JPH06332365A - 教育訓練支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 学習者の理解の程度に応じた順序で教材を呈
示することのできる教材訓練支援装置を得る。 【構成】 学習者モデル１３を用いて教授戦略策定部１
１が教材の呈示順序を策定し、教育訓練実行制御部１２
で教材を端末装置２に呈示しながら訓練を行う。静的デ
ータサーバ３は予め作成したデータを、動的データサー
バ４は実時間で生成したデータをそれぞれ教材として教
材呈示処理装置１に供給する。 【効果】 学習者の進歩に応じた適切な訓練を行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は計算機を用いてプラン
ト等の運転員や保守員の教育訓練を行う教育訓練支援装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の教育訓練支援装置を示すブ
ロック図であり、図において、１０１は教材作成者や学
習者が使用する端末装置、１０２は端末装置１０１によ
る教材作成や作成された教材を用いた端末装置１０１に
よる学習を支援する教育訓練用計算機である。

【０００３】教育訓練用計算機１０２において、１０３
は端末装置１０１と通信を行うインタフェース部、１０
６は教材作成用ツール群である。この例では、教材作成
用ツール群１０６には文章データ作成用の文章エディ
タ、図形データ作成用の図形エディタ、教材の呈示順序
を策定するコース作成ツール等を備えている。１０５は
教材作成用ツール群１０６により作成した教材を格納す
る教材データベース、１０４は教材データベース１０５
の教材を用いて学習を実行する実行部である。

【０００４】次に動作について説明する。まず、教材作
成者は端末装置１０１からインタフェース部１０３を介
して教材作成用ツール群１０６を使用して教材を作成
し、作成した教材を教材データベース１０５に格納す
る。次に、教材作成者は端末装置１０１からインタフェ
ース部１０３を介して教材作成用ツール群１０６を使用
して教材呈示プログラムを作成し、これを実行部１０４
に記憶させる。この時点で学習者に呈示する教材がすべ
て準備され、教材の呈示順序が決められる。

【０００５】次に、学習者は端末装置１０１からインタ
フェース部１０３を介して実行部１０４と対話しながら
学習を進める。このとき、実行部１０４は記憶している
教材呈示プログラムに従って教材データベース１０５か
ら教材を選び出してユーザーインタフェース部１０３に
渡す。このようにして、学習者はあらかじめ教材作成者
によって作成された教材呈示プログラムに従って学習を
行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の教育訓練支援装
置は以上のように構成されているので、教育訓練の課程
を開始する前に教材の呈示順序を定めたプログラムに従
って教材が呈示されるが、このプログラムは教材自身の
難易度や履修すべき教材の体系に従って作成される。こ
のため、教育訓練の進行につれて変化する学習者の理解
状態に応じた適切な教材を呈示することが困難であり、
教育訓練を効果的に支援することができない。

【０００７】また、上記のような従来の教育訓練支援装
置では、教材は教育訓練専用のデータとして作成され、
教材データベース１０５に蓄積される。このため、一旦
教育訓練専用のデータとして作成した教材を教育訓練以
外の目的に使用することは容易ではなく、逆に他の目的
のために作成したデータを教育訓練に使用することも容
易ではない等の問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、請求項１の発明は、学習者の理
解状態に応じて教材の呈示順序を決定する教授戦略を動
的に策定することにより効果的な学習支援を行うことの
できる教育訓練支援装置を得ることを目的とする。

【０００９】請求項２，３の発明は教材として文章だけ
ではなく静止画像や動画像、音声、物理現象のシミュレ
ーション結果などのマルチメディア・データを呈示し、
効果的な教育訓練を行うことのできる教育訓練支援装置
を得ることを目的とする。

【００１０】請求項４の発明は、教材を教育訓練専用の
データとしてではなく他のあらゆる目的のためのデータ
として蓄積することにより、データの共有化をはかり、
教材作成の手間を低減させることのできる教育訓練支援
装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る教
育訓練支援装置は、学習者の特徴を示す学習者モデルを
用いて教授戦略策定部が教材の呈示順序を作成して端末
装置に呈示すると共に、静的データサーバより予め作成
されたデータと、動的データサーバにより実時間で生成
したデータとを教材として教授戦略策定部に供給するよ
うに構成したものである。

【００１２】請求項２の発明に係る教育訓練支援装置
は、訓練対象の状況を示す音声データや映像データを静
的データサーバに予め生成しておくようにしたものであ
る。

【００１３】請求項３の発明に係る教育訓練支援装置
は、動的データサーバが実際の訓練対象の状況を示す音
声データが映像データを収集して教材として供給するよ
うにしたものである。

【００１４】請求項４の発明に係る教育訓練支援装置
は、静的データサーバのデータ及び動的データサーバの
データを教育訓練以外の目的に使用できるようにしたも
のである。

【００１５】

【作用】請求項１の発明における教育訓練支援装置は、
教授戦略策定部は学習者モデルを用いて学習者個々の理
解状態を同定し、同定された個々の学習者の理解状態に
応じた最適な教授戦略を策定し、策定された教授戦略に
従い動的データサーバと静的データサーバに教材の提供
を要求し、教材の提供を要求された動的データサーバと
静的データサーバが端末装置に教材を送り出し、教材を
受け取った端末装置が教材を呈示し、学習者は呈示され
た教材に従って端末装置を操作し、対話しながら学習を
進める。

【００１６】請求項２の発明における教育訓練支援装置
は、静的データサーバより供給される音声と映像とによ
り、学習者は一層理解を早め操作が行い易くなる。

【００１７】請求項３の発明における教育訓練支援装置
は、動的データサーバより供給される音声と映像とによ
り、訓練対象の実際の状況を知ることができる。

【００１８】請求項４の発明における教育訓練支援装置
は、教材となるデータを他の目的と共有することができ
る。

【００１９】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１は教材を学習者の特徴に応じた
順序で呈示しながら学習を実行する教材呈示処理装置、
２は教材呈示処理装置１から呈示される教材を用いて学
習者が学習を行う端末装置、３は予め定められた教材等
の静的なデータを教材呈示処理装置１に供給する静的デ
ータサーバ、４は実際のプラントの状態やシミュレーシ
ョンプログラムから得られる動的なデータを教材呈示処
理装置１に供給する動的データサーバ、４５は訓練対象
としての実際のプラント、４４はプラント４５と動的デ
ータサーバ４との通信を行うインタフェース、５は上記
各装置１〜４を接続するバスライン等の通信手段であ
る。

【００２０】なお、静的データサーバ３及び動的データ
サーバ４の各データはプラント４５の監視，制御，診断
等、教育訓練以外の他の目的にも使用できる。

【００２１】教材呈示処理装置１は教授戦略策定部１１
と教育訓練実行制御部１２と通信インタフェース部１５
とから構成されており、教授戦略策定部１１には学習者
を特徴づける学習者モデル１３と教授戦略策定ルール１
４とが内蔵されている。

【００２２】学習者モデル１３は図２に示すデータ構造
であり、学習者を識別する氏名を記述する氏名１３ａ、
学習者が本教育訓練支援装置を使用して教育訓練を行う
までに携わった業務の履歴である業務履歴１３ｂ、本教
育訓練支援装置を使用して学習した学習状態の記録であ
る学習状態１３ｃ、学習者が本教育訓練支援装置を使用
した時間の累計である総使用時間１３ｄ、教材に独立な
学習能力を数値化した学習能力指標１３ｅ、学習者自身
あるいは教育訓練の指導者が記入するメモ１３ｆからな
る。

【００２３】学習状態１３ｃはひとまとまりの教材であ
る教材単位毎に記録され、教材単位の識別子である教材
単位名１３ｇ、教材単位毎にあらかじめ指定された達成
すべき理解度である要求理解度１３ｈ、実際の理解度１
３ｉ、教材単位をいつ学習したかを記録する学習日付１
３ｊ、教材単位を学習するのに要した時間である学習時
間１３ｋ、教材単位が試験問題である場合にその問題に
対する解答を記録した解答内容１３ｌからなる。さら
に、学習日付１３ｊと学習時間１３ｋと解答内容１３ｌ
とは同じ教材単位を複数回学習した場合には学習するた
びに記録が保持される。なお、教材単位が未学習である
場合には理解度１３ｉと学習日付１３ｊとは別な値をと
る。図３は教授戦略策定ルール１４の例を示す。

【００２４】端末装置２はＣＲＴ２１とキーボード２２
とマウス２３とスピーカ２４とＣＲＴ２１とキーボード
２２とマウス２３とスピーカ２４を制御する端末制御部
２４と通信インタフェース部２５とから構成されてい
る。

【００２５】静的データサーバ３はデータベース３１と
データベース管理部３２と通信インタフェース部３３と
から構成されている。データベース３１は図４（ａ）に
示すように、記述情報６０と注記情報６１を一組のデー
タとして蓄積するが、蓄積されるデータは本教育訓練支
援装置で使用する教材であると同時に他の目的のために
も使用できるものである。

【００２６】記述情報は図４（ｂ）に示すように、デー
タ名６０ａと、記述情報名６０ｂと、注記情報名６０ｃ
と、データ６０ｄからなる。注記情報は図４（ｃ）に示
すように、データ名６０ａと、記述情報名６０ｂと、注
記情報名６０ｃと、データ６０ｄが文字データであるか
静止画像データであるか音声データであるか等の区別を
表すデータ種別６１ｄと、データ６０ｄに関連するデー
タの名前である関連データ名６１ｅと、データ６０ｄに
関連するデータの関連度６１ｆと、データ６０ｄに関す
るメモリ６１ｇとからなる。

【００２７】動的データサーバ４はデータ生成モジュー
ル４１とデータ収集モジュール４２と通信インタフェー
ス部４３とから構成されている。データ生成モジュール
４１はプラント４５のプロセスパラメータの挙動を模擬
するシミュレーションプログラムを内蔵し、データ収集
モジュール４２はインタフェース４４を介して実際のプ
ラント４５と接続されている。この動的データサーバ４
の提供するデータは本教育訓練支援装置で使用する教材
であると同時に他の目的のためにも使用できるものであ
る。

【００２８】次に動作について説明する。まず、学習者
が端末装置２から教育訓練支援装置にログインすると、
教授戦略策定部１１が学習者モデル１３をもちいて過去
に学習した教材単位の時系列を作成する。次いで、静的
データサーバ３から学習者モデル１３の教材単位名１３
ｇがデータベース３１のデータ名６０ａと一致する注記
情報６１の提供を受け、関連データ名６１ｅと関連度６
１ｆとメモ６１ｇと学習者モデル１３を用いて同定した
学習者の理解状態とを図３の教授戦略策定ルール１４に
記述される通りに処理し、以後呈示すべき教材単位の時
系列を記述した教授戦略を策定する。

【００２９】そして、教育訓練実行制御部１２は教授戦
略策定部１１が策定した教授戦略に従って静的データサ
ーバ３から注記情報６１の提供を受け、提供を受けた注
記情報６１のデータ種別６１ｄに応じて、静的データサ
ーバ３に対して記述情報６０のデータ６０ｄを端末装置
２に提供するかあるいは動的データサーバ４に対してシ
ミュレーションプログラムの計算結果やプラント４５か
ら得られるデータを端末装置２に提供するかを指示する
とともに、端末装置２に対してデータ種別とデータの提
供元を通知する。

【００３０】端末装置２はデータの提供元から提供され
たデータをそのデータ種別に応じて、ＣＲＴ表示すべき
データであればＣＲＴ２１に表示し、音声出力すべきデ
ータであればスピーカ２４から出力することにより教材
の呈示を行う。学習者は端末装置２によって呈示された
教材の指示に従って、端末装置２のキーボード２２やマ
ウス２３を用いて学習を進める。

【００３１】学習の進行中は教育訓練実行制御部１２が
学習の進行状態を監視し、適当な時点で教授戦略策定部
１１に学習者モデル１３のデータ構造の内容と教授戦略
の変更を指示し、教授戦略策定部１１は学習者がログイ
ンしたときと同じ方法で新たな教授戦略を策定する。新
たな教授戦略が策定されると、教育訓練実行制御部１２
はその教授戦略に従って学習を進行させる。

【００３２】学習者は学習の進行中にいつでも学習を中
断して教育訓練支援装置からログアウトすることができ
るが、学習を中断した時点で学習者モデル１３のデータ
構造の内容は保存される。

【００３３】実施例２．なお、上記実施例１では静的デ
ータサーバ３のデータベース３１がデータ６０ｄを蓄積
する構成としたが、請求項２の発明として、静的データ
サーバ３がビデオテープ装置やビデオディスクに記録し
ておいたプラント４５の状況を示す像データとプラント
４５の動作音やプラント４５に関して説明する声等の音
声データを提供する構成としてもよい。

【００３４】実施例３．また、請求項３の発明として、
動的データサーバ４のデータ収集モジュール４２にイン
タフェース４４を介してテレビカメラやマイクロフォン
を接続し、教育訓練の進行中に実際のプラントに起こっ
ている事象の映像や音声を示す映像データ及び音声デー
タを提供する構成としてもよい。

【００３５】実施例４．さらに、上記実施例１では学習
者に教材を呈示する出力装置としてＣＲＴ２１とスピー
カ２４を備え、学習者が使用する入力装置としてキーボ
ード２２とマウス２３を備える端末装置２を用いるもの
として説明したが、学習者に仮想的な現実感を与える入
出力装置を備える端末装置を用いて、学習者に実際のプ
ラント操作盤のレバーやスイッチを操作している感覚を
与える教育環境を構築して教育支援を行うように構成し
てもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
学習者モデルを用いて教材呈示順序を決定すると共に、
静的データサーバ及び動的データサーバから教材を得る
ように構成したので、学習者個々の理解状態に応じた適
切な教材を学習者に呈示して効果的な教育訓練を支援す
ることができる効果がある。

【００３７】請求項２の発明によれば、静的データサー
バより、訓練対象の状況を示す音声データと映像データ
とを供給するように構成したので、学習者の理解が容易
になり訓練を容易に行うことができる効果がある。

【００３８】請求項３の発明によれば、動的データサー
バより訓練対象の実際の状況を収集して得られる音声デ
ータと映像データとを供給するように構成したので、訓
練対象の実際の状況に対応しながら訓練を行うことがで
きる効果がある。

【００３９】請求項４の発明によれば、静的データサー
バと動的データサーバの各データを教育訓練以外の他の
目的に使用するように構成したので、教育訓練用の教材
と監視，制御等に用いるデータとを共有することがで
き、このためデータ作成の手間を削減できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による教育訓練支援装置を
示す構成図である。

【図２】この発明の一実施例における学習者モデルのデ
ータ構造を示す構成図である。

【図３】この発明の一実施例における教授戦略策定ルー
ルを示す構成図である。

【図４】データベースの内容と記述情報のデータ構造と
注記情報のデータ構造とを示す構成図である。

【図５】従来の教育訓練支援装置を示す構成図である。

【符号の説明】

２ 端末装置 ３ 静的データサーバ ４ 動的データサーバ １１ 教授戦略策定部 １２ 教育訓練実行制御部 １３ 学習者モデル ４５ プラント（訓練対象）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 学習者の特徴を記述した学習者モデル
   と、上記学習者モデルに応じて教材の呈示順序を策定す
   る教授戦略策定部と、上記教授戦略策定部によって策定
   された教材の呈示順序に従って教材を呈示しながら教育
   訓練を進行させる教育訓練実行制御部と、予め作成した
   データを教材として上記教授戦略策定部に供給する静的
   データサーバと、実時間でデータを生成し教材として上
   記教授戦略策定部に供給する動的データサーバと、上記
   教育訓練実行制御部から呈示される教材を用いて学習者
   が訓練を行う端末装置とを備えた教育訓練支援装置。
2. 【請求項２】 学習者の特徴を記述した学習者モデル
   と、上記学習者モデルに応じて教材の呈示順序を策定す
   る教授戦略策定部と、上記教授戦略策定部によって策定
   された教材の呈示順序に従って教材を呈示しながら教育
   訓練を進行させる教育訓練実行制御部と、予め作成した
   訓練対象の状況を示す音声データと映像データとを教材
   として上記教授戦略策定部に供給する静的データサーバ
   と、実時間でデータを生成し教材として上記教授戦略策
   定部に供給する動的データサーバと、上記教育訓練実行
   制御部から呈示される教材を用いて学習者が訓練を行う
   端末装置とを備えた教育訓練支援装置。
3. 【請求項３】 学習者の特徴を記述した学習者モデル
   と、上記学習者モデルに応じて教材の呈示順序を策定す
   る教授戦略策定部と、上記教授戦略策定部によって策定
   された教材の呈示順序に従って教材を呈示しながら教育
   訓練を進行させる教育訓練実行制御部と、予め作成した
   データを教材として上記教授戦略策定部に供給する静的
   データサーバと、訓練対象の実際の状況を収集して実時
   間で音声データと映像データとを生成し教材として上記
   教授戦略策定部に供給する動的データサーバと、上記教
   育訓練実行制御部から呈示される教材を用いて学習者が
   訓練を行う端末装置とを備えた教育訓練支援装置。
4. 【請求項４】 上記静的データサーバに予め作成された
   データ及び上記動的データサーバで生成されるデータは
   教育訓練以外の目的にも使用できるデータであることを
   特徴とする請求項１〜３何れか１項記載の教育訓練支援
   装置。