JPH065448B2 - Cluster type CBE device having audio-visual learning function - Google Patents

Cluster type CBE device having audio-visual learning function

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JPH065448B2
JPH065448B2 JP19402486A JP19402486A JPH065448B2 JP H065448 B2 JPH065448 B2 JP H065448B2 JP 19402486 A JP19402486 A JP 19402486A JP 19402486 A JP19402486 A JP 19402486A JP H065448 B2 JPH065448 B2 JP H065448B2
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learning
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voice
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video
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三郎 松尾
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ESU SHII SHII KK
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、デイジタル音声合成技術をクラスタ方式のコ
ンピュータに関する技術に複合させ、さらにビデオ装置
による映像処理技術との組合せにより、学習者ひとりび
とりのレベルと学習進捗に合わせて個々の学習者の能力
を高めるために、ホストコンピュータに学習ターミナル
を放射状に接続するクラスタ方式のネツトワーク型CB
E(Computer Based Education)装置に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention combines the digital speech synthesis technology with the technology relating to a cluster-type computer, and further combines it with the image processing technology of a video device to provide a level for each learner. And a cluster-type network CB in which learning terminals are radially connected to a host computer in order to enhance the ability of individual learners according to the progress of learning.
The present invention relates to an E (Computer Based Education) device.

従来の技術 コンピユータを利用した教育装置の歴史的な動向を見て
みると、1960年代の初期にCAI(Computer Assis
ted Instructi on)という用語が使われはじめたが、当
時はコンピユータ自体の性能不足、マンマシンインター
フエイス機能の未開発等のため1970年代後半までは
社会的に大きなインパクトを与えるには至らなかつた。
Conventional Technology Looking at the historical trends of educational equipment using computers, CAI (Computer Assis) was found in the early 1960s.
The term ted Instructi on) was started to be used, but at that time, it did not have a great social impact until the latter half of the 1970s due to lack of performance of the computer itself and undeveloped man-machine interface function.

1980年代に入つて端末がインテリジエント化し、各
種のニユーメデイアが教育装置に導入されつつある。特
にパソコンの普及に伴いレーザデイスクによる映像付
与、テープレコーダやコンパクトデイスクによる音声付
与が試みられているが、ほとんどの例はスタンドアロン
型パソコンによつて具体化したものであり、クラスタ型
によつて多数の端末をネツトワーク化し、映像及び音声
を複合化し集中制御させるには至つていない。
In the 1980s, terminals became intelligent, and various new media were being introduced into educational devices. In particular, with the spread of personal computers, attempts have been made to add images with laser disks and audio with tape recorders and compact discs, but most examples are embodied with stand-alone personal computers, and many with cluster types. It has not been possible to convert this terminal into a network and combine video and audio for centralized control.

発明が解決しようとする問題点 従来のスタンドアロン型では、たとえばパソコンが60
台並んだ教室を例にとると、教師が60枚のフロツピデ
イスケツトの複写を作成して配布し、さらに学習の終了
時にこれらのフロツピデイスケツトを回収し、ばらばら
に入つた学習履歴を1枚1枚読出しながら編集しなけれ
ばならない。また教材数が多くなるに従いフロツピデイ
スケツトの管理が著しく繁雑になる。
Problems to be Solved by the Invention In the conventional stand-alone type, for example, a personal computer has 60
Taking an example of a classroom lined up with teachers, a teacher makes and distributes 60 copies of the flotspideiskets, collects these flotspideiskets at the end of learning, and separates them into lessons. It is necessary to edit while reading out the history one by one. Also, as the number of teaching materials increases, the management of Flotpi day skates becomes significantly complicated.

また、従来のテープレコーダやコンパクトデイスクによ
る音声付与の方法には次のように欠点がある。すなわ
ち、テープレコーダでは学習者の状態に応じて適宜必要
な速度でランダムアクセスすることが困難であり、コン
パクトデイスクは高価な追記型を除き自由に記録内容が
変更できない欠点を持ち、クラスタ型CBE装置ではこ
れらの音声メデイアの導入は不可能に近い。
In addition, the conventional method of adding sound by a tape recorder or a compact disc has the following drawbacks. That is, it is difficult for the tape recorder to randomly access at a necessary speed according to the learner's condition, and the compact disc has a drawback that the recorded contents cannot be freely changed except for the expensive write-once type. Then, it is almost impossible to introduce these audio media.

問題点を解決するための手段 本発明の装置は、上記問題点を解決するために、一台の
ホストコンピユータに複数の学習ターミナルをそれぞれ
高速通信インターフェイスを介して高速通信インターフ
ェイスラインにより接続したものを単位教育ステーショ
ンとするクラスタ型ネットワーク方式CBE装置として
構成し、特に、多数の教材および長時間音声フアイルを
ホストコンピユータの大容量記憶装置にデイジタル化し
て収納し、ネツトワークによつて特定の学習者に必要な
文字図形画像および音声を提供するための手段、学習者
の意思入力のためのキーボード等の入力手段、レーザビ
デオデイスク装置やVTR装置等の教材出力用ビデオ装
置、かかるビデオ装置からの映像および音声を各学習者
に提供するための手段、かかる画像および音声の出力を
学習進捗に合わせて制御する教材プログラム手段、ホス
トコンピユータから各学習ターミナルとの間への教材の
ダウンロードおよび教材と同期した音声出力の送信、学
習ターミナルからの学習履歴の受信等を行うための高速
通信インターフェイス手段、システムのスループツト向
上を計る目的のためにホストコンピユータおよび学習タ
ーミナル内にもうけたバツフアおよびRAMメモリ、ビ
デオ装置からの映像と、ホストコンピユータからダウン
ロードされ学習ターミナルを経由して出力する教材の文
字、図形画像を学習ターミナルの同一CRT画面上に重
ね合わせて表示するためのスーパーインポーズ手段、マ
イクロフオン等から入力する肉声フアイル入力手段、な
らびにローカルエリアネツトワークや公衆通信回線等の
ステーション間高速通信インターフェイスラインによる
各単位教育ステーション(教室、学校)間の通信のため
のステーシヨン間通信インターフエイス等の手段を、相
乗的な視聴覚学習効果を上げることができるように、高
度に有機的、機能的に組合せ連結したものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the device of the present invention comprises one host computer in which a plurality of learning terminals are connected by high-speed communication interface lines via high-speed communication interfaces. It is configured as a cluster-type network-type CBE device that serves as a unit education station, and in particular, many teaching materials and long-term voice files are digitalized and stored in a mass storage device of the host computer, and a specific learner is provided by a network. Means for providing necessary character / figure images and sounds, input means such as a keyboard for learner's intention input, video output device for teaching materials such as laser video disk device and VTR device, images from such video device and Means for providing audio to each learner, such images and sounds Teaching material program means to control voice output according to learning progress, download teaching material from host computer to each learning terminal, send audio output synchronized with teaching material, receive learning history from learning terminal, etc. High-speed communication interface means, buffer and RAM memory in the host computer and learning terminal for the purpose of improving the system throughput, images from the video device, and output from the host computer via the learning terminal Such as superimposing means for superimposing and displaying the text and graphic images of the teaching materials on the same CRT screen of the learning terminal, real voice file input means for inputting from a microphone, local area network, public communication line, etc. Stay The high-speed communication interface line between the two units enables highly effective organic means such as inter-station communication interface for communication between each unit education station (classroom, school) to enhance synergistic audiovisual learning effect. It is a functionally and functionally connected combination.

作 用 上記の構成により、特定の学習者によりその学習者の学
習ターミナルに入力された情報がディジタル信号として
高速通信インターフェイスラインを経由してホストコン
ピユータに通知され、ホストコンピユータは通知された
データをセントラルプロセッサで解読し、大容量記憶装
置に記憶されているデータより要求されたプログラム画
像教材データおよび音声データを抽出し、高速通信イン
ターフェイスラインを経由して当該学習者の学習ターミ
ナルに出力し、画像出力装置を介しCRTディスプレイ
に表示される文字や図形および音声用ディジタル/アナ
ログ(D/A)変換装置を介してヘドホン等の聴取手段
により出力される音声による教材およびその他の教育情
報が提供されるととも、必要に応じてレーザビデオ装置
またはVTR装置等のビデオ装置からの映像および音声
による教材およびそ他の教育情報が前記CRTデイスプ
レイおよび聴取手段を通じて前記ホストコンピユータか
らダウンロードされる出力にスーパーインポーズして提
供される。
Operation With the above configuration, the information input by the specific learner to the learner's learning terminal is notified as a digital signal to the host computer via the high-speed communication interface line, and the host computer centralizes the notified data. Decoded by the processor, extracted the required program image teaching material data and voice data from the data stored in the mass storage device, output to the learning terminal of the learner concerned via the high-speed communication interface line, and output the image. If the teaching material and other educational information by voice output by the listening means such as a headphone or the like is provided through the characters and figures displayed on the CRT display through the device and the voice digital / analog (D / A) conversion device. Also, if necessary, a laser video device or VT Materials and its other educational information by video and audio from a video device of the apparatus or the like is provided to superimpose the output that is downloaded from the host computer through the CRT Deisupurei and listening means.

教材を提供された各学習者の応答は学習ターミナルのキ
ーボード等の文字、記号の入力手段により高速通信イン
ターフエイスを通じてホストコンピユータに伝達され、
かかる応答をセントラルプロセッサで解読することによ
り即時反応してホストコンピユータからの前記教材およ
びその他の教育情報が当該学習者の学習ターミナルに提
供される。またマイクロフオン等の肉声入力装置により
教師がその教育情報をホストコンピユータ内の記憶装置
内にあらかじめ入力しておき、各学習者からの要求およ
び応答、即ち学習進捗に応じて前記の通り出力すること
ができる。
The response of each learner provided with the teaching material is transmitted to the host computer through the high-speed communication interface by the input means of letters and symbols such as the keyboard of the learning terminal,
By decoding the response in the central processor, the teaching material and other educational information from the host computer are immediately responded to and provided to the learning terminal of the learner. In addition, the teacher inputs the educational information in advance in a memory device in the host computer by using a real voice input device such as a microphone, and outputs it as described above according to the request and response from each learner, that is, the learning progress. You can

さらに各単位教育ステーシヨン間の通信のためのステー
シヨン間通信インターフエイスにより、各単位教育ステ
ーシヨン間(教室、学校)の通信が可能となる。
Furthermore, the inter-station communication interface for communication between each unit education station enables communication between each unit education station (classroom, school).

実施例 添付図面を参照しながら本発明の装置の実施例の一つを
説明する。
Embodiment One embodiment of the device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

この実施例は、特に、最大限64名までの学習者が同時
に使用できる、即ち64台の学習ターミナルが接続可能
であることを目的としている。従つて本実施例の説明に
用いた各数値および構成の詳細は上記学習ターミナルの
接続可能台数が変れば適宜変更しうるものである。
This embodiment is intended in particular to be used by up to 64 learners simultaneously, ie 64 learning terminals can be connected. Therefore, the numerical values and details of the configuration used in the description of the present embodiment can be appropriately changed if the number of connectable learning terminals changes.

本発明の装置は、第1図に示すように、ホストコンピユ
ータ20とそれに接続された複数の学習ターミナル30
とからなる単位教育ステーシヨン10により構成されて
いる。
As shown in FIG. 1, the device of the present invention comprises a host computer 20 and a plurality of learning terminals 30 connected thereto.
It is composed of a unit education station 10 consisting of.

(1) 単位教育スーテンシヨン間通信の説明 第1図は1台のホストコンピユータ20とそれに接続さ
れた複数の学習ターミナル30とからなる単位教育ステ
ーシヨン10相互間がステーシヨン間通信インターフエ
イスライン50によつて接続されているところを示す。
(1) Explanation of communication between unit education stations FIG. 1 shows that communication between unit education stations 10 composed of one host computer 20 and a plurality of learning terminals 30 connected to the host computer 20 is performed by a communication interface line 50 between stations. Shows where they are connected.

スーテシヨン間通信インターフエイス50として、ローカ
ルエリアネツトワーク(LAN)や公衆通信回線を使用
することができ、これらは各単位教育ステーシヨン10
にもうけられたステーシヨン間通信インターフエイス2
2(第2図)により接続される。
A local area network (LAN) or a public communication line can be used as the communication interface 50 between the stations.
Communication interface between stations 2
2 (FIG. 2).

教育ステーシヨン間のLAN機能を用いて、例えばある
教室内に設置された教育ステーシヨンAから他の教室に
設置された教育ステーシヨンBに教材や各学習者の学習
履歴を容易に転送することができるので、教材データベ
ースの共通化を計ることができる。さらに、公衆通信回
線を使用して教育ステーシヨン間を結ぶことによつて、
遠隔地との通信を行うこができ、従つて学校通信も可能
となる。
By using the LAN function between the education stations, it is possible to easily transfer the teaching material and the learning history of each learner from the education station A installed in one classroom to the education station B installed in another classroom. , The teaching material database can be standardized. Furthermore, by connecting the educational stations using public communication lines,
It is possible to communicate with remote areas, and thus school communication.

(2) 単位教育スーテンシヨンの説明 前述したように、教育ステーシヨン10は、ホストコン
ピユータ20と、それに接続された複数の、本実施例に
おいては64台の学習ターミナル30とにより構成され
ている。
(2) Description of Unit Education Sustainability As described above, the education station 10 is composed of the host computer 20 and a plurality of, in this embodiment, 64 learning terminals 30 connected to the host computer 20.

(a) ホストコンピユータの説明 第2図はホストコンピユータ20の構成を示すブロック
図である。以下、ホストコンピユータ20の構成と動作を
同図により説明する。セトラルプロセツサ21は32ビ
ツトマイクロプロセツサLSIにより構成され、演算、
記憶、周辺装置等の制御を行うための中央処理機構であ
る。
(a) Description of Host Computer FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the host computer 20. The configuration and operation of the host computer 20 will be described below with reference to FIG. The central processor 21 is composed of a 32-bit microprocessor LSI, and
It is a central processing mechanism for controlling storage and peripheral devices.

大容量磁気デイスク記憶装置25は1台または複数台の
ウインチエスタ型固定デイスク装置により構成され、少
くとも300メガバイドの総記憶容量を持ち、平均アク
セスタイムが15ミリ秒程度のものを用いる。当該デイ
スク記憶装置には、個々の学習者の応答に対する再応答
を含むプログラムされた多数の画像教材データおよび多
量の音声データがデイジタル方式で格納される。磁気デ
イスクの代りに他の大容量記憶装置を使用することもで
きる。
The large-capacity magnetic disk storage device 25 is composed of one or more winch-ester type fixed disk devices, has a total storage capacity of at least 300 megabytes, and has an average access time of about 15 milliseconds. The disk storage device digitally stores a large number of programmed image teaching material data including re-response to individual learner's responses and a large amount of audio data. Other mass storage devices can be used in place of the magnetic disk.

本実施例において、「多数の教材」とは、最大限64名
までの学習者が、それぞれ学習ターミナル30を用いて
個別に学習を進めるために必要の都度学習者からの要求
等に応じて前記ディスク装置から読出し、バツフアメモ
リ24を介して高速通信インターフエイス23により、
高速通信インターフエイスライン40を通して学習ター
ミナル30にダウンロードされるプログラム化された教
材のことである。
In the present embodiment, “a large number of teaching materials” means that the maximum of 64 learners are required in order to proceed with the learning individually using the learning terminals 30 in response to the requests from the learners. It is read from the disk device and passed through the buffer memory 24 by the high-speed communication interface 23,
It is a programmed teaching material downloaded to the learning terminal 30 through the high-speed communication interface line 40.

また、本実施例において、「多量の音声データ」とは、
前記のプログラム教材によつて複数の学習者がそれぞれ
個別の学習を進行させるときに、CRT画面による視聴
情報だけでなく、学習中の文字図形教材の進行と同期し
て、音声による学習情報を各学習者に与えることにより
学習の効果を高める目的で使用する学習用データであ
る。
In addition, in this embodiment, "a large amount of voice data" means
When a plurality of learners each proceed with individual learning by using the program teaching material, not only the viewing information on the CRT screen but also the learning information by voice is synchronized with the progress of the character / graphic teaching material being studied. It is learning data used for the purpose of enhancing the learning effect by giving it to the learner.

音声データは、アナログ信号である肉声をあらかじめデ
イジタル信号に置きかえて大容量磁気デイスク記憶装置
25内に記憶しておき、複数の学習者に必要な音声メツ
セージを個別に読み出し、前述のプログラム教材の場合
と同様、パツフアメモリ24を介して高速通信インター
フエイス23により高速通信インターフエイスライン4
0を通つて4メガビツト秒程度の通信速度で学習ターミ
ナル30に送られる。本実施例において、音声メツセー
ジは30秒程度の音声を単位として、10時間以上の音声
データが大容量記憶装置25に格納されている。
In the case of the above-mentioned program teaching material, the voice data is stored in the large-capacity magnetic disk storage device 25 by replacing the analog signal of the real voice with the digital signal in advance, and the voice messages necessary for a plurality of learners are individually read out. Similarly to the above, the high-speed communication interface line 4 is used by the high-speed communication interface 23 through the buffer memory 24.
It is sent to the learning terminal 30 at a communication speed of about 4 megabit seconds through 0. In the present embodiment, the voice message has a voice data of about 30 seconds as a unit, and voice data of 10 hours or more is stored in the mass storage device 25.

バツフアメモリ24は、大容量記憶装置25に格納され
ている教材や音声データを効率よく学習ターミナル30
に送出するための高速ランダムアクセスメモリであり、
本実施例においては、4メガバイト以上の容量、150
ナノ秒以下のアクセスタイムを性能を持つ。
The buffer memory 24 efficiently learns teaching materials and voice data stored in the mass storage device 25 from the learning terminal 30.
Is a high-speed random access memory for sending to
In this embodiment, a capacity of 4 megabytes or more, 150
It has an access time of nanosecond or less.

ステーシヨン間通信インターフエイス22は、ローカル
エリアネツトワークや公衆通信回線等のステーシヨン間
通信インターフエイスライン50により単位教育ステー
シヨン間の通信を行うためのものである。
The inter-station communication interface 22 is for performing communication between unit education stations through the inter-station communication interface line 50 such as a local area network or a public communication line.

(b) 学習ターミナルの説明 第3図は学習ターミナル30のブロツク図である。以下
同図に従つて学習ターミナルの構成と動作を説明する。
(b) Description of the learning terminal FIG. 3 is a block diagram of the learning terminal 30. The configuration and operation of the learning terminal will be described below with reference to FIG.

セントラルプロセツサ31は、16ビツトマイクロプロ
セツサにより構成される学習ターミナル30の中央処理
機構である。
The central processor 31 is a central processing mechanism of the learning terminal 30 composed of a 16-bit microprocessor.

RAMメモリ32は、ホストコンピユータ20からダウ
ンロードされる教材プログラム及び音声データを格納す
るに充分な容量(本実施例では少くとも1メガバイト)
を持つランダムアクセスメモリである。当該RAMメモ
リ32に格納された教材プログラムはセントラルプロセ
ツサ31用の言語で記述されており、そのまま実行でき
るプログラムの形式でホストコンピユータ20より送ら
れるものである。RAMメモリ32に格納された音声デ
ータは、教材プログラムの実行に同期して音声用デイジ
タル/アナログ(D/A)変換装置34に送られ、ヘツ
ドホン34−1からなる聴取装置により学習者に音声と
して聴取される。
The RAM memory 32 has a sufficient capacity (at least 1 megabyte in this embodiment) to store the teaching material program and audio data downloaded from the host computer 20.
Is a random access memory with. The teaching material program stored in the RAM memory 32 is written in the language for the central processor 31, and is sent from the host computer 20 in the form of a program that can be executed as it is. The voice data stored in the RAM memory 32 is sent to the voice digital / analog (D / A) converter 34 in synchronization with the execution of the teaching material program, and the learner as a voice is given to the learner by the listening device including the headphone 34-1. To be heard.

マイクロフオン38−1からなる音声入力装置および音
声用アナログ/デイジタル(A/D)変換装置38は、
学習ターミナル30が教師用ターミナルとしても使用で
きるように考慮したものであり、教師が肉声を入力して
ホストコンピユータ20内に大容量記憶装置25にその
音声データを登録するのに用いられる。本実施例におい
ては、大容量記憶装置25に登録されるテイジタル化音
声情報は、少くとも6,000サンプル秒、1サンプル4ビ
ツト以上のPCM(Pulse Code Modulation)データと
し、少くとも10時間分の音声データが一度に登録でき
ることが必要である。音声入力装置(マイクロフオン)
38−1から入力されたアナログ音声信号は、音声用ア
ナログ/デイジタル変換装置38によりPCM信号に変
換されてRAMメモリ32内に30秒程度の文章または
文節単位に格納される。RAMメモリ32内に格納された
デイジタル化音声信号はセントラルプロセツサ31の制
御によつて高速通信インターフエイス33を通り、高速
通信インターフエイス40を経由してホストコンピユー
タ20内の大容量記憶装置25内に指定した場所に格納
される。
The voice input device and the analog / digital (A / D) converter 38 for voice, which are microphons 38-1,
The learning terminal 30 is designed so that it can also be used as a teacher terminal, and is used by the teacher to input a real voice and register the voice data in the mass storage device 25 in the host computer 20. In this embodiment, the digitized voice information registered in the mass storage device 25 is PCM (Pulse Code Modulation) data of at least 6,000 sample seconds and one sample of 4 bits or more, and at least 10 hours of voice data. Must be able to register at once. Voice input device (microphone)
The analog voice signal input from 38-1 is converted into a PCM signal by the voice analog / digital conversion device 38 and stored in the RAM memory 32 in units of sentences or phrases for about 30 seconds. The digital audio signal stored in the RAM memory 32 passes through the high speed communication interface 33 under the control of the central processor 31 and then passes through the high speed communication interface 40 to the mass storage device 25 in the host computer 20. It is stored in the location specified in.

ビデオインターフエイス37は、ビデオインターフエイ
スライン39によつてレーザービデオデイスク装置やV
TR装置等のビデオ装置51からのビデオ信号を受けて
学習ターミナル30のCRTデイスプレイ36上に、教材
プログラムに同期した映像画面またはホストコンピユー
タからダウンロードされ画像出力装置36−1を介して
出力される文字、図形画像とビデオ画像との合成(スー
パーインポーズ)画面の表面を行う。
The video interface 37 is connected to a laser video disk device or V by a video interface line 39.
In response to a video signal from a video device 51 such as a TR device, a video screen synchronized with the teaching material program on the CRT display 36 of the learning terminal 30 or a character downloaded from the host computer and output through the image output device 36-1. , Superimpose the graphic image and video image on the surface of the screen.

前記レーザーデイスク装置やVTR装置等のビデオ装置
51は、教育ステーシヨン10内の各学習ターミナル3
0にそれぞれ独立して接続することもできるし、また、
教育ステーシヨン10内のすべての学習ターミナルに、
またはこれらの学習ターミナルをいくつかのブロツクに
分けてそれぞれのブロツクに共通に、接続することもで
きる。
The video device 51 such as the laser disk device or the VTR device is used for each learning terminal 3 in the educational station 10.
0 can be connected to each independently, or
At all learning terminals within the Education Station 10,
Alternatively, these learning terminals can be divided into several blocks and commonly connected to each block.

学習ターミナル30と学習者との対話は、学習ターミナ
ルにもうけられたキーボード35による学習者の応答や
意思の入力、CRTデイスプレイ36による、ホストコ
ンピユータ20からの文字、図形、ビデオ装置からの映
像、あるいは前者と後者のスーパーインポーズによる表
示、およびヘツドホン34−1による、ホストコンピユ
ータまたはビデオ装置からの音声の聴取によつて行う。
The interaction between the learning terminal 30 and the learner is performed by inputting the learner's response and intention using the keyboard 35 provided in the learning terminal, characters, figures from the host computer 20 by the CRT display 36, images from the video device, or The display is performed by superimposing the former and the latter, and listening to audio from the host computer or the video device by the headphone 34-1.

学習者の学習状況は、ホストコンピユータ20からの要
求により逐次学習ターミナルから、高速通信インターフ
エイス33および高速通信インターフエイスライン40
を通つて、学習者による別段の操作なしにホストコンピ
ユータに送ることができる。
Regarding the learning situation of the learner, the high-speed communication interface 33 and the high-speed communication interface line 40 are sequentially learned from the learning terminal at the request of the host computer 20.
Can be sent to the host computer without any further action by the learner.

発明の効果 本発明の装置によれば、多数の学習者が一台のホストコ
ンピユータにそれぞれ接続された多数の学習ターミナル
により、学習者からの呼びかけに応じてそれぞれ異なつ
た教材や音声、画像等を個々の学習者に同時に提供し得
ることから、同一の場所と時間において、同時に、しか
も各学習者の学習内容と学習進捗に合わせて学習でき、
いわば学習の完全な自動化、コンピユータ化を図ること
ができる。このことは、教育現場における教師が不要と
なるか若しくはその労力が著しく軽減されることを意味
し、現今の教師数の不足と各学習者間の能力差、進度差
の増大という重大な問題を一挙に解決するものである。
さらに本発明によれば、文字、図形のみでなく、教師の
音声およびビデオによる映像と音声によつて、教材その
他の教育情報を、各学習者の学習内容と学習進捗に従つ
て同期して、必要があればインターポーズして提供する
ことができかつかかる教材やその他の教育情報に関する
学習者と学習ターミナルとの対話を瞬間的に行うことが
できるので学習時間を大巾に節約できると共に学習者を
飽きさせることがない。その上、文字の読み書きのみに
よる教育にくらべて、教師の音声、コンピユータグラフ
イツクならびにビデオによる映像と音声を総合的にかつ
同期して提供することができ、学習者の興味、感動、理
解および動機づけが非常に高まり、文字情報のみの場合
に比較して情報量が多くかつ情報が多角的に提供される
ので学習者が永続的で深い理解を得ることができる。さ
らに、単位教育ステーシヨンを接続することにより異つ
た複数の学習場所(教室、学校)において同時に上記の
学習を行うことが可能になる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the device of the present invention, a large number of learning terminals connected to a single host computer by a large number of learners can output different teaching materials, sounds, images, etc. according to a call from the learners. Since it can be provided to individual learners at the same time, they can learn at the same place and time at the same time and according to the learning content and learning progress of each learner.
In a sense, it is possible to achieve full automation of learning and computerization. This means that teachers in the field of education are not needed or their labor is significantly reduced, and there are serious problems such as the current lack of teachers and the difference in ability and progress among learners. It is a solution at once.
Furthermore, according to the present invention, not only the characters and figures, but also the audio and video images and sounds of the teacher are used to synchronize teaching materials and other educational information according to the learning content and learning progress of each learner. It can be provided as an interposer if necessary and the learner and learning terminal can instantly interact with each other regarding such teaching materials and other educational information, which can greatly save the learning time and the learner. Never get tired of. In addition, compared with education by reading and writing only letters, it can provide teacher's voice, computer graphics, and video images and voice in a comprehensive and synchronized manner, which gives the learner's interest, excitement, understanding and motivation. Since the amount of information is greatly increased and the information amount is multifaceted compared to the case of only text information, the learner can obtain a permanent and deep understanding. Furthermore, by connecting the unit education stations, the above learning can be simultaneously performed in a plurality of different learning places (classrooms, schools).

本発明の極めて重大な効果の一つは、ビデオ装置を使用
することにより迫力ある生に近い音声と映像を学習者に
提供できることである。コンピユータを使用した教育装
置において合成音声とコンピユータグラフイツクしか提
供できないことは、特に外国語や美術の学習においては
致命的な欠点であつた。この点において、本発明によれ
ばCBEの適用範囲と効果が飛躍的に拡大される。
One of the extremely important effects of the present invention is that the use of the video device can provide the learner with a powerful and realistic sound and image. The ability to provide only synthetic speech and computer graphics in an educational device using a computer has been a fatal drawback especially in learning foreign languages and art. In this respect, according to the present invention, the application range and effects of CBE are dramatically expanded.

本発明の装置による教材その他の教育情報の内容と形態
は、対象となる学習者と学習内容に応じて極めて自由に
作成し適応させることができるので、小学校、中学校、
高校のみならず、専門学校、職業訓練校、成人教育、企
業内教育等巾広い層における利用が可能できある。
The content and form of the teaching material and other educational information by the device of the present invention can be created and adapted extremely freely according to the target learner and the learning content.
It can be used not only in high school, but also in a wide range of areas such as vocational schools, vocational schools, adult education, and corporate education.

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

第1図は、1台のホストコンピユータとそれに接続され
た複数の学習ターミナルとにより構成された本発明の単
位教育ステーシヨンの基本構成と、かかる単位教育ステ
ーシヨンが複数単位接続された構成とを示すブロツク図
である。第2図は本発明のホストコンピユータの構成と
動作を示すブロツク図、第3図は本発明の教育ターミナ
ルの構成と動作を示すブロツク図である。 10…単位教育ステーシヨン、20…ホストコンピユー
タ、21…セントラルプロセツサ(ホストコンピユータ
用)、22…ステーシヨン間通信インターフエイス、2
3…高速通信インターフエイス、24…バツフアメモ
リ、25…大容量磁気デイスク記憶装置(大容量記憶装
置)、30…学習ターミナル、31…セントラルプロセ
ツサ(学習ターミナル用)、32…RAMメモリ、33
…高速通信インターフエイス、34…音声用デイジタル
/アナログ(D/A)変換装置、34−1…ヘツドホン
(聴取装置)、35…キーボード、36…CRTデイスプ
レイ、36−1…画像出力装置37…ビデオインターフ
エイス、38…音声用アナログ/デイジタル(A/D)
変換装置、38−1…マイクロフオン(肉声入力装
置)、39…ビデオインターフエイスライン、40…高
速通信インターフエイスライン、50…教育ステーシヨ
ン間通信インターフエイスライン、51…ビデオ装置
FIG. 1 is a block diagram showing a basic structure of a unit education station of the present invention composed of one host computer and a plurality of learning terminals connected thereto, and a structure in which a plurality of such unit education stations are connected. It is a figure. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration and operation of the host computer of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration and operation of the educational terminal of the present invention. 10 ... Unit education station, 20 ... Host computer, 21 ... Central processor (for host computer), 22 ... Communication interface between stations, 2
3 ... High-speed communication interface, 24 ... Buffer memory, 25 ... Large-capacity magnetic disk storage device (large-capacity storage device), 30 ... Learning terminal, 31 ... Central processor (for learning terminal), 32 ... RAM memory, 33
High-speed communication interface, 34 ... Digital / analog (D / A) converter for voice, 34-1, Headphone (listening device), 35 ... Keyboard, 36 ... CRT display, 36-1 ... Image output device 37 ... Video Interface, 38 ... Voice analog / digital (A / D)
Conversion device, 38-1 ... Microphone (real voice input device), 39 ... Video interface line, 40 ... High-speed communication interface line, 50 ... Education inter-station communication interface line, 51 ... Video device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一台のホストコンピュータと該ホストコン
ピュータに接続された複数の学習ターミナルとから構成
された単位教育ステーションを一単位とするCBE装置
において、 (1) 前記ホストコンピュータが、 (a)該CBE装置の他の単位教育ステーションと接続
して複数の単位教育ステーション間で通信を行うための
ステーション間通信インターフェイス、 (b)プログラムされた多数の画像教材データおよび多
量の音声データを格納するための所要の容量を有する大
容量記憶装置、 (c)所要の容量とアクセスタイムを有するバッファメ
モリ、 (d)前記各学習ターミナルと通信するための高速通信
インターフェイス (f)セントラルプロセッサ、 とを有し、 (2) 前記各学習ターミナルが、 (a)前記ホストコンピュータと通信するための高速通
信インターフェイス (b)肉声入力装置、 (c)前記肉声入力をディジタル信号に変換し前記高速
通信インターフェイスを介して前記ホストコンピュータ
の大容量記憶装置に登録するための音声用アナログ/デ
ィジタル(A/D)変換装置、 (d)前記大容量記憶装置に登録されているディジタル
化合成音声情報を音声合成出力するためのPCM復調機
能を持つ音声用ディジタル/アナログ(D/A)変換装
置、 (e)前記音声出力を聴取するための聴取装置、 (f)CRTディスプレイ、 (g)前記CRTディスプレイへの画像出力装置、 (h)各学習ターミナル別に、または複数の学習ターミ
ナルに共通して、レーザービデオディスク装置またはV
TR装置等の教材出力用ビデオ装置を接続して前記学習
ターミナルのCRTディスプレイに映像情報を表示し、
かつ前記聴取装置に音声を出力するためのビデオインタ
ーフェイス、 (i)学習ターミナルに前記ビデオインターフェイスを
介して接続された前記ビデオ装置、 (j)所要の容量を有するRAMメモリ、 (k)入力手段、 (l)セントラルプロセッサ、 とを有し、 (3) 前記ホストコンピュータと前記各学習ターミナル
とは、それぞれの前記高速通信インターフェイスを介す
る高速通信インターフェイスラインにより接続されてお
り、 特定の学習者によりその学習者の学習ターミナルに入力
された情報がディジタル信号として高速通信インターフ
ェイスラインを経由してホストコンピュータに通知さ
れ、 ホストコンピュータは通知されたデータをセントラルプ
ロセッサで解読し、前記大容量記憶装置に記憶されてい
るデータより要求されたプログラム教材および音声デー
タを抽出し、高速通信インターフェイスラインを経由し
て当該学習者の学習ターミナルに出力し、学習ターミナ
ルのRAMメモリに蓄積して、画像データを画像出力装
置を介しCRTディスプレイに表示し、音声データを音
声用ディジタル/アナログ(D/A)変換装置を介して
聴取装置より音声出力すると共に、 必要に応じて前記ビデオ装置からの映像と音声とを当該
学習者の学習ターミナルに出力し、かつ前記ホストコン
ピュータからダウンロードされ前記画像出力装置を介し
て出力される画像データと前記ビデオ装置からの映像と
を、前記CRTディスプレイ上においてスーパーインポ
ーズすることができ、 必要に応じて、ステーション間高速通信インターフェイ
スを介して他の単位教育ステーションと通信を行うこと
ができることを特徴とする、視聴覚学習機能を有するク
ラスタ方式CBE装置。
1. A CBE device having a unit education station, which is composed of one host computer and a plurality of learning terminals connected to the host computer, as a unit, wherein: (1) the host computer comprises (a) An inter-station communication interface for connecting to other unit education stations of the CBE device for communication between a plurality of unit education stations, (b) for storing a large number of programmed image teaching material data and a large amount of audio data A mass storage device having a required capacity of (c) a buffer memory having a required capacity and an access time, (d) a high-speed communication interface for communicating with each of the learning terminals, and (f) a central processor. (2) Each of the learning terminals includes (a) the host computer High-speed communication interface for communication (b) real voice input device, (c) voice analog for converting the real voice input into a digital signal and registering it in the mass storage device of the host computer via the high-speed communication interface A digital (A / D) converter, (d) a voice digital / analog (D / A) converter having a PCM demodulation function for voice-synthesizing and outputting the digitized synthesized voice information registered in the mass storage device. Device, (e) listening device for listening to the voice output, (f) CRT display, (g) image output device to the CRT display, (h) individually for each learning terminal, or common to a plurality of learning terminals Laser video disk device or V
Connect a video output device such as a TR device to display teaching material on the CRT display of the learning terminal,
And a video interface for outputting sound to the listening device, (i) the video device connected to a learning terminal via the video interface, (j) RAM memory having a required capacity, (k) input means, (L) a central processor, and (3) the host computer and each of the learning terminals are connected by a high-speed communication interface line via each of the high-speed communication interfaces, and learning by a specific learner. The information input to the person's learning terminal is notified to the host computer as a digital signal via the high-speed communication interface line, and the host computer decodes the notified data by the central processor and stores it in the mass storage device. Required by the data The program teaching material and voice data are extracted, output to the learning terminal of the learner via the high-speed communication interface line, accumulated in the RAM memory of the learning terminal, and the image data is displayed on the CRT display via the image output device. , The voice data is output from the listening device via the voice digital / analog (D / A) converter, and the video and voice from the video device are output to the learning terminal of the learner as necessary. Further, the image data downloaded from the host computer and output via the image output device and the image from the video device can be superimposed on the CRT display. Other unit education stations via high speed communication interface Characterized in that can communicate, cluster system CBE apparatus having the audio-visual learning function.
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