(57)【要約】【課題】教育機関で過去に行われた授業を教材として活かし、それにより授業や家庭学習を効率的に行うことのできる教育支援システムを提供する。また、教育機関の授業の管理や授業の質の改善に寄与することのできる教育支援システムを提供する。【解決手段】授業で教師から生徒に書き示された内容をデータ化して解説データを生成する電子黒板１０と、上記解説データを含む複数の教材データが蓄積されるデータベース３０と、該データベース３０に蓄積される複数の教材データのうち何れかの教材データに他の教材データを関連付けることが可能な関連付手段と、データベース３０から任意の教材データが選択された場合にこの教材データに関連付けされた他の教材データに関する関連付け情報を出力する関連付け情報出力手段とを備えた。【選択図】        図１
2004258184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒板等の表示面或いは表示装置の画面上に示される内容をデータ化する電子化手段と、該電子化手段により授業や講義の内容がデータ化された解説データを含む複数の教材データが蓄積されるデータベースと、該データベースに蓄積される複数の教材データのうち何れかの教材データを他の教材データに関連付けることが可能な関連付け手段と、上記データベースから任意の教材データが選択された場合にこの教材データに関連付けされた他の教材データに関する関連付け情報を出力する関連付け情報出力手段とを備え、
上記データベースから教材データを読み出して表示出力可能であるとともに、この教材データに関連付けられた他の教材データを上記関連付け情報に基づいて読み出すことが可能に構成されていることを特徴とする教育支援システム。
【請求項２】
上記複数の教材データが学習内容の関連性に基づいて関連付けされていることを特徴とする請求項１記載の教育支援システム。
【請求項３】
複数の者に画像を示すことが可能な表示装置と該表示装置の制御を行う制御装置とを備え、
上記制御装置により、上記データベースに蓄積された複数の教材データが上記表示装置の画面上に出力可能であるとともに、上記関連付け情報に基づき教材データに関連付けられている他の教材データを読み出して上記表示装置の画面上に出力可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の教育支援システム。
【請求項４】
上記データベースおよび上記関連付け情報は通信ネットワークに接続されたサーバコンピュータにより管理され、
上記データベースに蓄積された複数の教材データの表示出力および上記関連付け情報に基づく関連付けられた他の教材データの読出しが、上記通信ネットワークを介して他のコンピュータにより行えるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の教育支援システム。
【請求項５】
上記データベースにおいて上記複数の教材データは学習項目ごとに分類され、この分類を指標に目的の学習項目の教材データが読み出せるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の教育支援システム。
【請求項６】
上記データベースにおいて上記複数の教材データは、教材データに付加される属性情報に基づいて分類され、この分類を指標に目的の属性情報の付加された教材データが読み出せるように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の教育支援システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、教師の授業活動や生徒の学習活動を支援するとともに、授業内容の管理や質の改善等にも役立てることのできる教育支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の学校教育においては、例えば、教科書、問題集、配布プリント等を用いて、教師が解説等を黒板に書き示しながら授業が進められる。生徒は黒板に書かれた内容をノートに写しながら授業を受け、例えば、教師の出題した問題を解いたりする。
【０００３】
学校の外においては、生徒は教科書やノートならびに参考書等の家庭学習教材を使用して家庭学習を行ったり、或いは学習塾を利用して学習を行う。家庭学習教材には、一般的な参考書のほか、電子学習教材や衛星を利用した授業配信、並びに通信ネットワークを介した教材の配信など、さまざまな形態のものがある。
【０００４】
また、特許文献１に示すように、授業風景をビデオ撮影して教育ビデオコンテンツを作成しておくとともに、利用者が通信ネットワークを介してこの教育ビデオコンテンツの中から所望のコンテンツを選択することで、このコンテンツが遠隔地に居る利用者の端末装置に配信され、利用者が授業を受けたのと同様の効果を得られるようにしたリモート学習システムなどの提案もなされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３２１９６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
学校などの教育機関においては、例えば生徒が授業を欠席した場合、或いは、授業中に授業内容の一部を聞き逃したり黒板に書かれたことを書き取れず、その部分を生徒が補おうとした場合、例えば友達からノートを借りて写すくらいのことしか出来ず、その他の有効な手段がない。
【０００７】
また、学校の授業においては、教師は黒板に文字や図形を書き記しながら解説を行うと云った道具上の制約や、限られた時間内で授業を行わなければならないと云った時間的な制約により、今現在教えている内容と、その内容に関連した他の学習項目とを行ったり来たりしながら解説を行うといった授業方法をとることが難しい。例えば、今現在教えている内容に対して、その基礎項目や応用項目を少しだけ参照したり、応用問題や類似問題などと照らし合わせながら解説を行うと、生徒は学習内容を体系的に概観でき、個々の学習内容が構造的にどのように関連しあっているのかが分るので効果的な学習となるが、以前に教えた内容を振り返ったり少しばかり参照するためだけに、その内容を黒板に書いていたのでは時間の無駄となり、さらにスペースの限られた黒板で行うのは困難である。
【０００８】
また、授業中、生徒は授業の進行に沿って授業内容をノートに書き取っていくため、学習内容を構造的に把握できるような授業ノートを作成することは難しい。さらに、授業中に配布されたプリントなどはいつの授業においてどのような状況で使われたものなのか整理して保存することすら煩雑である。
【０００９】
従って、生徒が自習や復習を行う際、分らない箇所を理解するためその箇所の基礎となる部分から見直したいと思った場合でも、授業ノートではどこが基礎の部分になるのか見つけるのが難しく、また、重要と思われる箇所の理解を深めるために、関連した練習問題や試験問題を見つけてやってみようと思っても、授業ノートや教科書だけではそのような学習を十分に行うことは難しい。そのため、生徒は授業ノートに加えて教科書や参考書などをそこかしこに調べながら自習・復習を行うことになる。
【００１０】
授業ノートには、生徒が授業で一度教えられたことが記され、個々の内容自体は生徒にとって慣れ親しんだ分かりやすいものなため、関連するところが簡単に見つけられるのであれば授業ノートは有効であるが、関連するところを見つけにくいときには参考にするのが難しい。
【００１１】
このようなことから、生徒が学校外で効率的な学習を行うためには、自分にあった参考書や学習教材を見つけてそれに頼ったり、自分の学習進度に合った学習塾などを利用することが必要となり、学校での学習と学校外での学習とが二極化しがちになる。二極化すると一度で十分なものが二度行われるといった非効率さを生じるため、生徒の負担が増したり、或いは一方の学習が希薄化してしまうと云った不都合を生じる。
【００１２】
教育の二極化を防ぐために、学校教育と家庭学習とを統合し、学習進度の異なるさまざまな生徒にそれぞれ合うような家庭学習用の教材を作成すれば良いが、家庭学習用に一から教材を作成するには多大な労力がかかり手軽に行えるものではない。また、教師や講師が家庭学習用の教材を作成するとしても、教師や講師は授業においてこそその経験やノウハウが発揮されるが、家庭学習用の教材作成経験などは少ないため、授業と形態の異なる教材作成にその経験やノウハウを活かすことは難しいという不利な点もある。
【００１３】
ところで、学校などの教育機関で行われる授業においては、その授業内容を記録すると云ったことが行われることは少なく、授業の内容や教え方の改善を図るために授業の後にその内容を見直したり、授業の内容を教師間で紹介しあって互いに教え方の研究をしたり、授業の内容や教え方のノウハウを共有したりすると云うことが難しい。
また、教育機関で授業内容の品質管理を行うことも難しい。
【００１４】
この発明の目的は、生徒の学習を支援する教育支援システムにおいて、教育機関で過去に行われた授業を教材として活かし、それにより授業や家庭学習を効率的に行うことのできる教育支援システムを提供することにある。
この発明のその他の目的は、教育機関の授業の管理や質の改善に寄与することのできる教育支援システムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、黒板等の表示面或いは表示装置の画面上に示される内容をデータ化する電子化手段と、該電子化手段により授業や講義の内容がデータ化された解説データを含む複数の教材データが蓄積されるデータベースと、該データベースに蓄積される複数の教材データのうち何れかの教材データを他の教材データに関連付けることが可能な関連付け手段と、上記データベースから任意の教材データが選択された場合にこの教材データに関連付けされた他の教材データに関する関連付け情報を出力する関連付け情報出力手段とを備え、上記データベースから教材データを読み出して表示出力することが可能であるとともに、この教材データに関連付けられた他の教材データを上記関連付け情報に基づいて読み出せるようにした教育支援システムである。
【００１６】
このような手段によれば、例えば教場で教育者から学習者へ書き示された授業の内容がデータ化されて残されるので、生徒が授業を休んだり授業で聞き逃したところがある場合でも、その授業の解説データを読み出して補習することが出来る。また、授業内容を複数の教師や講師間で紹介し合って授業内容の改善を図ったり、教育機関で授業内容のチェックや管理にも使うことが出来る。
【００１７】
また、教師や講師は通常の授業を重ねていくだけで特別の負担なく教材となる解説データを作成していくことが出来る。さらに、関連付け手段により複数の教材データを様々な関連性に基づき関連付けを行っておくことが出来るので、それにより１つの教材から関連のある他の教材へと、複数の関連ある教材を行ったり来たりしながら効果的に学習を行うことが出来る。
【００１８】
望ましくは、上記複数の教材データは学習内容の関連性に基づいて関連付けされるようにすると良い。例えば、ある教材データに対してその基礎や応用となる教材データや関連する試験問題などが示された教材データを関連付けする。このような関連付けにより、学習内容を体系的に理解しながら学習を行ったり、或いは各生徒の学習進度にあった学習を行うことが出来る。
【００１９】
さらに望ましくは、複数の者に画像を示すことが可能な表示装置と該表示装置の制御を行う制御装置とを備え、上記制御装置により、上記データベースに蓄積された複数の教材データが上記表示装置の画面上に出力可能であるとともに、上記関連付け情報に基づき教材データに関連付けられている他の教材データを読み出して上記表示装置の画面上に出力可能に構成すると良い。
【００２０】
このような手段により、授業中、教師や講師が以前に説明した事項を振り返ったり、関連する事項を生徒に紹介するのに、その内容を黒板に書き出す手間を省くことができ、限られた時間内で効率的な授業を進めることが出来る。
【００２１】
さらに望ましくは、上記データベースおよび上記関連付け情報は通信ネットワークに接続されたサーバコンピュータに管理され、上記データベースに蓄積された複数の教材データの表示出力と上記関連付け情報に基づく関連付けられた他の教材データの読出しとが、上記通信ネットワークを介して他のコンピュータにより行えるように構成すると良い。
【００２２】
このような構成により、例えば生徒が家庭からサーバコンピュータにアクセスして上記の教材データや関連付け情報を家庭学習において使用することが出来る。また、教師や講師が外部からアクセスして授業方法の研究をするのに用いることも出来る。
【００２３】
また望ましくは、上記データベースにおいて上記複数の教材データが学習項目ごとに分類され、この分類を指標に目的の学習項目の教材データが読み出せるようにすると良い。
【００２４】
さらに、上記複数の教材データが教材データに付加された実体的な内容に関連する属性情報に基づいて分類され、この分類を指標に目的の属性情報の付加された教材データが読み出せるようにすると良い。ここで属性情報とは、例えば、その教材データに係わる授業の実施年度や日時、教師、学校、或いは生徒の履修内容に含まれるか否かの情報など、実体的な内容に関連するものであり、ファイル形式など形式的な内容に関連する属性情報は除外したものである。
【００２５】
このような分類により、例えば、先生や講師が教材データを授業で読み出す際、生徒が家庭学習で読み出す際、或いは、教育機関が授業内容のチェックを行うのに読み出す際に、目的の教材データを素早く簡単に見つけ出すことが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態の教育支援システムの全体構成図である。
この実施の形態の教育支援システムは、授業で教師が解説等を書き示したりこの書き示された内容をデータ化して取り込んだりする電子化手段としての電子黒板１０と、制御装置として電子黒板１０へ画像を表示出力する制御や電子黒板１０から取り込まれた画像データの保存などを行うための操作用コンピュータ２０と、授業内容がデータ化された授業データファイル（以下、データファイルのことをファイルと略す）を含む種々の教材ファイルを蓄積するデータベース３５（図２参照）とが構築されるサーバコンピュータ３０等から構成される。
【００２７】
電子黒板１０は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどの表示パネルとの表面上に、ペン入力をデジタルデータとして取り込むデジタイザ等を設けたものである。表示パネルはＪＰＥＧデータやビットマップデータなどの画像データが表示出力可能であり、教場で生徒に画像を表示する表示装置として機能する。また、ペン入力によりこの画像上に線描画や領域の塗潰し等を行うことが出来る。
ペン入力により描画され変更された画像は、その後、画像データとして保存することが出来る。
【００２８】
上記のサーバコンピュータ３０は、例えばインターネットなどのコンピュータネットワークＮに接続されており、このネットワークＮを介して外部のコンピュータからアクセスすることが可能になっている。また、教育機関の内部に設けられた教師用のコンピュータ４１〜４ＮからもＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を介してサーバコンピュータ３０にアクセスすることが可能になっている。
【００２９】
図２は、上記サーバコンピュータ３０に構築されるデータベース３５に登録されるデータ内容を示す図である。
このデータベース３５は、システム管理者のほか、教師や生徒などのユーザがアクセスすることが可能なものである。アクセスする際には認証処理により何れのユーザかアクセスしているのかが識別され、システム管理者、教師ユーザおよび生徒ユーザにそれぞれ異なるアクセス権限が付与される。
【００３０】
データベース３５には、図２に示すように、授業内容の枠組みとされる内容が記された配布プリントファイル、授業で電子黒板に表示出力される電子黒板イメージファイル、この電子黒板イメージファイルに授業で電子黒板に書き記された解説データを取り込んだ授業ファイル、学期試験や模擬試験などの問題が示される学内試験問題ファイル、大学入試などの入学試験問題が示される入試問題ファイル、試験問題の解答や解説が示された解説ファイルなどが、それぞれ登録される。これらのデータファイルのことを教材ファイルと称す。これらの教材ファイルは主に電子黒板を使った編集を容易とするため画像データとして登録されるが、電子黒板を使った編集を必要としないものはワープロソフトウェア（以下ソフトウェアのことをソフトと略す）や表計算ソフトにより作成編集が可能なドキュメントデータとして保存されることもある。また、解説ファイルなどは音声の含まれる動画形式のデータとすることも出来る。
【００３１】
上記の教材ファイルのうち、配布プリントファイル、電子黒板イメージファイルおよび授業ファイルなど、授業で使われる教材ファイルには、授業関連の属性情報「年度、授業名、年月日」などが付加されるようになっている。
【００３２】
なお、教材ファイルに、その作成者や係わった教師名および学校など、種々の属性情報を属性データとして付加させるようにしても良く、また、これら属性情報に基づき教材ファイルの分類がなされるようにしても良い。
【００３３】
また、上記のような属性情報は教材ファイルに付加するのではなく、属性情報と教材ファイルの対応づけの情報が格納される対応テーブルにおいて管理するようにしても良い。それにより、例えば１個の教材ファイルを多数の授業年月日や多数の教師名と対応づけるなど複数対複数の対応づけも可能となる。
【００３４】
教材ファイルはデータベース３５内でカテゴリに区分けされて分類される。このような分類のため、データベース３５にはカテゴリリストが設けられ、このカテゴリリストを用いて教材ファイルの分類が行われる。教材ファイルを区分けするカテゴリは、その区分けの深さや項目などを管理者や一定の教師ユーザが自由に作成・変更できる自由カテゴリと、予め深さや項目を管理者が固定し教師ユーザによる変更を出来なくした固定カテゴリとが設定されている。
【００３５】
自由カテゴリは、一般的なＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）に備わるファイル・ディレクトリ構造と同様に、ルートカテゴリを頂点とした階層構造となっており、例えば、「高校数学＞数ＩＩ＞図形と式＞不等式の領域（“＞”は左辺が右辺の一段上の階層を示す）」のように教科書の索引等に沿った学習項目毎のカテゴリ区分や、学内試験データであれば「実施年度＞学期＞履修科目」のような実施時期と項目に沿ったカテゴリ区分を設定することが出来る。
【００３６】
固定カテゴリは、例えば入学試験データのように区分の変更が必要ないようなデータを分類するのに用いられるもので、ルートカテゴリを頂点とした階層構造で形成され、例えば入学試験データであれば「教科＞大学・センター試験＞学部＞年度＞入試方式」などのカテゴリ区分を採用することができる。
【００３７】
教材ファイルは、上記の自由カテゴリや固定カテゴリの何れかのカテゴリに所属させることでカテゴリ別に分類される。教材ファイルを所属させるカテゴリは階層的に設けられたカテゴリのうち最下層のカテゴリに限られず、中層のカテゴリに教材ファイルを所属させるようにしても良い。また、教材ファイルを所属させるカテゴリは１個のカテゴリに制限されず、１個の教材ファイルを複数のカテゴリに所属させることも出来る。
【００３８】
教材ファイルをカテゴリへ所属させる具体的なデータ構造としては、例えば、教材ファイルを呼び出すことが可能なリンクデータをカテゴリ毎に設けられたカテゴリリストに登録させるようにしたデータ構造を採用することが出来る。このようなデータ構造により１個の教材ファイルを複数のカテゴリに所属させることも可能となる。
【００３９】
なお、教材ファイルをカテゴリへ所属させるデータ構造として、教材ファイルとカテゴリとの対応づけの情報を格納する対応テーブルを採用することも出来る。この場合、或るカテゴリに対応テーブルにより対応づけが行われている教材ファイルがそのカテゴリに所属されているように扱えば良い。
【００４０】
また、この実施の形態のデータベース３５には、各教材ファイルの関連付けを示す関連付けデータが格納される。教材ファイルの関連付けには、▲１▼基礎知識や応用問題など上下関係の関連付けと、▲２▼類似問題や類似知識など同等・類似関係の関連付けと、主に２つに分けることが出来るが、この実施の形態では、使用上の便宜を図って、ｉ理解に必要な基礎知識としての関連付け（必要基礎知識）と、ｉｉ違った角度で解説した同一の学習内容としての関連付け（類似知識）と、ｉｉｉ学習内容が応用されている入学試験問題の関連付け（関連入試問題）と、ｉｖその他の関連付け（関連教材）の４つの区分で関連付けが出来るようになっている。そして、図２に示すように、これら４つの区分ごとに関連付けデータが構築される。
【００４１】
なお、図２では、関連付けデータを教材ファイルと別のデータ構成として設けるように表わしているが、例えば、各教材ファイルに関連付けデータを添付するようなデータ構成とすることも可能である。
【００４２】
また、この実施の形態のデータベース３５には、ユーザの管理を行うためのユーザ情報が格納される。ユーザ情報には、各ユーザの氏名、所属組織、履修科目などのユーザの属性が管理され、システムにより生徒ユーザであれば学習状況の履歴を取ったり、生徒および教師ユーザであればデータへのアクセス制限や表示内容の制御を行うのに使用される。
【００４３】
次に、この実施の形態の教育支援システムを用いて行われる効率的な授業の一例について、図３の説明図に沿って図４〜図８の操作画面の画像図を参照しながら説明する。
図３には教育支援システムを用いた授業に関し教師が実行する処理の流れを表わした説明図を示す。
【００４４】
この教育支援システムを用いて授業を行う場合、教師は次のことを予め行っておく。すなわち、先ず、教員用のコンピュータ４Ｎにおいてワープロソフト等を用いて授業の題材や練習問題などを記載した配布プリントファイルを作成する（図３（ａ））。さらに、これを電子黒板に表示出力可能なデータ形式に変換して電子黒板イメージファイルとする（図３（ｂ））。この電子黒板イメージファイルは、授業の際に授業の枠組みとして電子黒板１０に表示出力されるものでもある。
【００４５】
次いで、上記の配布プリントファイルと電子黒板イメージファイルをサーバコンピュータ３０のデータベース３５の中に登録し、合わせてカテゴリ登録と属性情報の付加とを行う（図３（ｃ），（ｄ））。これらは次のような操作により行われる。
【００４６】
すなわち、先ず、教師のコンピュータからネットワークを介してサーバコンピュータ３０へ接続し、自分のユーザＩＤやパスワードの入力により認証処理を経て教師ユーザの権限でサーバコンピュータ３０内のデータベース３５にアクセスする。データベース３５へのアクセスや操作は例えばウェブブラウザ上で動作するアプリケーションが使用される。
【００４７】
図４はデータベース３５の操作画面においてカテゴリの選択過程を示す画像図、図５は教材ファイルをカテゴリに所属させたときを示す画像図である。
続いて、このデータベース３５の操作画面において、カテゴリを階層的に選択していき登録したいカテゴリ（例えば「ホーム＞＊＊高校＞高校数学＞数ＩＩ＞図形と式＞不等式の領域」など）を選択する。図４に示すように、操作画面には選択されているカテゴリが階層的に表示される全階層カテゴリ表示枠２０１と、選択されているカテゴリ内に含まれる下層のカテゴリ名が表示される下層カテゴリ表示枠２０２と、選択されているカテゴリ内に所属された教材ファイルが表示される教材ファイル表示枠２０３とが設けられ、下層カテゴリ表示枠２０２に表示される下層のカテゴリ名を指示操作（マウスのクリックなど）することで、そのカテゴリを選択することが出来る。このようにカテゴリを階層的にたどって目的のカテゴリを選択する。
【００４８】
そして、目的のカテゴリが選択された状態で操作画面の操作メニューから「ファイルの登録」を選択して登録するファイルを指定することで、図５に示すうよに教材ファイルＦ１〜Ｆ３がカテゴリに所属されるとともに、この教材ファイルＦ１〜Ｆ３がデータベース３５に登録される。登録時には題名（例えば「普通科の授業→直線や円の領域と最大最少」）を付して登録する。
【００４９】
なお、教師が教材ファイルＦ１〜Ｆ３を登録するときには、教師ユーザのみが扱える教師用教材（Ｆ１）と、生徒ユーザも閲覧可能な配信用教材（Ｆ２，Ｆ３）として登録ができる。授業前の段階では、教師用教材（Ｆ１）としてのみ登録し、授業が終わった段階で配信用教材（Ｆ２，Ｆ３）として登録するのが通常の登録方法である。教師用教材として登録すると、配布プリントファイルや電子黒板イメージファイルは１ファイルにまとめられて登録され、教師用教材（Ｆ１）を開くことで、配布プリントファイルや１ページごとの電子黒板イメージファイルを開くことが出来るようになっている（図６参照）。
【００５０】
なお、教材ファイルを登録するのに適当なカテゴリが無いときには、データベース３５の操作画面で「カテゴリの作成」の操作メニューを選択してカテゴリを作成してから、そのカテゴリに登録を行う。１個の教材ファイルを複数のカテゴリに所属させたい場合には上記のカテゴリ登録の操作を１個の教材ファイルに対して複数回実行すれば良い。
【００５１】
教材ファイルに属性情報を付加する操作については、図示は省略するが、カテゴリ登録とほぼ同様のものである。すなわち、データベース３５の操作画面において属性情報指定の操作メニューを選択した後、カテゴリをたどるのと同様に「年度＞授業名＞日時」の順で付加したい年度、授業名、日時を指定する。続いて、データベース３５の操作画面において階層的にカテゴリをたどってカテゴリ登録された教材ファイルを指定して、属性情報付与の操作メニューを選択することで、これらの教材ファイルに先に指定した属性情報が付加される。
【００５２】
また、先に授業の年度、授業名、日時を指定してから、カテゴリをたどって教材ファイルを指定することで、授業の属性情報と教材ファイルの関係を規定することもできる。
【００５３】
なお、属性情報は教材ファイルに付加するほか、カテゴリに付加することも可能であり、カテゴリに属性情報が付加された場合には、そのカテゴリに所属された全ての教材ファイルに当該属性情報が付加されるのと同等とされる。
【００５４】
カテゴリ登録や属性情報を付加したら、次に、必要があれば他の教材ファイルとの関連付けの操作を行う（図３の（ｄ））。
関連付けの操作は、関連付けを行う元の教材ファイルを指定し、データベース３５の操作画面で「関連付け登録」の操作メニューを選択する。すると、別の操作ウィンドウが表示されるので、その操作ウィンドウの中で先に示したようにカテゴリをたどるなどして関連付けしたい教材ファイルをさがし出し、この教材ファイルと先に示した関連付けの種類「ｉ基礎知識」、「ｉｉ類似知識」、「ｉｉｉ関連入試問題」、「ｉｖ関連教材」の何れかを指定することで行う。それにより、元の教材ファイルに指定した関連付けの種類で他の教材ファイルを関連付けすることが出来る。このような処理プログラムにより関連付け手段が構成されている。
【００５５】
以上が予め授業前に教師がやっておくことである。
次に、授業での処理について説明する。図６にはデータベース３５の操作画面において教師用の教材ファイルを授業開始時に選択したときの画像図を示す。
【００５６】
授業の開始時に教師は操作用コンピュータ２０を用いてサーバコンピュータ３０のデータベース３５にアクセスし、先に登録しておいた電子黒板イメージファイルを呼び出して電子黒板１０に表示出力させる。詳細には、データベース３５へアクセスして認証処理を経た後、授業検索により「年度、授業名、日時」とたどったりカテゴリ検索により登録したカテゴリをたどるなどして先に教師用教材として登録しておいた教材ファイルを選択する。すると、図６に示すように、配布プリントファイルＨ１や１ページごとの電子黒板イメージファイルＰ１〜Ｐ６を読み出すことが可能になるので、例えば１ページ目の電子黒板イメージファイルＰ１を開いてそのウィンドウ画面を電子黒板１０に出力させる。
【００５７】
ここで、電子黒板イメージファイルＰ１〜Ｐ６に記載された内容が授業の題目程度の少ないものであればそのまま授業を進めて良いが、問題文を含むなど記載内容が多い場合には、生徒がノートに写す手間を軽減させるために同一内容の配布プリントファイルＨ１を印刷したものを生徒に配るなどする。
【００５８】
なお、生徒一人一人にタブレット型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などを所持させることで、電子黒板１０に表示出力されたデータを生徒のタブレット型ＰＣに配信するとともに、生徒はタブレット型ＰＣを用いたペン入力により自分なりの解説等を異なるページに書き記すようにして、ノートを取る代わりとすることも出来る。
【００５９】
次いで、教師は電子黒板１０を用いて学習内容の解説を進める。電子黒板１０に書き記された内容はデータ化されて電子黒板イメージファイルＰ１〜Ｐ６に取り込み可能とされる。
【００６０】
授業中、教えている学習内容に対して、例えば必要基礎知識や関連教材など関連する教材ファイルがデータベース３５に登録されている場合には、次のような操作で関連する教材ファイルを呼び出し、授業中、今教えている内容と関連する内容とを行き来しながら解説を進めることが出来る（図３（ｆ））。
【００６１】
すなわち、図６に示したように、データベース３５の操作画面で教材ファイルが選択されているときには、操作画面に関連付け情報表示枠２０５が設けられ、ここに選択されている教材ファイルに関連付けられた他の教材ファイルに関する情報が表示出力されている。この実施の形態では、先に説明した４つの関連付けの種類「ｉ必要基礎知識」、「ｉｉ類似知識」、「ｉｉｉ関連入試問題」、「ｉｖ関連教材」ごとに関連付けられた教材ファイルの件数がそれぞれ表示され、件数があるものについては、その教材ファイルの選択画面へすぐ移行できるように関連付けの種類の表示にハイパーリンクが張られている。このような関連付け情報表示枠２０５における表示出力処理を行う処理プログラムにより関連付け情報出力手段が構成されている。
【００６２】
教師は電子黒板１０に使って解説を進めながら、基礎知識を少し振り返りたいとか、関連する入学試験問題を少し紹介したいと思ったとき、関連付け情報表示枠２０５からリンクをたどって関連付けが行われた教材ファイルを同様に呼び出し、開くことが出来る。
【００６３】
そして、操作用コンピュータ２０を操作して電子黒板１０に表示出力するウィンドウ画面を切り換えることで、先に解説を書き記していた電子黒板イメージファイルＰ１のウィンドウ画面と、関連する教材ファイルのウィンドウ画面とを切り換えて、それらを交互に生徒に示しながら授業を進めることが出来る（図３（ｆ））。例えば、昨日電子黒板で解説した授業内容を振り返ったり、今の学習内容がその後にどのように発展していくのか示したり、今の学習内容が入学試験問題の解法の一部に使用されていることを紹介することで、学習内容を生徒に体系的に概観させることができ、授業を効率的に進めることが出来る。
【００６４】
授業が終わったら、操作用コンピュータ２０を用いて電子黒板１０に書き記した内容を保存する。それにより、電子黒板イメージファイルＰ１〜Ｐ６に授業中に書き記された解説の描画データが取り込まれて授業ファイルが生成される（図３（ｇ））。そして、これを配信用のデータファイルとして保存することで、教材として生徒や他の教師なども閲覧することのできる授業ファイルとなる。例えば、図５に示したように、配信用教材として配布プリントファイルＦ２や電子黒板イメージファイルＦ３が保存される。なお、電子黒板イメージファイルは全てのページの画像がまとめられて１つの教材ファイルＦ３とされる。
【００６５】
なお、上述した「年度＞授業名＞日時」等の属性情報の付加や、他の教材ファイルとの関連付けの操作は、この授業ファイルの生成後にも行うことが出来る。
【００６６】
また、授業の途中で呼び出された別の教材ファイルについても、その画面上に解説等を書き加えた状態で保存することも出来る。例えば、その教師ユーザが変更権限のない教材ファイルであれば別のファイル名を付けて保存ができるし、変更権限を有した教材ファイルであれば上書き又は別のファイル名を付けて保存することが出来る。
【００６７】
また、授業が終わってから教師が授業ファイルを修正したり解説を付加えたりすることも可能である。この際は、電子黒板１０だけでなく、教師用のコンピュータ４Ｎでマウスなどを用いて修正したり、タブレットＰＣにより修正することもできる。
【００６８】
なお、授業中に生成される授業ファイルは画像データ形式のものに限られず、例えば、電子黒板への描画を動画として記録すると共に音声も取り込むことが可能なプレゼンテーション用ソフトを用いることで、授業中、電子黒板への解説と口頭による解説とを映像データとして取り込み、この映像データを授業ファイルとしてデータベース３５に登録することも出来る。
【００６９】
また、同様のプレゼンテーション用ソフトを用いることで、授業が終わってから画像データ形式の授業ファイルをもとに音声や動きを追加して動画教材ファイルに変更することも出来る。
【００７０】
次に、この実施の形態の教育支援システムを用いた効率的な家庭学習の一例について説明する。
図７には、データベース３５の操作画面において生徒が教材ファイルが所属されたカテゴリを選択したときの画像図、図８には教材ファイルの中から授業ファイルを開いたときの画像図を示す。
【００７１】
生徒は例えばインターネットを介して家庭のパーソナルコンピュータから教育支援システムのサーバコンピュータ３０に接続し、そのデータベース３５へアクセスすることが可能になっている。生徒がデータベース３５にアクセスする際には、認証処理により生徒ユーザとしてアクセスすることになる。
【００７２】
生徒ユーザとしてのアクセスした場合、データベース３５の操作で出来るものは主に教材ファイルの閲覧である。例えば、特定の学習項目について学習したいのであれば、例えば「ホーム＞＊＊高校＞高校数学＞数ＩＩ＞三角関数」と登録されているカテゴリをたどって所望のカテゴリを選択する。すると、図７に示すように、このカテゴリに登録されている教材ファイルＦ５〜Ｆ８が教材ファイル表示枠２０３に表示される。教材ファイルは、教材の題名（例えば「三角関数  角度の変換→ｓｉｎ（１８０°−θ）⇒ｓｉｎθなどの三角関数の変換」）ごとに区分けされて表示され、その種類は、図７には無いが配布プリントファイルや、電子黒板１０のイメージを取り込んだ授業ファイルＦ５，Ｆ６，Ｆ８、並びに、動きを加えた解説を取り込んだ動画教材ファイルＦ７などがある。生徒は所望の教材ファイルを読み出し、それを参考にしながら学習を進めることが出来る。
【００７３】
また、特定の授業について復習したいのであれば、授業検索により「年度＞授業名＞日時」とたどってその時の配布プリントファイルや授業ファイルをさがし出すことも出来る。そして、授業ファイルを開くと、図８のように教材表示枠２０７に電子黒板に書き込まれた内容が表示出力される。この授業ファイルの表示は全画面表示にしたりスクロールにより全画面分の表示を見渡すことが出来る。
生徒は例えば配布プリントファイルをベースにこの授業ファイルの解説を参考にしながら勉強することで授業の復習を行うことが出来る。
【００７４】
その他、この実施の形態の教育支援システムでは、教材データとして学内試験問題ファイルや入試問題ファイル、およびこれらの問題の解説ファイルなどが登録されており、カテゴリをたどって教材データを探しだすのと同様に、入試検索により試験が行われた学校、年度、教科とたどって、所望の学内試験問題ファイルや入試問題ファイルを探しだし、この教材ファイルを表示出力して学習することも可能になっている。
【００７５】
上記のように教材ファイルを選択し表示出力した際、図８に示すようにデータベース３５の操作画面には関連付け情報表示枠２０５が設けられ、この中に選択された教材ファイルに関連付けられた他の教材ファイルに関する関連付け情報が表示される。
【００７６】
従って、生徒は基礎知識の理解が不十分なために今の学習内容が理解できないと感じたならば、関連付け情報表示枠２０５の「必要基礎知識」のリンクをたどって基礎知識として関連付けがされている教材ファイルを開いて見直したり、違った角度からの解説により理解を深めたいと感じたならば「類似知識」のリンクをたどって他の解説を参考にしたり、「関連入試問題」として関連付けがされている教材ファイルを開いて関連する入学試験問題を解いてみるなど、生徒の学習進度に応じた効果的な学習を進めることが出来る。
【００７７】
特に、この実施の形態の教育支援システムのデータベース３５においては、試験問題が記録された入試問題ファイルや学内試験問題ファイルなどに対して、その基礎知識となる授業ファイルを関連付けておくことも出来るので、生徒は家庭学習において以前出題された試験問題を解いてみて、分らない場合には基礎知識として関連付けられている授業ファイルを振り返りながら自分なりに問題を解いていくと云った効果的な学習もできる。
【００７８】
また、生徒がタブレットＰＣなどを所持している場合には、データベース３５から電子黒板イメージデータをダウンロードし、家庭学習において上記電子黒板イメージデータに書き込みを行って電子データの学習ノートを作成していくことも出来る。
【００７９】
以上のように、この実施の形態の教育支援システムによれば、簡単に授業に関連する教材ファイルを引き出して電子黒板１０に表示させることが出来るので、今教えている内容とそれに関連した内容とを行き来しながら授業を進めることが出来る。それにより、生徒は学習内容を体系的に把握でき、効率良く学ぶことが出来る。さらに、関連する学習内容は既に教材ファイルとして作成されているものなので、教師が一から黒板に書き示す場合に比べて無駄な時間を大幅に省くことが出来る。
【００８０】
また、授業で電子黒板１０に書き記された内容等が教材ファイルとなるので、教師に特別な負担を課すことなく、有用な教材を蓄積していくことが出来る。
【００８１】
さらに、教材ファイルの蓄積されたデータベース３５はインターネットを介してアクセスすることが出来るので、家庭からアクセスして家庭学習に使うなど、時間や場所の制約のない学習が可能である。授業を欠席した生徒や授業で聞き逃した部分のある生徒は、例えば家庭学習において授業ファイルを閲覧し、その部分を補うことが出来る。
【００８２】
また、家庭学習に使う場合にも、授業と同様に、今学習している内容に関連付けられた教材ファイルを参照しながら学習を進めることが出来るので、個々の学習内容が体系的にどのように関連しあっているのか把握しながら学習を進めることが出来る。関連する教材ファイルを参照する際にも、今の学習内容の理解が不十分と判断して基礎知識の教材ファイルで勉強したり、さらに確実な理解を得るために応用問題の教材ファイルで勉強したりと、各々の生徒の学習進度に合った学習を進めることが出来る。
【００８３】
また、馴れ親しんだ授業での解説が教材となっているので、それを用いることで生徒は比較的容易にその内容を理解することが出来るし、また、その他の教師の授業ファィルを用いることで、少し見方の異なる解説で勉強でき、それにより生徒は深い理解を得ることも出来る。
【００８４】
また、学校での授業と家庭学習とを同一のシステムで行うことが出来るので、学校内と外とで生徒の学習を一元化でき、このような一元化により教育機関の授業と家庭学習との相乗効果を図ることができ、無駄のない効率的な学習を行うことが出来る。
【００８５】
また、この実施の形態の教育支援システムは、教師や講師間で授業内容を紹介し合って互いに授業方法の研究をしたり、授業方法のノウハウを共有するのに用いることが出来る。このような場合、授業ファイルが学習項目に沿って分類されているので、教師や講師が参考にしたい授業ファイルを簡単に見つけ出すことが出来る。
【００８６】
また、この実施の形態の教育支援システムは、教育機関が教師や講師の行っている授業内容の品質管理を行うのに使用することも出来る。この場合、授業ファイルに「年度＞授業名＞日時」の属性データが付加され、この属性データに基づき授業ファイルが分類されているので、それによりチェックしたい授業ファイルを簡単に見つけ出すことが出来る。
【００８７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、教場で学習者に書き記された内容をデータ化する電子化手段や学習者に画像データを表示出力する表示装置として電子黒板を例示したが、授業中、教師と各生徒にモニタがそれぞれあてがわれ、教師が解説等を記した画像を全てのモニタに表示させて授業を進めていくような授業形式の場合には、これらのモニタが上記の表示装置となり、教師が画像に解説等を書き込むことのできるタブレットやデジタイザが上記の電子化手段となる。
【００８８】
また、実施の形態では、電子黒板１０とその表示制御を行う操作用コンピュータ２０とを別体構成として説明したが、それらを一体的に構成し、電子黒板１０上でデータファイルの選択や各種操作を行えるようにすることも出来る。
【００８９】
また、上記実施の形態では、授業データや教材データをそれぞれデータファイルとして説明しているが、１つのデータファイル中に複数の授業データや教材データが格納される形式など、そのデータ形式は種々に変更可能である。
【００９０】
また、電子黒板イメージファイルや授業ファイルなどを画像データとして説明したが、電子黒板において画像データ以外のデータ形式で編集が可能であれば、そのようなデータ形式のデータファイルを採用することも出来る。
【００９１】
また、上記実施の形態においては、授業ファイルを分類する方式として、学習項目に沿った分類については階層的に設けられたカテゴリ区分へ授業ファイルを所属させる方式を採用し、授業の実施順の分類については属性データに基づく分類方式を採用しているが、これらに制限されることはなく、例えば、学習項目を属性データとして付加させることで属性データに基づき学習項目に沿った分類を行うことも出来るし、授業日時を区分けしたカテゴリを設けることでカテゴリ登録により授業の実施順の分類も行うことが出来る。また、学校名や作成教師名などを属性データとして付加したり、或いはカテゴリ区分として設けたりすることで、授業ファイルをこのような区分で分類することも出来る。
【００９２】
また、各生徒が教育機関で履修している授業項目をデータベースにそれぞれ登録しておくことで、生徒ユーザは自分が履修している授業項目に絞って教材ファイルを検索できるように構成することも可能である。
【００９３】
また、上記実施の形態では、関連付け情報出力手段として教材ファイルが選択されたときにこの教材ファイルに対応する関連付け情報を自動的に表示出力するような構成を示したが、例えば教材ファイルを選択して関連付け情報表示出力の操作メニューを操作することで関連付け情報を表示出力させるような構成としても良い。
【００９４】
また、上記実施の形態では、本発明の教育支援システムを学校教育において主に利用した場合について説明したが、その他、予備校や専門学校などでの教育や企業内での研修教育など、様々な教育において利用することが出来る。
【００９５】
なお、本発明の教育支援システムを生徒ごとの個別指導形式の授業や学習活動に応用し、その授業や学習の解説データを各生徒のＩＤ情報に対応づけて蓄積することで、これらのデータを各生徒の学習状況カルテとして活用することも出来る。加えて、授業ごとの学習状況、各教材に対する理解度、学習分野ごとの成績などのデータを各生徒に対応づけてデータベースに保存することで、各生徒の詳細な学習状況を講師間で共有することが出来る。そして、このようなデータを用いることでそれぞれの生徒に適した学習カリキュラムの策定や教材の選定を行うことが出来る。例えば、ある生徒に対してある教材の理解度が低いという情報があれば、別の講師であってもその生徒の教材に理解度が低いとされる基礎教材の関連付けを行って、生徒に適した教材とすることが出来る。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従うと、例えば学校の授業において今教えている内容とそれに関連する内容とに簡単に行き来しながら解説を行うなど効率的な授業を行うことが出来る。また、同様の方法により家庭学習においても各生徒の学習進度に応じた効率的な学習を行えるという効果がある。
【００９７】
また、教師や講師が通常通りに授業を行うことでそれが教材として保存されるので、教師や講師に特別な負担を課すことなく有用な教材を蓄積していくことが出来る。また、教師が授業の内容や教え方の改善を図るべくこのような教材を研究目的で用いたり、学校等の教育機関が各教師の授業内容の管理をするのに用いることも出来る。
【００９８】
また、インターネット等のコンピュータネットワークを介して１つのデータベースに複数の学校、種々の教科の解説データや教材データを統合することで、従来難しかった教科間、教師間、学校間での教育情報の交流を図り、例えば総合学習など教科の垣根を超えた様々な知識が必要となる教育活動に用いても威力を発揮することが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の教育支援システムの全体構成図である。
【図２】実施の形態の教育支援システムのデータベースに登録されるデータ内容を説明するデータチャートである。
【図３】実施の形態の教育支援システムを用いた授業に関し教師が実行する処理の流れを示す説明図である。
【図４】データベースの操作画面においてカテゴリの選択過程を示す画像図の一例である。
【図５】データベースの操作画面において教材ファイルをカテゴリに所属させたときを示す画像図の一例である。
【図６】データベースの操作画面において教師用の教材ファイルを選択したときの画像図の一例である。
【図７】データベースの操作画面において生徒が教材ファイルの所属されたカテゴリを選択したときの画像図の一例である。
【図８】データベースの操作画面において生徒が黒板イメージの示された授業ファイルを開いたときの画像図の一例である。
【符号の説明】
１０    電子黒板（電子化手段、表示装置）
２０    操作用コンピュータ（制御装置）
３０    サーバコンピュータ
３５    データベース
２０１  全階層カテゴリ表示枠
２０２  下層カテゴリ表示枠
２０３  教材ファイル表示枠
２０５  関連付け情報表示枠
２０７  教材表示枠
Ｆ３、Ｆ５、Ｆ８  授業ファイル
Ｈ１    配布プリントファイル
Ｐ１〜Ｐ６  電子黒板イメージファイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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