JPH05281898A - 教育支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各学習者の習熟度に応じた形式の練習問題を
自動的に生成し、教師の問題作成労力を軽減する教育支
援システムを提供する。 【構成】 学習事項保存部４を各番目の学習事項４ｋか
ら構成する。各番目の学習事項４ｋは、ＩＤコード４ｋ
ａ，分類コード４ｋｂ，学習事項の文章４ｋｃ，文章区
分４ｋｄ，述語部の否定形４ｋｅから構成する。各学習
事項の文章４ｋｃは、一般文字列，主語部、条件部、目
的語／補語部、述語部、から構成する。教師のコマンド
に応じて、生成部３２は学習事項の文章４１ｃをそのま
ま○×形式の「○」正解の問題とする。正解「×」の問
題は、学習事項の文章４１ｃの述語部の文字列４１ｃ１
２を述語部の否定形４１ｅで置き換えて作成する。選択
肢付きの穴埋め形式問題は、主語部、目的語／補語、条
件部の内、いずれかを穴とし、分類コードが同一の学習
事項から選択を肢抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機などの情報
処理組織を用いて教育を支援する教育支援システム（い
わゆるＣＡＩシステム）に関するもので、特に、教師の
練習問題作成労力を軽減するものに係る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子計算機などの情報処理組
織を用いて教育を支援する教育支援システムが知られて
いる。この教育支援システムは、一般に、情報処理組織
が、１又は２以上の学習者の端末に学習事項や練習問題
を表示し、学習者自身が端末を操作して学習や問題練習
を進行するシステムである。したがって、このシステム
によれば、各学習事項に対する学習者の理解を確認する
ための理解度テストを支援することもできる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特定の学習
事項に対する学習者の理解度を確認するためには、その
事項について、教育の専門家である教師自身がいろいろ
な形式の練習問題を作成するのが原則である。また、こ
の問題の形式としては、難易度の低いものから順に、○
×式、穴埋め型、訂正型などがある。そして、学習効果
の観点から、各学習者のための問題は、その学習者それ
ぞれの習熟度に応じた形式で作成されることが望まし
い。

【０００４】しかし、教師が、各学習事項について、複
数の形式で練習問題を作成することは、単純作業の繰り
返しとなり、膨大な時間を要する。このため、従来は、
画一的な練習問題であきらめざるをえず、多様な学習者
個々の習熟度に応じた効果的な個別指導が不十分である
という問題があった。

【０００５】本発明は、上記の従来技術の問題点を解決
するために提案されたもので、その目的は、各学習者の
習熟度に応じた形式の練習問題を自動的に生成し、教師
の問題作成労力を軽減する教育支援システムを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、本発明の教育支援システムは、情報処理組織を用い
て教育を支援する教育支援システムにおいて、各学習事
項を、所定の要素ごとに保存する学習事項保存手段と、
前記各要素を操作して、練習問題又はその正解を生成す
る問題生成手段とを有することを特徴とする。

【０００７】特に、請求項２記載の教育支援システム
は、各学習者の習熟度を入力する習熟度入力手段を有
し、前記練習問題又はその正解を、前記習熟度に応じて
生成することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、予め保存された各学習事項に
基づいて、所定の形式の練習問題と正解が自動的に生成
されるので、単一の各学習情報に基づく複数形式の練習
問題の作成に要する教師の重複労力が軽減される。

【０００９】特に、請求項２記載の本発明によれば、前
記練習問題又はその正解が、入力された各学習者の習熟
度に応じた形式で自動的に作成されるので、教師の重複
労力が一層軽減されるとともに、習熟度に応じた個別指
導がますます容易となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の教育支援システムを、電子計
算機上に実現した一実施例について、図面に従って具体
的に説明する。

【００１１】（１）実施例の構成…図１〜１２ 本実施例の教育支援システムは、図１に示すように、コ
マンド入力バッファ１と、コマンド受付部２と、生成実
行処理部３と、学習事項保存部４と、作業用エリア５
と、練習問題保存部６と、画面表示部７から構成されて
いる。

【００１２】学習事項保存部４は、学習すべき各学習事
項を所定の要素ごとに保存する学習事項保存手段であ
る。コマンド入力バッファ１は、教師の入力を一時的に
記憶するバッファ領域である。コマンド受付部２は、教
師の入力の意味を解釈し、これを生成実行処理部３に伝
える部分である。生成実行処理部３は、前記各要素を操
作して、練習問題又はその正解を生成する問題生成手段
である。作業用エリア５は、生成途中の練習問題を一時
的に記憶しておく領域である。練習問題保存部６は、作
成が完了した練習問題と解答を保存しておく領域であ
る。

【００１３】さらに、生成実行処理部３は、図２に示す
ように、制御部３１と練習問題生成部３２，３３，３４
から構成されている。このうち、制御部３１は生成実行
処理部３全体を制御する部分であり、また、練習問題タ
イプＡ型生成部３２は○×形式、練習問題タイプＢ型生
成部３３は選択肢付きの穴埋め形式、練習問題タイプＣ
型生成部３４は記述式穴埋め形式の各形式の問題を生成
する部分である。

【００１４】学習事項保存部４は、図３に示すように、
それぞれ学習事項の最小単位である学習事項４１、学習
事項４２、学習事項４３、…、各番目の学習事項４ｋお
よび最後の学習事項４Ｌから構成される。各番目の学習
事項４ｋは、可変長のデータ構造で、図４に示すよう
に、ＩＤコード４ｋａ，分類コード４ｋｂ，学習事項の
文章４ｋｃ，文章区分４ｋｄ，述語部の否定形４ｋｅか
ら構成される。

【００１５】ここで、分類コード４ｋｂは、学習事項間
の対象分野の階層関係を示すコードで、練習問題生成時
の学習事項の範囲指定に使用される。

【００１６】各学習事項の文章４ｋｃは、テキスト（文
章）構造を基本とし、主語部、条件部、目的語／補語
部、述語部、および通常の文字列の各要素を識別するた
めの特殊符号が付加された構造である。このうち、穴埋
め形式の練習問題での穴の候補に対応するのは、主語
部、条件部、目的語／補語部、述語部などの部分であ
り、一般部文字列は、穴の候補に対応しない部分であ
る。

【００１７】具体的には、学習事項の文章４ｋｃは、図
５に示すように、一般部文字列４ｋｃ１，主語部開始符
号４ｋｃ２（「＃＃０１」），主語部文字列４ｋｃ３，
主語部終了符号４ｋｃ４，一般文字列４ｋｃ５，条件開
始符号部４ｋｃ６（「＃＃０２」），条件部文字列４ｋ
ｃ７，条件部終了符号４ｋｃ８，一般文字列４ｋｃ９，
目的語／補語開始符号４ｋｃ１０（「＃＃０３」），目
的語／補語文字列４ｋｃ１１，目的語／補語終了符号４
ｋｃ１２，一般文字列４ｋｃ１３，述語部開始符号４ｋ
ｃ１４（「＃＃０４」），述語文字列４ｋｃ１５，述語
部終了符号４ｋｃ１６から構成されている（各終了符号
は「＠＠」）。

【００１８】なお、以下、並び順は、主語部、条件部、
目的／補語部、述語部の順とし、一般部文字列は、その
間に任意に存在可とする。また、主語部と述語部は１つ
のみ、条件部は省略可、条件部と目的語／補語部はＡＮ
Ｄ条件の場合のみ複数可という条件を前提に説明する。
さらに、学習事項保存部４には、図６に示す各学習事項
が保存されているものとし、各学習事項の文章はそれぞ
れ、図７，８，９，１０，１１，１２に示す構成を有す
るものとする。

【００１９】（２）実施例の作用及び効果 本実施例において、練習問題を生成するには、次のよう
に行う。

【００２０】［ａ．各問題形式共通動作］教師からの練
習問題生成に関する各種コマンドがコマンド入力バッフ
ァ１に入力されると、コマンド受付部２は、コマンドの
意味を解析し、解析されたコマンドを生成実行処理部３
に伝える。解析されたコマンドを受け取った生成実行処
理部３の制御部３１は、まず、学習事項保存部４内の学
習事項４１から４６のうち、指定された分類コードの範
囲に該当するすべての学習事項を作業用エリア５に読み
だす。次に、教師から指定された練習問題の型に対応し
た練習問題生成部に対して練習問題と解答の生成を指令
する。その練習問題生成部が生成した練習問題を画面表
示部７に表示する。教師は、練習問題群の中からの選
択、練習問題の加工・編集、練習問題の再生成などのコ
マンドを入力し、生成途中の練習問題・解答を修正す
る。完成した練習問題と解答は、練習問題保存部６に格
納する。

【００２１】ここで、練習問題タイプの型の例として
は、○×形式、選択肢付きの穴埋め形式、記述式穴埋め
形式、誤り訂正形式などがあり、学習者にとっては、多
少の例外を除けば、以上昇べき順で理解の確実度が要求
される。したがって、本実施例は、教師が入力した各学
習者の習熟度に応じて、予め定められた形式の問題を作
成するように構成すれば、より一層習熟度に応じた形式
の練習問題作成が用意になる。なお、練習問題のタイプ
毎に生成部３２，３３，３４の動作は異なる。なお、各
々の練習問題生成部での練習問題作成上の種々の細部で
の選択は、教師からの指示、乱数使用など必要により実
施する。

【００２２】［ｂ．生成部３２での○×形式問題の作
成］ イ．正解「○」の場合 生成部３２は、学習事項４１の文章４１ｃをそのまま練
習問題とし、作業エリア５内に読み出された各学習事項
について同じ作業を繰り返す。こうして生成された練習
問題の例を図１３に示す。

【００２３】ロ．正解「×」の場合 この場合は、学習事項の文章４１ｃの述語部の文字列４
１ｃ１２を述語部の否定形４１ｅで置き換えて練習問題
とし、作業エリア５内に読み出された各学習事項につい
て同じ作業を繰り返す。こうして生成された練習問題の
例を図１４に示す。

【００２４】また、学習事項間の主語部、述語／補語
部、条件部を交換することによって、正解「×」の練習
問題を生成することもできる。例えば、学習事項の文章
部４１ｃの主語部文字列４１ｃ２を分類コードで同一グ
ループとして分類されている学習事項（ここでは、学習
事項４１，４２，４３，４３）の文章の主語部文字列４
２ｃ２，４３ｃ２，４４ｃ２で置き換えれば、練習問題
が生成できる。

【００２５】なお、この場合は、生成された練習問題が
元の学習事項と同一であると、問題として意味をなさな
いので、同一性を調べ、同一でなければ練習問題とする
必要がある。例えば、学習事項の文章の主語部４３ｃ２
は４１ｃ２と同一であるので練習問題から除外する。こ
うして生成された練習問題の例を図１５に示す。

【００２６】［ｃ．生成部３３での選択肢付きの穴埋め
形式問題の生成］この場合は、学習事項の文章の主語部
文字列、目的語／補語文字列、条件部文字列の内、いず
れかを穴とする練習問題とする。正解は、該当する部分
の文字列とする。選択肢としては、分類コードが同一の
学習事項の文章内の該当部分を抽出して選択肢とする。

【００２７】但し、目的語／補語部を穴とする場合、学
習事項の文章４１ｃ，４２ｃのように、目的語／補語部
の構成部が登録されていないものについては、練習問題
は作成しない。一方、学習事項の文章４３ｃは、目的語
／補語部４３ｃ６を穴とした練習問題を作成し、正解を
記憶する。選択肢の候補は、他の学習事項の目的語／補
語からも抽出する。こうして生成された練習問題の例を
図１６に示す。

【００２８】［ｄ．生成部３４での記述式穴埋め型の問
題の生成］この場合は、学習事項の文章の主語部文字
列、目的語／補語文字列、条件部文字列の内、いずれか
を穴とする練習問題とする。正解は、該当する部分の文
字列とする。記述式なので選択肢は抽出する必要はない
が、その他の点は、選択肢式穴埋め型の練習問題と同様
である。

【００２９】以上のように、本実施例によれば、予め保
存された各学習事項をもとに、各学習者の習熟度に応じ
た多様な形式の練習問題を自動的に生成することができ
る。このため、教師のすべきことは、各学習者の習熟度
または出題する問題の生成範囲の入力その他の操作に止
まり、単一の各学習事項についての複数形式の問題作成
に要する教師の重複労力が軽減される。

【００３０】特に、生成される問題を練習問題保存部６
に照合すれば、過去に作成した問題との重複も検出でき
るので、同一内容の採用や排除が可能となる。

【００３１】（３）他の実施例 なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、次のような他の実施例を包含する。例えば、各学習
事項の要素は、文章には限定されず、数式や線図、絵
画、写真、動画、音響、匂い、味、振動、鉱石などの実
物、その他の学習要素でもよい。また、これに伴って、
その学習事項を保存する際の所定の要素や問題作成の際
にその要素を操作する方法は、その対象の性質に応じて
自由に定めることができる。

【００３２】各学習者の習熟度を入力する方法は、教師
が入力するものでも、学習者本人が入力するものでもよ
い。また、教育支援システム自体が前回のテスト結果か
ら判断し、次の練習問題を自動的に作成するものでもよ
い。

【００３３】学習事項内の主語部、条件部、目的語／補
語部、述語部などは一般には並び順はある範囲内で倒置
可であり、また複数個あっても可であり、また省略可で
ある。しかし、学習事項の文章構造を複雑にすると、各
学習事項間の競合・関連が複雑化するので、単純構造で
あることが望ましい。

【００３４】問題の形式は、○×形式、選択肢付きの穴
埋め形式、記述式穴埋め形式には限定されず、誤り訂正
形式その他の問題形式でもよい。また、穴埋めの穴の数
は２つ以上でもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、各学習
者の習熟度に応じた形式の練習問題を自動的に生成する
ことができるので、単一の各学習事項に基づいた複数形
式の問題の作成に要する教師の労力を軽減すると共に、
各学習者の習熟度に応じた個別指導を充実させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における問題生成手段の構成
図。

【図２】同実施例の生成実行処理部３の構成図。

【図３】同実施例の学習事項保存部４の一般的構成図。

【図４】同実施例の学習事項４ｋの構成図。

【図５】同実施例の学習事項の文章４ｋｃの構成図。

【図６】同実施例の学習事項保存部４の具体的構成図。

【図７】同実施例の学習事項の文章４１ｃの具体例。

【図８】同実施例の学習事項の文章４２ｃの具体例。

【図９】同実施例の学習事項の文章４３ｃの具体例。

【図１０】同実施例の学習事項の文章４４ｃの具体例。

【図１１】同実施例の学習事項の文章４５ｃの具体例。

【図１２】同実施例の学習事項の文章４６ｃの具体例。

【図１３】同実施例の正解「○」の練習問題の具体例。

【図１４】同実施例において、述語部を否定形に変換し
た正解「○」の練習問題の具体例。

【図１５】同実施例において、同じグループ内の学習事
項との構成要素の交換による正解「×」の練習問題の具
体例。

【図１６】同実施例において、構成要素を穴とする選択
式穴埋め練習問題の具体例。

【符号の説明】

１： コマンド入力バッファ ２： コマンド受付部 ３： 生成実行処理部 ３１： 制御部 ３２： 練習問題タイプＡ型生成部 ３３： 練習問題タイプＢ型生成部 ３４： 練習問題タイプＣ型生成部 ４： 学習事項保存部４ ４１，４２，４３，…，４ｋ，…，４Ｌ： 学習事項 ４ｋａ： ＩＤコード ４ｋｂ： 分類コード ４ｋｃ： 学習事項の文章 ４ｋｃ１〜１６： 学習事項の文章の各文字列または符
号 ４ｋｄ： 文章区分 ４ｋｅ： 述語部の否定形 ５： 作業用エリア ６： 練習問題保存部 ７： 画面表示部７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報処理組織を用いて教育を支援する教
   育支援システムにおいて、 各学習事項を、所定の要素ごとに保存する学習事項保存
   手段と、 前記各要素を操作して、複数の形式の練習問題又はその
   正解を生成する問題生成手段とを有することを特徴とす
   る教育支援システム。
2. 【請求項２】 各学習者の習熟度を入力する習熟度入力
   手段を有し、 前記練習問題又はその正解を、前記習熟度に応じた形式
   で生成する請求項１記載の教育支援システム。