JPH1078743A - 学習制御装置、学習制御方法及び学習制御プログラム記憶媒体 - Google Patents
学習制御装置、学習制御方法及び学習制御プログラム記憶媒体Info
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- JPH1078743A JPH1078743A JP8235090A JP23509096A JPH1078743A JP H1078743 A JPH1078743 A JP H1078743A JP 8235090 A JP8235090 A JP 8235090A JP 23509096 A JP23509096 A JP 23509096A JP H1078743 A JPH1078743 A JP H1078743A
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Landscapes
- Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】学習者個々の学習状態に応じた学習情報を選択
的に提示することにより、学習者の学習意欲を維持して
学習状態を良好に保ち、学習効率を向上する。 【解決手段】制御装置６は、生体情報測定装置２により
学習者の皮膚インピーダンスを測定し、学習者の掌の皮
膚インピーダンスの測定データを規準値と比較すして、
学習者の覚醒状態を判断する。制御装置６は、皮膚イン
ピーダンスの測定値が規準値よりも高く、掌の発汗量が
少ない場合には、学習者の覚醒度が低いと判断し、趣向
状態の表示様式の学習情報をデータベース５から読み出
してディスプレイ３に表示する。 【作用】学習者の覚醒度が低い場合には、学習情報の表
示様式を趣向状態にして学習者の興味を惹くことにより
覚醒度を高め、学習効率を向上する。
的に提示することにより、学習者の学習意欲を維持して
学習状態を良好に保ち、学習効率を向上する。 【解決手段】制御装置６は、生体情報測定装置２により
学習者の皮膚インピーダンスを測定し、学習者の掌の皮
膚インピーダンスの測定データを規準値と比較すして、
学習者の覚醒状態を判断する。制御装置６は、皮膚イン
ピーダンスの測定値が規準値よりも高く、掌の発汗量が
少ない場合には、学習者の覚醒度が低いと判断し、趣向
状態の表示様式の学習情報をデータベース５から読み出
してディスプレイ３に表示する。 【作用】学習者の覚醒度が低い場合には、学習情報の表
示様式を趣向状態にして学習者の興味を惹くことにより
覚醒度を高め、学習効率を向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、学習者の皮膚イ
ンピーダンス等の生体情報を測定し、この生体情報に基
づいて選択した学習情報をその学習者に提示する学習制
御装置及び学習制御方法に関する。
ンピーダンス等の生体情報を測定し、この生体情報に基
づいて選択した学習情報をその学習者に提示する学習制
御装置及び学習制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のホームエレクトロニクスの普及に
ともない、学習者が家庭内で個別に学習できるようにし
た学習システムが提供されている。一般にこの学習シス
テムは、各単元毎の学習内容を構成する複数の学習情報
を記憶した記憶媒体を備え、この学習情報のそれぞれを
予め定められた順序でディスプレイ等を介して学習者に
提示する。この学習システムを用いることにより、学習
者は単独で、かつ、自己の学習ペースに合わせて学習す
ることができ、遠隔地に居住していたり登校拒否症等に
より学校に行くことのできない学習者に対しても十分な
学習情報を提供できる。このような学習システムは、学
校教育における学習内容のみならず、語学学習や専門知
識の習得等にも用いられている。
ともない、学習者が家庭内で個別に学習できるようにし
た学習システムが提供されている。一般にこの学習シス
テムは、各単元毎の学習内容を構成する複数の学習情報
を記憶した記憶媒体を備え、この学習情報のそれぞれを
予め定められた順序でディスプレイ等を介して学習者に
提示する。この学習システムを用いることにより、学習
者は単独で、かつ、自己の学習ペースに合わせて学習す
ることができ、遠隔地に居住していたり登校拒否症等に
より学校に行くことのできない学習者に対しても十分な
学習情報を提供できる。このような学習システムは、学
校教育における学習内容のみならず、語学学習や専門知
識の習得等にも用いられている。
【０００３】従来の学習システムでは、前述のように、
各単元毎の学習内容を複数の学習情報によって構成し、
予め定められたプログラムにしたがって各学習情報を順
次提示するようにしている。このような学習システムに
おいても、学習者の学習意欲、学力及び学習態度等の学
習状態が、学力の向上度及び学習効率に影響を与えるこ
とは、通常の学習方法と何ら変わるところがない。
各単元毎の学習内容を複数の学習情報によって構成し、
予め定められたプログラムにしたがって各学習情報を順
次提示するようにしている。このような学習システムに
おいても、学習者の学習意欲、学力及び学習態度等の学
習状態が、学力の向上度及び学習効率に影響を与えるこ
とは、通常の学習方法と何ら変わるところがない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
学習システムでは、複数の学習情報のそれぞれを予め定
められたプログラムにしたがって学習者に提示するよう
にしているため、学習者の学習ペースに合わせて次の学
習情報を提示するタイミングを変えることはできるもの
の、提示する学習情報の内容を学習者個々において異な
る学習状態に合わせて変更することはできない。即ち、
従来の学習システムでは、学習情報の提示様式や難易度
のレベルは全ての学習情報について一定であった。この
ため、例えば、その学習者が興味を覚えない提示様式の
学習情報やその学習者の学力に見合わない難度の学習情
報が学習者に提示される場合があり、このような場合に
は、学習者が学習意欲を損なって学習状態が悪化する結
果、学習効率の低下を招く問題があった。
学習システムでは、複数の学習情報のそれぞれを予め定
められたプログラムにしたがって学習者に提示するよう
にしているため、学習者の学習ペースに合わせて次の学
習情報を提示するタイミングを変えることはできるもの
の、提示する学習情報の内容を学習者個々において異な
る学習状態に合わせて変更することはできない。即ち、
従来の学習システムでは、学習情報の提示様式や難易度
のレベルは全ての学習情報について一定であった。この
ため、例えば、その学習者が興味を覚えない提示様式の
学習情報やその学習者の学力に見合わない難度の学習情
報が学習者に提示される場合があり、このような場合に
は、学習者が学習意欲を損なって学習状態が悪化する結
果、学習効率の低下を招く問題があった。
【０００５】また、学習効率を向上するためには、各学
習者の学力に見合った難度の学習情報を提示すべきであ
るが、従来の学習システムでは、学習者の学力に応じて
学習情報の難易度を変えることはできなかった。したが
って、この点においても従来の学習システムでは、学習
効率を向上することは困難であった。
習者の学力に見合った難度の学習情報を提示すべきであ
るが、従来の学習システムでは、学習者の学力に応じて
学習情報の難易度を変えることはできなかった。したが
って、この点においても従来の学習システムでは、学習
効率を向上することは困難であった。
【０００６】この発明の目的は、学習者個々の学習状態
を検出し、その学習状態に応じた様式やレベルの学習情
報を選択的に提示することにより、学習者の学習意欲を
維持して学習状態を良好に保ち、学習効率を向上するこ
とができる学習制御装置及び学習制御方法を提供するこ
とにある。
を検出し、その学習状態に応じた様式やレベルの学習情
報を選択的に提示することにより、学習者の学習意欲を
維持して学習状態を良好に保ち、学習効率を向上するこ
とができる学習制御装置及び学習制御方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、複数の学習情報を記憶した記憶手段と、学習者の生
体情報を測定する生体情報測定手段と、生体情報測定手
段が測定した生体情報に基づいて学習者に提示すべき学
習情報を記憶手段において選択することを特徴とする。
は、複数の学習情報を記憶した記憶手段と、学習者の生
体情報を測定する生体情報測定手段と、生体情報測定手
段が測定した生体情報に基づいて学習者に提示すべき学
習情報を記憶手段において選択することを特徴とする。
【０００８】また、請求項７に記載した発明は、複数の
学習情報を予め記憶手段に記憶しておき、学習者の生体
情報を生体情報測定手段により測定し、生体情報測定手
段が測定した生体情報に基づいて記憶手段において学習
情報を選択し、選択した学習情報を学習者に提示するこ
とを特徴とする。
学習情報を予め記憶手段に記憶しておき、学習者の生体
情報を生体情報測定手段により測定し、生体情報測定手
段が測定した生体情報に基づいて記憶手段において学習
情報を選択し、選択した学習情報を学習者に提示するこ
とを特徴とする。
【０００９】さらに、請求項１２に記載した発明は、学
習者の生体情報を生体情報測定手段により測定し、生体
情報測定手段が測定した生体情報に基づいて予め記憶し
た複数の学習情報から提示すべき学習情報を選択し、選
択した学習情報を学習者に提示するためのプログラムを
記憶したことを特徴とする。
習者の生体情報を生体情報測定手段により測定し、生体
情報測定手段が測定した生体情報に基づいて予め記憶し
た複数の学習情報から提示すべき学習情報を選択し、選
択した学習情報を学習者に提示するためのプログラムを
記憶したことを特徴とする。
【００１０】したがって、請求項１、７及び１２に記載
した発明においては、学習者から測定した生体情報に基
づいてその学習者に提示する学習情報が選択される。生
体情報と精神状態または神経状態との間には、特定の相
関関係が存在することが知られている。このとから、学
習者の生体情報を測定することにより学習者の学習状態
を検出し、学習状態に応じた学習情報がその学習者に提
示される。
した発明においては、学習者から測定した生体情報に基
づいてその学習者に提示する学習情報が選択される。生
体情報と精神状態または神経状態との間には、特定の相
関関係が存在することが知られている。このとから、学
習者の生体情報を測定することにより学習者の学習状態
を検出し、学習状態に応じた学習情報がその学習者に提
示される。
【００１１】請求項２に記載した発明は、学習者の学習
状態を評価する学習状態評価手段を設け、前記生体情報
測定手段が測定した生体情報、及び、学習状態評価手段
が評価した学習状態に基づいて学習者に提示すべき学習
情報を記憶手段において選択することを特徴とする。
状態を評価する学習状態評価手段を設け、前記生体情報
測定手段が測定した生体情報、及び、学習状態評価手段
が評価した学習状態に基づいて学習者に提示すべき学習
情報を記憶手段において選択することを特徴とする。
【００１２】また、請求項８に記載した発明は、学習者
の学習状態を学習状態評価手段により評価し、前記生体
情報測定手段が測定した生体情報、及び、学習状態評価
手段が評価した学習状態に基づいて学習者に提示すべき
学習情報を記憶手段において選択することを特徴とす
る。
の学習状態を学習状態評価手段により評価し、前記生体
情報測定手段が測定した生体情報、及び、学習状態評価
手段が評価した学習状態に基づいて学習者に提示すべき
学習情報を記憶手段において選択することを特徴とす
る。
【００１３】さらに、請求項１３に記載した発明は、学
習者の学力度を学力度評価手段により評価し、前記生体
情報測定手段が測定した生体情報、及び、学力度評価手
段が評価した学力度に基づいて学習者に提示すべき学習
情報を記憶手段において選択するためのプログラムを記
憶したことを特徴とする。
習者の学力度を学力度評価手段により評価し、前記生体
情報測定手段が測定した生体情報、及び、学力度評価手
段が評価した学力度に基づいて学習者に提示すべき学習
情報を記憶手段において選択するためのプログラムを記
憶したことを特徴とする。
【００１４】したがって、請求項２、８及び１３に記載
した発明においては、生体情報測定手段が測定した生体
情報、及び、学力度評価手段が評価した学力度に基づい
て学習者に提示する学習情報が選択され、学習者の学力
を含めた学習状態に応じた学習情報がその学習者に提示
される。
した発明においては、生体情報測定手段が測定した生体
情報、及び、学力度評価手段が評価した学力度に基づい
て学習者に提示する学習情報が選択され、学習者の学力
を含めた学習状態に応じた学習情報がその学習者に提示
される。
【００１５】請求項３に記載した発明は、前記生体情報
測定手段が、少なくとも学習者の皮膚インピーダンスを
測定することを特徴とする。
測定手段が、少なくとも学習者の皮膚インピーダンスを
測定することを特徴とする。
【００１６】請求項９に記載した発明は、前記生体情報
測定手段により少なくとも学習者の皮膚インピーダンス
を測定すること特徴とする。
測定手段により少なくとも学習者の皮膚インピーダンス
を測定すること特徴とする。
【００１７】したがって、請求項３及び９に記載した発
明においては、学習者から測定した皮膚インピーダンス
に基づいて学習者に提示する学習情報が選択される。皮
膚インピーダンスは覚醒度と相関関係を有することが知
られており、学習者の覚醒度に応じた学習情報がその学
習者に提示される。
明においては、学習者から測定した皮膚インピーダンス
に基づいて学習者に提示する学習情報が選択される。皮
膚インピーダンスは覚醒度と相関関係を有することが知
られており、学習者の覚醒度に応じた学習情報がその学
習者に提示される。
【００１８】請求項４に記載した発明は、前記生体情報
測定手段が、少なくとも学習者の脈波を測定することを
特徴とする。
測定手段が、少なくとも学習者の脈波を測定することを
特徴とする。
【００１９】請求項１０に記載した発明は、前記生体情
報測定手段により少なくとも学習者の脈波を測定するこ
とを特徴とする。
報測定手段により少なくとも学習者の脈波を測定するこ
とを特徴とする。
【００２０】したがって、請求項４及び１０に記載した
発明においては、学習者から測定した脈波に基づいて学
習者に提示する学習情報が選択される。脈波から得られ
る心拍間隔はストレス度と相関関係を有することが知ら
れており、学習者のストレス度に応じた学習情報がその
学習者に提示される。
発明においては、学習者から測定した脈波に基づいて学
習者に提示する学習情報が選択される。脈波から得られ
る心拍間隔はストレス度と相関関係を有することが知ら
れており、学習者のストレス度に応じた学習情報がその
学習者に提示される。
【００２１】請求項５に記載した発明は、前記生体情報
測定手段が測定手段した生体情報が睡眠状態の生体情報
である際に起動する覚醒手段を含むことを特徴とする。
測定手段が測定手段した生体情報が睡眠状態の生体情報
である際に起動する覚醒手段を含むことを特徴とする。
【００２２】請求項１１に記載した発明は、前記生体情
報測定手段により測定した生体情報が睡眠状態の生体情
報である際に覚醒手段を起動することを特徴とする。
報測定手段により測定した生体情報が睡眠状態の生体情
報である際に覚醒手段を起動することを特徴とする。
【００２３】したがって、請求項５及び１１に記載した
発明においては、学習者が睡眠状態にあることを検出し
た際に覚醒手段が起動され、学習者を覚醒させる。
発明においては、学習者が睡眠状態にあることを検出し
た際に覚醒手段が起動され、学習者を覚醒させる。
【００２４】請求項６に記載した発明は、前記記憶手段
が、複数の学習内容のそれぞれについて単一または複数
の比較項目のレベルが異なる複数の学習情報のそれぞれ
を前記比較項目のレベルを付与して記憶すること特徴と
する。
が、複数の学習内容のそれぞれについて単一または複数
の比較項目のレベルが異なる複数の学習情報のそれぞれ
を前記比較項目のレベルを付与して記憶すること特徴と
する。
【００２５】したがって、請求項６に記載した発明にお
いては、同一の学習内容について提示様式や難度等の比
較項目のレベルが異なる複数の学習情報がそれぞれのレ
ベルを付与して予め記憶手段に記憶されており、学習者
から測定した生体情報に基づいて比較項目のレベルの異
なる学習情報が提示される。
いては、同一の学習内容について提示様式や難度等の比
較項目のレベルが異なる複数の学習情報がそれぞれのレ
ベルを付与して予め記憶手段に記憶されており、学習者
から測定した生体情報に基づいて比較項目のレベルの異
なる学習情報が提示される。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施形
態に係る学習制御装置の構成を示すブロック図である。
学習制御装置１は、生体情報測定装置２、ディスプレイ
３、キーボード４、データベース５及び制御装置６によ
り構成されている。生体情報測定装置２は、学習者の精
神状態に相関する掌の皮膚インピーダンスを測定する。
掌の皮膚インピーダンスの測定は、公知の定電流による
３電極法を用いて行う。人間の掌の皮膚は、体温を維持
する恒常機能に基づく温熱発汗作用のみならず、外部刺
激に対する反応としての精神発汗作用によっても発汗す
る。即ち、人間の掌における発汗は、交感神経の機能状
態、即ち、覚醒度を表す指標となる。発汗量の多少に応
じて皮膚インピーダンスは低下または上昇するから、掌
の皮膚インピーダンスの変化を測定することにより覚醒
度を検出できる。
態に係る学習制御装置の構成を示すブロック図である。
学習制御装置１は、生体情報測定装置２、ディスプレイ
３、キーボード４、データベース５及び制御装置６によ
り構成されている。生体情報測定装置２は、学習者の精
神状態に相関する掌の皮膚インピーダンスを測定する。
掌の皮膚インピーダンスの測定は、公知の定電流による
３電極法を用いて行う。人間の掌の皮膚は、体温を維持
する恒常機能に基づく温熱発汗作用のみならず、外部刺
激に対する反応としての精神発汗作用によっても発汗す
る。即ち、人間の掌における発汗は、交感神経の機能状
態、即ち、覚醒度を表す指標となる。発汗量の多少に応
じて皮膚インピーダンスは低下または上昇するから、掌
の皮膚インピーダンスの変化を測定することにより覚醒
度を検出できる。
【００２７】ディスプレイ３は、学習者に対して学習内
容を構成する学習情報を表示する。キーボード４は、学
習情報の問題に対する解答等の入力操作を受け付ける。
データベース５は、複数の学習内容のそれぞれについて
表示様式の異なる複数の学習情報を記憶する。このデー
タベース５は、ＦＤＤ、ＨＤＤ等によって構成すること
ができるとともに、電話回線等の信号線を介して制御装
置６が接続されるセンタに設置することもできる。制御
装置６は、生体情報測定装置２から入力される測定デー
タ及びキーボード４から入力される操作データに基づ
き、ＣＤＲＯＭやＦＤＤ等の記憶媒体７により供給され
るか、又は、ＲＯＭに予め書き込まれたプログラムにし
たがってデータベース５から学習情報を読み出してディ
スプレイ３に表示する。
容を構成する学習情報を表示する。キーボード４は、学
習情報の問題に対する解答等の入力操作を受け付ける。
データベース５は、複数の学習内容のそれぞれについて
表示様式の異なる複数の学習情報を記憶する。このデー
タベース５は、ＦＤＤ、ＨＤＤ等によって構成すること
ができるとともに、電話回線等の信号線を介して制御装
置６が接続されるセンタに設置することもできる。制御
装置６は、生体情報測定装置２から入力される測定デー
タ及びキーボード４から入力される操作データに基づ
き、ＣＤＲＯＭやＦＤＤ等の記憶媒体７により供給され
るか、又は、ＲＯＭに予め書き込まれたプログラムにし
たがってデータベース５から学習情報を読み出してディ
スプレイ３に表示する。
【００２８】なお、ディスプレイ３、キーボード４、デ
ータベース５及び制御装置６は、一般的なパーソナルコ
ンピュータによって構成することができる。また、デー
タベース５が記憶する表示様式の相違した複数の学習情
報とは、同一の学習内容について学習方法の趣向が相違
することをいう。例えば、データベース５は、数学の特
定の単元の計算問題について数式のみからなる問題の学
習情報とその数式を文章化した問題の学習情報、また
は、国語の漢字の書き取りについて漢字の読み仮名だけ
を列記した問題の学習情報と小説等の文章中にその漢字
の読み仮名を記載した問題の学習情報を記憶している。
ータベース５及び制御装置６は、一般的なパーソナルコ
ンピュータによって構成することができる。また、デー
タベース５が記憶する表示様式の相違した複数の学習情
報とは、同一の学習内容について学習方法の趣向が相違
することをいう。例えば、データベース５は、数学の特
定の単元の計算問題について数式のみからなる問題の学
習情報とその数式を文章化した問題の学習情報、また
は、国語の漢字の書き取りについて漢字の読み仮名だけ
を列記した問題の学習情報と小説等の文章中にその漢字
の読み仮名を記載した問題の学習情報を記憶している。
【００２９】図２は、上記学習制御装置の処理手順を示
すフローチャートである。制御装置６は、図２（Ａ）に
示すメインルーチンの処理において、初期設定において
表示様式を標準状態に設定するとともに（ｓ１）、表示
頁数を“１”に設定し（ｓ２）、学習情報の表示を開始
する（ｓ３）。このとき表示する学習情報は、学習者が
予めキーボード４の操作により選択入力した科目及び内
容の学習情報である。この後、キーボード４における学
習者の入力操作、又は、表示中の学習情報に含まれる改
頁命令により改頁が指示されると（ｓ４）、次の頁が存
在する限り表示頁数をインクリメントして学習情報を表
示する（ｓ５，ｓ６→ｓ３）。このようにして制御装置
６は、原則として標準状態の表示様式で各学習情報を順
次表示する。
すフローチャートである。制御装置６は、図２（Ａ）に
示すメインルーチンの処理において、初期設定において
表示様式を標準状態に設定するとともに（ｓ１）、表示
頁数を“１”に設定し（ｓ２）、学習情報の表示を開始
する（ｓ３）。このとき表示する学習情報は、学習者が
予めキーボード４の操作により選択入力した科目及び内
容の学習情報である。この後、キーボード４における学
習者の入力操作、又は、表示中の学習情報に含まれる改
頁命令により改頁が指示されると（ｓ４）、次の頁が存
在する限り表示頁数をインクリメントして学習情報を表
示する（ｓ５，ｓ６→ｓ３）。このようにして制御装置
６は、原則として標準状態の表示様式で各学習情報を順
次表示する。
【００３０】制御装置６は、図２（Ｂ）に示す割込ルー
チンの処理において、生体情報測定装置２により学習者
の皮膚インピーダンスを測定する（ｓ１１）。制御装置
６は、学習者の掌の皮膚インピーダンスの測定データを
規準値と比較する（ｓ１２）。前述のように、掌の皮膚
インピーダンスは、交感神経の機能に基づく精神発汗作
用により変動することから、覚醒度との間に相関関係が
認められる。即ち、皮膚インピーダンスの測定値が高け
れば掌の発汗量が少なく副交感神経が支配的で覚醒度が
低いと判断でき、反対に皮膚インピーダンスの測定値が
低ければ掌の発汗量が多く交感神経が支配的で覚醒度が
高いと判断できる。そこで、皮膚インピーダンスの測定
値を予め設定された規準値と比較することにより、学習
者の覚醒状態を判断する。
チンの処理において、生体情報測定装置２により学習者
の皮膚インピーダンスを測定する（ｓ１１）。制御装置
６は、学習者の掌の皮膚インピーダンスの測定データを
規準値と比較する（ｓ１２）。前述のように、掌の皮膚
インピーダンスは、交感神経の機能に基づく精神発汗作
用により変動することから、覚醒度との間に相関関係が
認められる。即ち、皮膚インピーダンスの測定値が高け
れば掌の発汗量が少なく副交感神経が支配的で覚醒度が
低いと判断でき、反対に皮膚インピーダンスの測定値が
低ければ掌の発汗量が多く交感神経が支配的で覚醒度が
高いと判断できる。そこで、皮膚インピーダンスの測定
値を予め設定された規準値と比較することにより、学習
者の覚醒状態を判断する。
【００３１】制御装置６は、皮膚インピーダンスの測定
値が規準値よりも高く、掌の発汗量が少ない場合には、
学習者の覚醒度が低いと判断し、表示様式を趣向状態に
設定して（ｓ１３）、学習情報を表示する（ｓ１６）。
この趣向状態の表示様式とは、上述したように、数学の
特定の単元の計算問題について数式を文章化した問題や
国語の漢字の書き取りについて小説等の文章中に漢字の
読み仮名を記載した問題等を言う。これに対して、標準
状態の表示様式とは、数学の計算問題について数式のみ
からなる問題や国語の漢字の書き取り問題について漢字
の読み仮名だけを列記した問題等を言う。一般的に、趣
向状態の表示様式の学習情報を用いた場合の学習効率
は、標準状態の表示様式を用いた場合の学習効率に比較
して低い。したがって、制御装置６は、趣向状態の表示
様式で学習情報を表示している際における皮膚インピー
ダンスの測定値が規準値よりも低く、学習者の覚醒度が
高くなったと判断した場合には、表示様式を標準状態に
戻す（ｓ１４）。
値が規準値よりも高く、掌の発汗量が少ない場合には、
学習者の覚醒度が低いと判断し、表示様式を趣向状態に
設定して（ｓ１３）、学習情報を表示する（ｓ１６）。
この趣向状態の表示様式とは、上述したように、数学の
特定の単元の計算問題について数式を文章化した問題や
国語の漢字の書き取りについて小説等の文章中に漢字の
読み仮名を記載した問題等を言う。これに対して、標準
状態の表示様式とは、数学の計算問題について数式のみ
からなる問題や国語の漢字の書き取り問題について漢字
の読み仮名だけを列記した問題等を言う。一般的に、趣
向状態の表示様式の学習情報を用いた場合の学習効率
は、標準状態の表示様式を用いた場合の学習効率に比較
して低い。したがって、制御装置６は、趣向状態の表示
様式で学習情報を表示している際における皮膚インピー
ダンスの測定値が規準値よりも低く、学習者の覚醒度が
高くなったと判断した場合には、表示様式を標準状態に
戻す（ｓ１４）。
【００３２】以上の処理により、この学習制御装置１に
よれば、学習者の覚醒度が低い場合には、学習情報の表
示様式を趣向状態にして学習者の興味を惹くことにより
覚醒度を高めることができ、学習者の覚醒状態に応じて
学習情報の表示様式を変更することにより学習効率を向
上することができる。
よれば、学習者の覚醒度が低い場合には、学習情報の表
示様式を趣向状態にして学習者の興味を惹くことにより
覚醒度を高めることができ、学習者の覚醒状態に応じて
学習情報の表示様式を変更することにより学習効率を向
上することができる。
【００３３】なお、皮膚インピーダンスを含む生体情報
には個人差が大きく、複数の学習者について上記規準値
を一義的に設定することはできない。そこで、覚醒状態
の学習者から複数の皮膚インピーダンスを予め測定して
おき、この覚醒状態の測定値の平均値により学習時の皮
膚インピーダンスの測定値を正規化することが考えられ
る。
には個人差が大きく、複数の学習者について上記規準値
を一義的に設定することはできない。そこで、覚醒状態
の学習者から複数の皮膚インピーダンスを予め測定して
おき、この覚醒状態の測定値の平均値により学習時の皮
膚インピーダンスの測定値を正規化することが考えられ
る。
【００３４】図３は、この発明の第２の実施形態に係る
学習制御装置の一部を構成するデータベースにおける学
習情報の記憶状態を示す図である。データベース５は、
１つの単元、例えば、高等学校の数学１の関数について
の学習情報を、難度１〜ｍ、様式１〜ｎの合計ｍ×ｎ個
記憶している。各学習情報間の難度の相違は、例えば、
「ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃ＝０」を低難度とし、「ａｘ3 ＋ｂ
ｘ＋ｃ＝０」を高難度とするものである。また、各学習
情報の様式の相違は、例えば、「ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃ＝
０」を標準状態とし、「ｙ＝ａｘ2 とｙ＝−ｂｘ−ｃと
の交点を求む。」を趣向度の高い状態とするものであ
る。この各学習情報の様式の相違は、準拠する教科書の
相違、または、講義を担当する講師の相違とすることも
できる。
学習制御装置の一部を構成するデータベースにおける学
習情報の記憶状態を示す図である。データベース５は、
１つの単元、例えば、高等学校の数学１の関数について
の学習情報を、難度１〜ｍ、様式１〜ｎの合計ｍ×ｎ個
記憶している。各学習情報間の難度の相違は、例えば、
「ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃ＝０」を低難度とし、「ａｘ3 ＋ｂ
ｘ＋ｃ＝０」を高難度とするものである。また、各学習
情報の様式の相違は、例えば、「ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃ＝
０」を標準状態とし、「ｙ＝ａｘ2 とｙ＝−ｂｘ−ｃと
の交点を求む。」を趣向度の高い状態とするものであ
る。この各学習情報の様式の相違は、準拠する教科書の
相違、または、講義を担当する講師の相違とすることも
できる。
【００３５】図４は、上記第２の実施形態に係る学習制
御装置の処理手順を示すフローチャートである。この実
施形態に係る制御装置６は、先ず、初期化処理（ｓ２
１）において学習情報の難度及び様式を中間レベル、ま
たは、後述する処理において決定されたレベルに設定す
る。次いで、予め定められた標準的なカリキュラムに則
って表示する学習単元を決定し（ｓ２２）、決定した学
習単元について、設定した難度レベル及び様式レベルの
学習情報の講義情報を、図３に示したデータベース５か
ら読み出してディスプレイ３に表示する（ｓ２３）。こ
の間において学習者は、ディスプレイ３に表示された講
義情報にしたがって学習する。一方、制御装置６は、生
体情報測定装置２による学習者の生体情報の測定を開始
する（ｓ２４）。この生体情報の測定は、所定の時間間
隔で継続的に実行される。
御装置の処理手順を示すフローチャートである。この実
施形態に係る制御装置６は、先ず、初期化処理（ｓ２
１）において学習情報の難度及び様式を中間レベル、ま
たは、後述する処理において決定されたレベルに設定す
る。次いで、予め定められた標準的なカリキュラムに則
って表示する学習単元を決定し（ｓ２２）、決定した学
習単元について、設定した難度レベル及び様式レベルの
学習情報の講義情報を、図３に示したデータベース５か
ら読み出してディスプレイ３に表示する（ｓ２３）。こ
の間において学習者は、ディスプレイ３に表示された講
義情報にしたがって学習する。一方、制御装置６は、生
体情報測定装置２による学習者の生体情報の測定を開始
する（ｓ２４）。この生体情報の測定は、所定の時間間
隔で継続的に実行される。
【００３６】学習者が講義情報についての学習を完了す
ると、制御装置６は該当するテスト情報をデータベース
５から読み出してディスプレイ３に表示し（ｓ２５）、
学習者による解答の入力を受け付ける（ｓ２６）。制御
装置６は入力された解答について採点処理を行い、この
採点結果に基づく理解状態の評価をディスプレイ３に表
示する（ｓ２７）。この後、制御装置６は、学習者から
の質問の入力を受け付け（ｓ２８）、該当する回答情報
をデータベース５から読み出してディスプレイ３に表示
する（ｓ２９）。制御装置６は、ここで生体情報の測定
を終了し、生体情報の測定値の平均から学習者の学習状
態を判定する（ｓ３０）。生体情報として学習者の掌の
皮膚インピーダンスを測定した場合には、上記第１の実
施形態に係る学習制御装置と同様に、学習者の学習状態
として覚醒度が判定される。制御装置６は、覚醒度の判
定にあたって、今回の測定結果を前回の測定結果または
予め設定された規準値と比較する。
ると、制御装置６は該当するテスト情報をデータベース
５から読み出してディスプレイ３に表示し（ｓ２５）、
学習者による解答の入力を受け付ける（ｓ２６）。制御
装置６は入力された解答について採点処理を行い、この
採点結果に基づく理解状態の評価をディスプレイ３に表
示する（ｓ２７）。この後、制御装置６は、学習者から
の質問の入力を受け付け（ｓ２８）、該当する回答情報
をデータベース５から読み出してディスプレイ３に表示
する（ｓ２９）。制御装置６は、ここで生体情報の測定
を終了し、生体情報の測定値の平均から学習者の学習状
態を判定する（ｓ３０）。生体情報として学習者の掌の
皮膚インピーダンスを測定した場合には、上記第１の実
施形態に係る学習制御装置と同様に、学習者の学習状態
として覚醒度が判定される。制御装置６は、覚醒度の判
定にあたって、今回の測定結果を前回の測定結果または
予め設定された規準値と比較する。
【００３７】次に、制御装置６は、学習を継続するか否
かを判断し（ｓ３１）、学習を終了する場合には、終了
処理において、テストの採点結果に基づく学習者の理解
状態の評価内容、及び、生体情報の測定結果に基づく学
習状態の判定内容を、学習者の個人情報を記録するデー
タベースに保存する（ｓ３３）。学習を継続する場合に
は、制御装置６は、学習者の理解状態の評価内容、及
び、学習状態の判定内容にしたがって、図５に示す関係
に基づいて、次回の学習情報の難度及び様式のレベルを
決定する（ｓ３２）。例えば、覚醒度及び理解度がとも
に低い場合には、学習者のやる気がなく学習内容が身に
ついていないと判断し、学習情報の難度を下げるととも
に、興味深い様式に変更する。なお、図５に示す関係
は、制御装置６において予め固定的又は変更可能にして
記憶されている。
かを判断し（ｓ３１）、学習を終了する場合には、終了
処理において、テストの採点結果に基づく学習者の理解
状態の評価内容、及び、生体情報の測定結果に基づく学
習状態の判定内容を、学習者の個人情報を記録するデー
タベースに保存する（ｓ３３）。学習を継続する場合に
は、制御装置６は、学習者の理解状態の評価内容、及
び、学習状態の判定内容にしたがって、図５に示す関係
に基づいて、次回の学習情報の難度及び様式のレベルを
決定する（ｓ３２）。例えば、覚醒度及び理解度がとも
に低い場合には、学習者のやる気がなく学習内容が身に
ついていないと判断し、学習情報の難度を下げるととも
に、興味深い様式に変更する。なお、図５に示す関係
は、制御装置６において予め固定的又は変更可能にして
記憶されている。
【００３８】以上の処理により、この実施形態に係る学
習制御装置によれば、生体情報の測定結果に基づく学習
状態の判定結果、及び、テストの採点結果に基づく理解
状態の評価結果にしたがって、学習者の学習態度及び学
力に応じたレベルの学習情報を表示することができ、学
習効率をより向上することがでる。
習制御装置によれば、生体情報の測定結果に基づく学習
状態の判定結果、及び、テストの採点結果に基づく理解
状態の評価結果にしたがって、学習者の学習態度及び学
力に応じたレベルの学習情報を表示することができ、学
習効率をより向上することがでる。
【００３９】また、学習中におけるストレスに起因する
学習者の自律神経のアンバランス状態が学習効率に悪影
響を及ぼし、ストレスによる自律神経のアンバランスは
心拍間隔の変動として現れることが知られている。そこ
で、生体情報測定装置２により、学習者の脈波を生体情
報として測定し、脈波の測定波形から抽出した心拍間隔
の変動状態から、学習中における学習者のストレス度を
求め、得られたストレス度に応じて、図６に示す関係に
基づいて、学習情報のレベルを決定することが考えられ
る。例えば、覚醒度及びストレス度が高く、かつ、理解
度の評価が低い場合には、学習情報の難度レベルを下げ
るとともに、興味深い様式に変更する。なお、脈波の測
定波形から心拍間隔を抽出するにあたっては、例えば、
手指の血管における血液の脈動を光学的に測定し、この
測定波形に対して高速フーリエ変換処理を行うことによ
り出現頻度のピークをとる周波数を求め、この周波数を
測定波形において検出してその時間間隔を算出する。
学習者の自律神経のアンバランス状態が学習効率に悪影
響を及ぼし、ストレスによる自律神経のアンバランスは
心拍間隔の変動として現れることが知られている。そこ
で、生体情報測定装置２により、学習者の脈波を生体情
報として測定し、脈波の測定波形から抽出した心拍間隔
の変動状態から、学習中における学習者のストレス度を
求め、得られたストレス度に応じて、図６に示す関係に
基づいて、学習情報のレベルを決定することが考えられ
る。例えば、覚醒度及びストレス度が高く、かつ、理解
度の評価が低い場合には、学習情報の難度レベルを下げ
るとともに、興味深い様式に変更する。なお、脈波の測
定波形から心拍間隔を抽出するにあたっては、例えば、
手指の血管における血液の脈動を光学的に測定し、この
測定波形に対して高速フーリエ変換処理を行うことによ
り出現頻度のピークをとる周波数を求め、この周波数を
測定波形において検出してその時間間隔を算出する。
【００４０】この処理により、生体情報の測定結果に基
づく学習状態と精神状態の判定結果、及び、テストの採
点結果に基づく理解状態の評価結果にしたがって、学習
者の学習態度、精神状態及び学力に応じたレベルの学習
情報を表示することができ、学習効率をより向上するこ
とがでる。
づく学習状態と精神状態の判定結果、及び、テストの採
点結果に基づく理解状態の評価結果にしたがって、学習
者の学習態度、精神状態及び学力に応じたレベルの学習
情報を表示することができ、学習効率をより向上するこ
とがでる。
【００４１】なお、制御装置に接続されたスピーカを設
け、学習者の覚醒度が極めて低いと判断した際に、スピ
ーカから音楽、音声メッセージまたはブザー音等の覚醒
を促す音を出力し、学習者を覚醒させるようにしてもよ
い。
け、学習者の覚醒度が極めて低いと判断した際に、スピ
ーカから音楽、音声メッセージまたはブザー音等の覚醒
を促す音を出力し、学習者を覚醒させるようにしてもよ
い。
【００４２】また、生体情報測定装置は、生体情報とし
て皮膚インピーダンス及び脈波の他に、脳波、呼吸情報
及び筋電情報を測定するものであってもよい。
て皮膚インピーダンス及び脈波の他に、脳波、呼吸情報
及び筋電情報を測定するものであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】請求項１、７及び１２に記載した発明に
よれば、学習者から測定した生体情報に基づいてその学
習者に提示する学習情報を選択することにより、学習者
の学習状態に応じた学習情報をその学習者に提示するこ
とができ、学習効率を向上することができる。
よれば、学習者から測定した生体情報に基づいてその学
習者に提示する学習情報を選択することにより、学習者
の学習状態に応じた学習情報をその学習者に提示するこ
とができ、学習効率を向上することができる。
【００４４】請求項２、８及び１３に記載した発明によ
れば、生体情報測定手段が測定した生体情報、及び、学
力度評価手段が評価した学力度に基づいて学習者に提示
する学習情報を選択することにより、学習者の学力を含
めた学習状態に応じた学習情報をその学習者に提示する
ことができ、学習効率をさらに向上することができる。
れば、生体情報測定手段が測定した生体情報、及び、学
力度評価手段が評価した学力度に基づいて学習者に提示
する学習情報を選択することにより、学習者の学力を含
めた学習状態に応じた学習情報をその学習者に提示する
ことができ、学習効率をさらに向上することができる。
【００４５】請求項３及び９に記載した発明によれば、
学習者から測定した皮膚インピーダンスに基づいて学習
者に提示する学習情報を選択することにより、学習者の
覚醒度に応じた学習情報をその学習者に提示することが
でき、学習者の覚醒度が低い場合に学習情報を興味深い
様式に代えて学習者を覚醒させ、学習効率を向上するこ
とができる。
学習者から測定した皮膚インピーダンスに基づいて学習
者に提示する学習情報を選択することにより、学習者の
覚醒度に応じた学習情報をその学習者に提示することが
でき、学習者の覚醒度が低い場合に学習情報を興味深い
様式に代えて学習者を覚醒させ、学習効率を向上するこ
とができる。
【００４６】請求項４及び１０に記載した発明によれ
ば、学習者から測定した脈波に基づいて学習者に提示す
る学習情報を選択することにより、学習者のストレス度
を低下させて学習効率を向上することができる。
ば、学習者から測定した脈波に基づいて学習者に提示す
る学習情報を選択することにより、学習者のストレス度
を低下させて学習効率を向上することができる。
【００４７】請求項５及び１１に記載した発明によれ
ば、学習者が睡眠状態にあることを検出した際に覚醒手
段を起動することにより、学習者を覚醒させることがで
きる。請求項６に記載した発明によれば、同一の学習内
容について提示様式や難度等の比較項目のレベルが異な
る複数の学習情報をそれぞれのレベルを付与して予め記
憶手段に記憶しておくことにより、学習者から測定した
生体情報に基づいて各比較項目のレベルの異なる学習情
報を容易に提示することができる。
ば、学習者が睡眠状態にあることを検出した際に覚醒手
段を起動することにより、学習者を覚醒させることがで
きる。請求項６に記載した発明によれば、同一の学習内
容について提示様式や難度等の比較項目のレベルが異な
る複数の学習情報をそれぞれのレベルを付与して予め記
憶手段に記憶しておくことにより、学習者から測定した
生体情報に基づいて各比較項目のレベルの異なる学習情
報を容易に提示することができる。
【図１】この発明の第１の実施形態に係る学習制御装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】同学習制御装置の処理手順を示すフローチャー
トである。
トである。
【図３】同学習制御装置の一部を構成するデータベース
における学習情報の記憶状態を説明する図である。
における学習情報の記憶状態を説明する図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係る学習制御装置
の処理手順を示すフローチャートである。
の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】同学習制御装置における学習状態及び理解状態
の判定結果と学習情報のレベルの変更内容との関係を示
す図である。
の判定結果と学習情報のレベルの変更内容との関係を示
す図である。
【図６】この発明の第３の実施形態に係る学習状態、精
神状態及び理解状態の判定結果と学習情報のレベルの変
更内容との関係を示す図である。
神状態及び理解状態の判定結果と学習情報のレベルの変
更内容との関係を示す図である。
１−学習制御装置 ２−生体情報測定装置 ３−ディスプレイ ４−キーボード ５−データベース
Claims (13)
- 【請求項１】複数の学習情報を記憶した記憶手段と、学
習者の生体情報を測定する生体情報測定手段と、生体情
報測定手段が測定した生体情報に基づいて学習者に提示
すべき学習情報を記憶手段において選択することを特徴
とする学習制御装置。 - 【請求項２】学習者の学力度を評価する学力度評価手段
を設け、前記生体情報測定手段が測定した生体情報、及
び、学力度評価手段が評価した学力度に基づいて学習者
に提示すべき学習情報を記憶手段において選択する請求
項１に記載の学習制御装置。 - 【請求項３】前記生体情報測定手段が、少なくとも学習
者の皮膚インピーダンスを測定する請求項１または２に
記載の学習制御装置。 - 【請求項４】前記生体情報測定手段が、少なくとも学習
者の脈波を測定する請求項１または２に記載の学習制御
装置。 - 【請求項５】前記生体情報測定手段が測定手段した生体
情報が睡眠状態の生体情報である際に起動する覚醒手段
を含む請求項１、２、３または４に記載の学習制御装
置。 - 【請求項６】前記記憶手段が、複数の学習内容のそれぞ
れについて単一または複数の比較項目のレベルが異なる
複数の学習情報のそれぞれを前記比較項目のレベルを付
与して記憶する請求項１、２、３、４または５に記載の
学習制御装置。 - 【請求項７】複数の学習情報を予め記憶手段に記憶して
おき、学習者の生体情報を生体情報測定手段により測定
し、生体情報測定手段が測定した生体情報に基づいて記
憶手段において学習情報を選択し、選択した学習情報を
学習者に提示することを特徴とする学習制御方法。 - 【請求項８】学習者の学力度を学力度評価手段により評
価し、前記生体情報測定手段が測定した生体情報、及
び、学力度評価手段が評価した学力度に基づいて学習者
に提示すべき学習情報を記憶手段において選択する請求
項７に記載の学習制御方法。 - 【請求項９】前記生体情報測定手段により少なくとも学
習者の皮膚インピーダンスを測定する請求項７または８
に記載の学習制御方法。 - 【請求項１０】前記生体情報測定手段により少なくとも
学習者の脈波を測定する請求項７または８に記載の学習
制御方法。 - 【請求項１１】前記生体情報測定手段により測定した生
体情報が睡眠状態の生体情報である際に覚醒手段を起動
する請求項７、８、９または１０に記載の学習制御方
法。 - 【請求項１２】学習者の生体情報を生体情報測定手段に
より測定し、生体情報測定手段が測定した生体情報に基
づいて予め記憶した複数の学習情報から提示すべき学習
情報を選択し、選択した学習情報を学習者に提示するた
めのプログラムを記憶したことを特徴とする学習制御プ
ログラム記憶媒体。 - 【請求項１３】学習者の学力度を学力度評価手段により
評価し、前記生体情報測定手段が測定した生体情報、及
び、学力度評価手段が評価した学力度に基づいて学習者
に提示すべき学習情報を記憶手段において選択するため
のプログラムを記憶した請求項１２に記載の学習制御プ
ログラム記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235090A JPH1078743A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 学習制御装置、学習制御方法及び学習制御プログラム記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8235090A JPH1078743A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 学習制御装置、学習制御方法及び学習制御プログラム記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078743A true JPH1078743A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16980928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8235090A Pending JPH1078743A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 学習制御装置、学習制御方法及び学習制御プログラム記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1078743A (ja) |
Cited By (13)
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-
1996
- 1996-09-05 JP JP8235090A patent/JPH1078743A/ja active Pending
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