JP7118513B2 - 電子学習プログラム - Google Patents

Description

本発明に関係するのは、電子学習プログラムである。

近年、教育現場で採用されているのは、電子学習（いわゆる「イーラーニング（”ｅ‐ｌｅａｒｎｉｎｇ”）」）システムである。電子学習システムの利点の一つは、指導の均質化である。特許文献１で開示されているのは、外国語習得支援システムである。このシステムで提供されるのは、外国語習得コンテンツである。

電子学習システムで頻繁に用いられるのは、教師の分身（以下、「アバタ（“Ａｖａｔａｒ“）」という。）である。その目的の一つは、学習意欲の喚起である。学習意欲の低下が引き起こすのは、理解度の低下である。特許文献２で開示されているのは、学習・生活支援システムである。このシステムで使用されるのは、アバタコメントである。このアバタコメントが応答するのは、ユーザコメントである。そのような会話で喚起されるのは、ユーザの学習意欲である。特許文献３で開示されているのは、学習支援システムである。このシステムで使用されるのは、教師アバタの属性及び生徒アバタの属性である。教師アバタの属性に適合するのは、生徒アバタの属性である。それによって、当該支援システムが最適化するのは、教師アバタと生徒アバタとの相性である。

特開２０１９‐１５２７６１号 特開２０１５‐１０２９９４号 特開２０１９‐８６６０２号

本発明が解決しようとする課題は、反復学習の実現である。具体的には、如何にして学習者の興味を惹くかである。

以上を踏まえて、本願発明者が着目したのは、学習者の興味を惹くきっかけが視覚表現及び聴覚表現のズレである点である。そのような観点から本発明を定義すると、次のとおりである。

電子学習プログラムによってコンピュータが実行する処理は、少なくとも、入力及び出力である。すなわち、講師が入力されると、或いは、入力された講師が受け付けられると、文字列及び音声は、並列に（同期して）出力される。当該文字列及び音声に関連付けられているのは、入力された講師である。当該文字列及び当該音声の一方を表現するのは、共通語である。他方を表現するのは、特徴語である。

本発明が可能にするのは、反復学習を実現することである。すなわち、視覚表現及び聴覚表現を違えることで、学習者の興味を惹く。学習者の興味を惹くことで、講義内容が反復して学習される。

ここで示すのは、本実施の形態に係るシステム（本システム）のユースケースである。 ここで示すのは、本システムの構成である。 ここで示すのは、コンピュータのハードウェア構成である。 ここで示すのは、講師リスト画面の構成である。 ここで示すのは、学習単元画面の構成である。 ここで示すのは、学習画面の構成である。 ここで示すのは、講師データベースの構成であり、具体的には、（ａ）基本データベース、（ｂ）画像データベース、（ｃ）音声データベースである。 ここで示すのは、学習者管理データベースの構成である。 ここで示すのは、電子学習プログラムの流れである。 ここで示すのは、講師リスト画面の例であり、具体的には、（ａ）無操作時の例、（ｂ）シングルタップ時の例である。 ここで示すのは、学習単元画面の例である。 ここで示すのは、学習画面の例であり、具体的には、（ａ）講師アバタ「お豆先生」選択時の例、（ｂ）講師アバタ「米作先生」選択時の例である。

＜ユースケース＞
図１で示すのは、本実施の形態に係るシステム（以下、「本システム」という。）ユースケースである。本システム１の用途は、学習である。学習の内容は、不問であるが、好ましくは、語学以外である。本システム１を使用するのは、学習者である。

学習者が選択するのは、講師及び学習単元である。当該講師を選択する一つの基準は、使用される言語の違いである。他方、当該学習単元を選択する一つの基準は、履修の有無である。以下では、学習単元を「単元」ということもある。

学習者が認識するのは、文字列及び音声である。文字列とは、視覚情報であって、それで示されるのが学習単元の内容であるものをいう。音声とは、聴覚情報であって、それで示されるのが学習単元の内容であるものをいう。

文字列及び音声の一方を表現するのは、共通語であり、かつ、他方を表現するのは、特徴語である。共通語とは、言語であって、その通用範囲が一国家の全域であるものをいう。特徴語とは、言語であって、共通語以外のものをいう。特徴語を例示すると、地方語や個別語などである。地方語とは、言語であって、その通用範囲が一国家の一部地域であるものいう。例えば、日本国において、当該共通語が日本の国語（言い換えると、言語であって、国の教育期間が採用するものをいう。以下、「国語」という。）である。これに対して、当該地方語は、方言である。方言を例示すると、北海道弁、津軽弁、新潟弁、関西弁、鹿児島弁などである。当該地方語の候補数は、２以上である。個別語とは、言語であって、その使用者が特定の個人（例えば、著名人など）又は個体（例えば、漫画の登場人物など）であるものをいう。

＜システム構成＞
図２で示すのは、本システムの構成である。システム１を構成するのは、端末装置１０及び処理装置２０である。端末装置１０及び処理装置２０を接続するのは、ネットワーク３０である。これらの装置の説明は、次のとおりである。

＜端末装置＞
端末装置１０で入力され或いは出力されるのは、各種値（データ）である。入力される値（入力値）を例示すると、選択された講師や学習単元などである。出力される値（出力値）を例示すると、前述の文字列や音声などである。

端末装置１０を構成するのは、コンピュータ、入力装置、及び、出力装置である。当該コンピュータに接続されるのは、当該入力装置及び当該出力装置である。これらの部品の詳細は、後述する。端末装置１０を例示すると、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、スマートフォン、タブレット、学習専用機等である。

＜処理装置＞
処理装置２０で処理されるのは、各種値である。すなわち、入力値を処理して得られるのは、出力値である。例えば、講師及び学習単元を処理して得られるのは、文字列及び音声である。

処理装置２０を構成するのは、コンピュータ及び大容量記憶装置である。当該コンピュータに接続されているのは、当該大容量記憶装置である。当該大容量記憶装置に記憶されるのは、当該入力値及び当該出力値である。これらの部品の詳細は、後述する。処理装置２０を例示すると、管理サーバ等である。

＜ネットワーク＞
ネットワーク３０とは、通信網をいう。ネットワーク３０を例示すると、狭域ネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、機器間通信（Ｍ２Ｍ）等である。

＜コンピュータのハードウェア構成＞
図３で示すのは、コンピュータのハードウェア構成である。コンピュータ４０を構成するのは、入出力部４１、通信部４２、プログラム記憶部４３、一時記憶部４４、及び、処理部４４である。これらの部品は、互いに、バス接続されている。コンピュータ４０が実装されているのは、端末装置１０及び処理装置２０である。これらの部品の説明は、次のとおりである。

＜入出力部＞
入出力部４１で授受されるのは、各種データである。入出力部４１に接続されるのは、様々な装置であるが、例示すると、入力装置、出力装置、外部記憶装置などである。入力装置を例示すると、タッチパネル、操作キー、ボタン、キーボードやマウス等である。出力装置を例示すると、音声出力装置（例えば、スピーカなど）、振動出力装置（例えば、ハプティックデバイスなど）、表示装置（例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなど）等である。外部記憶装置を例示すると、磁気記憶装置（ＨＤＤなど）、光学記憶装置（ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなど。その駆動装置を含む。）、半導体記憶装置（ＵＳＢメモリ、ＳＤカードメモリ、ＳＳＤなど）などである。

＜通信部＞
通信部４２で送受されるのは、各種データである。通信部４２に接続されるのは、ネットワーク３０である。通信部４２を例示すると、ダイヤルアップ接続モジュール、ワイファイ（Ｗｉ-Ｆｉ）モジュール、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、登録商標）モジュール等である。

＜プログラム記憶部＞
プログラム記憶部４３に記憶されるのは、各種プログラムである。プログラム記憶部４３を具現化するのは、不揮発性記憶装置（例えば、ＲＯＭなど）及び不揮発記憶装置（例えば、ＨＤＤやＳＳＤなど）である。不揮発性記憶装置に記憶されるのは、基本プログラム（それに必要なデータを含む。）である。基本プログラムを例示すると、ベーシックインプット／アウトプットシステム（ＢＩＯＳ）、オペレーションシステム（ＯＳ）設定プログラム、ネットワーク設定プログラムなどである。不揮発記憶装置に記憶されるのは、オペレーションシステム（ＯＳ）及びアプリケーションプログラムである。オペレーションシステム（ＯＳ）を例示すると、ウィンドウズ“Ｗｉｎｄｏｗｓ”（登録商標）、リナックス“Ｌｉｎｕｘ”（登録商標）、アンドロイド“Ａｎｄｒｏｉｄ”（登録商標）などである。アプリケーションプログラムを例示すると、後述する電子学習プログラムである。

＜一時記憶部＞
一時記憶部４４に一時記憶されるのは、各種プログラム及び各種データである。各種データが示すのは、入力値や出力値などである。各種プログラムは、前述のとおりである。一時記憶部４４を例示すると、揮発性記憶装置（例えば、ＲＡＭなど）である。

＜処理部＞
処理部４４で実行されるのは、各種プログラムであり、かつ、処理されるのは、各種データである。各種プログラムが実行されることで、入力値が処理されて出力値となる。処理部４４を具現化するのは、中央演算装置（いわゆるＣＰＵ）である。中央演算装置に一般的に内蔵されているのは、計時機能である。

＜講師リスト画面＞
図４で示すのは、講師リスト画面の構成である。講師リスト画面５０を主に構成するのは、背景部５１及び講師リスト部５２である。本実施の形態で不問なのは、これらの画面部品の配置場所である。

背景部５１に表示され或いは出力される（以下、単に「表示」ともいう。）のは、様々な情報であるが、例示すると、講義名、学習者名や現日時等である。学習者名の源泉は、後述する学習者管理データベースである。現日時の源泉は、不問であるが、例示すると、端末装置１０の計時機能やＧＰＳデータ等である。

講師リスト部５２に表示されるのは、少なくとも、講師アバタである。講師アバタは、サムネイル表示される。講師アバタの源泉は、後述する講師データベースである。講師リスト部５２が有するのは、起動機能である。すなわち、講師リスト部５２を操作することで、後述の学習単元画面が出力される。また、講師リスト部５２の操作が許容するのは、講師属性を表示することである。講師属性を例示すると、出身地、性別、性格等である。当該属性の源泉は、後述する講師データベースである。

＜学習単元画面＞
図５で示すのは、学習単元画面の構成である。学習単元画面６０を主に構成するのは、背景部６１、学習履歴部６２、及び、学習単元部６３である。本実施の形態で不問なのは、これらの画面部品の配置場所である。

背景部６１に表示されるのは、様々な情報であるが、例示すると、講義名、学習者名や現日時等である。学習者名及び現日時の源泉は、前述のとおりである。

学習履歴部６２に表示されるのは、様々な情報であるが、例示すると、進捗率等である。学習履歴部６２が有するのは、起動機能である。すなわち、学習履歴部６２を操作することで、学習履歴の詳細（例えば、項目ごとの進捗など）が出力される。学習履歴の源泉は、後述する学習者管理データベースである。

学習単元部５３に表示されるのは、少なくとも、学習単元名である。学習単元部５３で任意に表示されるのは、講師名である。学習リスト部５３が有するのは、起動機能である。すなわち、学習リスト部５３を操作することで、後述の学習画面が出力される。

＜学習画面＞
図６で示すのは、学習画面の構成である。学習画面７０を主に構成するのは、背景部７１、講師アバタ部７２、画像部７３である。本実施の形態で不問なのは、これらの画面部品の配置場所である。学習画面７０が出力されるのと並行し或いは同期して、音声８０が出力される。

背景部７１に表示されるのは、様々な情報であるが、例示すると、学習単元名等である。当該学習単元名の源泉は、学習単元部６３の画面要素である。

講師アバタ部７２に表示されるのは、少なくとも、講師アバタである。講師アバタの源泉は、後述する講師データベースである。講師アバタ部７２の操作が許容するのは、前述した講師属性を表示することである。

画像部７３に表示されるのは、少なくとも、画像である。当該画像で示されるのは、各学習単元の視覚情報である。当該視覚情報を構成するのは、文字列及び図形である。そのように表示される文字列７３ａは、いわゆる字幕である。当該画像は、静止画又は動画である。画像部７３の一部を操作することで、当該画像が表示され、或いは、その表示が停止される。

音声８０で示されるのは、各学習単元の聴覚情報である。音声８０の出力に同期しているのは、文字列７３ａの表示である。画像部７３の一部を操作することで、音声８０が出力され、或いは、その出力が停止される。

＜文字列及び音声の関係＞
文字列７３ａ及び音声８０の一方を表現するのは、共通語であり、かつ、他方を表現するのは、特徴語である。当該共通語及び当該特徴語が並列に（同期して）出力される場合、当該共通語の意味に対応するのは、当該特徴語の意味である。言い換えると、当該特徴語を翻訳した結果は、当該共通語である。当該特徴語の意味が不明であれば、学習者にて参照されるのは、当該共通語の意味である。

本実施の形態では、文字列７３ａを表現するのは、当該共通語であり、より具体的には、国語である。他方、音声８０を表現するのは、当該特徴語であり、具体的には、地方語（例えば、方言。以下、同じ。）である。なぜなら、当該地方語を特徴付ける一つの要素が音の抑揚だからである。

＜講師データベース＞
図７で示すのは、講師データベースの構成であり、具体的には、（ａ）基本データベース、（ｂ）画像データベース、（ｃ）音声データベースである。

基本データベースを構成するのは、１以上のレコードである。各レコードが有するのは、２以上のフィールドである。各フィールドの属性（属性名及び属性値の組）を列挙すると、講師ＩＤ、講師アバタ、画像、音声、設問、及び、その他の付加的属性である。各属性の値は、文字列又はポインタである。

画像データベースを構成するのは、１以上のレコードである。各レコードが有するのは、２以上のフィールドである。各フィールドの属性（属性名及び属性値の組）を列挙すると、画像、及び、単元１から単元Ｎである。画像の値が示すのは、基本データベースの画像の値（ポインタ）である。単元１から単元Ｎの値がそれぞれ示すのは、画像ファイルであり、具体的には、静止画ファイル又は動画ファイルである。本実施の形態で不問なのは、当該画像ファイルの形式である。例えば、当該画像ファイルが採用するのは、非圧縮形式及び圧縮形式である。

音声データベースを構成するのは、１以上のレコードである。各レコードが有するのは、２以上のフィールドである。各フィールドの属性（属性名及び属性値の組）を列挙すると、音声、及び、単元１から単元Ｎである。音声の値が示すのは、基本データベースの音声の値（ポインタ）である。単元１から単元Ｎの値がそれぞれ示すのは、音声ファイルである。本実施の形態で不問なのは、当該音声ファイルの形式である。当該音声ファイルが採用するのは、非圧縮形式及び圧縮形式である。

＜学習者管理データベース＞
図８で示すのは、学習者管理データベースの構成である。学習者管理データベースを構成するのは、１以上のレコードである。各レコードが有するのは、２以上のフィールドである。各フィールドの属性（属性名及び属性値の組）を列挙すると、学習者ＩＤ、パスワード、学習者名、最終画像、最終音声、再生位置、完了フラグ、及び、その他の付加的情報である。最終画像の値が示すのは、画像データベースの属性値（単元１から単元Ｎの値）の何れかである。この属性値で示されるのは、最後に或いは直近に（以下、単に「最後に」ということもある。）出力された画像である。最終音声の値が示すのは、音声データベースの属性値（単元１から単元Ｎの値）の何れかである。この属性値で示されるのは、最後に出力された音声である。再生（出力）位置の値が示すのは、最後に出力された画像及び音声の位置（フレームのアドレス）である。完了フラグが示すのは、全ての単元が出力されたか否かである。ここで、当該全ての単元に関連付けられるのは、１つの講師ＩＤである。完了フラグの値「１」が示すのは、全ての単元が出力されたことである。他方、完了フラグの値「０」が示すのは、全ての又は一部の単元が出力されていないことである。

＜電子学習プログラム＞
図９で示すのは、電子学習プログラムの流れである。電子学習プログラムを構成するのは、主に、講師入力処理（Ｓ１）、単元入力処理（Ｓ２）、及び、出力処理（Ｓ３）である。当該プログラムを主に実行するのは、処理装置２０である。端末装置１０が処理するのは、処理装置２０からの命令及びデータである。これらの処理を詳説すると、以下のとおりである。

＜講師入力処理（Ｓ１）＞
講師入力処理の目的は、講師を選択することである。この処理が実行される時期は、電子学習プログラムの起動時である。具体的には、次のとおりである。

講師リスト画面を出力する。図１０で示すのは、講師リスト画面の例である。講師リスト画面を構成するのは、講義名「ベジタブル研究所」、学習者名「カゴメトマト」、及び、現日時「２０２０年１月１日」、並びに、講師リストである（図１０（ａ）を参照。）。講師リストを構成するのは、講師アバタ「お豆先生」及び「米作先生」である。これらは、サムネイル表示される。

講師アバタを選択すると（例えば、シングルタップ）、講師属性を表示する。例えば、講師アバタ「お豆先生」を選択すると、講師「お豆先生」の属性「北海道出身」を表示する（図１０（ｂ）を参照。）。講師アバタ「米作先生」を選択すると、講師「米作先生」の属性「新潟県出身」を表示する。講師アバタを再度選択すると（例えば、ダブルタップ）、講師入力処理（Ｓ１）を終了する。

初回起動時において、選択可能な講師アバタに関連付けられているのは、特徴語の音声である。すなわち、学習の初回において、学習者が必ず聞くのは、特徴語である。このとき、処理装置２０が参照するのは、学習者管理データベースの属性値であり、具体的には、最終画像又は最終音声の値である。これらの値が存在しなければ（例えば“Ｎｕｌｌ”）、過去の学習回数は、初回である。第２回以降では、そのような制限は、解除される。すなわち、選択可能な講師アバタの一つに関連付けられているのは、共通語の音声である。

初回の学習後、選択可能な講師アバタは、更に制限される。初回に選択された講師アバタに関連付けられているのは、複数の単元である。当該複数の単元の全てが出力されるまで、他の講師アバタは選択できない。このとき、処理装置２０が参照するのは、学習者管理データベースの属性値であり、具体的には、完了フラグの値である。完了フラグの値が「０」であれば、他の講師アバタは、選択されない。例えば、他の講師アバタは、グレーアウトされる。他方、完了フラグの値が「１」であれば、他の講師アバタは、選択される。

＜単元入力処理（Ｓ２）＞
Ｓ１で講師アバタが選択されると、学習単元画面を出力する。図１１で示すのは、学習単元画面の例である。学習単元画面を構成するのは、講義名「ベジタブル研究所」、学習者名「カゴメトマト」、現日時「２０２０年１月１日」、及び、学習履歴「学習進捗率８０％」並びに、学習単元リストである。学習単元リストを構成するのは、学習単元名「第１回お豆は凄い！」、「第２回トマトも凄い！」、「第３回ナスの良い所」、「第４回ピーマン大好き」、及び「確認テスト」である。講師名「お豆先生」も表示される。学習単元名を選択すると、単元入力処理（Ｓ２）を終了する。

＜出力処理（Ｓ３）＞
Ｓ２で学習単元名が選択されると、学習画面を出力する。図１２で示すのは、学習画面の例である。具体的には、以下のとおりである。

図１２（ａ）が示すとおり、講師アバタ「お豆先生」及び学習単元名「第２回トマトも凄い！」が選択されると、学習画面を構成するのは、講師アバタ「お豆先生」、学習単元名「第２回トマトも凄い！」、画像「トマトの図柄」、及び、文字列「どこでやるの。ここでしょ。」である。この文字列の出力と並列に（同期して）出力されるのは、音声「どこでやるのさ。ここでないかい。」である。つまり、文字列を表現するのは、共通語（国語）「どこでやるの。ここでしょ。」である。他方、音声を表現するのは、特徴語（北海道弁）「どこでやるのさ。ここでないかい。」である。

他方、図１２（ｂ）が示すとおり、講師アバタ「米作先生」及び学習単元名「第２回トマトも凄い！」が選択されると、学習画面を構成するのは、講師アバタ「米作先生」、学習単元名「第２回トマトも凄い！」、画像「トマトの図柄」、及び、文字列「どこでやるの。ここでしょ。」である。この文字列の出力と並列に（同期して）出力されるのは、音声「どこでやるんらね。ここらてぃ。」である。つまり、文字列を表現するのは、共通語（国語）「どこでやるの。ここでしょ。」である。他方、音声を表現するのは、特徴語（新潟弁）「どこでやるんらね。ここらてぃ。」である。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を比較すると、両者の文字列は、共通して、国語「どこでやるの。ここでしょ。」である。これに対して、両者の音声は、相違する。一方の音声は、北海道弁「どこでやるのさ。ここでないかい。」である。他方の音声は、新潟弁「どこでやるんらね。ここらてぃ。」である。つまり、両者の文字列が同一であるものの、両者の音声が異なっている。

出力処理（Ｓ３）が終了するのは、１つの単元の出力が停止された場合、又は、１つの単元の出力が完了した場合である。

１つの単元の出力が停止された場合、学習者管理データベースに記憶されるのは、最終画像の値、最終音声の値、及び再生位置の値である。

１つの単元の出力が完了した場合、未出力の単元が残っていなければ（全ての単元の出力が完了していれば）、講師入力処理（Ｓ１）が実行される。この場合、学習者管理データベースに記憶されるのは、完了フラグの値「１」である。つまり、講師リスト画面が可能にするのは、他の講師アバタの選択である。

他方、１つの単元の出力が完了した場合、未出力の単元が残っていれば、単元入力処理（Ｓ２）が実行される。この場合、学習者管理データベースに記憶されるのは、完了フラグの値「０」である。

＜変形例＞
本実施の形態が排除しないのは、（１）文字列が地方語（方言）であり、かつ、音声が共通語（日本の国語）であること、（２）講師入力処理（Ｓ１）の実行が単元入力処理（Ｓ２）の後であること、及び、（３）特徴語が個別語であることである。これらの場合、講師データベースの構成も適宜変更される。

＜本実施の形態の効果＞
以上のとおり、文字列を表現するのは、共通語（日本の国語）であり、かつ、音声を表現するのは、地方語（北海道弁や新潟弁等。）である。それによって、地方語の一つ（北海道弁）を出力すると、学習者の興味を惹く。この学習者が聞きたくなるのは、他の地方語（新潟弁）である。両地方語が出力されても、文字列は、ともに、共通語（日本の国語）である。この場合、同じ文字列が出力される回数は、２回である。つまり、同一の学習単元は、反復して学習される。

学習の初回において、文字列又は音声は、必ず地方語である。言い換えると、学習者が必ず耳にするのは、地方語である。それによって、学習者の興味は、確度高く、惹つけられる。

初回の学習後、１つの講師アバタが選択されると、このアバタに関連する全ての単元が出力されるまで、他の講師アバタは選択できない。それによって、学習者が強いられるのは、全ての単元を学習することである。つまり、全ての学習単元は、確度高く、学習される。

本発明が有用な分野は、各種（例えば、企業監査、財務経理、情報管理、環境、品質管理、健康啓発等）教育事業である。

Claims (2)

1. 電子学習（語学を除く。）プログラムであって、それによってコンピュータが実行するのは、次の処理である：
   入力：入力されるのは、講師であり、かつ、
   出力：並列に出力されるのは、少なくとも、文字列及び音声であり、かつ、
   当該文字列及び音声に関連付けられているのは、入力された講師であり、かつ、
   当該文字列を表現するのは、日本の国語であり、かつ、当該音声を表現するのは、日本の地方語である。
2. 請求項１のプログラムであって、
   当該地方語の候補数は、２以上である。

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