(57)【要約】【課題】事例研究のような教育方法では、数多くの課題を実施すると教育効果が高いが、全ての課題について教師があらかじめヒントや解説を与えるのは困難である。【解決手段】複数の学習者が１つの課題に取り組むような演習において、課題中に、一定数以上の学習者がアノテーションを付与している場所を検出し、その場所にアノテーションをつけていない学習者に、ヒントとしてその場所を表示する。一方、少数の学習者しかアノテーションをつけていない場所を検出し、当該箇所を学習者の理解が浅い場所、または間違えている場所であると判断して、教師にその場所を提示する。【選択図】  図１
2005173061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムであって、
前記演習支援システムは、学習用のマルチメディアデータを素材データとして記憶する素材データ記憶部と、前記利用者用端末からの要求に従って前記素材データを学習者用端末に出力する素材データ提供部と、前記学習者用端末に表示された前記素材データ中に利用者によって付与されたアノテーション情報を記憶するアノテーション情報記憶部と、前記アノテーション情報をアノテーションの付与状況により分類集計するアノテーション情報集計部と、他の複数の利用者の付与状況も含めた前記アノテーション情報の集計結果を利用して各学習者へのヒント情報を生成するヒント情報生成部と、を有することを特徴とする演習支援システム。
【請求項２】
複数の学習者用端末と少なくとも１つ以上の教師用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムであって、
前記演習支援システムは、学習用のマルチメディアデータを素材データとして記憶する素材データ記憶部と、前記学習者用端末からの要求に従って前記素材データを前記学習者用端末に出力する素材データ提供部と、前記学習者用端末に表示された前記素材データ中に利用者によって付与されたアノテーション情報を記憶するアノテーション情報記憶部と、前記アノテーション情報をアノテーションの付与状況により分類集計するアノテーション情報集計部と、複数の利用者により付与された前記アノテーション情報の集計結果からアノテーションを付けた利用者が一定数よりも少ない箇所を検出し該当箇所をアドバイス補助情報として生成するアドバイス補助情報生成部と、を持つことを特徴とする演習支援システム。
【請求項３】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムであって、
前記演習支援システムは、学習者用端末からの要求を要求種別によって振り分ける演習管理部と、学習者用端末に表示されるマルチメディアデータを記憶する素材データベースと、利用者から学習者用端末に入力された要求に従って素材データを出力する素材データ記憶部と、学習者用端末に表示された素材データ中の場所に関連付けたアノテーションを利用者が付与するためのアノテーション情報入力部と、付与されたアノテーション情報を演習支援サーバで受け取るアノテーション情報記憶部と、付与されたアノテーション情報を記憶しておくアノテーション情報データベースと、記憶されたアノテーション情報をアノテーションが付与された場所情報に従って分類するアノテーション情報集計部と、アノテーション情報の集計結果をもとに、一定数以上の利用者がアノテーションを付けており且つヒントを要求した利用者が付与できていない箇所を検出しヒントとして当該箇所を出力するヒント情報生成部と、生成されたヒント情報を学習者用端末で表示するヒント情報表示部と、を有することを特徴とする演習支援システム。
【請求項４】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムであって、
前記演習支援システムは、学習者用端末からの要求を要求種別によって振り分ける演習管理部と、学習者用端末に表示されるマルチメディアデータを記憶する素材データベースと、利用者から学習者用端末に入力された要求に従って素材データを出力する素材データ記憶部と、学習者用端末で素材データを参照する素材データ表示部と、素材データ中の場所に関連付けたアノテーションを利用者が付与する際に、キーワードと関連付けてアノテーション情報を生成するアノテーション情報入力部と、該アノテーション情報を演習支援サーバで受け取るアノテーション情報記憶部と、アノテーション情報としてキーワードと関連付けて記憶するアノテーション情報データベースと、アノテーション情報を集計する際に、付与されたキーワードごとに集計するアノテーション情報集計部と、ヒントを要求した利用者がアノテーションを付与した際にアノテーションと関連付けたキーワードの出現頻度が他の利用者と比較して一定割合よりも低いキーワードをヒント情報として出力するヒント情報生成部と、生成されたヒント情報を学習者用端末で表示するヒント情報表示部と、を有することを特徴とする演習支援システム。
【請求項５】
複数の学習者用端末と少なくとも１つ以上の教師用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムであって、
前記演習支援システムは、学習者用端末および教師用端末からの要求を要求種別によって振り分ける演習管理部と、学習者用端末に表示されるマルチメディアデータを記憶する素材データベースと、利用者から学習者用端末に入力された要求に従って素材データを出力する素材データ記憶部と、学習者用端末で素材データを参照する素材データ表示部と、利用者が素材データ中の場所に関連付けたアノテーションを付与するためのアノテーション情報入力部と、付与されたアノテーション情報を演習支援サーバで受け取るアノテーション情報記憶部と、付与されたアノテーション情報を記憶しておくアノテーション情報データベースと、記憶されたアノテーション情報をアノテーションが付与された場所情報に従って分類するアノテーション情報集計部と、アノテーション集計結果からアノテーションを付けた利用者が一定数よりも少ない箇所を検出し該当箇所をアドバイス補助情報として生成するアドバイス補助情報生成部と、教師用端末においてアドバイス補助情報を表示するアドバイス補助情報表示部と、を持つことを特徴とする演習支援システム。
【請求項６】
複数の学習者用端末と少なくとも１つ以上の教師用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムであって、
前記演習支援システムは、学習者用端末および教師用端末からの要求を要求種別によって振り分ける演習管理部と、学習者用端末に表示されるマルチメディアデータを記憶する素材データベースと、利用者から学習者用端末に入力された要求に従って素材データを出力する素材データ記憶部と、学習者用端末で素材データを参照する素材データ表示部と、利用者が素材データ中の場所に関連付けたアノテーションを付与する際にキーワードと関連付けてアノテーション情報を生成するためのアノテーション情報入力部と、該アノテーション情報を演習支援サーバで受け取るアノテーション情報記憶部と、アノテーション情報としてキーワードと関連付けて記憶するアノテーション情報データベースと、アノテーション情報を集計する際に、付与されたキーワードごとに集計するアノテーション情報集計部と、アノテーション集計結果からアノテーションを付けた利用者が一定数よりも少ないキーワードを検出し該当キーワードをアドバイス補助情報として生成するアドバイス補助情報生成部と、教師用端末においてアドバイス補助情報を表示するアドバイス補助情報表示部と、を持つことを特徴とする演習支援システム。
【請求項７】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムを利用した演習支援方法であって、
利用者からの素材情報取得要求を受けると、素材データベースから該当する素材を検索して利用者用端末に出力表示し、
素材データ中の場所に関連付けたアノテーションの入力を受け付け、
入力されたアノテーション情報をアノテーション情報データベースへ記憶し、
複数の利用者の付与状況を含めた前記アノテーション情報の集計結果を利用してヒント情報を生成し、生成された前記ヒント情報をヒント情報出力要求のあった学習者用端末へ表示する演習支援方法。
【請求項８】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムを利用した演習支援方法であって、
利用者からの素材情報取得要求を受けると、素材データベースから該当する素材を検索し、学習者用端末の画面にその素材データを表示し、
素材データ中の場所に関連付けたアノテーションの入力を受け付け、
入力されたアノテーション情報をアノテーション情報データベースへ記憶し、
利用者からのヒント情報出力要求を受け付けると、記憶されたアノテーション情報を、一定数以上の利用者がアノテーションをつけており、かつヒントを要求した利用者が付与していない場所を検出し、ヒント情報として出力し、生成されたヒント情報を学習者用端末へ表示する演習支援方法。
【請求項９】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムを利用した演習支援方法であって、
利用者からの素材情報取得要求を受けると、素材データベースから該当する素材を検索し、学習者用端末の画面にその素材データを表示し、
キーワードとともに素材データ中の場所に関連付けたアノテーションの入力を受け付け、
入力されたアノテーション情報をアノテーション情報データベースへ記憶し、
利用者からのヒント情報出力要求を受け付けると、記憶されたアノテーション情報を、キーワードごとに集計し、ヒントを要求した利用者がアノテーションを付与した際に、アノテーションと関連付けたキーワードの出現頻度が他の利用者と比較して一定割合よりも低いキーワードをヒント情報として出力し、生成されたヒント情報を学習者用端末へ表示する演習支援方法。
【請求項１０】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムを利用した演習支援方法であって、
利用者からの素材情報取得要求を受けると、素材データベースから該当する素材を検索し、学習者用端末の画面にその素材データを表示し、
素材データ中の場所に関連付けたアノテーションの入力を受け付け、
入力されたアノテーション情報をアノテーション情報データベースへ記憶し、
アドバイス補助情報の出力要求を受け付けると、アノテーションを付けた利用者が一定数よりも少ない場所を検出し、該当箇所をアドバイス補助情報として生成し、教師用端末においてアドバイス補助情報を表示する演習支援方法。
【請求項１１】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムを利用した演習支援方法であって、
利用者からの素材情報取得要求を受けると、素材データベースから該当する素材を検索し、学習者用端末の画面にその素材データを表示し、
キーワードとともに素材データ中の場所に関連付けたアノテーションの入力を受け付け、
入力されたアノテーション情報をアノテーション情報データベースへ記憶し、
アドバイス補助情報の出力要求を受け付けると、アノテーション集計結果から、アノテーションを付けた利用者が一定数よりも少ないキーワードを検出し、該当キーワードをアドバイス補助情報として生成し、教師用端末においてアドバイス補助情報を表示する演習支援方法。
【請求項１２】
複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムにおける演習支援用のプログラムであって、
前記演習支援サーバを構成するコンピュータを、
利用者端末からの素材情報取得要求を受けたとき、素材データベースから該当する素材を検索して利用者用端末に出力表示する手段、
利用者端末から前記素材データ中の場所に関連付けたアノテーションの入力を受け付ける手段、
入力されたアノテーション情報をアノテーション情報データベースへ記憶する手段、
利用者端末からのヒント情報出力要求を受け付けたとき、他の複数の利用者の付与状況も含めた前記アノテーション情報の集計結果を利用してヒント情報を生成し、生成された前記ヒント情報を学習者用端末へ表示する手段、
として機能させるための演習支援用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータを利用した学習支援システムの分野に係り、詳しくは、複数の学習者がコンピュータによって接続された端末をそれぞれ利用しながら学習し、教師も学習者の支援に参加できる学習支援システムおよび演習支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
企業などでの人材育成においては、教科書や講義で知識を獲得させるだけでなく、知識を実践できるまでの深い理解を学習者が得るようにすることが必要である。このような実践力を身に付けるための教育方法として、事例研究という手法がよく行われている。事例研究の一手法としては、仕事の場面を想定した文書や映像・静止画などのマルチメディアデータを使い、これらマルチメディアデータに対して、学習者が気づいた点を抽出していく、という演習がよく行われている。また、気づいた点を抽出するだけでなく、抽出の対象になった場面を特定したり、どのような観点から抽出したのかというキーワードを関連付けたりすることがある。つまり、学習のテーマに沿って情報を抽出するという作業である。抽出する作業自体により、学習した知識を利用するため、知識の定着に役立つ演習となる。
【０００３】
このような演習では、まず学習者自らが取り組むことが重要である。一方、学習者の中に、学習した概念がきちんと身についていないと、情報をうまく抽出できずに、学習意欲が低下してしまうことがある。また、他の学習者の学習成果を参照してしまうと、自ら考えるというプロセスがなくなり、学習効果が薄れてしまう。そこで、学習の行き詰まりを解消するために、適切なヒントを提示する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載された学習支援方法では、学習者がヘルプボタンを押すことなどによって、学習支援システムが学習の行き詰まりを検出し、あらかじめ蓄積しておいた解説を教材データベースから検索して、学習者に提示できるようにしている。
【０００５】
また、特許文献２に記載された学習システムにおけるヒント表示方法によれば、学習者に段階別にヒントを出せる方法を提供している。すなわち、図を使った問題文に対する解答を作成するような学習システムにおいて、教師は、あらかじめ、１つの課題に対して、段階別にヒントを用意しておく。学習者が、「ヒント表示」ボタンを押すと、問題文の図と、あらかじめ用意しておいたヒントの図を差し替える。このとき、段階別にヒントを用意しておくので、ボタンを押すたびに、表示するヒントのレベルが変更される。問題文の中にヒントを挿入するので、学習者は適切なレベルのヒントを参照しながら、集中して課題に取り組むことができる。
【０００６】
また、特許文献３には、データのクラスタリング方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５６６７８号公報
【０００８】
【特許文献２】特開２０００−９８８６４号公報
【特許文献３】特開平５−２０５０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
事例研究のような課題では、数多くの課題を実施するのが有効である。しかし、教師にとっては、すべての事例に適切なヒントや詳細な解説を与えるのは困難である。また、学習者にとってはうまく指摘できずに行き詰ってしまうと学習意欲が低下してしまう。学習者に対して、早い段階で正解や他の学習者の学習成果を見せてしまうだけでは、「別の視点がある」ということは認識できるかもしれないが、自ら考える前に解答を参照してしまうことになって、学習者は課題に対する深い理解を得られない。
【００１０】
また、従来の技術では、どれもあらかじめ教師が解説やヒントとなる情報を用意しておく必要があった。
【００１１】
本発明の第１の目的は、学習用の教材を提供するにあたって、学習者の学習意欲を高めるヒント情報を、教師に負担をかけずに自動的にまたは半自動的に生成できる、学習支援システムおよび演習支援方法を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、学習者の理解度を自動的に判定し、教師が学習者に対して与えるアドバイスのために利用できる、学習支援システムおよび演習支援方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムであって、前記演習支援システムは、学習用のマルチメディアデータを素材データとして記憶する素材データ記憶部と、前記利用者用端末からの要求に従って前記素材データを学習者用端末に出力する素材データ提供部と、前記学習者用端末に表示された前記素材データ中に利用者によって付与されたアノテーション情報を記憶するアノテーション情報記憶部と、前記アノテーション情報をアノテーションの付与状況により分類集計するアノテーション情報集計部と、他の複数の利用者の付与状況も含めた前記アノテーション情報の集計結果を利用して各学習者へのヒント情報を生成するヒント情報生成部と、を有する。
【００１４】
また、本発明は、複数の利用者用端末がネットワークを介して演習支援サーバと接続されている演習支援システムを利用した演習支援方法であって、利用者からの素材情報取得要求を受けると、素材データベースから該当する素材を検索して利用者用端末に出力表示し、素材データ中の場所に関連付けたアノテーションの入力を受け付け、入力されたアノテーション情報をアノテーション情報データベースへ記憶し、複数の利用者の付与状況を含めた前記アノテーション情報の集計結果を利用してヒント情報を生成し、生成された前記ヒント情報をヒント情報出力要求のあった学習者用端末へ表示する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、学習用の教材を提供するにあたって、学習者の学習意欲を高めるヒント情報を、教師に負担をかけずに自動的にまたは半自動的に生成できる。たとえば、各学習者が、教師から提示された課題に従って、共有したマルチメディア情報内の場所を指定して「目印」をつける、という演習形態がある。本発明によれば、このような演習形態において、学習者が指摘した場所の近さに従って集計し、その場所を指摘していなかった学習者に対して、ヒントとして表示する手段または方法を提供する。これにより、学習者は、理解度に応じた的確なヒントを得られるので学習意欲が高まる。また、教師にとっても、ヒントをあらかじめ作成しておく手間を省くことができる。
【００１６】
また、本発明によれば、教師に対して、学習者の理解が浅いところ、間違えている可能性があるところを提示し、アドバイスのために利用できる情報を提供することができる。たとえば、指摘した学習者数が一定数以下の場所については、見つけにくい場所なのか、間違っている場所であると判断し、教師にその場所を提示する手段を提供する。このため、教師に対して、解説すべきポイントを絞り込んで提示できるようになるので、教師は学習者に対するアドバイスを効率よく行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施例になる学習支援システムの利用形態の全体的な概要を示した図である。本学習支援システムは、演習支援サーバ１０３、複数の学習者用端末１０１、教師用端末１０２、及びこれら学習者用端末、教師用端末、演習支援サーバを結ぶインターネットやその他のネットワーク１０６で構成される。演習支援サーバ１０３には、素材データベース１０４、アノテーション情報データベース１０５およびクライアントデータベース１０７が接続されている。なお、学習者用端末と教師用端末を総称して、利用者端末という。
【００１８】
本学習支援システムでは、それぞれのＩＤコードを有する複数の学習者が、学習者用端末１０１を使って、インターネットやその他のネットワーク１０６を介して演習支援サーバ１０３に接続し、演習支援サーバが素材データベース１０４に保持する素材データを学習者用端末上で参照する。このとき、教師から与えられた課題にしたがって、素材中に「目印」を付けていく。さらに、その目印はどのような見地から付与したものか、というキーワードである「観点」をその目印に関連付けて指定する。たとえば、「作業現場における危険予知訓練」という演習においては、工場や事務作業の場面を描いたイラスト等を素材として用い、その素材が示す場面において、危険と思われる箇所を指摘していく、という演習方法が取られる。また、その危険性がどのような観点から生じるものなのかというキーワードも関連付けておく。学習者によるこのような作業により、素材に付与した目印の位置と、観点を関連付けて「アノテーション情報」とし、演習支援サーバのアノテーション情報データベース１０５に蓄積する。クライアントデータベース１０７には、各学習者の学習状況に関する情報や、教師のアドバイスに関する情報などが記録される。
【００１９】
一方、学習者は、行き詰ったときやヒントをほしいときは、学習者用端末１０１を介して、演習支援サーバ１０３にヒントを要求する。演習支援サーバは、学習者からの要求を受けて、後述する方法によって、それまでに蓄積された複数の学習者によるアノテーション情報を集計し、ヒントを要求した学習者がどのような観点でつまずいているのか、また、素材中のどのような場所で認識できていないのかを検出し、つまずいている観点、または認識できていない箇所を、ヒント情報として学習者に提示する。このため、各学習者に合わせたヒント情報を自動的に生成できるようになるので、教師は、演習の題材にあわせたヒント情報をあらかじめ作成しておく必要がなくなる。
【００２０】
また、演習支援サーバ１０３は、教師が利用している教師用端末１０２からアドバイス情報表示の要求を受け取ると、蓄積されているアノテーション情報より、後述する方法によって少数の学習者しか抽出できなかった観点や箇所を検出する。この情報を使うことにより、教師は、課題に使用されている素材を全て参照しなくても、学習者の理解が不足している観点を認識でき、抽出しにくい箇所を効率よく参照することができるようになる。
【００２１】
図２に、本発明の一実施形態になる学習支援システムの構成図を示す。また、図３に、図２の演習支援サーバの処理の流れを示す。  
本演習支援システムの学習者用端末１０１は、素材データ表示部２０１、アノテーション情報入力部２０２、ヒント情報表示部２０３を備えている。また、演習支援サーバ１０３は、共有素材データ記憶部２０４、アノテーション情報記憶部２０５、アノテーション情報集計部２０６、ヒント情報生成部２０７、アドバイス補助情報生成部２０８および演習管理部２１０を備えている。さに、教師用端末１０２は、アドバイス補助情報表示部２０９を含む入出力機能部を備えている。
【００２２】
なお、この例では、教師に対してアドバイス情報を表示できるような手段を備えているが、演習支援サーバと学習者用端末のみの構成としてもよいし、さらに、複数の教師用端末を接続した構成としてもよい。また、学習者へのヒント情報を生成せずに、教師用端末へアドバイス情報を出力する方法のみを備える構成としても良い。また、学習者用端末の利用者は、あらかじめヒント情報の元のデータとなるアノテーション情報を入力する教師や学習補助を行う利用者が利用しても良い。
【００２３】
図３により、演習支援サーバ１０３の処理の流れを説明する。演習管理部２１０は、クライアントからの要求を受け付けると(３０２)、そのクライアントに対応した情報をクライアントデータベース１０７から読み込む(３０５)。そして、学習者用端末、および教師用端末からの要求の種別によって、演習支援サーバ１０３が行う処理を振り分ける(３０６)。
【００２４】
もし、学習者が、学習者用端末を介して素材の表示を要求すると、共有素材データ記憶部２０４が要求された素材データを素材データベース１０４から検索する。検索された素材データは、学習者用端末に送信され、素材データ表示部２０１で表示する(３０７)。
【００２５】
学習者は、学習者用端末のアノテーション情報入力部２０２を使って、表示された素材について、場所を特定してアノテーションを設定する。なお、以降の説明では、このとき同時に入力する「観点」と、アノテーションを設定した場所とを関連付けたものとして説明しているが、「観点」については設定できなくてもよい。観点を設定しない場合には、以降の説明において特定の観点を設定したものとして扱うことにより、同等の効果が得られる。また、素材が映像の場合と、静止画像、文書ファイルなどの場合にはアノテーションの設定方法が異なるが、それぞれ後で説明する。
【００２６】
アノテーション情報入力部２０２で設定したアノテーション情報は、演習支援サーバ１０３にネットワーク１０６を介して送信し、演習管理部２１０を介してアノテーション情報記憶部２０５で受信される。受信されたアノテーション情報は、アノテーション情報データベース１０５に保存する(３０８)。
【００２７】
ヒントの要求があったとき、アノテーション情報集計部２０６は、アノテーション情報データベース１０５に保存されたアノテーション情報を集計する(３０９)。集計する方法については、後で説明する。集計するタイミングは、アノテーション情報記憶部でアノテーション情報を受け取ったタイミング、学習者からヒント情報を要求されたタイミング、教師からアドバイス補助情報の要求があったタイミング、または一定の間隔などにおいて集計する。
【００２８】
学習者用端末１０１から、学習者がヒントの表示を要求するか、学習開始後からの時間が一定以上を超えるか、他の学習者が付与したアノテーションとの差が一定以上になった、といったタイミングで、学習者用端末にヒント情報を表示する(３１１)。このとき、ヒント情報生成部２０７は、対象となる学習者に応じたヒント情報を、アノテーション情報集計部２０６が集計した結果を基に生成する。ヒント情報表示部２０３では、生成されたヒント情報を画面に表示することで、学習者に提示する。ヒント情報の生成方法については、後で説明する。なお、ここでは２種類のヒントを出力するようにしている。すなわち、学習者がうまく抽出できなかった「観点」に関するヒントと、学習者がうまく抽出できなかった「場所」に関するヒントである。これらは、まず前者の観点に関するヒントを生成し、全ての観点についてヒントを出してしまったら、次に後者の場所に関するヒントを出力するようにすることで、段階的なヒントを学習者に与えることができる。
【００２９】
一方、教師に対して、教師用端末からアドバイス補助情報の表示を要求されるか、学習開始後からの時間が一定以上を超えるか、学習者が付与したアノテーションの数が、学習者間で一定以上の差が生じたときなどのタイミングにより、アドバイス補助情報を集計し(３１０)、教師用端末に表示する。アドバイス補助情報生成部２０８は、アノテーション情報集計部２０６が集計した結果を基に、後で説明する方法によってアドバイスの補助となる情報を生成し、アドバイス補助情報表示部２０９に表示する(３１２)。
なお、演習支援サーバ１０３のアノテーション情報集計部２０６が集計した結果等は、アノテーション情報記憶部２０５に記録すると共に、各学習者または教師毎のクライアント情報として、クライアントデータベース１０７にも記録され、あるいは更新される(３１３)。
【００３０】
図４は、素材として映像を利用したときに、学習者が学習者用端末１０１上で素材を参照し、アノテーションを付与し、ヒント情報を要求及び表示する画面の例である。例えば、教師から与えられる課題は「荷物を移動する作業現場を撮影したビデオから、その作業中に潜む危険を列挙する」というものである。学習者は、危険と思うところでビデオを止めて、どのような観点から危険と思うかを指定して、アノテーションを設定する。学習者がヒントを欲しいときに「ヒント表示」ボタンをクリックすると、学習支援サーバ１０３のヒント情報生成部２０７によって生成されたヒント情報が画面に表示される。
【００３１】
図５は、素材が映像の場合のときに、アノテーション情報データベース内で保持しているアノテーション情報の例である。学習者が付与したアノテーションは、それぞれを識別するアノテーションIDを付与して保持する。さらに、アノテーションを付与した箇所、アノテーションを付与した学習者のID、及び抽出した際の観点を関連付けて保持する。図５の例では、アノテーションを設定した指摘箇所としては、映像素材の再生位置を保存している。すなわち、アノテーションA１として、映像の開始から０分５８秒の位置に、IDがL１の学習者が、「作業姿勢」という観点を付与した、というデータが保存されていることを示している。
【００３２】
なお、アノテーション情報を保持するテーブルは、素材ごとに保持しても良いし、素材の識別子を保持するフィールドを追加したひとつのテーブルとして保持しても良い。
【００３３】
図６は、素材として静止画を利用したときに、学習者が学習者用端末上で素材を参照し、アノテーションを付与し、ヒント情報を要求及び表示する画面の例である。素材中の特定の箇所を指定する操作は、静止画中の特定の座標を指定することにより行う画面を提供している。
【００３４】
図７は、素材として静止画を利用したときに、アノテーション情報データベース内で保持しているアノテーション情報の例である。指摘された箇所は、静止画上の座標として保存する。
【００３５】
また、素材が文書の場合は、ページ数・行・列などを組み合わせて、アノテーションの位置を指定する。
【００３６】
図２のアノテーション情報集計部２０６では、図５や図７のようにして収集されたアノテーション情報を集計する。アノテーション情報集計部は、同じ箇所を指摘しているアノテーションを分類するようにクラスタリングする。データのクラスタリング方法には、さまざまな方法がある。たとえば、特許文献３によるクラスタリング方法がある。
【００３７】
ここでは、クラスタリングする手法の例として、図８、図９を用いて説明する。図８は、クラスタリングを行うアルゴリズムの例として、２点間の距離を基にクラスタリングする方法である。図９は、映像データと、その映像データにつけられたアノテーションの関係を模式図に表したものである。
【００３８】
図８は、あらかじめ指定されたしきい値よりも近くに設定されたアノテーションを、１つの「指摘箇所」として結合していく方法である。まず、学習者情報を読み込み（ステップ７００）、現在着目中のクラスとアノテーションを指定するカウンタを初期化する（ステップ７０１）。アノテーションをまとめていくクラスUiを作成し（ステップ７０２）、現在着目中のアノテーションAiをそのクラスに追加する（ステップ７０３）。次のアノテーションがあれば（ステップ７０４）、現在着目中のアノテーションと、次のアノテーションとの距離を計測する。この距離が、別途定められたしきい値T１よりも小さければ、次のアノテーションを現在着目中のアノテーションとして次に進む（ステップ７０９）。
【００３９】
一方、ステップ７０５において、２つのアノテーションの距離がしきい値T１よりも大きければ、そこまでの指摘箇所の集合Uiの中点を、当該の指摘箇所の集合が指定する場所として保持し（ステップ７０６）、次のステップに進む（ステップ７０７）。ステップ７０４で次のアノテーションがなければ、アノテーション情報記憶部２０５やクライアントデータベース１０７に、学習者情報を記録、更新して終了する。もし、次のアノテーションがある場合には、ステップ７０１に戻る。
【００４０】
なお、しきい値の元になるアノテーションは、学習者の操作に基づいて自動的に生成されるという特徴がある。逆に言えば、学習の回数の少ない初期には、アノテーションの数が少なく誤差が大きくなることも予想される。そこで、教師など所定以上の知識を有するものがあらかじめ予備的に操作して得られた結果から、アノテーション情報の初期値を与えるようにしても良い。
【００４１】
ここまでのステップ（ステップ７０２~７０９）を、図４に示したアノテーションのデータを使って、図９で具体的に説明する。しきい値T１を５秒とすると、アノテーションIDがA１からA４までは、それぞれが１から４秒間隔なので、これを１つのクラスとする。また、A１からA４このクラスの中点「１分１秒」の位置を、このクラスが指定する位置として保持する。
【００４２】
同様に、A５からA８、A９をそれぞれ同じクラスへとまとめていく。すると、図９のように、近い位置に指定されたアノテーションが１つのクラスへとまとめられる。
【００４３】
このようなステップにより、図１０のようなアノテーション情報集計テーブル８０１の基本的なデータが作成される。
【００４４】
さらに、ステップ７０８により、各学習者が、各観点をどれだけの割合抽出したかを表す「観点抽出割合」を計算する。これは、各指摘箇所の集合Uiにおいて、観点Vjを付けた学習者の割合を計算する。すなわち、学習者の数をLN、指摘箇所の集合Uiにおいて、観点Vjが付与された数をN(Ui, Vj)とすると、観点Vjの抽出割合は、N(Ui, Vj)÷LNにより計算する。この計算結果を図１０のアノテーション情報集計テーブル８０１に記入していく。
【００４５】
図１１は、図１０のアノテーション情報集計テーブル８０１を使って、学習者Lnに対して観点に関するヒントを出す処理の流れの例である。この処理は、ヒントを要求した学習者Lnが、他の学習者と比べて抽出割合が低い観点を、ヒントとして表示する処理である。まず、学習者情報を読み込み（ステップ９００）、注目中の観点を示すカウンタを初期化する（ステップ９０１）。次に、観点Vjの予想抽出数C(Vj)を数える（ステップ９０２）。C(Vj)は、アノテーション情報集計テーブル８０１において、別途指定されたしきい値T２よりも大きい箇所の数である。すなわち、ある一定数以上の学習者が同じ観点によって抽出した箇所は正解であると判断し、当該の観点Vjが抽出されるべき数である。例えば、図１０に示すアノテーション情報テーブルの場合、しきい値T２=０.４とすると、観点「作業姿勢」の予想抽出数は２となり、この課題で使用している素材には、観点「作業姿勢」は２ヶ所に含まれる、ということを表す。
【００４６】
予想抽出数C(Vj)に対する、学習者Lnが抽出したVjの数N(Ln,Vj)の割合Q(Ln,Vj)を求める（ステップ９０３）。この割合が別途設定されたしきい値T３よりも小さい場合（ステップ９０４）、学習者Lnに対して、ヒントを表示する（ステップ９０５）。このときに表示するヒントは、例えば観点Vjが「作業姿勢」である場合は、「作業姿勢について、重点的に見てみましょう」といった内容になる。観点が他にもある場合（ステップ９０６）、ヒントを表示するかどうかを判定する対象の観点を次のものに変更し（ステップ９０７）、上記ステップを繰り返し実行する。
【００４７】
なお、表示するヒントは、前回の学習記録の情報を参照して、生成される。もし、学習者の学習が第一回目の時は、前回の学習記録の情報がないので、学習者がヒントを要求したときのみ、ヒントが提示される。ステップ９０６で次の観点がなければ、アノテーション情報記憶部２０５やクライアントデータベース１０７に、学習者情報を記録、更新して終了する。学習者が学習の継続を希望する場合には、ステップ９０１に戻る。
【００４８】
図１２は、図１０のアノテーション情報集計テーブル８０１を使って、学習者Lnに対して場所に関するヒントを出す処理の流れの例である。この処理は、ヒントを要求した学習者が、他の学習者と比べて、うまく抽出できていない箇所を検出し、その場所をヒントとして表示するための処理である。まず、学習者情報を読み込み（ステップ９００）、注目中の場所、および観点を示すカウンタを初期化する（ステップ１００１、１００２）。次に指摘箇所Uiについて、観点Vjの抽出割合が、別途指定されているしきい値T４を超える場合、ステップ１００４に進む（ステップ１００３）。ステップ１００３は、指摘箇所Uiが観点Vjとして抽出すべき箇所かどうかを判定する処理である。少数の学習者しか抽出していない箇所は、その学習者が間違えている場合か、レアケースであって別途解説が必要である内容の場合であると想定し、ヒントとして表示しないようにするためである。
【００４９】
次に、ヒントを要求した学習者Lnが観点Vjをすでに抽出しているかを判定する（ステップ１００４）。抽出できていない場合は、この場所Uiはヒントを表示する候補である。次に、指摘箇所Uiにおいて、現在着目している観点Vj以外の観点によって抽出しているかを判定する（ステップ１００５）。抽出している場合は、指摘箇所Ui付近について別の観点からも観察するように促すメッセージを出力する（ステップ１００６）。一方、ステップ１００５において観点Vjを抽出していないならば、単に指摘箇所Uiを重点的に参照するように促すメッセージを出力する。ここでは、ステップ１００５、１００６を実行せずに、単にステップ１００７だけを実行してもよい。
【００５０】
さらに、学習者Lnが参照している画面に、ヒントの場所Uiを表示する（ステップ１００８）。上記のステップを、全ての観点、全ての箇所について実行する（ステップ１００９〜１０１２）。ステップ１０１１で次の観点がなければ、アノテーション情報記憶部２０５やクライアントデータベース１０７に、学習者情報を記録、更新して終了する。学習者が学習の継続を希望する場合には、ステップ１００１に戻る。
【００５１】
素材が映像の場合、上記のような方法によれば、映像を再生している最中に、自動的にヒント情報を表示することも可能である。すなわち、図１０において、各クラスの前後一定の範囲を再生しているときに、「この場所に着目」といったようなメッセージを学習者用端末の画面に表示することで、学習者に注意を促すことが可能になる。
【００５２】
また、すでに正解の指摘を付与した箇所を含む一定の範囲について飛ばして再生したり、次にヒントを表示すべき箇所から再生を始めたりすることも可能になる。このような手段を用いると、すでに習得した部分については参照することがなく、学習時間も短くすることができるので、学習者の学習意欲を維持することができる。
【００５３】
図１３は、図１０のアノテーション情報集計テーブル８０１を使って、学習者がどの観点についてうまく抽出ができていないかという情報を集計し、教師に提供する情報を生成する処理である。
【００５４】
まず、教師情報を読み込み（ステップ１１００）注目中の観点を示すカウンタを初期化する（ステップ１１０１）。次に、ステップ９０２と同様に、観点Vjの予想抽出数C(Vj)を求める（ステップ１１０２）。予想抽出数をカウントする際に検出された箇所において、学習者がVjを抽出した述べ数B(Vj)を数える。B(Vj)は、以下のようにして求める。すなわち、図１０のアノテーション情報集計テーブル８０１を例にすると、観点「作業姿勢」の予想抽出数C(Vj)は、しきい値T２=０.４の場合は、指摘箇所U１、U４の２ヶ所となる。さらに、学習者が観点「作業姿勢」を抽出した述べ数B(Vj)は、指摘箇所U１、U４において観点「作業姿勢」が付与された数の６となる。
【００５５】
次に、全体における観点Vjの、抽出率R(Vj)を求める。これは、学習者数をLNとすると、全学習者が観点Vjを本来抽出すべき総数C(Vj)×LNに対するB(Vj)の割合として求める（ステップ１１０４）。
【００５６】
ここで計算されるR(Vj)が、別途指定されるしきい値T５に満たない場合は、その観点は学習者にとって抽出しにくかったものと判断し、教師に提示する（ステップ１１０６）。以上のステップを、全ての観点について繰り返す（ステップ１１０７、１１０８）。ステップ１００７で次の観点がなければ、アノテーション情報記憶部２０５やクライアントデータベース１０７に、教師情報を記録、更新して終了する。学習者が学習の継続を希望する場合には、ステップ１１０１に戻る。
【００５７】
図１４は、図１０のアノテーション情報集計テーブル８０１を使って、学習者がどの箇所についてうまく抽出ができていないかという情報を集計し、教師に提供する情報を生成する処理である。
【００５８】
まず、教師情報を読み込み（ステップ１２００）注目中の箇所、及び観点を示すカウンタを初期化する（ステップ１２０１）。次に、指摘箇所Uiにおいて、観点Vjの抽出割合が、０.０より大きく、別途指定したしきい値T６よりも小さいかどうかを判定する（ステップ１２０３）。このステップにより、１人以上の学習者が抽出し、且つ一定数以下の学習者しか抽出できなかった箇所を検出することができる。ステップ１２０３によって検出された指摘箇所Uiを、現在注目中の観点Vjとともに教師に提示する。上記のステップを、全ての観点、全ての箇所について実行する（ステップ１２０５〜１２０８）。ステップ１２０７で次の観点がなければ、アノテーション情報記憶部２０５やクライアントデータベース１０７に、教師情報を記録、更新して終了する。学習者が学習の継続を希望する場合には、ステップ１２０１に戻る。
【００５９】
上記の例では、アノテーションを指定する際に、素材中のある１点を指定するようにしていた。すなわち、素材が映像の場合は特定のフレームを指定し、素材が画像の場合は特定の座標、素材が文書などの場合には、特定のページ、行・列数などにより指定した例を挙げた。
【００６０】
一方、指摘する際には、ある所定の範囲をもって指定することも可能である。素材が映像の場合は始点と終点、画像の場合は任意の形状で囲まれた領域などである。また、映像の場合はそれらを組み合わせ、指摘するフレームと画面上の領域、指摘箇所の始点・終点と画面上の座標、始点・終点と画面上の領域といったように指定することも可能である。
【００６１】
これらは、指摘箇所をクラスタリングすることで、上記の例と同様に、学習者に対するヒントや教師に対するアドバイス情報を生成することが可能である。クラスタリングの方法は図１５および図１６を使って説明する。
【００６２】
図１５では、素材として映像を使用し、所定の範囲の指摘箇所として始点と終点を指定したものを示している。他の組み合わせでは、図１５、図１６の１次元の軸を、２次元、３次元と拡張することにより、同様に計算可能である。
【００６３】
まず、指摘箇所について、図１５のように指摘範囲を中心として、指摘の「確からしさ」を表すメンバシップ関数を定義する。ここでは、説明を簡単にするために、メンバシップ関数の斜辺の傾きは一定であるとする。
【００６４】
各指摘箇所について同様のメンバシップ関数を定義しておく。指摘箇所を集計する際には、まず、メンバシップ値をそれぞれ足し合わせる。足し合わせた結果は、例えば図１６のようになる。図１６では、P１からP４までの４つの頂点がある。ある一定のしきい値以上の箇所を、「多くの人が指摘した」と考え、その範囲をそれぞれクラスC１、C２、C３として設定する。
【００６５】
ヒント情報を表示する際には、ヒントを要求してきた学習者が、このクラスに含まれる箇所を指摘しているかを判定し、指摘していなければ、この範囲をヒントとして出力する。ヒントの表示方法は、再生中にこの範囲に入ったら「この辺りに着目」というメッセージを表示したり、それぞれのクラスの最初の点から再生を開始したりするなどにより、学習者に提示する。
【００６６】
教師に対するアドバイス補助情報としては、各頂点のうち、しきい値に満たなかった場所(P４)を提示することで、より適切なアドバイスを提供するための補助となる。
【００６７】
次に、本発明の他の実施形態を図１７、図１８で説明する。  
図１７は、この実施例における演習支援サーバ１０３の処理の流れを示す。この実施例では、前回の学習者の学習結果を踏まえて、次回の素材データベースの提示方式を変更するものである。たとえば、先に述べた実施例で、図５、図９のようにアノテーションが付与されたとき、アノテーションIDがA１からA３までの時間帯については、各学習者ともよく理解していると判断される。この判断は、例えば以下のようなアルゴリズムにより実現することができる。
【００６８】
すなわち、図８および図１０の説明のような方法で集計した結果、各学習者が各観点をどれだけの割合抽出したか、をあらわす「観点抽出割合」を、その箇所に該当する観点で指摘すべき事項がどれだけの確からしさで存在するかという判断基準に使う。つまり、所定のしきい値以上のもの（例えば、０．３以上のもの）を探す。指摘箇所U１では、「作業姿勢」、指摘箇所U２では「準備不足」と「作業環境」、指摘箇所U３では「部品取扱」という観点が該当する。
【００６９】
素材データの出力を要求した学習者がL２のとき、指摘箇所U１は、「作業姿勢」を指摘すべきところを、学習者L２はすでに付与している。したがって、指摘箇所U１を含む所定の範囲の素材データを学習者に提示することを省略する。
【００７０】
また、残された領域に関しては、適切なヒントを早い段階で提示することも考えられる。指摘箇所U２は、「準備不足」、「作業環境」の２種類の観点から指摘すべきところ、学習者L２は「準備不足」のみを指摘している。したがって、U２付近では、別の観点があるというヒント、具体的には、「作業環境という観点からもう一度見直してみましょう」というヒントを表示する。指摘箇所U３は、「部品取扱」という観点から指摘すべきところ、学習者Ｌ２は指摘できていない。そこで、場所に関するヒント「この付近で、何か気づくことはありませんか？」というヒントを表示する。
【００７１】
このような方法で、図１７に示すように、各学習者の学習度、理解度に応じた、換言すると、しきい値以上のフレーム領域を除去する形で素材データベースを再編集し（１７０１）、クライアントデータベース１０７に保存する。この方法によれば、学習者は、自己の学習の成果が反映され、前回とは異なった素材データに基づく学習を行うことになるので、学習意欲の向上や高い集中度が得られ、学習効果が高められると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の演習支援システムの利用モデルを表す説明図である。
【図２】本発明の１実施形態の演習支援システムの構成図である。
【図３】本発明の１実施形態の演習支援サーバの処理の流れである。
【図４】演習に利用する素材が映像の場合の学習者用端末の画面の例である。
【図５】演習に利用する素材が映像の場合のアノテーション情報を保持するテーブルである。
【図６】演習に利用する素材が静止画の場合の学習者用端末の画面の例である。
【図７】演習に利用する素材が静止画の場合のアノテーション情報を保持するテーブルである。
【図８】アノテーション情報を集計する流れを示す図である。
【図９】映像データと、その映像データにつけられたアノテーションの関係の模式図である。
【図１０】アノテーション情報を集計した後のテーブルである。
【図１１】学習者に対して、観点に関するヒントを出力する処理の流れである。
【図１２】学習者に対して、場所に関するヒントを出力する処理の流れである。
【図１３】教師に、抽出箇所別のアドバイス補助情報を出力する処理の流れである。
【図１４】教師に、抽出箇所別のアドバイス補助情報を出力する処理の流れである。
【図１５】抽出箇所の指定方法として、範囲を指定したときの値の持ち方の模式図である。
【図１６】抽出箇所の指定方法として、範囲を指定したときのクラスタリングの方法の模式図である。
【図１７】本発明の他の実施形態の演習支援サーバの処理の流れである。
【図１８】図１７の実施例における、映像データと、その映像データにつけられたアノテーションの関係の模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０１…学習者用端末
１０２…教師用端末
１０３…演習支援サーバ
１０４…素材データベース
１０５…アノテーション情報データベース
１０６…ネットワーク
１０７…クライアントデータベース
２０１…素材データ表示部
２０２…アノテーション情報入力部
２０３…ヒント情報表示部
２０４…共有素材データ記憶部
２０５…アノテーション情報記憶部
２０６…アノテーション情報集計部
２０７…ヒント情報生成部
２０８…アドバイス補助情報生成部
２０９…アドバイス補助情報表示部
８０１…アノテーション情報集計テーブル。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005173061.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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