JPH0627868A - Cai system - Google Patents

Cai system

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Publication number
JPH0627868A
JPH0627868A JP20738392A JP20738392A JPH0627868A JP H0627868 A JPH0627868 A JP H0627868A JP 20738392 A JP20738392 A JP 20738392A JP 20738392 A JP20738392 A JP 20738392A JP H0627868 A JPH0627868 A JP H0627868A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
learning
learner
self
input
teaching material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20738392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoko Kurata
奈穂子 倉田
Chizuko Yasunobu
千津子 安信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP20738392A priority Critical patent/JPH0627868A/en
Publication of JPH0627868A publication Critical patent/JPH0627868A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the suitable CAI system which changes teaching materials to be selected at the time of learning between a learner who has some knowledge about the teaching materials and a complete beginner and selects problems in consideration of the intention of the learners. CONSTITUTION:A teaching material selection part 15 selects the teaching materials according to learning information on a learner model 12 and rules in a teaching material selection rule base 13. A teaching material execution part 16 selects the teaching materials in a teaching material file 11 and outputs and displays them, and then accepts the input of learner's answers. A diagnostic part 17 diagnoses the learner's answers and updates the learner model 12. A self-declaration part 18 inputs learner's knowledge and the intention of learning and performs inference by referring to a model generation rule base 14 to update the learner model 12 with the obtained learning information. The learner can efficiently learn necessary knowledge by self-delcaring the learner's previous knowledge or the correction by the self-declaration.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、CAIシステム、特
に、学習者モデルに基づいて教材を選択するCAIシス
テムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CAI system, and more particularly to a CAI system for selecting teaching materials based on a learner model.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のCAIシステムの教材選択は、特
願平1−17998号公報や文献「ヒューマンインタフ
ェース」のように、学習者モデルに相当する学習者の学
習成績データと、学習者の学習状態データとを入力とし
て、教材選択規則ファイルの規則データを参照して、次
に提供する教材を選択している。
2. Description of the Related Art Conventional teaching materials for a CAI system are selected from learning result data of a learner corresponding to a learner model and learning of a learner as in Japanese Patent Application No. 1-17998 and "Human Interface". The state data and the input are used to refer to the rule data in the teaching material selection rule file to select the teaching material to be provided next.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、学
習者モデルが課題を解くこと(教材の実行結果)で定ま
るため、システムによる学習開始以前の学習者の能力に
関係なく、学習開始時は成績や学習状態が空の状態から
始めなければならなかった。このため、知識を持ってい
る学習者には、熟知した課題を解くこととなり、無駄な
時間を費やすことになる、という問題がある。また、学
習中は学習者の意図に関わらず、システムの学習者モデ
ルの内容に基づいて次の課題が決められていた。このた
め、学習者が意図する、例えば、専門的な学習をするた
めの課題あるいは重点的に学習をするための課題等、学
習者にとって次の適切な課題を決めることができない、
という問題がある。本発明の目的は、上記事情に鑑み、
教材に対してなんらかの知識を持っている学習者と全く
の初心者との間で学習時に選択する教材を変え、かつ、
学習者の意図を考慮した課題を選択するに好適なCAI
システムを提供することにある。
In the above-mentioned prior art, since the learner model is determined by solving the problem (execution result of the teaching material), regardless of the learner's ability before the start of learning by the system, I had to start with empty grades and learning. For this reason, there is a problem that a learner who has knowledge needs to solve a familiar task and wastes time. During learning, the next task was decided based on the contents of the learner model of the system, regardless of the learner's intention. Therefore, it is not possible for the learner to determine the next appropriate task for the learner, such as a task for specialized learning or a task for intensive learning.
There is a problem. In view of the above circumstances, the purpose of the present invention is to
Change the learning material selected at the time of learning between a learner who has some knowledge of the teaching material and a completely beginner, and
CAI suitable for selecting a task considering the learner's intention
To provide a system.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】学習項目に関する教材を
格納した教材ファイルと、学習項目に関する学習者の理
解度に関する学習情報を格納する学習者モデルと、学習
者モデルに基づいて教材を選択するためのルールを格納
した教材選択ルールベースを有する記憶装置、及び、学
習者モデルからの学習状態に対応して教材選択ルールベ
ースを参照して提供する教材を選択する教材選択部と、
選択した教材を出力装置に出力し、出力に対応した解答
を入力装置から入力する教材実行部と、入力された解答
を診断して、学習者モデルを更新する診断部を有する処
理装置とからなるCAIシステムにおいて、前記学習者
モデルには、学習者の自己申告に関する学習情報を格納
し、また、自己申告より学習者モデルに格納する学習情
報を推論するルールを格納するモデル作成ルールベース
と、学習者の自己申告に関する学習情報を入力装置から
入力し、入力に対応してモデル作成ルールベースを参照
して学習情報を学習者モデルに出力する自己申告部を設
ける。
[Means for Solving the Problems] A teaching material file that stores teaching materials related to learning items, a learner model that stores learning information related to a learner's understanding of learning items, and for selecting teaching materials based on the learner model A storage device having a teaching material selection rule base that stores the rules, and a teaching material selection unit that selects a teaching material to be provided by referring to the learning material selection rule base corresponding to a learning state from a learner model,
The selected teaching material is output to the output device, and the teaching material execution unit that inputs the answer corresponding to the output from the input device, and the processing device that has the diagnosis unit that diagnoses the input answer and updates the learner model In the CAI system, the learner model stores learning information about a self-report of a learner, and a model creation rule base that stores rules for inferring learning information stored in the learner model from self-report, and learning. A self-declaration unit is provided which inputs learning information regarding a self-report of a learner from an input device and outputs learning information to a learner model by referring to a model creation rule base in response to the input.

【0005】[0005]

【作用】学習開始時に、学習者の予備知識または自己申
告による修正に関する情報を自己申告部に入力し、その
情報に基づいて学習者モデルを書き換え、学習開始時に
出題する教材を変えることができる。さらに、学習中に
自己申告部から予備知識及び学習項目の理解度に関する
情報または学習者の意図を入力し、この入力に基づいて
学習者モデルを書き換え、学習者の意図を考慮した教材
を選択する。
[Function] At the start of learning, the learner's preliminary knowledge or information about correction by self-report can be input to the self-report section, the learner model can be rewritten based on the information, and the teaching material to be given at the start of learning can be changed. Furthermore, during learning, information about the degree of understanding of the knowledge and learning items or the learner's intention is input from the self-reporting section, the learner model is rewritten based on this input, and the learning material considering the learner's intention is selected. .

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1に、本発明の一実施例の機能構成図を示す。ま
ず、本実施例のハードウェア構成を説明する。処理装置
21はコンピュータによって学習を支援するプログラム
を実行する。記憶装置22は教材の内容や学習状態デー
タなどを記憶する。入力装置23は学習者の学習結果な
どを入力するキーボードやマウス等である。表示装置2
4はディスプレイ装置である。処理装置21は内蔵され
たプログラムにより動作し、入力装置23からの入力を
受付け、記憶装置22に蓄えられた情報を用いて学習の
ための処理を行い、結果を表示装置24に出力する。各
構成要素について述べる。処理装置21では、教材選択
15、教材実行16、診断17、自己申告18が実行さ
れる。記憶装置22には、教材ファイル11、学習者モ
デル12、教材選択ルールベース13、モデル作成ルー
ルベース14が格納される。教材ファイル11には学習
に用いる教材が複数入っている。学習者モデル12には
学習者の学習状態データが入っている。教材選択ルール
ベース13には学習者の学習状態に応じて提供する教材
を選択するための規則データが入っている。モデル作成
ルールベース14には学習者からの入力で学習者モデル
を書き換えるための規則データが入っている。教材選択
部15では、学習者モデル12の学習状態データと選択
ルールベース13の規則データを検索して教材番号を選
択し、教材にあったガイダンスを生成する。教材実行部
16では、教材選択部15における選択に基づいて、教
材ファイル11から教材を抽出し、学習者に提供する。
診断部17では、教材実行部16において入力された学
習者の解答を診断して、その結果得られる学習状態デー
タにより学習者モデル12のデータを更新する。自己申
告部18では、学習者の予備知識や学習の意図を入力
し、モデル作成ルールベース14を用いて推論し、得ら
れたデータにより学習者モデル12を更新する。本実施
例おいて用いる教材ファイル11の例を図2に、学習者
モデル12の例を図3に、教材選択ルールベース13の
例を図4に、モデル作成ルールベース14の例を図5に
それぞれ示す。本実施例では、C言語の学習を行うもの
とする。教材ファイル11は、教材番号21aとC言語
に関する実習問題21bの組を格納したテーブル21か
らなる。学習者モデル12は、学習項目31aと各学習
問題に対する理解度を示す点数31bを格納するテーブ
ル31と、学習する項目に対する学習者の希望32から
なる。学習開始時には点数31bにはゼロが入ってい
る。また、学習者の希望32はデータが空の状態になっ
ている。教材選択ルールベース13は、教材番号41a
と各問に関連する学習項目41bを格納するテーブル4
1と、教材を選択するためのルール群42以下からな
る。例えば、ルール群43において、関連する学習項目
41bの「データ型」が採点結果の点数0.5より低い
か又は「関数」が採点結果の点数0.5より低いとき教
材番号(問)1を選択する。モデル作成ルールベース1
4は、予備知識51a(if部)と関連する学習項目5
1bとその理解度を示す点数51c(then部)を格
納するテーブル51からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a functional configuration diagram of an embodiment of the present invention. First, the hardware configuration of this embodiment will be described. The processing device 21 executes a program that supports learning by a computer. The storage device 22 stores the contents of the teaching material, learning state data, and the like. The input device 23 is a keyboard, a mouse or the like for inputting the learning result of the learner. Display device 2
Reference numeral 4 is a display device. The processing device 21 operates according to a built-in program, receives an input from the input device 23, performs processing for learning using the information stored in the storage device 22, and outputs the result to the display device 24. Each component will be described. In the processing device 21, the learning material selection 15, the learning material execution 16, the diagnosis 17, and the self-report 18 are executed. The storage device 22 stores a teaching material file 11, a learner model 12, a learning material selection rule base 13, and a model creation rule base 14. The teaching material file 11 contains a plurality of teaching materials used for learning. The learner model 12 contains learning state data of the learner. The learning material selection rule base 13 contains rule data for selecting a learning material to be provided according to the learning state of the learner. The model creation rule base 14 contains rule data for rewriting the learner model by input from the learner. The learning material selection unit 15 searches the learning state data of the learner model 12 and the rule data of the selection rule base 13 to select a learning material number, and generates guidance suitable for the learning material. The teaching material executing unit 16 extracts the teaching material from the teaching material file 11 based on the selection by the teaching material selecting unit 15 and provides it to the learner.
The diagnosis unit 17 diagnoses the learner's answer input in the teaching material execution unit 16 and updates the data of the learner model 12 with the learning state data obtained as a result. The self-report section 18 inputs the learner's preliminary knowledge and learning intentions, infers using the model creation rule base 14, and updates the learner model 12 with the obtained data. An example of the teaching material file 11 used in the present embodiment is shown in FIG. 2, an example of the learner model 12 is shown in FIG. 3, an example of the teaching material selection rule base 13 is shown in FIG. 4, and an example of the model creation rule base 14 is shown in FIG. Shown respectively. In this embodiment, it is assumed that C language is learned. The teaching material file 11 is composed of a table 21 in which a set of a teaching material number 21a and a practice question 21b related to C language is stored. The learner model 12 includes a learning item 31a, a table 31 storing a score 31b indicating the degree of comprehension for each learning problem, and a learner's desire 32 for the item to be learned. At the start of learning, the score 31b contains zero. The learner's request 32 is empty of data. The learning material selection rule base 13 is a learning material number 41a.
And a table 4 storing learning items 41b related to each question
1 and a group of rules 42 and below for selecting a teaching material. For example, in the rule group 43, when the “data type” of the related learning item 41b is lower than the score of 0.5 or the “function” is lower than the score of 0.5, the teaching material number (question) 1 is set. select. Modeling rule base 1
4 is a learning item 5 related to the preliminary knowledge 51a (if section)
1b and a table 51 storing a score 51c (then part) indicating the degree of comprehension.

【0007】次に図6により、処理装置21において実
行される処理を説明する。詳細は各ステップごとに後に
述べる。まず、学習者モデル12と教材選択ルールベー
ス13に基づいて教材を選択する。選択された教材につ
いてガイダンスを生成し、表示装置24に出力する(ス
テップ15)。次いで、入力装置23から学習を続ける
か、中断するか又は学習を終了するかのいずれかを入力
する(ステップ61)。学習を続ける場合、ステップ1
6、17を実行する。まず、ステップ15で選択された
教材を教材ファイル11より検索して表示装置24に表
示する。学習者は入力装置23により解答を入力する
(ステップ16)。入力された解答を診断し、その結果
得られるデータで学習者モデル12に記憶されている点
数を更新する(ステップ17)。ステップ61で学習を
中断する場合、ステップ18を実行する。まず、学習者
モデル12を表示装置24に出力する。次いで、入力装
置23から学習者の自己申告を受付ける。その結果得ら
れるデータで学習者モデル12に記憶されている点数を
更新する(ステップ18)。
Next, the processing executed in the processing device 21 will be described with reference to FIG. Details will be described later for each step. First, a learning material is selected based on the learner model 12 and the learning material selection rule base 13. Guidance is generated for the selected teaching material and output to the display device 24 (step 15). Next, either inputting the input device 23 to continue learning, interrupt learning, or terminate learning is input (step 61). Step 1 if you want to continue learning
Perform steps 6 and 17. First, the teaching material selected in step 15 is searched from the teaching material file 11 and displayed on the display device 24. The learner inputs the answer using the input device 23 (step 16). The inputted answer is diagnosed, and the score stored in the learner model 12 is updated with the data obtained as a result (step 17). When learning is interrupted in step 61, step 18 is executed. First, the learner model 12 is output to the display device 24. Then, the learner's self-report is accepted from the input device 23. The score stored in the learner model 12 is updated with the resulting data (step 18).

【0008】図7から図10を用いて、図6の各ステッ
プの処理を詳述する。まず、教材選択15の処理を図7
を用いて説明する。始めに学習者モデル12の学習状態
データと教材選択ルールベース13のルールに基づいて
教材の番号を選択する(ステップ71)。例えば、選択
した教材番号がテーブル41の問3であるとする。テー
ブル31、41より、選択した教材に関連する学習項目
について学習状態を検索する(ステップ72)。例え
ば、選択した教材に関連する学習項目は「データ型」、
「関数」、「ポインタ」であり、それぞれの学習状態は
点数1.0、0.4、0.8である。その点数の高低に
より二つのグループに分ける(ステップ73)。点数の
高い項目をAグループ、低い項目をBグループとする。
ここで、Aグループは理解度が高く、Bグループは理解
度が低いことを意味する。学習者の希望学習項目と選択
した教材の学習項目を比べて、次のステップを決定する
(ステップ74)。学習者の希望学習項目が選択した教
材の学習項目の中にない場合はステップ75、Aグルー
プに有る場合はステップ76、Bグループにある場合は
ステップ77で示したガイダンスを表示装置24に出力
する。教材実行16の処理を図8を用いて説明する。教
材選択部15で選択された教材番号と教材ファイル11
から教材を検索する(ステップ81)。教材を表示装置
21に出力する(ステップ82)。学習者は入力装置2
3に教材に対する解答を入力する(ステップ83)。次
に、診断17の処理を図9を用いて説明する。学習者の
実行(解答)結果を診断し、学習者の理解度を計算する
(ステップ91)。学習者モデル12の学習状態データ
を更新する(ステップ92)。次に、自己申告18の処
理を図10を用いて説明する。まず、現在の学習者モデ
ル12を表示装置24に出力する(ステップ101)。
予備知識の入力または自己申告による修正があるか確認
し(ステップ103)、予備知識の入力があれば、ファ
ジィ推論を用いてデータを解析し、学習者モデルを構築
する(ステップ102)。ステップ102の詳細は後で
述べる。変更箇所の入力があれば入力装置24から修正
内容を入力する(ステップ104)。そして、入力に基
づいて学習者モデル12の理解度(テーブル31)を更
新する(ステップ105)。例えば、表示装置24にテ
ーブル31が表示されたとき、学習者は、表示された学
習項目「関数」の点数0.4より理解度が高いと認識し
ているとした場合、点数を0.7のように修正する。そ
して、学習者モデル12の理解度(テーブル31)を点
数0.7に更新する。変更箇所の入力がなければステッ
プ106に進む。次に学習を希望する学習項目の入力が
あるか確認し(ステップ106)、なければ自己申告1
8を終了する。希望項目の入力があれば入力装置23よ
り希望項目を入力する(ステップ107)。入力に基づ
いて学習者モデル12のテーブル32を更新する(ステ
ップ108)。
The process of each step of FIG. 6 will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 10. First, the processing of the teaching material selection 15 is shown in FIG.
Will be explained. First, the number of the teaching material is selected based on the learning state data of the learner model 12 and the rule of the teaching material selection rule base 13 (step 71). For example, it is assumed that the selected learning material number is Q3 of the table 41. From the tables 31 and 41, the learning state is searched for the learning item related to the selected teaching material (step 72). For example, the learning item related to the selected teaching material is "data type",
They are "functions" and "pointers", and their learning states are points 1.0, 0.4, and 0.8. It is divided into two groups according to the level of the score (step 73). Items with high scores are group A, and items with low scores are group B.
Here, the group A has a high degree of comprehension and the group B has a low degree of comprehension. The next step is determined by comparing the learning item desired by the learner with the learning item of the selected teaching material (step 74). The guidance shown in step 75 is output to the display device 24 if the learner's desired learning item is not among the learning items of the selected teaching material, step 76 if it is in the A group, and step 77 if it is in the B group. . The processing of the teaching material execution 16 will be described with reference to FIG. The learning material number and the learning material file 11 selected by the learning material selection unit 15
Search for teaching materials from (step 81). The teaching material is output to the display device 21 (step 82). Learner input device 2
The answer to the teaching material is input to 3 (step 83). Next, the processing of the diagnosis 17 will be described with reference to FIG. The result of the learner's execution (answer) is diagnosed and the degree of understanding of the learner is calculated (step 91). The learning state data of the learner model 12 is updated (step 92). Next, the processing of the self-report 18 will be described with reference to FIG. First, the current learner model 12 is output to the display device 24 (step 101).
It is confirmed whether or not there is an input of prior knowledge or correction by self-report (step 103), and if there is input of prior knowledge, data is analyzed using fuzzy inference to construct a learner model (step 102). Details of step 102 will be described later. If the changed portion is input, the correction content is input from the input device 24 (step 104). Then, the understanding level (table 31) of the learner model 12 is updated based on the input (step 105). For example, when the learner recognizes that the degree of understanding is higher than the score 0.4 of the displayed learning item “function” when the table 31 is displayed on the display device 24, the score is 0.7. To fix. Then, the understanding level (table 31) of the learner model 12 is updated to a score of 0.7. If the changed portion is not input, the process proceeds to step 106. Next, check if there is any input for the learning item you want to study (step 106), and if not, self-report 1
8 is completed. If the desired item is input, the desired item is input from the input device 23 (step 107). The table 32 of the learner model 12 is updated based on the input (step 108).

【0009】自己申告18、ステップ102の処理を図
11を用いて詳述する。まず、学習者の予備知識を入力
する画面を出力する(ステップ111)。学習者は自分
の知識を画面に入力する(ステップ112)。学習者の
入力から予備知識の度合いを計算する(ステップ11
3)。ファジィ推論を用いて学習者モデルを求める。始
めに各ルールのif部の適合度を計算し(ステップ11
4)、各ルールのthen部の学習項目の理解度を計算
する(ステップ115)。次に、各学習項目の理解度の
最大値を求める(ステップ116)。学習者モデル12
のデータを変更する(ステップ117)。
The process of self-report 18 and step 102 will be described in detail with reference to FIG. First, a screen for inputting the learner's preliminary knowledge is output (step 111). The learner inputs his / her knowledge on the screen (step 112). The degree of prior knowledge is calculated from the learner's input (step 11
3). Obtain a learner model using fuzzy reasoning. First, the fitness of the if part of each rule is calculated (step 11
4) The comprehension level of the learning item in the then part of each rule is calculated (step 115). Next, the maximum value of the degree of understanding of each learning item is obtained (step 116). Learner model 12
Of the data is changed (step 117).

【0010】本実施例の実行例を図14の画面例を用い
て説明する。まず、学習者モデル12と教材選択ルール
ベース13に基づいて教材選択を行なう(ステップ7
1)。今、学習者モデル12の全項目の点数がゼロなの
で、教材選択ルールベース13の規則データ43より問
1が選択される。選択された教材について学習者モデル
12を参照してガイダンスが生成される(ステップ72
〜77)。今、ガイダンス(141)が生成され、出力
される。入力装置23から解答を続けるか、中断するか
又は学習を終了するかのいづれかをを入力する(ステッ
プ61)。今、解答を続けるとしてok(142)を入
力する。選択された教材である問1の内容を教材ファイ
ル11より検索し(ステップ81)、内容(143)を
表示装置24に出力する(ステップ82)。学習者は入
力装置23より解答を入力する(ステップ83)。解答
の作成が終了したら、診断部17により実行結果を診断
し(ステップ91)、診断結果から得られるデータによ
り学習者モデル12を更新する(ステップ92)。次
に、ステップ71に戻り、新しい学習者モデル12に基
づいて教材を選択する。今、問3が選択され、ガイダン
ス(144)が出力される。ステップ61においてシス
テムが選択した教材に対して解答を中断するとして、n
o(145)を入力すると、自己申告部18が起動され
る。まず、学習者モデル12が出力される(ステップ1
01)。学習者は、出力された学習者モデル12を参照
して、入力装置23から自己申告を行なう(ステップ1
03〜108)。質問(146)に対して自己申告をす
るかどうかを入力する。今、修正を行うとして、修正
(147)を選択して入力する。ステップ104、10
5で学習者モデル12の内容が図4の通りになるように
入力(147)し、ステップ107、108で学習希望
項目に「配列」(148)を入力する。次に、もう一度
ステップ71に戻り、新しい学習者モデル12に基づい
て教材を選択する。今、教材選択ルールベース13の規
則データ42によりテーブル41を参照して「配列」に
関する教材が選択される。本実施例では学習者の意図を
考慮して問2が選択される。
An example of execution of this embodiment will be described with reference to the screen example of FIG. First, the learning material is selected based on the learner model 12 and the learning material selection rule base 13 (step 7).
1). Now, since the scores of all the items of the learner model 12 are zero, the question 1 is selected from the rule data 43 of the teaching material selection rule base 13. Guidance is generated with reference to the learner model 12 for the selected teaching material (step 72).
~ 77). Now, the guidance (141) is generated and output. From the input device 23, input is made as to whether to continue the answer, interrupt the answer, or end the learning (step 61). Now, ok (142) is input as the answer is continued. The content of the selected teaching material Q1 is searched from the teaching material file 11 (step 81), and the content (143) is output to the display device 24 (step 82). The learner inputs the answer from the input device 23 (step 83). When the creation of the answer is completed, the diagnosis unit 17 diagnoses the execution result (step 91), and the learner model 12 is updated with the data obtained from the diagnosis result (step 92). Next, returning to step 71, the teaching material is selected based on the new learner model 12. Now, question 3 is selected and guidance (144) is output. In step 61, if the answer to the teaching material selected by the system is interrupted, n
When o (145) is input, the self-report section 18 is activated. First, the learner model 12 is output (step 1
01). The learner refers to the learner model 12 that is output and makes a self-report from the input device 23 (step 1).
03-108). Input whether to self-report the question (146). Assuming that the correction is to be performed now, the correction (147) is selected and input. Steps 104 and 10
In step 5, the contents of the learner model 12 are input as shown in FIG. 4 (147), and in steps 107 and 108, “array” (148) is input in the desired learning item. Next, returning to step 71 once again, the teaching material is selected based on the new learner model 12. Now, with reference to the table 41 by the rule data 42 of the teaching material selection rule base 13, the teaching material regarding “array” is selected. In this embodiment, question 2 is selected in consideration of the learner's intention.

【0011】次に、ステップ102において、予備知識
の入力がある場合の実施例を示す。図12は、ステップ
111において出力され、予備知識を入力するための画
面であり、図13は、ファジィ推論を用いた学習項目の
理解度計算の例を示す。図13のルール134はモデル
作成ルールベース14に格納されたルールである。計算
値135はファジィ推論を用いた計算結果である。ま
ず、学習者の予備知識を入力するための画面(図12)
を出力する(ステップ111)。学習者は使ったことの
ある言語等のstep数、期間に応じてバー123をマ
ウスで適当な位置に移動する(ステップ112)。例え
ば121は、FORTRANを3Kstep弱または6
ヵ月弱開発したことを示し、122は、COBOLを6
Kstep以上または1年以上開発したことを示してい
る。学習者は、自分の知識を図12のように入力したと
する。次に、ファジィ推論を用いて学習項目の理解度を
計算する。まず、予備知識131の度合いが数値に変換
され(ステップ113)、これよりルールの適合度13
2を求める(ステップ114)。ルール1の二つの予備
知識131の度合いは、予備知識131の計算値135
に示すように、0.7と0.4であり、ルール適合度1
32はminをとって0.4となる。ルール2では二つ
の予備知識131の度合いがいずれも1.0であり、ル
ール適合度132は1.0となる。次に、ルールごとに
各学習項目の理解度133とルール適合度132によ
り、各学習項目ごとの理解度133の計算値135が求
まる(ステップ115)。ここで、「データ型」に関す
るルール1の理解度は0.7×0.4=0.28と計算
される。ルール2の理解度は0.2×1.0=0.2と
計算される。また、「関数」に関するルール1の理解度
は0.32、ルール2の理解度は0.4と計算される。
このようにして得た計算値の各学習項目ごとの最大値1
36が現在の学習者モデルに格納されている理解度より
大きいとき、その値が各学習項目の理解度となる(ステ
ップ116)。例えば、「データ型」では0.28と
0.20のmaxは0.28となる。通常の知的CAI
システムでは、教材選択に学習者の希望を考慮しない。
本実施例では、以上説明したように、学習者の希望する
項目に関連した教材の中から最も学習者にあった教材を
選択することができる。また、学習者の予備知識を反映
して学習者モデルを変更することができる。また、通常
の知的CAIシステムでは、教材の内容に対してある程
度知識を持っている者でも問1から学習を開始した。本
実施例では、自己申告部を設けることにより、学習開始
時のデータを変えて、教材に対して図4のような知識を
持っている学習者には、問1ではなく問2を出題するこ
とができる。
Next, an example will be shown in which the preliminary knowledge is input in step 102. FIG. 12 is a screen for inputting preliminary knowledge, which is output in step 111, and FIG. 13 shows an example of comprehension level calculation of learning items using fuzzy inference. The rule 134 of FIG. 13 is a rule stored in the model creation rule base 14. The calculated value 135 is a calculation result using fuzzy inference. First, a screen for inputting the learner's preliminary knowledge (Fig. 12)
Is output (step 111). The learner moves the bar 123 to an appropriate position with the mouse according to the number of steps and the period of the language etc. which have been used (step 112). For example, 121 is FORTRAN slightly less than 3Kstep or 6
It shows that it has been developed for less than a month.
It indicates that it has been developed over Kstep or over a year. It is assumed that the learner inputs his / her knowledge as shown in FIG. Next, the degree of understanding of the learning items is calculated using fuzzy reasoning. First, the degree of the preliminary knowledge 131 is converted into a numerical value (step 113), and from this, the degree of rule conformance 13
2 is calculated (step 114). The degree of the two pieces of background knowledge 131 of rule 1 is calculated by the calculated value 135 of the background knowledge 131.
As shown in, the rule conformance is 1 and 0.7 and 0.4.
32 takes 0.4 and becomes 0.4. In rule 2, the degrees of the two pieces of preliminary knowledge 131 are both 1.0, and the rule matching degree 132 is 1.0. Next, the comprehension level 133 of each learning item and the rule conformance level 132 for each rule determine the calculated value 135 of the understanding level 133 for each learning item (step 115). Here, the comprehension level of Rule 1 regarding the “data type” is calculated as 0.7 × 0.4 = 0.28. The comprehension of rule 2 is calculated as 0.2 × 1.0 = 0.2. Further, the comprehension level of Rule 1 regarding the “function” is calculated to be 0.32, and the comprehension level of Rule 2 is calculated to be 0.4.
Maximum value of the calculated value thus obtained for each learning item 1
When 36 is larger than the understanding level stored in the current learner model, the value is the understanding level of each learning item (step 116). For example, in the “data type”, the max of 0.28 and 0.20 is 0.28. Normal intellectual CAI
The system does not consider the learner's wishes in the selection of teaching materials.
In the present embodiment, as described above, it is possible to select the learning material most suitable for the learner from the learning materials related to the items desired by the learner. Further, the learner model can be changed by reflecting the learner's preliminary knowledge. In addition, in the usual intelligent CAI system, even a person who has some knowledge of the contents of the teaching material started learning from Q1. In this embodiment, by providing the self-reporting section, the data at the start of learning is changed so that the learner who has the knowledge as shown in FIG. be able to.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明によれば、学習者の予備知識また
は自己申告による修正を自己申告することにより、学習
者に必要な知識を効率的に学習することができる。特
に、知識を持っている学習者には、学習に要する時間を
有効に利用することができ、また、学習者が意図する、
例えば、専門的な学習をするための課題あるいは重点的
に学習をするための課題等、学習者にとって適切な課題
を選択することができる。
According to the present invention, it is possible to efficiently learn the knowledge necessary for the learner by self-reporting the learner's preliminary knowledge or the self-reported modification. In particular, learners who have knowledge can effectively use the time required for learning,
For example, it is possible to select a task suitable for the learner, such as a task for specialized learning or a task for intensive learning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるCAIシステムの実施例の機能構
造図である。
FIG. 1 is a functional structure diagram of an embodiment of a CAI system according to the present invention.

【図2】本実施例で利用する教材ファイルを示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a teaching material file used in this embodiment.

【図3】本実施例で利用する学習者モデルを示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a learner model used in this embodiment.

【図4】本実施例で利用する教材選択ルールベースを示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a teaching material selection rule base used in this embodiment.

【図5】本実施例で利用するモデル作成ルールベースを
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a model creation rule base used in this embodiment.

【図6】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.

【図7】教材選択の動作を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of selecting a teaching material.

【図8】教材実行の動作を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of executing a teaching material.

【図9】診断の動作を説明するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a diagnosis operation.

【図10】自己申告の動作を説明するフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flowchart illustrating the self-reporting operation.

【図11】予備知識の入力動作を説明するフローチャー
トである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an input operation of preliminary knowledge.

【図12】予備知識の入力に用いる出力画面の例であ
る。
FIG. 12 is an example of an output screen used to input preliminary knowledge.

【図13】学習情報の計算例を示す表である。FIG. 13 is a table showing a calculation example of learning information.

【図14】実施例の出力画面の例である。FIG. 14 is an example of an output screen according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 教材ファイル 12 学習者モデル 13 教材選択ルールベース 14 モデル作成ルールベース 15 教材選択部 16 教材実行部 17 診断部 18 自己申告部 21 処理装置 22 記憶装置 23 入力装置 24 表示装置 11 Teaching Material File 12 Learner Model 13 Teaching Material Selection Rule Base 14 Model Creation Rule Base 15 Teaching Material Selection Section 16 Teaching Material Execution Section 17 Diagnostic Section 18 Self-Declaration Section 21 Processing Device 22 Storage Device 23 Input Device 24 Display Device

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 学習項目に関する教材、学習者の理解度
に関する学習情報及び教材を選択するためのルールをそ
れぞれ記憶する記憶装置と、前記学習情報に対応して前
記ルールを参照して提供する教材を選択し、この選択し
た教材に対して入力した解答を診断して、前記学習情報
を更新する処理装置からなるCAIシステムにおいて、
学習者の自己申告を受入れ、この自己申告の結果より学
習情報を推論するためのルールを格納するモデル作成ル
ールベースと、前記自己申告の入力に対応して前記モデ
ル作成ルールベースを参照し、前記学習情報を更新する
自己申告部を設けることを特徴とするCAIシステム。
1. A storage device for respectively storing a learning material concerning a learning item, learning information concerning a degree of understanding of a learner, and a rule for selecting a learning material, and a teaching material provided by referring to the rule corresponding to the learning information. In the CAI system including a processing device that selects, selects the answer input to the selected teaching material, and updates the learning information,
Accepting the learner's self-declaration and referring to the model-creation rule base corresponding to the input of the self-declaration and the model-creation rule base for storing rules for inferring learning information from the result of the self-declaration, and A CAI system characterized by having a self-reporting section for updating learning information.
【請求項2】 請求項1において、学習者の自己申告
は、自己の予備知識または自己申告による修正であるこ
とを特徴とするCAIシステム。
2. The CAI system according to claim 1, wherein the self-declaration of the learner is correction based on his / her prior knowledge or self-declaration.
【請求項3】 請求項1において、自己申告部は、入力
装置からの入力を受付ける手段と、入力結果をルールに
より変換する手段と、変換した情報をもとに学習情報を
変更する手段を含むことを特徴としたCAIシステム。
3. The self-assessment unit according to claim 1, including means for accepting an input from an input device, means for converting an input result according to a rule, and means for changing learning information based on the converted information. CAI system characterized by that.
【請求項4】 請求項1または請求項3において、自己
申告部は、学習者の予備知識を入力する画面を出力し、
学習者の入力から予備知識の度合いを求め、ルールの適
合度及び各学習項目の理解度を計算し、各学習項目の理
解度の最大値を求め、学習情報を変更することを特徴と
するCAIシステム。
4. The self-assessment section according to claim 1 or claim 3, outputs a screen for inputting the learner's preliminary knowledge,
The CAI is characterized in that the degree of prior knowledge is obtained from the learner's input, the degree of conformity of rules and the degree of understanding of each learning item are calculated, the maximum value of the degree of understanding of each learning item is obtained, and learning information is changed. system.
【請求項5】 請求項1、請求項3または請求項4にお
いて、自己申告部の処理結果を表示装置に表示すること
を特徴とするCAIシステム。
5. The CAI system according to claim 1, claim 3, or claim 4, wherein the processing result of the self-report section is displayed on a display device.
【請求項6】 請求項1において、学習情報は、学習項
目別の学習状態データと、希望する学習項目データを含
むことを特徴とするCAIシステム。
6. The CAI system according to claim 1, wherein the learning information includes learning state data for each learning item and desired learning item data.
【請求項7】 請求項1において、選択した教材に対応
する学習項目の学習状態データを用いて、学習項目を所
定の理解度を基準に複数のグルーブに分け、各グルーブ
毎に学習メッセージを出力することを特徴とするCAI
システム。
7. The learning item according to claim 1, using the learning state data of the learning item corresponding to the selected teaching material, divides the learning item into a plurality of grooves based on a predetermined degree of comprehension, and outputs a learning message for each groove. CAI characterized by
system.
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