(57)【要約】【課題】３次元ＣＡＤ装置の操作方法を操作者に習熟させるための３次元ＣＡＤ教育システムおよび３次元ＣＡＤ教育方法において、効率的な習熟度向上が可能な３次元ＣＡＤ教育システムおよび３次元ＣＡＤ教育方法を提供すること。【解決手段】保持された習熟度測定用問題を取り出して提示し、この問題に対する回答となる操作を受け付け、この操作に対応する３次元ＣＡＤモデルデータを作成し、この３次元モデルデータから設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順を抽出し、抽出された設計手法手順を、標準設計手法手順と比較して不一致を検出し、抽出されたコマンド操作組み合わせ手順を、標準コマンド操作組み合わせ手順と比較して不一致を検出し、検出された両不一致に基づいて操作における非習熟点を判断し、これにより得られた非習熟点に基づいて、複数の補強用教材のうちから操作を行なった者に提示すべき補強用教材を選択して出力する。【選択図】      図１
2005017982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
習熟度測定用問題と、標準設計手法手順および標準コマンド操作組み合わせ手順とを保持する手段と、
補強用教材を複数保持する手段と、
前記保持された習熟度測定用問題を取り出して提示する提示手段と、
前記取り出し提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作を受け付ける受け付け手段と、
前記受け付けられた操作に対応する３次元ＣＡＤモデルデータを作成する手段と、
前記作成された３次元モデルデータから設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順を抽出する手段と、
前記抽出された設計手法手順を、前記保持された標準設計手法手順と比較して不一致を検出する第１の検出手段と、
前記抽出されたコマンド操作組み合わせ手順を、前記保持された標準コマンド操作組み合わせ手順と比較して不一致を検出する第２の検出手段と、
前記検出された両不一致に基づいて前記受け付けられた操作における非習熟点を判断する手段と、
前記判断により得られた非習熟点に基づいて、前記複数の補強用教材のうちから前記操作を行なった者に提示すべき補強用教材を選択して出力する選択出力手段と
を具備することを特徴とする３次元ＣＡＤ教育システム。
【請求項２】
前記出力された補強用教材に従う操作を受け付ける手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の３次元ＣＡＤ教育システム。
【請求項３】
前記習熟度測定用問題、前記標準設計手法手順、前記標準コマンド操作組み合わせ手順、および前記複数の補強用教材が、設計すべき製品ごとに区分けされており、
前記提示手段が、任意の設計すべき製品に対応する前記習熟度測定用問題を提示し、
前記第１および第２の検出手段が、前記任意の設計すべき製品に対応する前記標準設計手法手順または前記標準コマンド操作組み合わせ手順を前記比較の基準とし、
前記選択出力手段が、前記任意の設計すべき製品に対応する前記複数の補強用教材を前記選択の選択肢にする
ことを特徴とする請求項１記載の３次元ＣＡＤ教育システム。
【請求項４】
前記受け付け手段が、前記取り出し提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作の前記受け付けに時間制限を有することを特徴とする請求項１記載の３次元ＣＡＤ教育システム。
【請求項５】
習熟度測定用問題を表示部に提示するステップと、
前記提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作を入力部で受け付けるステップと、
前記受け付けられた操作に対応する３次元ＣＡＤモデルデータを演算部で作成するステップと、
前記作成された３次元モデルデータから設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順を前記演算部で抽出するステップと、
前記抽出された設計手法手順を、標準設計手法手順と前記演算部で比較して不一致を検出するステップと、
前記抽出されたコマンド操作組み合わせ手順を、標準コマンド操作組み合わせ手順と前記演算部で比較して不一致を検出するステップと、
前記検出された両不一致に基づいて前記受け付けられた操作における非習熟点を前記演算部で判断するステップと、
前記判断により得られた非習熟点に基づいて、複数の補強用教材のうちから前記操作を行なった者に提示すべき補強用教材を選択して出力部に出力するステップと
を具備することを特徴とする３次元ＣＡＤ教育方法。
【請求項６】
前記出力された補強用教材に従う操作を前記入力部で受け付けるステップをさらに具備することを特徴とする請求項５記載の３次元ＣＡＤ教育方法。
【請求項７】
前記習熟度測定用問題、前記標準設計手法手順、前記標準コマンド操作組み合わせ手順、および前記複数の補強用教材が、設計すべき製品ごとに区分けされており、
前記表示部に提示するステップでは、任意の設計すべき製品に対応する前記習熟度測定用問題を提示し、
前記不一致を検出する両ステップでは、前記任意の設計すべき製品に対応する前記標準設計手法手順または前記標準コマンド操作組み合わせ手順を前記比較の基準とし、
前記補強用教材を選択して出力するステップでは、前記任意の設計すべき製品に対応する前記複数の補強用教材を前記選択の選択肢にする
ことを特徴とする請求項５記載の３次元ＣＡＤ教育方法。
【請求項８】
前記入力部で受け付けるステップが、前記提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作の前記受け付けに時間制限を有することを特徴とする請求項５記載の３次元ＣＡＤ教育方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３次元ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ）装置の操作方法を操作者に習熟させるための３次元ＣＡＤ教育システムおよび３次元ＣＡＤ教育方法に係り、特に、効率的な習熟度向上に好適な３次元ＣＡＤ教育システムおよび３次元ＣＡＤ教育方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
３次元ＣＡＤ装置で生成される３次元ＣＡＤモデルは、形状イメージを忠実に表現する内部情報を有した、装置（コンピュータ）上のモデルである。このモデルにより実在感が得られる。操作者は、３次元ＣＡＤシステムを具備するＣＡＤ装置に対してコマンド操作により形状生成や論理演算などを実行させて幾何学的形状操作（設計手法手順）を行なう。このような操作の連続により装置上には３次元ＣＡＤモデルが生成される。
【０００３】
コマンド操作による幾何学的形状操作は複雑な場合がある。例えば自由曲面で形成された筐体を設計対象に３次元ＣＡＤモデルを生成する場合には、曲率変化する範囲を予め指定しておき、３次元ＣＡＤシステムが自動的に行なう境界領域での補間手順を想定しながら順番通りにコマンド操作を行なう。よって、複雑な形状を設計する場合には熟練が必要である。
【０００４】
また、３次元ＣＡＤ装置では、設計対象物の設計効率を上げるために、対象製品あるいは対象部門ごとにコマンド操作や幾何学的形状操作の基本手順を標準化して対応することが一般的に行なわれている。このような標準化を行なっていて多人数で一つの製品を設計する場合には、標準化に対応する操作についての習熟度が均一であることが望ましい。
【０００５】
習熟度を向上するため、一般に、ＣＡＤ教育が行なわれている。ＣＡＤ教育では、３次元ＣＡＤの原理、用語、コマンド基本操作、コマンド体系などの基本知識のほか、上記のように、コマンド操作組み合わせ手順の違いによる生成形状の違いや対象製品ごとの標準設計手法手順を習得させることが必要である。また上級の教育になるほど、教育する側は操作履歴の解析・確認から処方箋を得る必要があるという意味で一般に相当な労力（人手）を伴う。
【０００６】
効率的な教育のため、例えば、特開２００２−１３２８３９号公報開示のものを利用することは可能である。この開示のシステムおよび方法では、操作技能の測定が機械化されている。このため、少なくとも操作技能の把握という意味では労力をほとんど要せずに済む。教育をする側は、その結果を操作者にフィードバックすることにより補習を勧奨することが可能になる。しかしながら、適切な教材が準備されるわけではなくこの点は操作者（被教育者）任せにするしかない。したがって、教育効果を得るための効率化という意味では限界がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１３２８３９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、３次元ＣＡＤ装置の操作方法を操作者に習熟させるための３次元ＣＡＤ教育システムおよび３次元ＣＡＤ教育方法において、効率的な習熟度向上が可能な３次元ＣＡＤ教育システムおよび３次元ＣＡＤ教育方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る３次元ＣＡＤ教育システムは、習熟度測定用問題と、標準設計手法手順および標準コマンド操作組み合わせ手順とを保持する手段と、補強用教材を複数保持する手段と、前記保持された習熟度測定用問題を取り出して提示する提示手段と、前記取り出し提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作を受け付ける受け付け手段と、前記受け付けられた操作に対応する３次元ＣＡＤモデルデータを作成する手段と、前記作成された３次元モデルデータから設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順を抽出する手段と、前記抽出された設計手法手順を、前記保持された標準設計手法手順と比較して不一致を検出する第１の検出手段と、前記抽出されたコマンド操作組み合わせ手順を、前記保持された標準コマンド操作組み合わせ手順と比較して不一致を検出する第２の検出手段と、前記検出された両不一致に基づいて前記受け付けられた操作における非習熟点を判断する手段と、前記判断により得られた非習熟点に基づいて、前記複数の補強用教材のうちから前記操作を行なった者に提示すべき補強用教材を選択して出力する選択出力手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
すなわち、この３次元ＣＡＤ教育システムは、習熟度測定用問題、標準設計手法手順、標準コマンド操作組み合わせ手順、複数の補強用教材をあらかじめ保持しており、習熟度測定用問題を提示して操作者にその回答となるＣＡＤ操作を行なわせる。ＣＡＤ操作により作成された３次元ＣＡＤモデルデータからは設計手法手順とコマンド操作組み合わせ手順とが抽出される。
【００１１】
抽出された設計手法手順とコマンド操作組み合わせ手順は、上記標準設計手法手順および標準コマンド操作組み合わせ手順と比較される。これらの比較による不一致の検出がされるとこれに基づき操作の非習熟点が判断され、次にこの非習熟点に対応する補強用教材が選択・出力される。したがって、操作者は補強用教材に従う補習を実践することで、弱点に対応して効率的な習熟度の向上が図れる。
【００１２】
なお、上記の各手段は、例えば、キーボードやマウスなどの入力装置、ディスプレイやプリンタなどの出力装置、マイクロプロセッサなどの演算装置、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置、およびこれらのハードウエア上で動作するオペレーティングシステムなどの基本ソフトウエアや個別のアプリケーションプログラムによって構成することができる。
【００１３】
また、本発明に係る３次元ＣＡＤ教育方法は、習熟度測定用問題を表示部に提示するステップと、前記提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作を入力部で受け付けるステップと、前記受け付けられた操作に対応する３次元ＣＡＤモデルデータを演算部で作成するステップと、前記作成された３次元モデルデータから設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順を前記演算部で抽出するステップと、前記抽出された設計手法手順を、標準設計手法手順と前記演算部で比較して不一致を検出するステップと、前記抽出されたコマンド操作組み合わせ手順を、標準コマンド操作組み合わせ手順と前記演算部で比較して不一致を検出するステップと、前記検出された両不一致に基づいて前記受け付けられた操作における非習熟点を前記演算部で判断するステップと、前記判断により得られた非習熟点に基づいて、複数の補強用教材のうちから前記操作を行なった者に提示すべき補強用教材を選択して出力部に出力するステップとを具備することを特徴とする。
【００１４】
すなわち、この３次元ＣＡＤ教育方法は、まず、習熟度測定用問題を提示して操作者にその回答となるＣＡＤ操作を行なわせる。ＣＡＤ操作により作成された３次元ＣＡＤモデルデータからは設計手法手順とコマンド操作組み合わせ手順とが抽出される。抽出された設計手法手順とコマンド操作組み合わせ手順は、標準設計手法手順および標準コマンド操作組み合わせ手順と比較される。これらの比較による不一致の検出がされるとこれに基づき操作の非習熟点が判断され、次にこの非習熟点に対応する補強用教材が選択・出力される。したがって、操作者は補強用教材に従う補習を実践することで、弱点に対応して効率的な習熟度の向上が図れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の３次元ＣＡＤ教育システムにおける実施態様では、前記出力された補強用教材に従う操作を受け付ける手段をさらに具備するようにしてもよい。このような操作を受け付けるようにすることにより、操作者は習熟度向上のための操作を実際に行なうことができる。なお当然ながら、このような操作を、他のパソコンなどの装置で行なうようにしてもよい。
【００１６】
また、実施態様として、前記習熟度測定用問題、前記標準設計手法手順、前記標準コマンド操作組み合わせ手順、および前記複数の補強用教材は、設計すべき製品ごとに区分けされており、前記提示手段は、任意の設計すべき製品に対応する前記習熟度測定用問題を提示し、前記第１および第２の検出手段は、前記任意の設計すべき製品に対応する前記標準設計手法手順または前記標準コマンド操作組み合わせ手順を前記比較の基準とし、前記選択出力手段は、前記任意の設計すべき製品に対応する前記複数の補強用教材を前記選択の選択肢にするようにしてもよい。これによれば、設計すべき製品に対応して適切に操作者の習熟度の向上を見込める。多くの場合ＣＡＤシステムは設計すべき製品に対応して構築されているので、このような態様は有用である。
【００１７】
また、実施態様として、前記受け付け手段は、前記取り出し提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作の前記受け付けに時間制限を有するようにしてもよい。受け付けに時間制限を設けることで、このシステムに意図しない待ち状態が継続するのを防止することができる。または、時間制限により、習熟度が基準に達しない場合を検出できる。
【００１８】
また、本発明の３次元ＣＡＤ教育方法における実施態様では、前記出力された補強用教材に従う操作を前記入力部で受け付けるステップをさらに具備するようにしてもよい。
【００１９】
また、実施態様として、前記習熟度測定用問題、前記標準設計手法手順、前記標準コマンド操作組み合わせ手順、および前記複数の補強用教材は、設計すべき製品ごとに区分けされており、前記表示部に提示するステップでは、任意の設計すべき製品に対応する前記習熟度測定用問題を提示し、前記不一致を検出する両ステップでは、前記任意の設計すべき製品に対応する前記標準設計手法手順または前記標準コマンド操作組み合わせ手順を前記比較の基準とし、前記補強用教材を選択して出力するステップでは、前記任意の設計すべき製品に対応する前記複数の補強用教材を前記選択の選択肢にするようにしてもよい。
【００２０】
また、実施態様として、前記入力部で受け付けるステップは、前記提示された習熟度測定用問題に対する回答となる操作の前記受け付けに時間制限を有するようにしてもよい。
【００２１】
以上の３次元ＣＡＤ教育方法における各実施態様は、３次元ＣＡＤ教育システムにおける上記各実施態様と同様の主旨である。
【００２２】
次に、まず比較参照例として、一般の３次元ＣＡＤ教育について説明しておく。図４は、このような３次元ＣＡＤ教育の一例を図示する工程図である。図４に示すように、操作者に教師がつき基本教育から始める。基本教育では、３次元ＣＡＤ原理や用語の理解、およびコマンド基本操作の会得、コマンド体系などの習得などが目的となる。操作者は、これらの教育に基づき３次元ＣＡＤ装置で実習を行ないその水準での習熟を図る。
【００２３】
次に、応用教育としてより実践的な段階に移行する。具体的には、コマンド操作組み合わせ手順による生成形状の違いや、設計すべき製品に対応する標準設計手法手順の習得である。これも操作者に教師がつき行なう。操作者は、教育で得られた知識をもとに３次元ＣＡＤ装置での実習を重ね実践的な段階での習熟を図る。
【００２４】
この習熟過程においては、必要に応じて、教師の介在により適切な処方箋が与えられレベルアップ教育が行なわれる。この段階になると、処方箋が適切なものであるか否かが習熟度向上に大きくかかわる。適切な処方箋を得るには、一般に操作者の操作履歴を解析・確認する必要があり、教師の側の負担は大きなものとなる。レベルアップがされると、操作者はさらに実習を積み、これにより実際の設計の実務を担うことができるようになる。以上の工程に必要な期間は例えば数箇月である。
【００２５】
図５は、以上のような３次元ＣＡＤ教育で利用することができる３次元ＣＡＤ操作能力の習熟度測定装置の構成例を示すブロック図である。これによれば、一部は、教師の負担を軽くして習熟に要する期間の短縮が可能になる。動作を説明するに、入力装置５１から操作者が指示入力を行なうと、データファイル５９にあらかじめ保持された習熟度測定用問題が、習熟度測定用問題提示部５２により取り出されて操作者に提示される。習熟度測定用問題は、例えば、基本知識を問うための多肢選択問題や、易しい３次元ＣＡＤモデルの作成問題などである。
【００２６】
操作者は、入力装置５１から回答となる選択肢の入力操作や３次元ＣＡＤ操作を行なう。このように入力された回答は、基本的知識回答受け付け部５３、ＣＡＤモデル作成回答受け付け部５５で受け付けられ、受け付けられた回答それぞれは、採点部５４、５６に送られる。採点部５４、５６では採点を行なう。採点結果は、データファイル５９に蓄えられる。次に、採点出力部５７がデータファイルから採点結果を取り出し、現状の習熟度を示す出力データ５８を出力する。このような習熟度測定装置によれば、操作者がどの水準にあるかを大まかに把握することは可能である。しかしながら、操作者に適切な処方箋を与えるためには、人手による大きな負担が避けられないことに変りがない。
【００２７】
次に、以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る３次元ＣＡＤ教育システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、この３次元ＣＡＤ教育システムは、入力装置１１、習熟度測定用問題提示部１２、タイマー１３、ＣＡＤモデルデータ作成部１４、設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順の抽出部（以下、単に「抽出部」という。）１５、設計手法手順比較部１６、コマンド操作組み合わせ手順比較部１７、非習熟点判断部１８、補強用教材選択出力部１９、データファイル２０を有する。補強用教材選択出力部１９からは主力データ２１が出力される。
【００２８】
入力装置１１は、操作者が、習熟度測定用問題の提示の指示入力を行なうものである。また、提示された問題に対する操作者の操作を受け付けるものである。具体的には、キー入力を受け付けるキーボードやマウスなどのポインティングデバイスなどである。習熟度測定用問題提示部１２は、データファイル２０内にあらかじめ保持された習熟度測定用問題を取り出し操作者に提示するものである。提示するには、ディスプレイやプリンタなどの出力装置を伴う。また、提示部１２に問題が提示されるとタイマー１３が起動され得るようになっている。タイマー１３の計時により逐次、データファイル２０内の計時データが更新される。
【００２９】
習熟度測定用問題は、ある具体的な３次元ＣＡＤモデルの作成を指示するものである。実践的かつ具体的な模擬問題であり、実務を採れる水準に対応するという意味では、その製品分野で要する操作要素をまんべんなく含む問題がより好ましい。また、習熟度測定用問題は、より高機能の場合には、設計すべき製品に対応して区分けされデータファイル２０に複数保持される。このうち任意の設計すべき製品に対応する問題が習熟度測定用提示部１２に提示される。
【００３０】
ＣＡＤモデルデータ作成部１４は、入力装置１１からの、提示された問題の回答となる操作者の操作により３次元ＣＡＤモデルデータを作成するものである。具体的には、演算部として機能するマイクロプロセッサなどのハードウエアや所定のソフトウエアが該当する。作成されたデータはデータファイル２０に格納保持される。このとき、データファイル内の計時データを参照記録する。なお、３次元ＣＡＤモデルは、形状イメージを忠実に表現する内部情報を有した、システム上のモデルであり、この内部情報が３次元ＣＡＤモデルデータに相当する。
【００３１】
一般に、３次元ＣＡＤモデルの内部データ構造は寸法と幾何要素関係（トポロジー）からなっているので、寸法や形状の変更を行なう場合には他の寸法と幾何要素関係の維持を要し、複雑である。例えば、コマンド操作組み合わせ手順と設計手法手順とを３次元ＣＡＤモデル内に記憶させ、変更の必要があった場合には、その部分が操作された手順までさかのぼって変更を行ない、それ以降のコマンド操作組み合わせ手順と設計手法手順とを繰り返す、という動作が行なわれる。
【００３２】
抽出部１５は、データファイル２０に格納保持された３次元ＣＡＤモデルデータから設計手法手順（幾何学的形状操作）およびコマンド操作組み合わせ手順を抽出するものである。具体的には、演算部として機能するマイクロプロセッサなどのハードウエアと所定のソフトウエアとにより構成され得る。設計手法手順とは、より上位の手順を指し、例えば、設計すべき製品を構成する部品のレベル同士の手順、個別の部品の中での大まかな設計順序を示す手順などである。コマンド操作組み合わせ手順とは、より下位の手順を指し、文字通りコマンドレベルでの操作組み合わせの手順である。抽出部１５により抽出された設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順はデータファイル２０に記録保持される。
【００３３】
設計手法手順比較部１６は、データファイル２０にあらかじめ保持された標準設計手法手順と抽出後に記録保持された設計手法手順とを比較するものである。また、コマンド操作組み合わせ手順比較部１７は、データファイル２０にあらかじめ保持された標準コマンド操作組み合わせ手順と抽出後に記録保持されたコマンド操作組み合わせ手順とを比較するものである。これらの比較結果は非習熟判断部１８に送られる。なお、設計手法手順比較部１６、コマンド操作組み合わせ手順１７は、演算部として機能するマイクロプロセッサなどのハードウエアと所定のソフトウエアとにより構成され得る。
【００３４】
標準設計手法手順および標準コマンド操作組み合わせ手順は、習熟度測定用問題と同様に、より高機能の場合には、設計すべき製品に対応して区分けされデータファイル２０に複数保持される。このうち任意の設計すべき製品に対応するものが上記の比較で用いられる。また、標準設計手法手順および標準コマンド操作組み合わせ手順は、操作者が結果として習得することを意図されるものとして例えば熟練者があらかじめ決定しておく。
【００３５】
非習熟点判断部１８は、送られてきた設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順での比較結果から、非習熟点を特定するように判断するものである。具体的には、演算部として機能するマイクロプロセッサなどのハードウエアと所定のソフトウエアとにより構成され得る。この判断は、標準との比較が上記のように、設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順という観点で行なわれていることから、相当に容易に行なうことが可能である。また、設計のあるべき順序や非習熟点の上位下位の関係から、非習熟点の中での優先順位を示すように判断することも可能である。判断の結果である非習熟点に関する情報は、補強用教材選択出力部１９に送られる。
【００３６】
補強用教材選択出力部１９は、送られた非習熟点に関する情報から、出力すべき補強用教材をデータファイル２０にあらかじめ保持された複数の補強用教材の中から選択し、これを出力するものである。具体的には、演算部として機能するマイクロプロセッサなどのハードウエアや所定のソフトウエアと、ディスプレイやプリンタなどの出力装置とにより構成され得る。ここでの選択は、例えば、複数の補強用教材それぞれにあらかじめ非習熟点との関連付けを行なっておけば容易に可能である。
【００３７】
複数の補強用教材は、習熟度測定用問題などと同様に、より高機能の場合には、設計すべき製品に対応して区分けされデータファイル２０に保持される。このうち任意の設計すべき製品に対応するものが選択の対象になる。複数の補強用教材は、非習熟点に対応して適切な処方箋となるようにあらかじめ例えば熟練者が作成しておく。想定される教材の数は、一つの製品について例えば数十から数百であり、複数の製品に対応すると全体で例えば数百から数千である。
【００３８】
データファイル２０は、習熟度測定用問題、標準設計手法手順、標準コマンド操作組み合わせ手順、および複数の補強用教材を保持し、また、その他の必要な情報を格納、記録、保持するものである。その他の必要な情報は、上記のように、タイマー１３、ＣＡＤモデルデータ作成部１４、抽出部１５などとやり取りされる情報が相当する。データファイル２０は、具体的には、半導体メモリやハードディスクなどの記録媒体により構成され得る。
【００３９】
次に、図１に示した３次元ＣＡＤシステムの時系列的な動作を図２に示す流れ図をも参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る３次元ＣＡＤシステムの典型的な動作フローを示す流れ図である。
【００４０】
まず、３次元ＣＡＤ教育システムとして、習熟度測定用問題の提示を行なう（ステップ３１）。すなわち、データファイルか２０から習熟度測定用問題を取り出し、出力装置に出力する。これに応答して、操作者は操作を開始する（ステップ３２）。操作は入力装置１１で受け付けられる。また、タイマー１３の計時が開始される（ステップ３３）。
【００４１】
操作者がコマンド操作や寸法入力などの操作を継続することにより３次元ＣＡＤモデルデータが演算装置で作成される（ステップ３４）。作成がタイマー１３で計時される時間が制限時間内であれば（ステップ３５のＹ）、次の段階として、演算装置は、作成された３次元ＣＡＤモデルデータから設計手法手順とコマンド操作組み合わせ手順とを抽出する（ステップ３６）。
【００４２】
なお、タイマー１３は、制限時間になるまで計時する。このようなタイマー１３のはたらきにより、このシステムに意図しない待ち状態が継続するのを防止することができる。または、時間制限により、習熟度が基準に達しない場合を検出できる。なお、制限時間になる前に操作者により操作の完了を入力することによりステップ３６に進むことができるようにしてももちろんよい。
【００４３】
上記抽出された設計手法手順は、データファイル２０にあらかじめ保持された標準設計手法手順と演算装置で逐一比較される（ステップ３７）。ここで比較結果が不一致であれば（ステップ３８のＹ）、比較結果としてその箇所およびその前後関係を保存しておく（ステップ３９）。ここで前後関係をも保存するのは、より上位のレベルでの不一致をより検出しやすくするためである。比較結果が不一致でないとき（ステップ３８のＮ）または比較結果の保存がされたときには、次の比較箇所について比較する（ステップ４０のＮからステップ３７）。
【００４４】
比較箇所のすべてが尽きたら（ステップ４０のＹ）、比較対象をコマンド操作組み合わせ手順に替えて同様な比較動作を行う。すなわち、上記抽出されたコマンド操作組み合わせ手順は、データファイル２０にあらかじめ保持された標準コマンド操作組み合わせ手順と演算装置で逐一比較される（ステップ４１）。ここで比較結果が不一致であれば（ステップ４２のＹ）、比較結果としてその箇所およびその前後関係を保存しておく（ステップ４３）。ここでも前後関係を保存するのは、より上位のレベルでの不一致をより検出しやすくするためである。比較結果が不一致でないとき（ステップ４２のＮ）または比較結果の保存がされたときには、次の比較箇所について比較する（ステップ４４のＮからステップ４１）。
【００４５】
比較箇所のすべてが尽きたら（ステップ４４のＹ）、保存されている両不一致箇所を集計して非習熟点を演算装置で判断する（ステップ４５）。そして、判断の結果から演算装置により非習熟点に対応した補強用教材をデータファイル２０から選択し、これを出力装置に出力する（ステップ４６）。すなわち、例えば、非習熟点とあらかじめ関連付けられている補強用教材が取り出し出力される。操作者は補強用教材に従う補習を実践することで、弱点に対応して効率的な習熟度の向上が図れる。
【００４６】
なお、補強用教材は、単なる画面上の表示やプリンタによる出力としてもよいが、これに従う補習がこの３次元ＣＡＤ教育システム自体の上で実行できるように、あるいは別のパソコンなどの装置上で行なえるようにソフトウエア化されたものにすることもできる。また、補習用教材に、標準設計手法を守らない場合に発生するエラーや、コマンド操作組み合わせ手順によっては不具合となる生成形状の例、これを回避するためのコマンド操作組み合わせ手順などが示されようにすれば、さらに効率的に操作者の習熟度向上に寄与できる。
【００４７】
次に、補強用教材の具体例について図３を参照して説明する。図３は、補強用教材が示す表示の具体例を示す図であり、筐体設計での外部基本形状作成に用いられる教材のひとつを示すものである。
【００４８】
図３において、符号２７は、製品開発フローにおける現在の段階を示している。ここでは、太枠で示す「レイアウト図面作成」の段階である。符号２８は、標準設計手法手順と、これに付加的に記載された、操作者が実際に行なった操作に対する注意書きである。ここでは、注意書きとして、「［平行掃引の方向が異なる］」から始まる文が太枠内に表示されている。符号２９は、弱点補強を行なうための具体的な指示内容である。このような補強用教材は、操作者が入力装置１１で操作を行なって作成された３次元ＣＡＤモデルデータに基づき出力されているので、操作者にとって適切かつ具体的な処方箋である。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、実践的な設計手法手順の習熟度の測定のみならず、非習熟点に対応した適切かつ具体的な教材が操作者に提示されるので、操作者はこれに基づき補習を行ない効率的に習熟度の向上を図ることができる。また個別の製品分野に対応することも容易である。さらに、教育する側の人的な負担を大幅に軽減することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、習熟度測定用問題、標準設計手法手順、標準コマンド操作組み合わせ手順、複数の補強用教材があらかじめ保持され、習熟度測定用問題の提示により操作者にその回答となるＣＡＤ操作を行なわせる。ＣＡＤ操作により作成された３次元ＣＡＤモデルデータからは設計手法手順とコマンド操作組み合わせ手順とが抽出される。抽出された設計手法手順とコマンド操作組み合わせ手順は、上記標準設計手法手順および標準コマンド操作組み合わせ手順と比較される。これらの比較による不一致の検出がされるとこれに基づき操作の非習熟点が判断され、次にこの非習熟点に対応する補強用教材が選択・出力される。したがって、操作者は補強用教材に従う補習を実践することで、弱点に対応して効率的な習熟度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る３次元ＣＡＤ教育システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る３次元ＣＡＤシステムの典型的な動作フローを示す流れ図。
【図３】本発明の一実施形態において補強用教材が示す表示の具体例を示す図。
【図４】比較参照例としての、一般の３次元ＣＡＤ教育の一例を図示する工程図。
【図５】比較参照例としての、３次元ＣＡＤ教育で利用することができる３次元ＣＡＤ操作能力の習熟度測定装置の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…入力装置  １２…習熟度測定用問題提示部  １３…タイマー  １４…ＣＡＤモデルデータ作成部  １５…設計手法手順およびコマンド操作組み合わせ手順の抽出部  １６…設計手法手順比較部  １７…コマンド操作組み合わせ手順比較部  １８…非習熟点判断部  １９…補強用教材選択出力部  ２０…データファイル  ２１…出力データ
【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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