(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記習熟度算出部は、前記正誤判断部により問題の解答が正解であると判断された場合に、前記正誤判断部により問題の解答が不正解であると判断された場合よりも、習熟度を高く設定するとともに、前記平均解答時間算出部が算出した解答時間の平均値と、前記第2の通信部が受信した解答時間との差分を算出し、その差分が大きいほど習熟度を高く設定する、請求項1に記載の学習システム。
問題ごとにその問題を解答するのに要した解答時間に対する偏差値を、前記第2の通信部が受信した解答時間、および前記平均解答時間算出部が算出した解答時間の平均値に基づいて算出する偏差値算出部を、前記サーバーが更に備える、請求項1または請求項2に記載の学習システム。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態にかかる学習システムについて図面を参照して説明する。
【0011】
まず、本発明の一実施形態にかかる学習システムの概要を説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる学習システムの概要図である。本図に示すように、学習システム1は、サーバー10と、複数(
図1に示す例では4つ)の問題解答者用PC200A、200B、200C、200D(問題解答者用情報処理装置)、および問題出題者用PC300(問題出題者用情報処理装置)を備える。サーバー10、問題解答者用PC200A、200B、200C、200D、および問題出題者用PC300は、有線または無線のネットワークを介して互いに接続されている。
【0012】
サーバー10は、問題解答者用PC200A、200B、200C、200Dのそれぞれに、テストデータを配信する配信サーバーである。
【0013】
問題解答者用PC200A、200B、200C、200Dは、パーソナルコンピューター(Personal Computer)であって、
図1に示すように、問題解答者A〜Dごとに一台ずつ用意される。問題解答者用PC200A、200B、200C、200Dは、サーバー10から配信されたテストデータに示される問題を表示する表示装置、および表示した問題に対する解答を受け付ける解答受付装置としての役割を果たす。
【0014】
また、問題解答者用PC200A、200B、200C、200Dは、基本的に同じ構成である。このため以下では、問題解答者用PCごとに区別して説明する場合に符号「200」の末尾に「A」や「B」等を付けて表記し、問題解答者用PCごとに区別しないで説明する場合に符号「200」の末尾に「A」や「B」等を付けずに「問題解答者用PC200」と表記する。
【0015】
問題出題者用PC300は、パーソナルコンピューターであって、
図1に示すように、問題出題者により操作される。問題出題者用PC300は、問題出題者による操作のもと、サーバー10へテストデータを配信すべき旨を指示する配信指示やテストデータを生成すべき旨を指示するテストデータ生成指示を送信する。
【0016】
続いて、本発明の一実施形態にかかる学習システムの詳細な構成を説明する。
図2は、本発明の一実施形態にかかる学習システム1のサーバー10、問題解答者用PC200、および問題出題者用PC300の各構成を示すブロック図である。
【0017】
サーバー10は、記憶部20、ネットワークインターフェイス部30(通信部)、制御ユニット50等を備える。
【0018】
ネットワークインターフェイス部30は、LANボード等の通信モジュールから構成される。当該ネットワークインターフェイス部30は、後述する通信制御部57により制御される。
【0019】
記憶部20は、HDD(Hard Disk Drive)等の大容量の記憶装置である。記憶部20には、後述する問題データベース21、成績データベース22、統計データベース23等が記憶されている。
【0020】
制御ユニット50は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、及びROM(Read Only Memory)等から構成される。制御ユニット50は、上記のROMまたは記憶部20に記憶されたサーバー制御プログラムが上記のCPUに実行されることにより、制御部51、テストデータ生成部52、正誤判断部53、平均解答時間算出部54、偏差値算出部55、習熟度算出部56、および通信制御部57として機能する。なお、制御ユニット50の上記の構成は、サーバー制御プログラムに基づく動作によらず、それぞれハード回路により構成されてもよい。
制御部51は、サーバー10の全体的な動作制御を司る。制御部51は、記憶部20やネットワークインターフェイス部30等と接続されている。制御部51は、接続されている上記各機構の動作制御や、各機構との間での信号又はデータの送受信を行う。
【0021】
テストデータ生成部52は、問題出題者用PC300から送信される指示に従って、記憶部20の問題データベース21に記憶されている複数の問題の中から問題を抽出して、テストデータを生成する機能を有する。
【0022】
正誤判断部53は、各問題解答者用PC200から送信される解答の正誤判断を行う機能を有する。解答の正誤判断は、各問題解答者用PC200から送信された解答と、問題データベース21に記憶されている正解解答とを比較することにより行われる。
【0023】
平均解答時間算出部54は、各問題解答者用PC200から送信される問題の解答時間の平均値を問題ごとに算出する機能を有する。
図1に示す学習システム1では、平均解答時間算出部54は、問題解答者用PC200A、200B、200C、200Dの各PCから送信される解答時間の合計をPCの台数である4で除することで解答時間の平均値を算出する。
【0024】
偏差値算出部55は、問題ごとにその問題を解答するのに要した解答時間に対する偏差値を算出する機能を有する。具体的には、偏差値算出部55は、下記の計算式に基づき偏差値を算出する。
(解答時間−解答時間の平均値)/標準偏差×10+50
【0025】
習熟度算出部56は、問題ごとにその問題に対する各問題解答者の習熟度を算出する機能を有する。詳細は後述するが、習熟度算出部56は、正誤判断部53による正誤判断結果に加えて、各問題解答者用PC200から送信される問題の解答時間および平均解答時間算出部54が算出した解答時間の平均値に基づいて、習熟度を算出する。
【0026】
通信制御部57は、ネットワークインターフェイス部30によるデータの通信処理を制御する機能を有する。
【0027】
続いて、問題解答者用PC200の構成を説明する。問題解答者用PC200は、表示部210、入力部220、ネットワークインターフェイス部230、および制御ユニット250等を備える。
【0028】
表示部210は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)や有機EL(OLED:Organic Light-Emitting Diode)ディスプレイを含んで構成される。表示部210には、例えば、サーバー10から配信されたテストデータに示される問題が表示される。
【0029】
入力部220は、キーボードやマウス等の入力デバイスである。問題解答者用は、当該入力部220を用いて問題解答者用PC200に様々な指示を入力する。なお、表示部210の前面にタッチパネルが配置されている場合は、当該タッチパネルが入力部220としての役割を果たす。
【0030】
ネットワークインターフェイス部230は、LANボード等の通信モジュールから構成される。当該ネットワークインターフェイス部230は、後述する通信制御部255により制御される。
【0031】
制御ユニット250は、CPU、RAM、及びROM等から構成される。制御ユニット250は、上記のROMや記憶部等に記憶された問題解答者用PC制御プログラムが上記のCPUに実行されることにより、制御部251、表示制御部252、受付部253、解答時間計数部254、および通信制御部255として機能する。なお、制御ユニット250の上記の構成は、問題解答者用PC制御プログラムに基づく動作によらず、それぞれハード回路により構成されてもよい。
制御部251は、問題解答者用PC200の全体的な動作制御を司る。制御部251は、表示部210や入力部220等と接続されている。制御部251は、接続されている上記各機構の動作制御や、各機構との間での信号又はデータの送受信を行う。
【0032】
表示制御部252は、表示部210による表示動作を制御する機能を有する。
【0033】
受付部253は、入力部220を用いて問題解答者により入力された指示を受け付ける機能を有する。
【0034】
解答時間計数部254は、表示部210が表示した問題を問題解答者が解答するまでに要した解答時間を問題ごとに計数する機能を有する。
【0035】
通信制御部255は、ネットワークインターフェイス部230によるデータの通信処理を制御する機能を有する。
【0036】
続いて、問題出題者用PC300の構成を説明する。問題出題者用PC300は、表示部310、入力部320、ネットワークインターフェイス部330、および制御ユニット350等を備える。
【0037】
表示部310は、問題解答者用PC200における表示部210と基本的に同じ構成である。また、入力部320は、問題解答者用PC200における入力部220と基本的に同じ構成である。また、ネットワークインターフェイス部330は、問題解答者用PC200におけるネットワークインターフェイス部230と基本的に同じ構成である。
【0038】
制御ユニット350は、CPU、RAM、及びROM等から構成される。制御ユニット350は、上記のROMや記憶部等に記憶された問題出題者用PC制御プログラムが上記のCPUに実行されることにより、制御部351、表示制御部352、受付部353、および通信制御部354として機能する。
【0039】
制御部351は、問題出題者用PC300の全体的な動作制御を司る。制御部351は、表示部310や入力部320等と接続されている。制御部351は、接続されている上記各機構の動作制御や、各機構との間での信号又はデータの送受信を行う。
【0040】
表示制御部352は、表示部310による表示動作を制御する機能を有する。
【0041】
受付部353は、入力部320を用いて問題出題者により入力された指示を受け付ける機能を有する。
【0042】
通信制御部354は、ネットワークインターフェイス部330によるデータの通信処理を制御する機能を有する。
【0043】
続いて、問題解答者用PC200の表示部210に表示される画面や、学習システム1において取り扱われるデータを用いて、上記の構成を更に詳細に説明する。
【0044】
図3(A)および
図3(B)は、問題解答者用PC200の表示部210に表示される画面の一例を示す図である。
【0045】
サーバー10から配信されるテストデータは、複数の問題から構成されている。表示部210は、表示制御部252による制御のもと、当該複数の問題を順次表示する。
【0046】
図3(A)に示すように、表示部210は、まずテストデータに示される複数の問題のうち一問目の問題を示す問題画面D1を表示する。問題画面D1には、解答を受け付けるための複数のチェックボックスd1および「次の問題に進む」ボタンd2が配置されている。問題画面D1において、問題解答者により何れかのチェックボックスd1が選択され、その後に「次の問題に進む」ボタンd2が選択された場合に、受付部253は、チェックボックスd1により選択された解答を一問目の問題の解答として受け付ける。また、解答時間計数部254は、表示部210に問題画面D1が表示されてから、「次の問題に進む」ボタンd2が選択されるまでの時間を、一問目の問題を解答するのに要した解答時間として計数する。また、問題解答者により「次の問題に進む」ボタンd2が選択された場合、表示部210は、表示制御部252による制御のもと、表示する画面を
図3(B)に示す二問目の問題を示す問題画面D2に切り替える。このようにして、サーバー10から配信されたテストデータに示される問題の全ての解答を受付部253が受け付けた場合に、テストが完了する。
【0047】
テストが完了した場合、通信制御部255は、ネットワークインターフェイス部230を介して、受付部253が受け付けた解答および解答時間計数部254が計数した解答時間をサーバー10へ送信する。
【0048】
サーバー10の通信制御部57が、ネットワークインターフェイス部30を介して、各問題解答者用PC200から送信された上記の解答および解答時間を受信した場合、記憶部20は、成績データベース22に受信した上記の解答および解答時間を記憶する。
【0049】
図4(A)は、成績データベース22に記憶されるデータの一例を示す図である。
図4(A)に示すように、成績データベース22には、各問題解答者用PC200から送信された上記の解答および解答時間を含む解答データが、問題解答者ごとに記憶されている。
【0050】
図4(B)は、
図4(A)に示した解答データの一例を示す図である。
図4(B)に示すように、解答データは、問題番号、問題内容、解答の正誤、および解答時間を示す情報から構成されている。問題番号とは、問題を識別するために割り振られた固有の番号である。また、問題内容とは、問題の種別を示すものであり、
図4(B)に示す例では、「算数」といった科目名や、「文章題」といった単元が示されている。解答の正誤は、その問題の解答が正解であるか不正解であるかを示す情報である。当該解答の正誤の情報は、正誤判断部53により成績データベース22に記憶される。
【0051】
成績データベース22に各問題解答者用PC200から送信された解答および解答時間を含む解答データが記憶された後、制御部51や平均解答時間算出部54等により、当該成績データベース22を用いて統計データベース23が生成される。
図5(A)は、統計データベース23に記憶されるデータの一例を示す図である。
【0052】
制御部51は、成績データベース22を参照して、各問題についてその問題を正解した問題解答者の数を計数することで、問題ごとの正解率を算出する。また、平均解答時間算出部54は、成績データベース22を参照して、問題を解答するまでに要した解答時間の平均値を算出する。
図5(A)に示すように、統計データベース23には、制御部51や平均解答時間算出部54による制御のもと、正解率および解答時間の平均値が問題ごとに記憶される。なお、平均解答時間算出部54は、解答時間の分布を示す解答時間分布グラフを生成し、当該生成した解答時間分布を統計データベース23に追加してもよい。
【0053】
上記の統計データベース23に記憶される正解率および解答時間の平均値は、制御部51や平均解答時間算出部54による制御のもと、
図6に示すように、問題データベース21にも追加される。問題データベース21に追加された当該解答時間の平均値は、テストデータ生成部52がテストデータを生成する際に用いられる。
【0054】
上記の統計データベース23を用いて、偏差値算出部55は、解答時間に対する偏差値を算出する。また、習熟度算出部56は、上記の統計データベース23を用いて習熟度を算出する。算出された偏差値および習熟度は、偏差値算出部55や習熟度算出部56等による制御のもと、
図5(B)に示すように、成績データベース22の解答データに追加される。また、正解率および平均解答時間の情報も、成績データベース22の解答データに追加される。
【0055】
ここで、習熟度算出部56は、正誤判断部53により問題の解答が正解であると判断された場合に、正誤判断部53により問題の解答が不正解であると判断された場合よりも、習熟度を高く設定する。
図5(B)に示す例では、正解である問題1、問題2、および問題5の習熟度を、不正解である問題3および4の習熟度よりも高く設定されている。
【0056】
また、習熟度算出部56は、平均解答時間算出部54が算出した解答時間の平均値と、問題解答者用PC200から送信された解答時間との差分を算出し、その差分が大きいほど習熟度を高く設定する。
図5(B)に示す例では、問題1および問題2はともに正解であるが、解答時間が平均解答時間よりも短い時間である問題1のほうが、解答時間が平均解答時間よりも長い時間である問題2よりも習熟度が高く設定されている。
【0057】
例えば下記の(1)〜(4)の場合、習熟度算出部56は、(1)の場合を一番習熟度を低く設定し、(2)の場合をその次に習熟度を低く設定する。また、習熟度算出部56は、(4)の場合を一番習熟度を高く設定し、(3)の場合をその次に習熟度を高く設定する。
(1)問題が不正解であり、かつ解答時間が平均解答時間よりも長い
(2)問題が不正解であり、かつ解答時間が平均解答時間よりも短い
(3)問題が正解であり、かつ解答時間が平均解答時間よりも長い
(4)問題が正解であり、かつ解答時間が平均解答時間よりも短い
【0058】
なお、
図5(B)に示す例では、問題2および問題5は、ともに上記の(3)の場合であるが、習熟度算出部56は、解答時間の平均値と問題解答者用PC200から送信された解答時間との差分がより長い問題2の習熟度を、問題5の習熟度よりも高く設定する。
【0059】
続いて、上記の構成を備える学習システム1の具体的な動作の流れについて説明する。
図7、
図8および
図9は、学習システム1の動作の流れを示すフローチャートである。
【0060】
問題出題者用PC300において、受付部353が問題出題者により入力されたテスト生成指示を受け付けた場合(ステップS10においてYES)、通信制御部354は、ネットワークインターフェイス部330を介してテスト生成指示をサーバー10へ送信する(ステップS11)。上記のテスト生成指示には、問題出題者が希望する問題数および問題出題者が想定する解答時間の情報が含まれる。
【0061】
サーバー10は、問題出題者用PC300から送信されたテスト生成指示を受信すると(ステップS20)、テストデータ生成部52が当該受信したテスト生成指示に従ってテストデータを生成する(ステップS21)。テストデータ生成部52は、受信したテスト生成指示に示される問題数および解答時間を満たすように、問題データベース21に記憶される平均解答時間に基づいて、問題データベース21から問題を抽出してテストデータを生成する。具体的には、テストデータ生成部52は、平均解答時間の合計値がテスト生成指示に示される解答時間を超えないように、問題データベース21から問題を抽出する。
【0062】
テストデータの生成後、サーバー10の通信制御部57は、ネットワークインターフェイス部30を介して問題出題者用PC300へテストデータを送信する(ステップS22)。
【0063】
問題出題者用PC300は、サーバー10から送信されたテストデータを受信すると(ステップS12)、表示制御部352が、表示部310にテストデータを表示させる(ステップS13)。
【0064】
その後、受付部353がテスト配信指示を受け付けた場合(ステップS14においてYES)、通信制御部354は、ネットワークインターフェイス部330を介してサーバー10へテスト配信指示を送信する(ステップS15)。当該テスト配信指示には、テストデータの配信先となる問題解答者用PCを特定する情報が含まれる。
【0065】
サーバー10は、問題出題者用PC300から送信されたテスト配信指示を受信すると(ステップS23)、通信制御部57が、ネットワークインターフェイス部30を介して、ステップS21の処理で生成したテストデータをテスト配信指示に示される各問題解答者用PCへ配信する(ステップS24)。
【0066】
各問題解答者用PC200は、サーバー10から配信されたテストデータを受信すると(ステップS40)、表示制御部252が、表示部210にテストデータに示される最初の問題を表示させる(ステップ41)。
【0067】
その後、受付部253が解答の入力を受け付けると(ステップS42においてYES)、解答時間計数部254は、解答時間を計数する(ステップS43)。
【0068】
問題の解答が全問終了しない場合(ステップS44においてNO)、表示制御部252は、表示部210にテストデータに示される次の問題を表示させ(ステップS45)、ステップS42の処理に戻る。
【0069】
問題の解答が全問終了した場合(ステップS44においてYES)、通信制御部255は、ネットワークインターフェイス部230を介して、受付部253が受け付けた解答および解答時間計数部254が計数した解答時間を示すデータをサーバー10へ送信する(ステップS46)。
【0070】
サーバー10は、問題解答者用PC300から送信された解答および解答時間を示すデータを受信する(ステップS25)と、正誤判断部53が解答の正誤判断を行う(ステップS26)。そして、サーバー10は、記憶部20の問題データベース21、成績データベース22、および統計データベース23を更新する処理を行う(ステップS27)。具体的には、サーバー10は、受信した解答および解答時間、正誤判断部53が生成した解答の正誤、平均解答時間算出部54が算出した平均解答時間、および偏差値算出部55が算出した解答時間に対する偏差値等を問題データベース21、成績データベース22、および統計データベース23に追加する処理を行う。
【0071】
ステップS27の処理後、習熟度算出部56は、統計データベース23等を参照して習熟度を算出し、当該算出した習熟度を成績データベース22に追加する処理を行う(ステップS28)。
【0072】
習熟度の算出後、制御部51は、問題データベース21、成績データベース22、および統計データベース23から、必要なデータを抽出して問題出題者用データを生成する(ステップS29)。そして、通信制御部57は、ネットワークインターフェイス部30を介して問題出題者用データを問題出題者用PC300へ送信する(ステップS30)。問題出題者用PC300は、サーバー10から送信された問題出題者用データを受信すると(ステップS16)、表示制御部352が、表示部310に問題出題者用データを表示させる(ステップS17)。
【0073】
図10は、表示部310に表示される問題出題者用データの一例を示す図である。サーバー10の制御部51は、問題データベース21、成績データベース22、および統計データベース23から、各問題解答者の解答データ、および問題ごとの正解率、平均解答時間、解答時間分布グラフ等を抽出することにより、
図10に示すような問題出題者用データを生成する。問題出題者は、表示画面D3に示されたリンクを用いて選択することで、所望のデータを閲覧することができる。各問題解答者の解答データには、問題ごとの習熟度の情報が含まれているため、問題出題者は各問題解答者の習熟度を確認することができる。
【0074】
図9に戻って、サーバー10の制御部51は、問題データベース21、成績データベース22、および統計データベース23から、必要なデータを抽出して問題解答者用データを生成する(ステップS31)。そして、通信制御部57は、ネットワークインターフェイス部30を介して問題解答者用データを各問題解答者用PC200へ送信する(ステップS32)。各問題解答者用PC200は、サーバー10から送信された問題解答者用データを受信すると(ステップS47)、表示制御部252が、表示部210に問題解答者用データを表示させる(ステップS48)。
【0075】
図11は、表示部210に表示される問題解答者用データの一例を示す図である。サーバー10の制御部51は、問題データベース21、成績データベース22、および統計データベース23から、各問題解答者の解答データを抽出することにより、
図11に示すような問題解答者用データを生成する。問題解答者は、表示画面D4を閲覧することで、問題ごとの習熟度を知ることができる。
【0076】
ここで習熟度算出部56は、算出した習熟度が予め定められた習熟度以上であるか否かを判定する。そして、習熟度算出部56は、習熟度が予め定められた習熟度未満である問題について、問題データベース21からその問題と同内容(同種別)に分類されている問題を抽出して、抽出した問題を問題解答者用データに含める。こうすることにより、
図11に示すように、表示画面D4には、習熟度が予め定められた習熟度未満である問題について、その問題と同種別の問題を表示するためのリンクが設けられる。問題解答者は、リンク先の問題を解くことにより習熟度を高めることができる。
【0077】
なお、本発明は、上記の実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。
【0078】
例えば、上記の実施の形態のように問題出題者用の情報処理装置としてパーソナルコンピューターを用いるのではなく、タブレットやスマートフォン等の携帯端末を用いてもよい。問題解答者用の情報処理装置としてタブレットやスマートフォン等の携帯端末を用いてもよい。
【0079】
また、上記の実施の形態で説明した制御プログラムをコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、ハードディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリーなどに記録されたものとしてもよい。この場合、当該制御プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体が、本発明の一実施形態となる。