JPH1184997A

JPH1184997A - 学習支援システム

Info

Publication number: JPH1184997A
Application number: JP25140097A
Authority: JP
Inventors: Tadanori Oshino; 忠則押野; Nobuo Ito; 伸夫伊藤; Masahiko Fuji; 政彦藤; Sadamu Kondo; 定近藤; Takeo Inoue; 建夫井上; Yoshinori Kondo; 吉徳近藤
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】学習者モードやインストラクターモードある
いはプレゼンテーションモードを選択できるようにし
て、指定されたモードでカリキュラムの実行を行うよう
にした学習支援システムに関する。【解決手段】学習者データと学習状況データを記録す
る個別の携帯型記憶媒体と、この個別記憶媒体からデー
タを読みとり、学習者モードの場合にはカリキュラムの
章を順番に実行し、インストラクターモードの場合はカ
リキュラムの章を自由に選択して実行するコントローラ
と、カリキュラムの実行に伴って文字や画像を表示する
ディスプレイと、音を出力するスピーカーと、キーボー
ドやマウス等の外部入力手段とからなる学習支援システ
ムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、マルチメディア
を用いて学習の効率を上げることができる学習支援シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、学習支援システムとして、例え
ば、特開平８−２２７２６５号のコンピュータ支援教育
システムや、特開平９−６２１７７号の教育支援装置な
どが知られている。しかしながら、例えば、学習者が個
人で学習する場合と、インストラクターが多数の学習者
に教育を行う場合、あるいはプレゼンテーションを行う
場合とではそれぞれカリキュラムの進ませ方が異なる
が、従来は一律にカリキュラムを進めている。また、カ
リキュラムのコンテンツとして、マルチメディアのデー
タを効果的に用いたものも少なかった。更に、学習者の
学習管理は、個別に行われており、総合的には行ってい
なかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記事情に
鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、学
習者モードやインストラクターモードあるいはプレゼン
テーションモードを選択できるようにして、指定された
モードでカリキュラムの実行を行うようにした学習支援
システムを提供することにある。この発明の別の課題
は、マルチメディアを利用したり、シミュレータ的表現
を用いて学習しやすいコンテンツをカリキュラムに含ま
せ学習支援システムを提供することにある。この発明の
異なる課題は、学習者の学習管理を個別に行うと共に統
合して行うことができるようにした学習支援システムを
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するため、請求項１の発明では、学習者データと学習
状況データを記録する個別の携帯型記憶媒体と、この個
別記憶媒体からデータを読みとり、学習者モードの場合
にはカリキュラムの章を順番に実行し、インストラクタ
ーモードの場合はカリキュラムの章を自由に選択して実
行するコントローラと、カリキュラムの実行に伴って文
字や画像を表示するディスプレイと、音を出力するスピ
ーカーと、キーボードやマウス等の外部入力手段とから
なる学習支援システムであって、カリキュラムが、メイ
ンメニューをスタートして章に入り、その章の目標、説
明、演習または実習、確認テストを行い、確認テストに
合格するとメインメニューに戻って次ぎの章に進み、上
記確認テストに合格しないと再度、前記説明に戻るステ
ップからなっており、前記確認テストの結果や学習の状
況を、学習者毎の前記記憶媒体に記録してなる、という
技術的手段を講じている。また、請求項２の発明では、
カリキュラムが、そのコンテンツの表現手段として、静
止画、ビデオ映像、３次元コンピュータグラッフィック
ス、２次元コンピュータグラッフィックス、音声または
音楽などのマルチメディアのデータを用いてなる、とい
う技術的手段を講じている。請求項３の発明では、モー
ドが学習者モードとインストラクターモードとプレゼン
テーションモードとに分かれており、カリキュラム実行
用のコントローラがプレゼンテーションモードと判定す
ると、予め定められたカリキュラムの章の画面を選択可
能とし、自動的に進行してなる、という技術的手段を講
じている。また、請求項４の発明では、カリキュラムの
コンテンツが、外部入力手段でディスプレイの一方に表
示された学習対象物の画像を実際に則して疑似操作する
と、ディスプレイの他方に表示された上記学習対象物の
操作に関連して変化する別の学習対象物分の画像が上記
疑似操作に対応して変化するシミュレータ的表現を用い
てなる、という技術的手段を講じている。請求項５の発
明では、カリキュラムのコンテンツが、外部入力手段で
ディスプレイに表示された学習対象物の画像の一部の構
成を示す画像を指定すると、その構成に関連して変化す
る上記画像の他の構成を示す画像が上記指定に対応して
変化すると共に、上記指定が訂正可能となっているシミ
ュレータ的表現を用いてなる、という技術的手段を講じ
ている。更に、請求項６の発明では、カリキュラムのコ
ンテンツが、外部入力手段で学習対象物の全体を示す画
像の観察方向を指示すると、指示された向きの画像に切
り替わり、外部入力手段で画像の所定の位置を指示する
とその位置での学習対象物の内部構造の画像が表示さ
れ、外部入力手段で拡大または縮小を選択すると当該個
所が拡大表示されてなる、という技術的手段を講じてい
る。また、請求項７の発明では、フロッピーディスクな
どの個別の携帯型記憶媒体と、ＣＤ−ＲＯＭなどの大容
量記憶媒体に記録されたカリキュラム実行用のプログラ
ムと、大容量記憶媒体からカリキュラム実行用のプログ
ラムを読み込むと共に上記個別の携帯型記憶媒体からデ
ータを読み込んで所定のカリキュラムを実行するパーソ
ナルコンピュータとからなっている、という技術的手段
を講じている。請求項８の発明では、コントローラが、
学習者単位での学習の進捗状況や確認テストの結果を集
計、記録すると共に、全ての学習者の学習の進捗状況や
確認テストの結果を統計処理する学習管理システムを有
している、という技術的手段を講じている。更に、請求
項９の発明では、フロッピーディスクなどの個別の携帯
型記憶媒体と、ＣＤ−ＲＯＭなどの大容量記憶媒体に記
録されたカリキュラム実行用のプログラムと、学習管理
システムを有するパーソナルコンピュータとからなっ
て、パーソナルコンピュータに大容量記憶媒体からカリ
キュラム実行用のプログラムを読み込むと共に上記個別
の携帯型記憶媒体からデータを読み込んで所定のカリキ
ュラムを実行してなり、前記学習管理システムで収集さ
れたデータは記憶媒体を介して、あるいは通信手段を介
して学習管理用のコンピュータへ転送して総合的に学習
管理を行う、という技術的手段を講じている。

【０００５】

【発明の実施の態様】以下に、この発明の学習支援シス
テムを油圧ショベルの学習支援システムに適用した場合
の実施例について図面を参照して説明する。この学習支
援システム１は、図１に示すように、携帯型の記憶媒体
の一例として示す各学習者用の個別フロッピーディスク
２と、大容量記憶媒体の一例として示すＣＤ−ＲＯＭ３
に記録されたカリキュラム実行用のプログラムと、上記
個別フロッピーディスク２から学習状況のデータを読み
込むと共にＣＤ−ＲＯＭ３からカリキュラム実行用のプ
ログラムを読み込むパーソナルコンピュータ４と、該パ
ーソナルコンピュータに予め読み込まれている学習総合
管理プログラムと、前記プログラムの実行に伴って文字
や表、図形などの画像を表示するディスプレイ５と、音
声を出力するスピーカー６と、前記プログラムへの外部
入力用のキーボード７およびマウス８とからなってい
る。

【０００６】学習者用の個別フロッピーディスク２に
は、学習者情報と、モード情報と、学習時間情報とパス
テストの結果など情報が記録される。即ち、「学習者マ
スタ」として、このフロッピーディスクを所持する学習
者の所属コード（クラスコードや、企業の場合は本支店
コードや営業所コードなどでもよい）と、学習者番号
（企業の場合は従業員番号でもよい）と、学習者氏名
と、アイコンＩＤが予め記録されてある。

【０００７】次に、「学習状況トランザクション」とし
て、「所属コード」、「学習者番号」、「学習項目ＩＤ
（章）」、「開始年月日」、「開始時間」、「終了年月
日」、「終了時間」がそれぞれ記録される。また、「学
習状況詳細トランザクション」として、「所属コー
ド」、「学習者番号」、「学習項目ＩＤ（章）」、「開
始年月日」、「開始時間」、「設問Ｎｏ」、「得点
（％）」、「設問経過（回答にかかった時間…秒）」が
それぞれ記録される。この「学習状況トランザクショ
ン」と「学習状況詳細トランザクション」のデータは、
最新のデータが学習中にリアルタイムで上記個別フロッ
ピーディスク２に書き込まれる。

【０００８】ここで上記フロッピーディスク２は、学習
者登録プログラムにより作成される。このプログラム
は、パーソナルコンピュータ４にインストールして使用
されるもので、学習者情報をデータベースとして蓄えて
おり、「所属コード」、「学習者番号（企業の場合は従
業者番号）」、「学習者の氏名」、「使用モード」をそ
れぞれキーボード入力する。使用モードは、学習者モー
ド、インストラクターモード、プレゼンテーションモー
ドの３種類であり、いずれか１つのモードが選択され
る。そして、学習者用のフロッピーディスク２として、
後述の学習管理プログラムで使用することができる前記
のファイルが作成される。

【０００９】尚、ここで携帯型の記憶媒体としてフロッ
ピーディスクを用いた例を示したが、ＩＣカードや磁気
カードなどであってもよい。ＩＣカードは社員証を兼ね
てもよい。また、磁気カードを用いてもよい。磁気カー
ドの場合は、これに書込を行うことができないので、前
記データのうち書込が必要なデータは、パーソナルコン
ピュータの別のメモリに記憶して別の記憶媒体に書き込
むようにしてもよい。

【００１０】パーソナルコンピュータ４は、システム本
体（ＣＰＵ）に接続されて上記学習者用の個別フロッピ
ーディスク２を読み書き可能なフロッピーディスクドラ
イブ４１と、ＣＤ−ＲＯＭを再生可能なＣＤ−ＲＯＭド
ライブ４２を内蔵しており、周辺機器として外部表示用
のディスプレイ５と、スピーカー６と、外部入力用のキ
ーボード７と、マウス８とを有する公知の構成からなっ
ている。更に、本実施例では画像圧縮伸張ボードの一例
としてＭＰＥＧボードを内蔵し、またサウンドボードも
内蔵して、データ処理の高速化、高品質化を図ってい
る。

【００１１】本実施例においてカリキュラム実行用のプ
ログラムはＣＤ−ＲＯＭ３に記憶されている。ここで、
ＣＤ−ＲＯＭは可搬型の大容量記憶媒体の一例であっ
て、リムーバブルハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍその他のメモリを用いることができる。上記パーソナ
ルコンピュータ４には、学習支援システムのセットアッ
プが行われる。即ち、パーソナルコンピュータ４のメモ
リに後述の学習管理プログラムと、ビデオ表示用のプロ
グラムとをインストロールし、必要に応じてアイコンの
登録をしておく。

【００１２】このカリキュラム実行用のプログラムは、
図２および図３にその手順をフローチャートに示す。個
別フロッピーディスク２をフロッピーディスクドライブ
４１に挿入すると共に、ＣＤ−ＲＯＭ３をＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ４２に挿入すると、図４に詳細に示すように、
カリキュラム実行用のプログラムが起動し、ステップ１
でＣＡＩオープニング画面が立ち上がる。次いで、コー
スガイド画面（ステップ２）が開き、続いてステップ３
でオープニングアニメーション（図２ではオープニング
タイトル）が開始される。そして、ステップ４で学習者
の個人情報を確認する。そこで、この画面では所属コー
ドと学習者コード（企業の場合は従業員コード）を聞い
てくるので、学習者は自らの所属コードと学習者コード
（またはパスワード）をキーボード７でそれぞれ入力す
る。

【００１３】この入力されたデータと、前記個別フロッ
ピーディスク２から読みとられた所属コードと学習者コ
ードとを照合し、両者が合致し正しければ、学習者の氏
名を画面に表示する。学習者がこれを確認して確認が終
了し、同時に上記コードの入力内容から学習者モードと
判定する。これにより学習者モードでのカリキュラムが
実行される。また、これと共に、前記個別フロッピーデ
ィスク２に記録されている学習状況の各データが読み込
まれ、既に完了した章や節と現在学習中の章や節のデー
タ、及びパステストの得点のデータが学習管理用のデー
タベース内に書き込まれデータを更新する。

【００１４】上記個別フロッピーディスク２には、学習
者モード情報が記録されているが、用途に応じてインス
トラクターモード情報、あるいはプレゼンテーションモ
ード情報を記録しておけば、そのフロッピーディスクを
挿入することにより前記カリキュラム実行用のプログラ
ムは、上記コードによって学習者モード、インストラク
ターモード、あるいはプレゼンテーションモードと判定
する。そして、その場合はそれぞれのモードでカリキュ
ラムが実行される。このようにモードが判定されてか
ら、ステップ５で学習への旅立ちアニメーションがはじ
まる。

【００１５】本実施例では上記モードは個別フロッピー
ディスク２に記録してあるのでこのデータを読み込んで
学習支援プログラムが自動的に判定するが、前記キーボ
ードによる所属コードと学習者コードへの入力で判定す
る際に、予めモードを指定するパスワードを入力して、
モードを指定する等の構成を用いてもよい。なお、オー
プニングアニメーションや学習への旅立ちアニメーショ
ンなどの映像は、起動毎に表示されるが、マウス操作で
このステップをスキップすることもできる。

【００１６】次に、ステップ６でメインメニュー画面に
進み、学習用のカリキュラム（コースウエア）が実行さ
れる。メインメニュー画面では、各章の表題やシンボル
が全て表示可能となっているが、学習者モードの場合は
前記個別フロッピーディスク２から読み込んだ学習状況
のデータを基に、既に学習を完了した章と現在学習中の
章を調べて、既に学習を完了した章と現在学習中の章の
表題やシンボルだけをディスプレイの画面に表示する。
従って、学習が進むと表示される章のシンボルの数が増
加するようになっている。

【００１７】そして、この画面表示されている章のシン
ボルを学習者がマウス８でクリックすることにより、指
定された章に進むことができる。ここで、章は、複数の
節からなっており、画面に各節の表題やシンボルが順番
に表示されている。この節は、本実施例では上から順番
に並んでおり、上から順番で既に学習を完了した節と現
在学習中の節だけが選択可能となっている。

【００１８】一方、インストラクターモードの場合は、
メインメニュー画面では、各章の表題やシンボルが全て
画面に表示され、画面表示されている任意の章のシンボ
ルをマウス８でクリックすることにより、自由に指定し
た章に進むことができる。また、章のなかの節も順番に
進まなくてもよく、任意に指定して学習を進めることが
できる。同様にプレゼンテーションモードの場合は、予
め決められた順序で所定の章および節が選ばれて学習が
進められるようになっている。

【００１９】このカリキュラムは対話的手法を取り入れ
た説明、確認、演習およびまたは実習により学習目標を
達成できるように学習展開されている。まずステップ７
−１で所定の章（例えば第１章とする）の導入アニメー
ションが始まる。次いで、ステップ７−２で第１章の目
標が表示され、ステップ７−３で第１章の節のメニュー
画面が表示される。

【００２０】そしてステップ７−４で各節の説明と演習
および必要に応じて実習が始まる。章の中途位置には休
憩アニメーション（ステップ７−５）が表示され、再
び、節の説明と演習／実習が始まって最終の節（例えば
第７節とする）の説明と演習／実習等（ステップ７−
６）が終了すると、次に、ステップ７−７でパステスト
が行われる。

【００２１】これは画面に表示されたテストを学習者が
キーボード７やマウス８を用い回答を入力して行うもの
で、ステップ７−８で採点を行って合否判定を行う。こ
の回答時間と各設問に対する正否、および得点は学習者
用の個別フロッピーディスク２と学習管理用のデータベ
ースにそれぞれ記録される。ここで不合格の場合にはス
テップ７−３の第１章の節メニューに戻り、再度、節の
説明・演習／実習等を行うことができる。また、パステ
ストに合格した場合にはステップ７−９で第１章のエン
ディングアニメーションが始まり、次にステップ８でメ
インメニューに進む。ここでメインメニュー画面には、
次の章（例えば第２章）の表題やシンボルが追加されて
表示される。

【００２２】このように各章のパステストに合格すると
メインメニューに戻り、次の章に進めるようになってお
り、最後の章（例えば第８章）まで進む。最後の章のエ
ンディングアニメーションが終了すると、次にステップ
９でエンディングアニメーションが始まり、次にステッ
プ１０で、学習者の今までの全部の章の学習履歴を基
に、学習者の総合成績を判定し、例えば金・銀・銅賞な
どの評価を行なって、終了する。

【００２３】ここで、カリキュラム実行用のプログラム
は、学習管理用のデータとリンクしている。即ち、上記
ステップの他にオプション・メニューが通常の説明画面
上に表示されている。オプション・メニューには、現在
学習を行っている学習者個人の「成績表示」と「学習マ
ップ」とが用意されている。「学習マップ」は、当該学
習者の学習状況を、本実施例では絵グラフ等で表示する
もので、各章毎に節を表わした絵（キャラクター）が表
示され、学習を終了した節、学習中の節、まだ学習して
いない節によってそれぞれ異なるデザインとなる等によ
って表示する。「成績表示」は、各章毎のトータルの学
習時間、パステストの受講回数、パステストの最新の成
績（％）が表示される。

【００２４】例えば、章毎に集計した最新のパステスト
の正解率を棒グラフであらわしたり、章毎・回数毎に集
計したパステストの正解率（％表示）を棒グラフで表示
するので、各章毎の成績の推移や得意・不得意な章を知
ることができる。これらは、前記個別フロッピーディス
ク２から読み込んだ「学習状況トランザクション」と
「学習状況詳細トランザクション」のデータと、更に現
在の学習中に得られたパステストの正解率等のデータや
学習時間とを基に、前記項目についてのデータを集計し
て前述のようにグラフ表示するもので、オプション・メ
ニューが選択されるとリアルタイムにグラフ表示できる
ようにしたものである。

【００２５】また、前記学習中の基本画面にもＧＵＩが
利用されている。学習基本画面は、例えば、中央に「説
明エリア」が広範囲で設けられ、右サイド上段には「固
定ボタンエリア」が設けられ、中段には「学習進捗状況
表示エリア」が設けられる。また、画面の下側には、
「画面名エリア」や「画面名記憶エリア」などが設けら
れる。ここで、「説明エリア」は学習内容説明のエリア
で画面の主要部を占めている。「固定ボタンエリア」
は、学習時によく使用するボタン、例えばオプション・
メニュー、EXIT（節メニューへ戻る）、バック、ポー
ズ、プレイ、リピート等が表示される。

【００２６】「学習進捗状況表示エリア」は各節での学
習進捗度が棒グラフでカラー表示され、全部塗りつぶさ
れるとその節の学習が終了したことを示す。「画面名エ
リア」は、現在学習している画面の名称が表示される。
「画面名記憶エリア」は、前の画面に戻って学習する場
合、学習していた元の画面名称が表示される。更に、学
習基本画面の固定ボタンエリアに、あるいは独立したエ
リアに「ヘルプ」や「用語検索」を設けてもよい。

【００２７】「ヘルプ」は、学習に際しての学習者の画
面操作をどのように行うかの説明についてのデータベー
スとしてＣＤ−ＲＯＭ３内に有しており、学習者の操作
やデータの入力が必要な画面が現れている場合に、ヘル
プマークをマウス等でクリックすることにより当該画面
での操作法の説明が検索されて画面上に重ねて表示され
るウインドー内に表示され、あるいはヘルプメニューを
表示し説明が必要なキーワード等をマウス等で選んで検
索されて説明が表示される機能である。このヘルプ機能
は上記学習画面に限らず、学習管理用の画面やインスト
ール画面等に表示されるようにして、それらの説明を表
示可能としてもよい。

【００２８】「用語検索」は、カリキュラムで使用する
用語の辞書をデータベースとしてＣＤ−ＲＯＭ３内に有
しており、学習画面上に現れた用語をマウスでクリック
し、あるいはキーボードで所定エリア内に入力すると、
これに対応するデータが検索されて画面に重ねて表示さ
れるウインドー内に説明や図、動画等として表示され、
学習者の理解を一層高めることができるようにした機能
である。

【００２９】次に、前記構成においてアニメーション
は、オープニングアニメーション、学習への旅立ちアニ
メーション、各章への導入アニメーション、各章の中で
の休憩アニメーション、各章のエンディングアニメーシ
ョンとして用いられており、それらの各アニメーション
は相互に関連し連続して１つのストーリー（例えばキャ
ラクターのＳＦ冒険物語など）を展開していくように構
成されているので、遊び的要素を盛り込むことによっ
て，学習者の興味を引きつけるようになっている。

【００３０】カリキュラムのコンテンツの表現手段とし
ては、マルチメディアのデータを用いており、学習者の
理解を深めさせている。例えば、油圧ショベルやそのコ
ンポーネント等の物の形態をカメラで撮影して得られた
写真を用いた静止画や、油圧ショベルやそのコンポーネ
ント等の物の実際の動きをビデオカメラで撮影して得ら
れた動画を用いたビデオ映像や、実際には見ることがで
きないようなコンポーネントとかビデオ撮影ができなか
ったり二次元アニメーションでの表現が難しい動きのあ
る物の等をＣＡＤ等として得られた三次元コンピュータ
グラッフィックスや、油圧回路図や油の流れのような直
接に目で見ることが困難な物を表現するためにＣＡＤ図
面やアニメーションとして得られた二次元コンピュータ
グラッフィックスや、効果音としての実際の機器の音を
録音し、例えばエンジンの音が回転数の変化に応じて変
化するようにしたりナレーションとして人の音声を録音
して得られた音声データや、リラックスさせる音楽や始
まりを期待する音楽データなどのマルチメディアのデー
タを表現手段として用いることができる。

【００３１】次に、カリキュラムのコンテンツとして、
シミュレータ的表現が用いられる。例えば、油圧ショベ
ルのレバー操作の演習においては、左レバー左倒し（＝
左旋回）」といった様なレバーの操作（疑似操作）をコ
ンピユータ上で自分自身で行い、その時の油の流れを画
面上で表現する。即ち、ディスプレイの一方には写真や
サンプルから得られたレバーの画像が表示されており、
他方には油圧回路図が表示されている。そして、レバー
操作のつど、回路図上のバルブが切り替わり油圧の流れ
を変えることで，レバー操作と油圧の作動原理の関係が
理解できるようになっている。この際に、レバー操作
は、レバーの画像の左右をマウスでクリックすることに
よりレバーの画像が左右に倒れ、これと連動して回路図
上のバルブが切り替わり油圧の流れも変わるので視覚的
にレバー操作と油圧の作動原理の関係を理解できる。

【００３２】同様に、油圧ショベルの旋回操作の疑似運
転等も行える。この場合は、操作レバーと油圧ショベル
の全景の画像とをディスプレイ上に表現し、操作レバー
の画像の左または右をマウスでクリックすることによ
り、操作レバーが左右に倒れた画像に変化し、同時に油
圧ショベルの画像が動画によって左右に旋回する。

【００３３】また、パネル操作も擬似的に行うことがで
きる。例えば「旋回優先モード選択（＝トレンチングソ
レノイドバルブＯＮ）」といった様なパネルの操作をコ
ンピューター上で自分自身で行い，その時のパルブの動
き（油の流れ）を画面上で表現する。この場合、画面上
の一方には操作パネルの画像が表示されており、他方に
は回路図（ロジックバルブ）が表示されている。そし
て、マウスで操作パネルのワークモードを決めるボタン
の画像をクリックすることにより、そのボタンが押され
た際のロジックバルブの働きがアニメーションにより変
化するので、モードとバルブの目的・動きや油の流れを
理解することができる。

【００３４】油圧計設置においては、回路図の画像の上
の任意の場所に、油圧計の画像を移動して設置すると、
油圧計の画像は場所毎の圧力値を表示する。これは、予
め回路の画像を油圧の昇降変化する場所で区切ってお
き、どの場所に油圧計の画像が重ねられたかで、対応す
る圧力値を示す油圧計の画像に変化させることにより行
われる。

【００３５】また、流量・圧力価等を数値入力し、それ
によりバルブや油の流れを変えることもできる。この場
合、数値による分岐をある程度で複数のブロックに分割
し、入力された数値がどのブロックに含まれるかを判定
し、決定されたブロックの数値を基にそれに対応したバ
ルブや油の流れを変えることで行う。これによりバルブ
の目的、特徴などを理解し、故障と原因の関係を理解で
きる。

【００３６】更に、ある故障に対して調査したい箇所
（リリーフバルブ等）を選択していき（油圧計等を使
用），最終的に原因追求まで進めていくこともできる。
これは、考えられる原因の数が多く正解，不正解と単純
に割り切れない。枝が複雑となるが予め分析しておくこ
とにより可能となる。これにより、故障の原因となる要
素を考察でき、故障と原因の関係を理解できる。

【００３７】このようにシミュレータ的表現において
は、自分で疑似操作したり数値を変更したりすることに
より状況を変化させ、実際には目で見えない部分（機械
の内部等）の動きも簡単に見ることができ、原因と結果
との因果関係を能動的に理解させることができて好まし
い。

【００３８】次に、カリキュラム実行用のプログラムの
データ管理について説明する。まず、学習対象となる機
器等のスペックは、説明や演習において表形式で表現さ
れている。この数値、名称は、将来変更される可能性が
ある。大幅な変更の場合にはカリキュラム全体をアップ
デートすればよいが、マイナーな変更の場合には簡単に
対応可能とする。

【００３９】そのため、図５に示すようなスペック管理
用のデータベースを基にデータを作成し、データの更
新、コンテンツの流用を可能としている。データベース
には、「学習分類マスタ」と、「学習項目マスタ」と、
「スペックマスタ」と、「スペック詳細マスタ」とを設
け、所定の機器のスペックデータをを記録してあり、表
形式で表わすことができる。

【００４０】ここで、「学習分類マスタ」には「学習分
類ＩＤ」と、「学習分類名」とが、「学習項目マスタ」
には、「学習項目ＩＤ」と、「学習分類ＩＤ」と、「学
習項目名」とが、「スペックマスタ」には、「スペック
ＩＤ」と、「学習項目ＩＤ」と、「スペック名」と、
「ファイル名」と、「更新日時」とが、「スペック詳細
マスタ」には、「スペックＩＤ」と、「スペック項目
名」と、「単位、数値又は型番のデータ」とがそれぞれ
記録されて、スペックデータを管理可能となっている。

【００４１】次に、前記静止画、ビデオ映像、３次元コ
ンピュータグラッフィックス、２次元コンピュータグラ
ッフィックス、音声または音楽などのマルチメディアの
データからなるコンテンツは、カリキュラム（コースウ
エア）の外部に独立のデータベース（ファイル）として
保存され、コースウエアからはリンク形式で使用され
る。その際、ディレクトリ名、ファイル名の規約を明確
にしてファイルによるデータベース化が図れている。

【００４２】上記ファイルは、コンテンツの種類、カリ
キュラムの内容、製作者等で管理するデータベースとし
て作成され、次期製作のＣＡＩへの流用、バージョンア
ップ、他システムへの流用等を補助する。特に、記憶媒
体にマルチメディアデータを記録する場合には、使用デ
ータ量の管理を行うことができるので、限られた容量に
おいて最適なコンテンツを選んで使用することができ
る。

【００４３】ここで上記コンテンツ管理用のデータベー
スの一例を挙げれば、図６に示すように、「学習分類マ
スタ」と、「学習項目マスタ」と、「コンテンツマス
タ」と、「コンテンツ種類マスタ」とからなっており、
「学習分類マスタ」では、「学習分類ＩＤ」と、「学習
分類名」とからなっており、「学習項目マスタ」では、
「学習項目ＩＤ」と、「学習分類ＩＤ」と、「学習項目
名」とからなっており、「コンテンツマスタ」では、
「コンテンツＩＤ」と、「学習項目ＩＤ」と、「コンテ
ンツ種類ＩＤ」と、「コンテンツ名」と、「ファイル
名」と、「更新日時」とからなっており、「コンテンツ
種類マスタ」では、「コンテンツ種類ＩＤ」と、「コン
テンツ種類名」とからなっており、それぞれのデータが
記録されてコンテンツを管理可能としている。

【００４４】次に、学習管理システムについて図７およ
び図８を参照しながら説明する。このシステムは、パー
ソナルコンピュータのメモリに予め学習管理プログラム
として記憶されている。個別フロッピーディスク２に
は、前述のように、これを所持する学習者についての学
習者（従業員）情報と学習時間情報とパステストの結果
など情報が記録される。即ち、「学習者（従業員）マス
タ」と、「学習状況トランザクション」と、「学習状況
詳細トランザクション」が読込および書込自在に記録さ
れている。

【００４５】学習管理プログラムとなるデータベースで
は、「所属マスタ」と、「学習者（従業員）マスタ」
と、「学習分類マスタ」と、「学習項目マスタ」と、
「学習詳細マスタ」と、「学習履歴マスタ」とを有して
いる。「所属マスタ」には、所属するクラス番号および
クラス名あるいは企業の場合に本支店または営業所ＩＤ
と本支店または営業所名が記録されるが、更に上位また
は下位の組織が存在する場合にはそれぞれのマスタを造
ればよい。

【００４６】「学習者（従業員）マスタ」は、「学習者
（従業員）番号」と、「クラスＩＤあるいは本支店／営
業所ＩＤ」と、「アイコンＩＤ」と、「氏名」と、「生
年月日」と、「入会または入社年月」と、「学習開始年
月」と、「性別」と、「パスワード」等が記録される。
企業の場合は、必要に応じて「職種マスタ」を設けて職
種ＩＤと職種名とを記録してもよい。「学習分類マス
タ」と「学習項目マスタ」とは、コンテンツのデータベ
ースで用いたものと同様である。

【００４７】次に、「学習詳細マスタ」は、「パステス
トＩＤ」と、「パステストの名称」と、「パステスト」
毎の配点からなっている。また「学習項目」として全項
目の参照モードと章を絞っての参照モードが設定されて
おり、いずれかを選択することができる。そこで、操作
手順としては、学習管理用のデータベースに登録したい
学習者の個別フロッピーディスク２をパーソナルコンピ
ュータ４のフロッピーディスクドライブ４１にセット
し、「データ読込」により前記フロッピーディスク２の
データを読み込む。

【００４８】カリキュラム実行プログラムと学習管理プ
ログラムとが同時に起動する場合はデータの書き込みを
個別フロッピーディスク２と学習管理用のデータベース
に同時に記録することができる。しかし、カリキュラム
実行プログラムを実行し、これが終了してから学習管理
プログラムを起動させる場合には、異なる手順で行う必
要がある。学習中に得られたデータ、即ち、学習状況ト
ランザクションや学習状況詳細トランザクションのデー
タは、個別フロッピーディスク２にのみ記録される。そ
して、カリキュラム実行プログラムを終了させ、次に学
習管理プログラムを実行させてから、回収した上記学習
者の個別フロッピーディスク２からデータを読み込む。

【００４９】即ち、学習管理用のデータベースでは上記
の読み込んだデータを処理して下記の表示を行う。「学
習者マスタ」では、フロッピーディスクのデータ読込を
行った学習者を一覧で参照することができる。「学習状
況データ」では、データ読込によりデータベースに登録
された学習時間データ（各章毎の学習開始時間と終了時
間）が学習者個人毎に一覧表示される。

【００５０】「学習詳細データ」では、データ読込によ
りデータベースに登録されたテスト結果が学習者個人毎
に一覧表示される。各テスト毎の学習開始時間、得点率
（％）、回答時間（秒）がそれぞれ表示される。テスト
を受け直した場合には同一学習項目の同一の設問ＩＤに
ついて得点や回答時間が時系列で複数表示されるので、
その経過が分かる。

【００５１】「個人別教育コース別学習状況（詳細）」
では、集計した学習データのレポート印刷および画面表
示を行う。学習者個人別に「どの章を何時間学習（時：
分）し、最新のテスト結果（％）はどの位で、テストを
何回受けたか」により集計される。「個人別教育コース
別学習状況（サマリ）」では、集計した学習データのレ
ポート印刷および画面表示を行うが、所属先（本店営業
所）毎に「誰が何時間学習（時：分）し、最新のテスト
結果（％）はどの位で、テストを何回受けたか」により
集計される。

【００５２】「教育コース別項目別学習状況」では、集
計した学習データのレポート印刷および画面表示を行う
が、教材毎に「どの章をどこの所属先（本支店営業所）
の何人（学習者名）が学習し、平均何時間学習（時：
分）し、最新のテスト結果（％）の平均はどの位で、テ
ストを平均何回受けたか」により集計される。「所属別
教育コース別学習状況」では、集計した学習データのレ
ポート印刷および画面表示を行うが、「どの所属先が、
どの章を何人（学習者名）が学習し、平均何時間学習
（時：分）し、最新のテスト結果（％）の平均はどの位
で、テストを平均何回受けたか」により集計される。以
上の集計の仕方は一例であり、目的や用途に応じて適宜
に集計することができる。

【００５３】以上のようなパーソナルコンピュータの学
習管理プログラムのデータベースに蓄えられた学習者マ
スタ、学習状況トランザクション、学習状況詳細トラン
ザクションの各データは、画面に表示される「学習デー
タ書込」をクリックすることにより別の学習管理用フロ
ッピーディスク１２に書き出され、あるいは通信回線２
１を介して出力される。そして上記データは、それぞれ
集められて学習管理用コンピュータ１４に入力される。

【００５４】学習管理用コンピュータ１４では、入力さ
れたデータを統合して集計し、前記と同様の処理を行う
データベースからなる学習管理プログラムが備えられて
いる。従って、集められたデータを基に全体的な統合さ
れた統計処理を行って学習管理を行うことができる。こ
のように統合された学習データは保管用として、別のフ
ロッピーディスク等の保存用記憶媒体２２に書き出して
保存することができる。

【００５５】本実施例では、油圧ショベルの学習用に用
いた場合を例示したが、この発明はこのような機械、器
具の学習に限定されるものではなく、生物、物理、化学
等の種々の分野の学習にも利用することができる。ま
た、カリキュラム実行用のプログラムには、説明や演習
等で出てくる用語について、画面中に随時参照できるデ
ータベースを設けておいてもよい。また、上記実施例で
は、カリキュラム実行用のプログラムはＣＤ−ＲＯＭの
ような可搬型の大容量記憶媒体に記録した場合を例示し
たが、ホストコンピュータのメモリに記憶しておき、こ
れとＬＡＮや通信（インターネットやイントラネット等
を含む）で接続された個別のコンピュータで上記プログ
ラムを実行するようにしてもよい。その他この発明の要
旨を変更しない範囲で種々設計変更しうるものである。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の学習支
援システムでは、学習者やインストラクターあるいはプ
レゼンテーション用のモードを携帯型の記憶媒体に記録
しておき、使用に際して読み込まれたモードでカリキュ
ラムを実行することができるので、同一のパーソナルコ
ンピュータを使用して、同一のプログラムでそれぞれの
学習を行うことができる。また、カリキュラムでは、マ
ルチメディアを利用して、シミュレータ的表現を用いて
学習しやすくすると共に、コンテンツをデータベースで
管理することにより、コンテンツの改訂が容易となると
共に使用するデータ量の管理も行いやすくなる。更に、
学習者の管理を個人的にも全体的にもデータベースを用
いて統合的に行うことができ、極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】学習支援システムの学習者用のシステムを示す
概念図である。

【図２】カリキュラム実行用のプログラムの手順を示す
フローチャートの前半部分である。

【図３】カリキュラム実行用のプログラムの手順を示す
フローチャートの後方部分である。

【図４】学習者モードのカリキュラムの手順を示すフロ
ーチャートである。

【図５】スペック管理用のデータベースを示すデータ構
成図である。

【図６】コンテンツ管理用のデータベースを示すデータ
構成部である。

【図７】学習管理システムを示す概念図である。

【図８】学習管理システムのブロック図である。

【符号の説明】

１…学習支援システム２…個別フロッピーディスク３…ＣＤ−ＲＯＭ４…パーソナルコンピュータ５…ディスプレイ６…スピーカー７…キーボード８…マウス１２…学習管理用フロッピーディスク１４…学習管理用コンピュータ２２…保存用記憶媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤定東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者井上建夫東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者近藤吉徳東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】学習者データと学習状況データを記録す
る個別の携帯型記憶媒体と、この個別記憶媒体からデー
タを読みとり、学習者モードの場合にはカリキュラムの
章を順番に実行し、インストラクターモードの場合はカ
リキュラムの章を自由に選択して実行するコントローラ
と、カリキュラムの実行に伴って文字や画像を表示するディ
スプレイと、音を出力するスピーカーと、キーボードや
マウス等の外部入力手段とからなる学習支援システムで
あって、カリキュラムが、メインメニューをスタートして章に入
り、その章の目標、説明、演習または実習、確認テスト
を行い、確認テストに合格するとメインメニューに戻っ
て次ぎの章に進み、上記確認テストに合格しないと再
度、前記説明に戻るステップからなっており、前記確認テストの結果や学習の状況を、学習者毎の前記
記憶媒体に記録してなることを特徴とする学習支援シス
テム。
【請求項２】カリキュラムが、そのコンテンツの表現
手段として、静止画、ビデオ映像、３次元コンピュータ
グラッフィックス、２次元コンピュータグラッフィック
ス、音声または音楽などのマルチメディアのデータを用
いてなることを特徴とする請求項１に記載の学習支援シ
ステム。
【請求項３】モードが学習者モードとインストラクタ
ーモードとプレゼンテーションモードとに分かれてお
り、カリキュラム実行用のコントローラがプレゼンテー
ションモードと判定すると、予め定められたカリキュラ
ムの章の画面を選択可能とし、自動的に進行してなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の学習支援システム。
【請求項４】カリキュラムのコンテンツが、外部入力
手段でディスプレイの一方に表示された学習対象物の画
像を実際に則して疑似操作すると、ディスプレイの他方
に表示された上記学習対象物の操作に関連して変化する
別の学習対象物分の画像が上記疑似操作に対応して変化
するシミュレータ的表現を用いてなることを特徴とする
請求項１に記載の学習支援システム。
【請求項５】カリキュラムのコンテンツが、外部入力
手段でディスプレイに表示された学習対象物の画像の一
部の構成を示す画像を指定すると、その構成に関連して
変化する上記画像の他の構成を示す画像が上記指定に対
応して変化すると共に、上記指定が訂正可能となってい
るシミュレータ的表現を用いてなることを特徴とする請
求項１に記載の学習支援システム。
【請求項６】カリキュラムのコンテンツが、外部入力
手段で学習対象物の全体を示す画像の観察方向を指示す
ると、指示された向きの画像に切り替わり、外部入力手
段で画像の所定の位置を指示するとその位置での学習対
象物の内部構造の画像が表示され、外部入力手段で拡大
または縮小を選択すると当該個所が拡大表示されてなる
ことを特徴とする請求項１に記載の学習支援システム。
【請求項７】フロッピーディスクなどの個別の携帯型
記憶媒体と、ＣＤ−ＲＯＭなどの大容量記憶媒体に記録
されたカリキュラム実行用のプログラムと、大容量記憶
媒体からカリキュラム実行用のプログラムを読み込むと
共に上記個別の携帯型記憶媒体からデータを読み込んで
所定のカリキュラムを実行するパーソナルコンピュータ
とからなっていることを特徴とする請求項１に記載の学
習支援システム。
【請求項８】コントローラが、学習者単位での学習の
進捗状況や確認テストの結果を集計、記録すると共に、
全ての学習者の学習の進捗状況や確認テストの結果を統
計処理する学習管理システムを有していることを特徴と
する請求項１に記載の学習支援システム。
【請求項９】フロッピーディスクなどの個別の携帯型
記憶媒体と、ＣＤ−ＲＯＭなどの大容量記憶媒体に記録
されたカリキュラム実行用のプログラムと、学習管理シ
ステムを有するパーソナルコンピュータとからなって、パーソナルコンピュータに大容量記憶媒体からカリキュ
ラム実行用のプログラムを読み込むと共に上記個別の携
帯型記憶媒体からデータを読み込んで所定のカリキュラ
ムを実行してなり、前記学習管理システムで収集されたデータは記憶媒体を
介して、あるいは通信手段を介して学習管理用のコンピ
ュータへ転送して総合的に学習管理を行うことを特徴と
する請求項１に記載の学習支援システム。