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特開2022-163824教育支援装置、教育支援方法、およびプログラム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022163824
(43)【公開日】2022-10-27
(54)【発明の名称】教育支援装置、教育支援方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
   G06Q 50/20 20120101AFI20221020BHJP
   G09B 19/00 20060101ALI20221020BHJP
【FI】
G06Q50/20
G09B19/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021068887
(22)【出願日】2021-04-15
(71)【出願人】
【識別番号】398063593
【氏名又は名称】株式会社ワオ・コーポレーション
(71)【出願人】
【識別番号】517014826
【氏名又は名称】セカンドサイトアナリティカ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100115749
【弁理士】
【氏名又は名称】谷川 英和
(72)【発明者】
【氏名】堀内 陽介
【テーマコード(参考)】
5L049
【Fターム(参考)】
5L049CC34
(57)【要約】
【課題】生徒の学習を適切に支援できる教育支援装置を提供する。
【解決手段】単元を識別する単元識別子と対応付けられた3以上の各単元についての成績に関する情報をそれぞれ有する2以上の成績情報を用いて取得された単元間の相関関係に関する相関情報が格納される相関格納部103と、相関情報を用いて、3以上の各単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する単元選択部109と、単元選択部109が取得した1以上の単元識別子に対応する情報を出力する出力部111と、を備えた。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
単元を識別する単元識別子と対応付けられた3以上の各単元についての成績に関する情報をそれぞれ有する2以上の成績情報を用いて取得された単元間の相関関係に関する相関情報が格納される相関格納部と、
前記相関情報を用いて、前記3以上の各単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する単元選択部と、
前記単元選択部が取得した1以上の単元識別子に対応する情報を出力する出力部と、を備えた教育支援装置。
【請求項2】
2以上の成績情報が格納される成績格納部と、
前記成績格納部に格納される2以上の成績情報を用いて、2つの単元間の相関情報を取得し、前記相関格納部に蓄積する相関取得部と、をさらに備えた請求項1記載の教育支援装置。
【請求項3】
前記相関情報により2以上のグループにグループ分けされた単元識別子のグループを示すグループ情報が格納されるグループ格納部をさらに備え、
前記単元選択部は、前記単元識別子のグループを利用して、1以上の単元識別子を取得する請求項1または請求項2記載の教育支援装置。
【請求項4】
前記相関格納部に格納された相関情報を用いて、前記3以上の単元の単元識別子を、2以上のグループにグループ分けし、グループ分けされた前記3以上の単元の単元識別子のグループを示すグループ情報を前記グループ格納部に蓄積するグループ生成部をさらに備えた請求項3記載の教育支援装置。
【請求項5】
前記単元選択部は、3以上の各単元について、前記相関格納部に格納されている相関情報を用いて、他の単元との相関関係が強い単元ほど、重要度が高い単元であることを示す重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得する請求項1から請求項4記載の教育支援装置。
【請求項6】
前記単元選択部は、3以上の各単元について、すべての単元の中での重要度情報を取得する請求項5記載の教育支援装置。
【請求項7】
前記単元選択部は、3以上の各単元について、前記相関格納部に格納されている相関情報であって、各単元が属するグループ内の他の単元との間の2以上の相関情報を用いて、グループ内の他の単元との相関関係が強い単元ほど、グループ内での重要度が高い単元であることを示すグループ内での重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得する請求項3または請求項4記載の教育支援装置。
【請求項8】
単元の選択についての制約条件が格納される制約格納部をさらに備え、
前記単元選択部は、前記制約条件を満たす数の単元識別子を取得する、請求項1から請求項5いずれか一項に記載の教育支援装置。
【請求項9】
単元識別子と対応付けられた1以上の問題情報が格納される問題格納部と、
前記単元選択部が取得した1以上の各単元識別子に対応する1以上の問題情報を前記問題格納部から取得する問題取得部と、をさらに備え、
前記出力部は、前記問題取得部が取得した1以上の問題情報を有する情報を、前記単元選択部が取得した1以上の単元識別子に対応する情報として出力する、請求項1から請求項8いずれか一項に記載の教育支援装置。
【請求項10】
生徒の各単元の学力に関する情報を有する学力情報が格納される学力格納部をさらに備え、
前記単元選択部は、前記学力情報をさらに用いて、前記生徒に対する1以上の単元識別子を取得する、請求項1から請求項9いずれか一項に記載の教育支援装置。
【請求項11】
単元を識別する単元識別子と対応付けられた3以上の各単元についての成績に関する情報をそれぞれ有する2以上の成績情報を用いて取得された単元間の相関関係に関する相関情報が格納される相関格納部と、単元選択部と、出力部とを用いて行われる教育支援方法であって、
前記単元選択部が、前記相関情報を用いて、前記3以上の各単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する単元選択ステップと、
前記出力部が、前記単元選択ステップで取得した1以上の単元識別子に対応する情報を出力する出力ステップと、を備えた教育支援方法。
【請求項12】
単元を識別する単元識別子と対応付けられた3以上の各単元についての成績に関する情報をそれぞれ有する2以上の成績情報を用いて取得された単元間の相関関係に関する相関情報が格納される相関格納部にアクセス可能なコンピュータを、
前記相関情報を用いて、前記3以上の各単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する単元選択部と、
前記単元選択部が取得した1以上の単元識別子に対応する情報を出力する出力部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生徒の教育を支援する教育支援装置等に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の技術として、学習者の過去の行動履歴に基づいて、学習者が解答したテストの問題に対して教示情報を付与するものが知られていた(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-98253号公報(第1頁、第1図等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来においては、3以上の単元間の関連性を利用して、生徒の学習を適切に支援することが行われていなかった。
【0005】
本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであり、生徒の学習を適切に支援することができる教育支援装置、教育支援方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の教育支援装置は、単元を識別する単元識別子と対応付けられた3以上の各単元についての成績に関する情報をそれぞれ有する2以上の成績情報を用いて取得された単元間の相関関係に関する相関情報が格納される相関格納部と、相関情報を用いて、3以上の各単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する単元選択部と、単元選択部が取得した1以上の単元識別子に対応する情報を出力する出力部と、を備えた教育支援装置である。
【0007】
かかる構成により、3以上の単元の相関関係を利用して、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0008】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、2以上の成績情報が格納される成績格納部と、成績格納部に格納される2以上の成績情報を用いて、2つの単元間の相関情報を取得し、相関格納部に蓄積する相関取得部と、をさらに備えるようにしてもよい。
【0009】
かかる構成により、成績情報を用いて取得した単元間の相関情報を利用して、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0010】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、相関情報により2以上のグループにグループ分けされた単元識別子のグループを示すグループ情報が格納されるグループ格納部をさらに備え、単元選択部は、単元識別子のグループを利用して、1以上の単元識別子を取得するようにしてもよい。
【0011】
かかる構成により、相関関係によりグループ分けされた単元間のグループを利用して、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0012】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、相関格納部に格納された相関情報を用いて、3以上の単元の単元識別子を、2以上のグループにグループ分けし、グループ分けされた3以上の単元の単元識別子のグループを示すグループ情報をグループ格納部に蓄積するグループ生成部をさらに備えるようにしてもよい。
【0013】
かかる構成により、相関情報を用いてグループ分けされた単元間のグループを利用して、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0014】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、単元選択部は、3以上の各単元について、相関格納部に格納されている相関情報を用いて、他の単元との相関関係が強い単元ほど、重要度が高い単元であることを示す重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得するようにしてもよい。
【0015】
かかる構成により、重要度が高い単元識別子を取得することができ、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0016】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、単元選択部は、3以上の各単元について、すべての単元の中での重要度情報を取得するようにしてもよい。
【0017】
かかる構成により、すべての単元の中で重要度が高い単元識別子を取得することができ、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0018】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、単元選択部は、3以上の各単元について、相関格納部に格納されている相関情報であって、各単元が属するグループ内の他の単元との間の2以上の相関情報を用いて、グループ内の他の単元との相関関係が強い単元ほど、グループ内での重要度が高い単元であることを示すグループ内での重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得するようにしてもよい。
【0019】
かかる構成により、各グループ内の単元の中で重要度が高い単元識別子を取得することができ、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0020】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、単元の選択についての制約条件が格納される制約格納部をさらに備え、単元選択部は、制約条件を満たす数の単元識別子を取得するようにしてもよい。
【0021】
かかる構成により、制約に応じた数の単元識別子を取得することができる。
【0022】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、単元識別子と対応付けられた1以上の問題情報が格納される問題格納部と、単元選択部が取得した1以上の各単元識別子に対応する1以上の問題情報を問題格納部から取得する問題取得部と、をさらに備え、出力部は、問題取得部が取得した1以上の問題情報を有する情報を、単元選択部が取得した1以上の単元識別子に対応する情報として出力するようにしてもよい。
【0023】
かかる構成により、3以上の単元の相関関係を利用して、適切な1以上の単元の問題情報を出力することができ、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0024】
また、本発明の教育支援装置は、前記教育支援装置において、生徒の各単元の学力に関する情報を有する学力情報が格納される学力格納部をさらに備え、単元選択部は、学力情報をさらに用いて、生徒に対する1以上の単元識別子を取得する、教育支援装置としてもよい。
【0025】
かかる構成により、生徒の学力情報を利用して、生徒の学習を適切に支援することができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明による教育支援装置等によれば、生徒の学習を適切に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
図1】本発明の実施の形態における教育支援装置のブロック図
図2】同教育支援装置の動作について説明するフローチャート
図3】同教育支援装置の動作について説明するフローチャート
図4】同教育支援装置の成績管理表の一例を示す図(図4(a))および成績管理表から取得した単元識別子の一例を示す図(図4(b))
図5】同教育支援装置の相関管理表の一例を示す図
図6】同教育支援装置のグループ管理表の一例を示す図
図7】同教育支援装置の制約管理表の一例を示す図(図7(a)、図7(b))
図8】同教育支援装置の重要度管理表の一例を示す図(図8(a))、および学力情報を利用する場合に取得される重要度管理表の一例を示す図(図8(b))
図9】同教育支援装置の問題管理表の一例を示す図
図10】同教育支援装置の表示例を示す図
図11】同教育支援装置の学力管理表の一例を示す図
図12】同教育支援装置の表示例を示す図
図13】本発明の実施の形態におけるコンピュータシステムの外観の一例を示す図
図14】同コンピュータシステムの構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、教育支援装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【0029】
(実施の形態)
図1は、本実施の形態における教育支援装置1のブロック図である。
【0030】
教育支援装置1は、成績格納部101、相関取得部102、相関格納部103、グループ生成部104、グループ格納部105、学力格納部106、制約格納部107、問題格納部108、単元選択部109、問題取得部110、出力部111および受付部112を備える。
【0031】
成績格納部101には、2以上の成績情報が格納される。成績情報は、3以上の各単元についての成績に関する情報を有する情報である。
成績情報は、3以上の各単元についての成績に関する情報を、単元を識別する単元識別子と対応付けて有している。一の成績情報は、例えば、一人の生徒の3以上の各単元についての成績に関する情報を、各単元を識別する単元識別子と対応付けて有する情報である。一の成績情報は、通常、一の教科に含まれる3以上の各単元についての成績に関する情報を有する情報である。成績格納部101に格納される2以上の成績情報は、複数の生徒の成績情報でもよく、一人の生徒の情報でもよい。例えば、2以上の成績情報は、複数の各生徒の2以上の成績情報であってもよい。単元識別子は、単元を識別する名称であってもよく、単元に割り当てられたコード等であってもよい。各単元についての成績に関する情報を、以下、単元成績情報と呼ぶ場合がある。
【0032】
単元成績情報は、例えば、単元について行われた試験の正解率や、点数や、偏差値等である。点数は、複数のテストの合計点であってもよく、平均点や中間点等の複数のテストの点数の代表値等であってもよい。単元成績情報は、例えば、成績についての評価値や、成績の指標であってもよい。単元成績情報は、例えば、数値で表される情報、または数値か可能な情報である。単元成績情報は、例えば、正規化された情報や、標準化された情報や、正規化することが可能な情報や、標準化することが可能な情報であることがより好ましい。
【0033】
教科とは、例えば、教育の指導内容を、性質等によって分類して編成したものである。教科は、例えば、国語、社会、算数、数学、理科、外国語(例えば、英語、フランス語等)である。
単元とは、教育対象の中の一連のまとまりである。単元とは、学習対象の一定の範囲と言ってもよい。単元は、例えば、指導内容の、教科より細分化された単位である。例えば、国語の単元は、比喩表現、小説の主題、論理関係、指示語の内容等である。また、数学の単元は、数と式、二次関数、図形の性質、確率、式と証明、整数の性質、三角関数等である。英語の単元は、例えば、時制、不定詞、動名詞、受動態、助動詞、比喩、仮定法等である。なお、一単元の大きさ、広さは問わない。
【0034】
なお、成績情報は、一の科目に含まれる3以上の各単元についての成績に関する情報を有する情報であってもよい。科目は、例えば、教科を細分化した単位であって、1または2以上の単元を含む単位である。例えば、理科に含まれる科目は、物理や化学、生物等である。また、国語に含まれる科目は、現代文や、古文や漢文等である。
【0035】
成績格納部101には、複数の教科にそれぞれ対応付けられた複数の成績情報が格納されてもよい。成績情報は、例えば、対応する教科の教科識別子と対応付けられて、成績格納部101に格納されてもよい。例えば、成績格納部101には、複数の教科の教科識別子とそれぞれ対応付けられた複数の成績情報が格納されてもよい。成績情報に対応する教科とは、例えば、成績情報が有する単元成績情報に対応する単元を含む教科である。教科識別子は、例えば、教科名や、教科に割り当てられたコード等を有する情報である。成績情報は、例えば、対応する科目の科目識別子と対応付けられて、成績格納部101に格納されてもよい。科目識別子は、例えば、科目名や、科目に割り当てられたコード等を有する情報である。
【0036】
また、成績情報は、例えば、対応する生徒の生徒識別子と対応付けられて、成績格納部101に格納されてもよい。生徒識別子とは、生徒名であってもよく、学籍番号や、生徒番号等の、生徒に割り当てられたコード等であってもよい。なお、ここでの生徒は、教育が行われる対象となるユーザと考えてもよい。ここでの生徒は、学生であってもよく、予備校生であってもよく、塾生であってもよく、受講生であってもよい。
【0037】
また、成績情報は、例えば、対応する試験の試験識別子と対応付けられて、成績格納部101に格納されてもよい。試験識別子は、試験に割り当てられたコードや、試験の名称や、試験の対象となる学年や、試験の日付の少なくとも一部や、試験の教科の教科識別子や、試験の単元の単元識別子のうちの1または2以上を有する情報である。
【0038】
また、成績情報は、学年や、受講コース、所属する学校や、志望校等の、成績情報に対応する生徒の属性を示す属性情報と対応付けられて格納されていてもよい。
【0039】
成績格納部101は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも実現可能である。かかることは、他の格納部についても同様である。
【0040】
相関取得部102は、成績格納部101に格納される2以上の成績情報を用いて、2つの単元間の相関情報を取得し、相関格納部103に蓄積する。2つの単元間とは、例えば、成績情報が有する3以上の単元から2つの単元の組を取り出す場合の、各組の2つの単元間である。ここでの2つの単元間とは、例えば、2以上の成績情報を用いて取得される複数組の2つの単元間であってもよく、予め用意された複数組の2つの単元間であってもよい。相関情報は、2つの単元間の相関関係に関する情報である。相関情報は、成績情報に基づく単元間の相関関係に関する情報である。相関情報は、例えば、2つの単元間の相関係数である。2つの単元間の相関係数は、例えば、複数の成績情報からそれぞれ取得される2つの単元のそれぞれに対応する単元成績情報の組を用いて算出される。また、相関情報は、2つの単元間の相関関係を示す情報であれば、相関係数に限定されない。相関情報は、例えば、第一の単元に対応する2以上の各テストや問題に対する得点を要素とする第一のベクトル(P11,P12,・・・,P1n)と、第二の単元に対応する2以上の各テストや問題に対する得点を要素とする第二のベクトル(P21,P22,・・・,P2n)との類似度である。なお、ベクトルの類似度を算出する技術は公知技術である。また、相関情報は、例えば、第一の単元に対応する2以上の各テストや問題に対する得点の分布と、第二の単元に対応する2以上の各テストや問題に対する得点の分布との類似度であってもよい。
【0041】
例えば、相関取得部102は、2以上の各成績情報から、2つの単元の組み合わせ毎に、それぞれの単元に対応する単元成績情報の組を取得し、同じ2つの単元の組み合わせ毎に、各成績情報から取得した単元成績情報の2以上の組を用いて、2つの単元間の相関情報である相関係数を取得する。例えば、相関取得部102は、単元成績情報が数値である場合、この数値を用いて、2つの単元間の相関係数を算出し、単元成績情報が数値でない場合、各単元成績情報に対応する数値を取得し、取得した単元成績情報の2以上の組を用いて、単元成績情報の組に対応する2つの単元間の相関情報を取得する。なお、上記で説明した相関情報を取得する処理は、一例であり、相関取得部102が相関情報を取得する処理は、上記の処理に限定されない。相関係数を算出する処理については公知技術であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0042】
相関取得部102は、例えば、取得した2つの単元間の相関情報を、対応する2つの単元の単元識別子と対応付けて相関格納部103に蓄積する。
【0043】
なお、相関取得部102は、成績情報が教科識別子と対応付けて格納されている場合、教科識別子ごとに、相関情報を取得し、取得した相関情報を、教科識別子と対応付けて蓄積してもよい。
【0044】
また、相関取得部102は、成績情報が科目識別子と対応付けて格納されている場合、科目識別子ごとに、相関情報を取得し、取得した相関情報を、科目識別子と対応付けて蓄積してもよい。
【0045】
また、相関取得部102は、成績情報が生徒識別子と対応付けて格納されている場合、生徒識別子ごとに、相関情報を取得し、取得した相関情報を、生徒識別子と対応付けて蓄積してもよい。
【0046】
また、相関取得部102は、成績情報が生徒の属性情報と対応付けて格納されている場合、学年等の属性情報ごとに、相関情報を取得し、取得した相関情報を、生徒の属性情報と対応付けて蓄積してもよい。
【0047】
相関格納部103には、2以上の成績情報を用いて取得された複数組(例えば、3組以上)の単元間の相関関係に関する相関情報が格納される。相関格納部103には、例えば、相関情報が、相関情報に対応する2つの単元の単元識別子と対応付けられて格納される。格納される相関情報は、例えば、相関係数である。相関格納部103には、相関情報が、さらに、教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報のうちの1以上と対応付けられて格納されてもよい。
【0048】
本実施の形態においては、一例として、相関格納部103に、成績格納部101に格納された2以上の成績情報を用いて相関取得部102が取得した相関情報が蓄積される場合について説明する。ただし、相関格納部103に格納される相関情報は、相関取得部102が成績格納部101に格納された成績情報を用いて取得した相関情報に限定されるものではなく、例えば、図示しない受信部が、成績格納部101に格納される成績情報と同様の成績情報を用いて、相関取得部102と同様の相関情報を取得する装置(図示せず)等から受信した相関情報が、相関格納部103に蓄積されるようにしてもよい。なお、相関取得部102が取得した相関情報以外の相関情報が相関格納部103に格納される場合、成績格納部101および相関取得部102は省略してもよい。
【0049】
グループ生成部104は、相関格納部103に格納された相関情報を用いて、3以上の単元の単元識別子を、2以上のグループにグループ分けし、グループ分けされた3以上の単元の単元識別子のグループを示すグループ情報をグループ格納部105に蓄積する。グループ情報は、例えば、各グループに属する単元識別子を有する情報であってもよい。また、グループ情報は、単元識別子と、単元識別子が属するグループのグループ識別子とを対応付けて有する情報であってもよい。グループ識別子は、例えば、グループ名や、グループに割り当てられたコードであってもよい。ただし、グループ識別子は、これらの情報に限定されない。なお、グループ情報は、例えば、同じグループに属する単元識別子を特定可能な情報であれば、上記のような情報に限定されない。ここでのグループ分けは、グループ化や、グループの生成と考えてもよい。
【0050】
例えば、グループ生成部104は、対応する相関情報が、単元間の相関が高いことを示す単元識別子が同じグループとなるよう、単元識別子をグループ分けする。例えば、相関格納部103に格納されている相関情報が相関係数である場合、グループ生成部104は、値の大きい一の相関係数と対応付けられた2つの単元識別子が同じグループとなるよう、単元識別子をグループ分けする。
【0051】
グループ生成部104は、例えば、相関情報を用いてクラスタリングにより単元識別子のグループ化を行う。例えば、グループ生成部104は、2つの単元識別子に対応する相関情報を、2つの単元識別子が識別する単元間の類似度の尺度(例えば、距離)として用いて、クラスタリングを行う。例えば、相関格納部103に格納された相関情報が相関係数である場合、グループ生成部104は、2つの単元識別子に対応付けられた相関係数が大きいほど、2つの単元識別子が識別する単元間の距離が短いと判断することにより、単元識別子をクラスタリングして、単元識別子のグループ分けを行う。グループ生成部104が利用するクラスタリングは、例えば、教師なし機械学習の一つと考えてもよい。なお、グループ生成部104は、教師有り機械学習によりクラスタリングを行うようにしてもよい。
【0052】
グループ分けに利用されるクラスタリングは、最短距離法、群平均法、またはウォード法等の階層的クラスタリングであってもよく、k-means法等の非階層的クラスタリングであってもよい。
【0053】
なお、ここでは、クラスタリングによりグループ分けを行うようにしたが、グループ生成部104が行うグループ分けの処理は、クラスタリングの処理に限定されるものではなく、クラスタリング以外の公知のグループ分けの処理により、グループ分けを行ってもよい。例えば、相関情報が、相関係数のように、値が高いほど相関が高いことを示す情報である場合、グループ生成部104は、単元識別子間の相関情報が閾値以上である(または、閾値より大きい)単元識別子が同じグループとなるよう、単元識別子をグループ分けしてもよい。また、例えば、相関情報が、値が小さいほど相関が高いことを示す情報である場合、グループ生成部104は、単元識別子間の相関情報が閾値以下である(または、閾値より小さい)単元識別子が同じグループとなるよう、単元識別子をグループ分けしてもよい。また、例えば、グループ生成部104は、相関情報を、対応する単元識別子が識別する単元間の類似度の尺度(例えば、距離)として利用することにより、クラスタリング以外のグループ分けの処理を行って、単元識別子のグループ分けを行ってもよい。
【0054】
グループ生成部104は、教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせごとに、これらの1または2以上の組み合わせと対応付けられた相関情報を用いて、単元識別子のグループ分けを行うようにしてもよい。そして、グループ生成部104は、取得したグループ情報を、これらの1または2以上の組み合わせと対応付けてグループ格納部105に蓄積してもよい。例えば、グループ生成部104は、同じ教科識別子と対応付けられた相関情報を用いて、教科識別子ごとに、相関情報と対応付けられた単元識別子のグループ分けを行ってもよい。例えば、グループ生成部104は、同じ生徒識別子と対応付けられた相関情報を用いて、生徒識別子ごとに、相関情報と対応付けられた単元識別子のグループ分けを行ってもよい。また、グループ生成部104は、対応付けられた属性情報である学年が同じであり、かつ対応付けられた教科識別子が同じである相関情報を用いて、学年別の教科ごとに、相関情報と対応付けられた単元識別子のグループ分けを行ってもよい。
【0055】
グループ生成部104は、例えば、受付部112が受け付ける、教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせを指定する情報に応じて、指定された教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせと対応付けられた相関情報を用いてグループ分けを行ってもよい。
【0056】
グループ生成部104がグループ分けにより生成するグループの数は2以上であればよく、その数は、問わない。グループ生成部104が生成するグループの数は、予め決められていてもよく、決められていなくてもよい。例えば、グループ分けを行う処理が、k-means法等のように予めグループ数の指定が必要な処理である場合、グループ数を予め指定しておく必要がある。グループの数は、グループ分けする単元数が増加するに応じて、連続的または段階的に増加するよう、単元数を変数とする増加関数や、単元数とグループ数とを対応付けて有するテーブル等を用いて決定してもよい。また、グループの数は、グループ生成部104が実行するグループ分けの処理によって決定されてもよい。また、生成するグループの数は、上限が予め決められていてもよい。
【0057】
グループ生成部104がグループ分けしたグループは、一部の単元識別子が2以上のグループ間で重複してないグループであることが好ましいが、重複があるグループであってもよい。
【0058】
グループ格納部105には、グループ情報が格納される。グループ情報は、相関情報により2以上のグループにグループ分けされた3以上の単元の単元識別子のグループを示す情報である。グループ格納部105に格納される単元識別子のグループのうちの2以上は、その一部の単元識別子が重複していないことが好ましいが、重複していてもよい。
【0059】
グループ格納部105に格納されているグループ情報は、さらに、教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせと対応付けられて、格納されていてもよい。
【0060】
後述する単元選択部109が単元識別子の取得の際に、グループ情報を利用しない場合、グループ生成部104やグループ格納部105等は削除可能である。
【0061】
学力格納部106には、1または2以上の生徒の学力情報が格納される。学力情報は、生徒の各単元の学力に関する情報を有する情報である。学力情報は、例えば、1または2以上、好ましくは3以上の各単元の単元識別子と対応付けられた、各単元の学力に関する情報を有する情報である。各単元の学力に関する情報を、以下、単元学力情報と呼ぶ場合がある。単元学力情報とは、例えば、各単元について行われた1または2以上の試験についての生徒の正解率や、正解率と目標とする正解率との差である。単元学力情報とは、例えば、各単元について行われた1または2以上の試験についての生徒の点数や、点数と目標点との差である。ここでの点数は、同じ単元についての1または2以上テストの点数の平均点や中間値等の代表値であってもよい。また、ここでの点数は、標準化された点数や、正規化された点数であってもよい。例えば、ここでの点数は、試験が全問正解であった場合の点数に対する、生徒の点数の比率を示す点数であってもよい。また、例えば、ここでの点数は、生徒の点数の偏差値等であってもよい。かかることは、目標点についても同様である。単元学力情報は、単元についての生徒の成績や習熟度等を示す評価値であってもよく、評価値と評価値についての目標値との差であってもよい。
【0062】
学力格納部106には、例えば、1または2以上の各生徒の学力情報が、各生徒の生徒識別子と対応付けられて格納される。学力格納部106には、学力情報が、さらに、教科識別子、科目識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせと対応付けて格納されていてもよい。例えば、教科識別子と生徒識別子とに対応付けられた学力情報は、生徒識別子が識別する生徒の、教科識別子が示す教科の学力情報である。かかることは、科目識別子についても同様である。ここでの属性情報は、例えば、学力情報に対応する生徒の属性情報(例えば、生徒の学年等)である。例えば、属性情報は、学力情報に対応する生徒の属性を取得する際に利用される情報である。なお、生徒識別子と対応付けられた属性情報が、格納部(図示せず)に予め格納されている場合、この属性情報を用いて、生徒の属性を取得可能であるため、学力情報は、属性情報と対応付けられていなくてもよい。
【0063】
制約格納部107は、単元の選択についての制約条件が格納される。例えば、制約条件は、後述する単元選択部109が、1または2以上の単元識別子を取得する際に利用する、取得する単元識別子数の制約となる条件である。例えば、単元選択部109は、制約条件を満たす数の単元識別子を取得する。
【0064】
制約条件は、例えば、生徒識別子と対応付けられて制約格納部107に格納されていてもよい。例えば、生徒識別子と対応付けられた制約条件は、この生徒識別子が示す生徒について1以上の単元識別子を取得する際に、取得する単元識別子の数を制約する条件である。
【0065】
制約条件は、例えば、金額や時間である。制約条件である金額は、例えば、生徒が受講する講義や講習の受講金額である。ここでの受講金額は、例えば、生徒が受講する講義や講習の予算である。例えば、制約条件が、受講金額である場合、例えば、受講する単元数と予め決められた単元当たりの受講金額との積が、制約条件である受講金額以下となるよう、受講する単元数が制約される。なお、受講する単元の単元識別子と、対応する単元について受講する場合の受講金額とが、格納部(図示せず)等に予め格納されている場合、この格納されている情報から取得する受講する単元に対応する受講金額の合計が、制約条件である受講金額以下となるよう、受講する単元数が制約される。受講金額である制約条件には、上記のように、生徒識別子が対応付けられていてもよい。
【0066】
制約条件である時間は、例えば、試験時間や、受講時間である。制約条件である時間は、例えば、生徒が受ける試験の試験時間や、生徒が受ける講義や講習等の時間である。例えば、制約条件が、試験時間である場合、例えば、単元数と、予め決められた単元当たりの制限時間との積が、制約条件である試験時間以下となるよう、試験に出題される単元数が制約される。制限時間は、対応する単元についての1以上の問題の回答に対して設定された回答時間と考えてもよい。なお、受講する単元の単元識別子と、対応する単元について行われる試験の試験時間とが、格納部(図示せず)等に予め格納されている場合、この格納されている情報から取得する受講する単元に対応する制限時間の合計が、制約条件である試験時間以下となるよう、受講する単元数が制約される。
【0067】
制約条件が、制約格納部107に蓄積されるタイミングやトリガー等は問わない。例えば、制約条件を有する単元識別子を出力する指示等を受付部112が受け付けるようにし、この指示を受け付けた場合に、受付部112が、制約条件を、制約格納部107に蓄積し、単元選択部109が、後述するように1以上の単元識別子を取得するようにしてもよい。
【0068】
なお、制約条件が不要である場合、制約格納部107は省略してもよい。
【0069】
問題格納部108には、単元識別子と対応付けられた1以上の問題情報が格納される。単元識別子と対応付けられた問題情報とは、例えば、単元識別子が示す単元についての問題情報である。単元についての問題情報は、例えば、単元についての理解度を確認したり評価したりするための問題情報である。問題情報は、例えば、問題を出力するために用いられる情報であり、具体的には、文字列や画像、動画像、音声等の1または2以上の組み合わせを有する情報である。問題情報は、問題に対応する解答の情報をさらに有していてもよい。
【0070】
問題情報は、さらに、教科識別子、科目識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせと対応付けられて、問題格納部108に格納されていてもよい。教科識別子と対応付けられた問題情報は、例えば、教科識別子が示す教科の問題の情報である。科目識別子と対応付けられた問題情報は、例えば、科目識別子が示す科目の問題の情報である。属性情報と対応付けられた問題情報は、例えば、属性情報が示す属性に対応した問題の情報である。例えば、属性情報である学年と対応付けられた問題情報は、その学年に対応した問題である。例えば、属性情報である学習コースと対応付けられた問題情報は、その学習コースに対応した問題である。
【0071】
なお、問題情報を出力しない場合のように、問題情報が不要である場合、問題格納部108は省略してもよい。
【0072】
単元選択部109は、相関情報を用いて、3以上の各単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する。単元選択部109が取得する1以上の単元識別子は、例えば、3以上の各単元識別子が示す単元の中から効率的な学習を行うために選択される1以上の単元の単元識別子や、効率的に生徒の学力を診断するために選択される1以上の単元の単元識別子である。
【0073】
単元選択部109は、例えば、3以上の各単元について、相関格納部103に格納されている相関情報を用いて、他の単元との相関関係が強い単元ほど、重要度が高い単元であることを示す重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得する。3以上の各単元とは、例えば、相関格納部103に格納されている複数の相関情報とそれぞれ対応付けられた単元識別子が識別する単元である。重要度情報とは、対応する単元の重要度を示す情報である。例えば、単元選択部109は、1以上の他の単元との間の相関を示す相関情報を取得し、取得した相関情報が示す値をパラメータとする増加関数により、重要度情報を算出する。なお、1以上の他の単元は、他のすべての単元でも良いし、一部の単元でも良い。一部の単元は、例えば、同じグループの他の単元である。
【0074】
例えば、単元選択部109は、3以上の各単元について、すべての単元の中での重要度を取得する。ここでのすべての単元とは、例えば、相関格納部103に格納されている複数の相関情報と対応付けられている単元識別子から重複がないよう取得した単元識別子のすべてである。例えば、単元選択部109は、すべての各単元を識別する単元識別子について、他のすべての単元識別子との間の相関を示す相関情報を取得し、取得した相関情報が示す値の合計や平均値や中央値等の代表値が示す値を、対応する単元識別子の重要度情報として取得する。例えば、相関情報が、相関係数である場合、相関係数の値が大きいほど単元間の相関関係が強いことから、相関係数の合計や代表値の値が大きいほど、他の単元との相関関係が強い単元と考えることができるため、このようにして取得した重要度情報は、値が大きいほど、対応する単元の重要度が高いことを示す重要度情報となる。なお、重要度を相関の合計などで表現した場合、例えば、数学の「正負の数」のように基礎的な単元は重要度が高くなることから、重要度の取得に平均的な学習点数との差をさらに利用することで、関連性は高いにも関わらず点数が低くなりがちな単元であっても学習の重要度が高いものとして評価できるようにすることが好ましい。
【0075】
そして、単元選択部109は、すべての単元を識別する単元識別子の中から、単元識別子について取得した重要度情報が、選択条件を満たす単元識別子を取得する。例えば、選択条件は、対応する重要度情報を重要度が高いものから並べた順位が、予め決められた順位以内であるという条件や、対応する重要度情報が示す値が、重要度が閾値以上または閾値より高いことを示す値であるという条件である。ただし、選択条件は、このような条件に限定されない。
【0076】
例えば、相関情報が相関係数であり、重要度情報が、相関係数の合計や、相関係数の平均値等の代表値である場合、単元選択部109は、対応する重要度情報を値が大きいものから並べた順位が、予め決められた順位までの単元識別子を、取得した重要度情報が選択条件を満たす単元識別子として取得してもよい。
【0077】
また、例えば、相関情報が相関係数であり、重要度情報が、相関係数の合計や、相関係数の平均値等の代表値である場合、単元選択部109は、対応する重要度情報が閾値よりも大きいまたは閾値以上の単元識別子を、取得した重要度情報が選択条件を満たす単元識別子として取得してもよい。
【0078】
単元選択部109は、例えば、単元識別子のグループを利用して、1以上の単元識別子を取得してもよい。ここでの単元識別子のグループとは、例えば、グループ格納部105にグループごとに対応付けて格納されている単元識別子が示している単元識別子のグループである。単元選択部109は、例えば、3以上の各単元について、相関格納部103に格納されている相関情報であって、各単元が属するグループ内の他の単元との間の2以上の相関情報を用いて、グループ内の他の単元との相関関係が強い単元ほど、グループ内での重要度が高い単元であることを示すグループ内での重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得する。
【0079】
例えば、単元選択部109は、各グループに属する各単元識別子について重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子をグループごとに取得してもよい。
【0080】
例えば、単元選択部109は、各グループに属する各単元を識別する単元識別子について、各単元が属するグループ内の他の単元との間の2以上の相関情報を取得し、取得した相関情報が示す値の合計や平均値や中央値等の代表値が示す値等を、対応する単元識別子の、単元識別子が識別する単元が属するグループ内の重要度情報として取得する。例えば、相関情報が、相関係数である場合、上記と同様に、取得した重要度情報は、値が大きいほど、対応する単元のグループ内での重要度が高いことを示す重要度情報となる。
【0081】
そして、単元選択部109は、各グループに属する単元を識別する単元識別子の中から、グループごとに、単元識別子について取得した重要度情報が、選択条件を満たす単元識別子を取得する。例えば、選択条件は、対応する重要度情報を重要度が高いものから並べた順位が、グループ内において予め決められた順位以内であるという条件や、対応する重要度情報が示す値が、重要度が閾値以上または閾値より高いことを示す値であるという条件である。ただし、選択条件は、このような条件に限定されない。
【0082】
また、単元選択部109は、一のグループに属する各単元識別子について重要度情報を取得し、取得した重要度情報が選択条件を満たす1以上の単元識別子を一のグループに属する単元識別子から取得してもよい。この場合の一のグループは、例えば、受付部112が、キーボードやタッチパネル等の入力デバイス(図示せず)等を介して受け付けたグループを指定する情報が指定するグループである。
【0083】
例えば、単元選択部109は、一のグループに属する各単元を識別する単元識別子について、同じグループに属する他の単元との間の2以上の相関情報を取得し、取得した相関情報が示す値の合計や平均値や中央値等の代表値が示す値等を、対応する単元識別子の、一のグループ内の重要度情報として取得する。例えば、相関情報が、相関係数である場合、上記と同様に、取得した重要度情報は、値が大きいほど対応する単元のグループ内での重要度が高いことを示す重要度情報となる。
【0084】
そして、単元選択部109は、一のグループに属する各単元を識別する単元識別子について取得した重要度情報が、選択条件を満たす単元識別子を取得する。例えば、選択条件は、対応する重要度情報を重要度が高いものから並べた順位が、予め決められた順位以内であるという条件や、対応する重要度情報が示す値が、重要度が閾値以上または閾値より高いことを示す値であるという条件である。
【0085】
なお、単元選択部109は、各単元を識別する単元識別子の重要度情報を、各単元以外のすべての単元について取得した相関情報と、各単元が属する各グループ内での重要度の組み合わせにより取得してもよい。例えば、各単元と、他のすべての単元との間で取得した相関情報の合計と、各単元と、各単元が属するグループ内の他の単元との間で取得した相関情報の合計を、各単元を識別する単元識別子の重要度情報として取得してもよい。
【0086】
また、単元選択部109は、例えば、各単元と、他のすべての単元との間で取得した相関情報の平均値等の代表値と、各単元と、各単元が属するグループ内の他の単元との間で取得した相関情報の平均値等の代表値とを取得し、さらに取得した代表値の代表値(例えば平均値等)を、各単元を識別する単元識別子の重要度情報として取得してもよい。また、この処理に代えて、単元選択部109は、例えば、各単元と、他のすべての単元との間で取得した相関情報と、各単元と、各単元が属するグループ内の他の単元との間で取得した相関情報との代表値(例えば平均値等)を、各単元を識別する単元識別子の重要度情報として取得してもよい。
【0087】
上記のいずれの場合も、相関情報が相関係数である場合、例えば、取得した重要度情報は、値が大きいほど、対応する単元のグループ内での重要度が高いことを示す重要度情報となる。
【0088】
なお、上記のいずれの場合も、他のすべての単元との間で取得した相関情報や、その合計値や、代表値と、単元が属するグループの他の単元との間で取得した相関情報や、その合計値や、代表値とで、重みづけを変えるようにしてもよい。
【0089】
なお、単元選択部109は、学力格納部106に格納されている学力情報をさらに用いて、生徒に対する1以上の単元識別子を取得してもよい。例えば、単元選択部109は、学力格納部106に、一の生徒識別子と対応付けて格納されている学力情報をさらに用いて、この一の生徒識別子が識別する生徒に対する1以上の単元識別子を取得してもよい。単元選択部109は、学力情報を、上述したような、すべての単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する場合や、各グループからそれぞれ単元識別子を取得する場合や、一のグループから、1以上の単元識別子を取得する場合のいずれの場合に利用してもよい。
【0090】
例えば、一の生徒識別子が識別する生徒に対する1以上の単元識別子を取得する場合、上記のように、3以上の各単元について、上記のいずれかの場合と同様に、各単元と他の単元との相関情報とを用いて上記の重要度情報を取得するとともに、さらに、一の生徒識別子と対応付けられて学力格納部106に格納されている学力情報から、各単元に対応する点数と目標点との差を取得し、この差を用いて、上記で各単元について取得した重要度情報を補正することにより、各単元の重要度情報を取得し、このようにして取得した重要度情報が、上記のような選択条件を満たす単元を識別する1以上の単元識別子を取得するようにしてもよい。各単元に対応する点数は、例えば、各単元のテストの点数や平均点、偏差値等であってもよく、各単元の評価を示す点数であってもよい。各単元に対応する点数は、例えば、生徒の各単元の成績を示す点数や、学力を示す点数と考えてもよい。
【0091】
ここでの各単元に対応する点数と目標点との差を用いた補正は、例えば、差が大きくなるほど、重要度情報が示す重要度が高くなるような補正であり、例えば、重要度情報が示す値に対して、差を乗算したり加算したりする処理である。単元選択部109は、学力情報が、各単元の単元識別子と対応付けられた、一の生徒の各単元の点数と目標点との差を有する場合には、各単元に対応する差を適宜、学力格納部106から単元識別子を用いて検索等を行って読み出せばよく、学力情報が、各単元の単元識別子と対応付けられた、一の生徒の各単元の点数と目標点とを有する場合、各単元に対応する点数と目標点とを読み出して、読み出した目標点から点数を減算することにより、点数と目標点との差を取得してもよい。
【0092】
ここでの相関情報を用いた各単元についての重要度情報の取得は、すべての単元との間の相関情報を用いた重要度情報の取得であってもよく、各単元が属するグループ内の他の単元との間の相関情報を用いた重要度情報の取得であってもよく、これらの組み合わせによる重要度情報の取得であってもよい。
【0093】
また、例えば、一の生徒識別子が識別する生徒に対する1以上の単元識別子を取得する場合、上記のように、各単元について重要度情報を取得する際に、上記のいずれかの場合と同様に、各単元と他の単元との相関情報とを用いて上記の重要度情報を各単元について取得するとともに、さらに、一の生徒識別子と対応付けられて学力格納部106に格納されている学力情報を用いて、各単元が属するグループ内の複数の単元(好ましくは、すべての単元)に対応する点数と目標点との差の平均値等の代表値を取得し、この差を用いて、上記で各単元について取得した重要度情報を補正することにより、各単元の重要度情報を取得し、このようにして取得した重要度情報が、上記のような選択条件を満たす単元を識別する単元識別子を取得するようにしてもよい。このようにすることで、例えば、相関から算出される単元そのものの重要度に加えて、生徒ごとの学習における重要度(言い換えれば優先度)が決定される。
【0094】
ここでの各単元に対する、各単元が属するグループ内の複数の単元に対応する点数と目標点との差の代表値を用いた補正は、上記と同様に、差が大きくなるほど、各重要度情報が示す重要度が高くなるような補正であり、例えば、重要度情報が示す値に対して、差を乗算したり加算したりする処理である。
【0095】
なお、単元選択部109は、一の生徒識別子と対応付けられて学力格納部106に格納されている学力情報を用いて、各単元に対応する点数と目標点との差と、各単元が属するグループ内の複数の単元に対応する点数と目標点との差の平均値等の代表値と、を取得し、その両方を用いて、各単元について相関情報を用いて取得した重要度情報を補正するようにしてもよい。例えば、各単元について相関情報を用いた重要度情報が示す値に、各単元に対応する点数と目標点との差を乗算し、さらに、各単元が属するグループ内の複数の単元に対応する点数と目標点との差の平均値等の代表値を乗算して得られた値を、補正した重要度情報として用いるようにしてもよい。このようにすることで、例えば、上記と同様に、生徒ごとの学習における重要度が決定される。
【0096】
なお、上記のように相関情報を用いて取得した重要度情報を、学力情報を用いて補正することにより、補正した重要度情報を取得することは、相関情報と、学力情報とを用いて重要度情報を取得することと考えてもよい。
【0097】
なお、受付部112が、一の生徒識別子を指定する情報を受け付けるようにし、受け付けた一の生徒識別子に対応する学力情報を用いて、単元選択部109が、一以上の単元識別子を取得するようにしてもよい。このようにして取得される1以上の単元識別子は、例えば、一の生徒識別子が示す生徒が効率よく学習を行うために重要な1以上の単元を識別する単元識別子と考えてもよい。
【0098】
単元選択部109は、例えば、制約条件を満たす数の単元識別子を取得するようにしてもよい。例えば、制約条件が、受講金額等の金額である場合、単元選択部109は、取得する1または2以上の単元識別子に対応する金額(例えば、1または2以上の単元識別子が識別する単元を受講したりするために要する金額)の合計が制約条件である金額以下となるような数の単元識別子を取得する。例えば、取得する単元識別子の数と、一の単元識別子が識別する単元に対応する金額(例えば、一の単元を受講するための金額)の積が、制約条件である金額以下となる数の単元識別子を取得する。例えば、制約条件である金額を、一の単元を受講する金額で除算して、金額に対応する単元数を取得して、この単元数の単元識別子を取得するようにしてもよい。また、例えば、取得する1または2以上の単元識別子にそれぞれ対応する金額の合計が制約条件である金額以下となる数の単元識別子を取得してもよい。また、例えば、予め格納部(図示せず)等に格納されている金額と、単元数とを対応付けた表から、金額に対応する単元数を取得し、この単元数の単元識別子を取得するようにしてもよい。
【0099】
例えば、金額である制約条件が生徒識別子と対応付けられて制約格納部107に格納されている場合、単元選択部109は、この生徒識別子について、1以上の単元識別子を取得する際に、この制約条件を満たす数の単元識別子を取得する。例えば、一の生徒識別子と対応付けられた学力情報を用いて、上記のように1以上の単元識別子を取得する際に、この一の生徒識別子に対応づけられた金額である制約情報を満たす数の単元識別子を取得する。
【0100】
なお、単元選択部109は、取得する1または2以上の単元識別子に対応する金額の合計が、制約条件である金額以下であって、最大となる数の単元識別子を取得することが好ましい。
【0101】
また、例えば、制約条件が、試験時間や受講時間等の時間である場合、単元選択部109は、取得する1または2以上の単元識別子が識別する単元の問題を有する試験や、取得する1または2以上の単元識別子が識別する単元の授業を受けるために要する時間の合計が制約条件である時間以下となるような数の単元識別子を取得する。例えば、取得する単元識別子の数と、一の単元識別子が識別する単元に対応する時間(例えば、一の単元の問題に設定される解答時間や、一の単元の授業を受講するための時間)の積が、制約条件である時間以下となる数の単元識別子を取得する。また、例えば、取得する1または2以上の単元識別子にそれぞれ対応する時間の合計が制約条件である時間以下となる数の単元識別子を取得してもよい。
【0102】
例えば、生徒の学力を診断するための試験の問題の単元を選択する場合において、この試験の試験時間を制約条件として制約格納部107に格納しておくことにより、単元選択部109は、試験時間である制約条件を満たす数の単元識別子を取得する。
【0103】
単元選択部109は、取得する1または2以上の単元識別子に対応する時間の合計が、制約条件である時間以下であって、最大となる数の単元識別子を取得することが好ましい。
【0104】
なお、制約条件に対応する数の単元識別子を取得することを指定する条件が、上述した選択条件に含まれていてもよい。
【0105】
単元選択部109は、教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせごとに、1以上の単元識別子を取得してもよい。例えば、単元選択部109は、教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせと対応付けられて相関格納部103、グループ格納部105、学力格納部、および制約格納部107等に格納されている相関情報等の情報を適宜用いて1以上の単元識別子を取得してもよい。
【0106】
例えば、受付部112が、教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせについて、1以上の単元識別子を取得する指示を受け付けた場合に、単元選択部109は、この指示が示す教科識別子、科目識別子、生徒識別子、および属性情報の1または2以上の組み合わせごとに、1以上の単元識別子を取得してもよい。
【0107】
なお、単元選択部109が、1以上の単元識別子を取得する処理は上記の処理に限定されない。また、重要度情報を取得する処理等も、上記に限定されるものではない。また、上記の各処理で説明した閾値は、同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【0108】
問題取得部110は、単元選択部109が取得した1以上の各単元識別子に対応する1以上の問題情報を問題格納部108から取得する。なお、後述する出力部111が問題情報を出力しない場合のように、問題情報を取得する必要がない場合、問題取得部110は省略してもよい。
【0109】
出力部111は、単元選択部109が取得した1以上の単元識別子に対応する情報を出力する。単元選択部109が取得した1以上の単元識別子に対応する情報は、例えば、単元選択部109が取得した1以上の単元識別子であってもよく、単元選択部109が取得した1以上の単元識別子が識別する単元に関連した情報であってもよい。なお、単元に関連した情報は、例えば、1以上の単元識別子に対応付けられて格納部(図示せず)に格納されている。また、単元に関連した情報とは、例えば、単元に対応する受講コースや、受講講座等の識別子であってもよい。また、出力部111は、問題取得部110が取得した1以上の問題情報を有する情報を、単元選択部109が取得した1以上の単元識別子に対応する情報として出力してもよい。また、出力部111は、問題情報とともに、対応する単元識別子を出力してもよい。なお、問題情報を出力する際に、予め格納部(図示せず)等に格納されているテンプレート等に、問題情報を配置して出力するようにしてもよい。
【0110】
ここでの出力とは、モニタへの表示、プリンタへの印字、音出力、外部の装置への送信、記録媒体への蓄積、他の処理装置や他のプログラム等への処理結果の引渡し等を含む概念である。出力部111は、モニタやプリンタ等の出力デバイスを含むと考えても含まないと考えてもよい。出力部111は、例えば、出力デバイスのドライバーソフトまたは、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現される。
【0111】
受付部112は、例えば、相関格納部103に格納された相関情報を用いて1または2以上の単元識別子を取得して、取得した単元識別子に対応する情報を出力する指示を、ユーザや他の装置等から受け付ける。この指示は、例えば、学力格納部106に格納されている学力情報を利用する指示を有していてもよく、この場合、この指示は、例えば、利用する学力情報に対応づけられた生徒識別子等を有していてもよい。また、この指示は、グループ格納部105に格納されるグループ情報を利用して単元識別子を取得する指示を有していてもよい。例えば、受付部112が受け付ける指示は、取得した単元識別子に対応する情報として、取得した単元識別子に対応する問題情報を出力する指示であってもよい。また、受付部112は、制約条件を受け付けてもよい。例えば、上記のような1または2以上の単元識別子を取得して、取得した単元識別子に対応する情報を出力する指示であって、制約条件を有する指示を受け付けてもよい。上記の例えば、受付部112は、受け付けた制約条件を、制約格納部107に蓄積してもよい。
【0112】
また、受付部112は、成績格納部101に格納された成績情報を用いて、相関情報を取得する指示や、相関格納部103に格納された相関情報を用いて、グループ情報を取得する指示等を受け付けてもよい。
【0113】
なお、受付部112が受け付ける指示や情報等は、上記のような指示等に限定されるものではない。
【0114】
ここでの受け付けは、例えば、入力手段からの受付や、他の機器等から送信される入力信号の受信や、記録媒体等からの情報の読み出し等である。この入力手段は、キーボードやマウスやタッチパネルやメニュー画面によるもの等、何でも良い。受付部112は、例えば、キーボードやタッチパネル等の入力手段のデバイスドライバーや、メニュー画面の制御ソフトウェア等で実現される。なお、受付部112が単元識別子を取得する指示を受け付けない場合や、受付部が相関情報を取得する指示を受け付けない場合等のように、受付部112が不要である場合は、受付部112は省略してもよい。
【0115】
次に、教育支援装置1の動作の一例について図2のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは説明を簡単にするために、成績格納部101に、例えば、一の学年に属する複数の生徒の、一の教科についての成績情報のみが格納されている場合を例に挙げて説明する。
【0116】
(ステップS101)相関取得部102は、相関情報を取得するタイミングであるか判断する。例えば、予め決められた時刻になった場合に、相関情報を取得するタイミングであると判断してもよく、受付部112が、相関情報を取得する指示を受け付けた場合に相関情報を取得するタイミングであると判断する。ただし、相関情報を取得するタイミングの判断は、上記の判断に限定されない。相関情報を取得するタイミングである場合、ステップS102に進み、取得するタイミングでない場合、ステップS106に進む。
【0117】
(ステップS102)相関取得部102は、成績格納部101に格納されている単元識別子と対応付けられた3以上の単元成績情報を有する2以上の成績情報を用いて、3以上の単元識別子のうちの2つの単元識別子の組について、それぞれ相関情報を取得する。
【0118】
(ステップS103)相関取得部102は、ステップS102で取得した各相関情報を、対応する2つの単元識別子と対応付けて相関格納部103に蓄積する。
【0119】
(ステップS104)グループ生成部104は、相関格納部103に単元識別子と対応付けられて格納された相関情報を用いて、単元識別子をグループ分けする。例えば、クラスタリングを行ってグループ分けを行う。
【0120】
(ステップS105)グループ生成部104は、ステップS104においてグループ分けされた単元識別子のグループを示すグループ情報を、グループ格納部105に蓄積する。例えば、単元識別子にグループ識別子を対応付けたグループ情報を蓄積する。そして、ステップS101に戻る。
【0121】
(ステップS106)単元選択部109は、1以上の単元識別子を取得するタイミングであるか判断する。例えば、予め決められた時刻になった場合に、取得するタイミングであると判断してもよく、受付部112が、単元識別子を取得する指示を受け付けた場合に単元識別子を取得するタイミングであると判断する。ただし、単元識別子を取得するタイミングの判断は、上記の判断に限定されない。1以上の単元識別子を取得するタイミングである場合、ステップS107に進み、取得するタイミングでない場合、ステップS101に戻る。
【0122】
(ステップS107)単元選択部109は、単元識別子を、学力格納部106に格納されている一の生徒識別子と対応付けられた学力情報を用いて取得するか判断する。例えば、ステップS106等で受け付けた単元識別子を取得する指示が、一の生徒識別子と対応付けられた学力情報を用いて単元識別子を取得する指示である場合、学力情報を用いる取得であると判断する。学力情報を用いる取得である場合、ステップS117に進み、学力情報を用いない取得である場合、ステップS108に進む。
【0123】
(ステップS108)単元選択部109は、相関格納部103に格納されている相関情報と対応付けられた単元識別子を、ユニーク処理等を行って重複がないよう取得する。なお、すべての単元識別子を重複なく取得できれば、この処理以外の処理により単元識別子を取得してもよい。例えば、グループ格納部105から、単元識別子を重複なく取得してもよい。また、予め用意された複数の単元識別子を格納部(図示せず)等から取得してもよい。
【0124】
(ステップS109)単元選択部109は、カウンターmの値に1を代入する。
【0125】
(ステップS110)単元選択部109は、ステップS108で取得した単元識別子のうちのm番目の単元識別子について、この単元識別子と対応付けられて相関格納部103に格納されている複数の相関情報を用いて重要度情報を取得する。ここで取得する重要度情報は、m番目の単元識別子と、他のすべての単元識別子との間の相関情報を用いて取得される重要度情報であってもよく、m番目の単元識別子と、m番目の単元識別子が属するグループの他の単元識別子との間の相関情報を用いて取得される重要度情報であってもよく、その両方の組み合わせにより取得される重要度情報であってもよい。重要度情報は、例えば、単元識別子と対応付けて、図示しない格納部等に一時記憶する。なお、単元識別子の順番はどのように決定してもよい。
【0126】
(ステップS111)単元選択部109は、カウンターmの値を1インクリメントする。
【0127】
(ステップS112)単元選択部109は、ステップS108で取得した単元識別子にm番目の単元識別子があるか判断する。ある場合、ステップS110に戻り、ない場合、ステップS113に進む。
【0128】
(ステップS113)単元選択部109は、制約格納部107から制約情報を読み出す。例えば、単元選択部109は、学力情報を用いない場合に利用することが予め指定された制約情報を読み出してもよい。例えば、単元選択部109は、試験時間等の時間である制約情報を読み出す。
【0129】
(ステップS114)単元選択部109は、ステップS113で読み出した制約情報を満たす数の、ステップS110で単元識別子について取得した重要度情報が、予め用意された選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得する。ここで取得する単元識別子は、すべての単元識別子の中から、重要度情報を用いて取得される単元識別子であってもよく、各グループからそれぞれ、重要度情報を用いて取得される単元識別子であってもよい。単元識別子をすべての単元識別子の中から取得するか、各グループからそれぞれ取得するかは、予め決められていてもよく、受付部112が受け付ける単元識別子を取得する指示等により指定されていてもよい。
【0130】
(ステップS115)問題取得部110は、ステップS114で取得された単元識別子に対応する問題情報を、問題格納部108から取得する。
【0131】
(ステップS116)出力部111は、ステップS114で取得された単元識別子に対応する情報を出力する。例えば、ステップS113で取得した単元識別子を取得してもよく、ステップS115で取得した問題情報を出力してもよく、その両方を出力してもよい。そして、ステップS101に戻る。
【0132】
(ステップS117)単元選択部109は、一の生徒識別子と対応付けられた学力情報を用いて単元識別子を取得する処理を行う。この処理の詳細については後述する。そして、ステップS101に戻る。
【0133】
なお、図2のフローチャートにおいて、単元選択部109が、特定のグループから単元識別子を取得する場合、例えば、ステップS108の処理に代えて、特定のグループに属する単元識別子を取得し、ステップS110においては、この単元識別子のうちのm番目の単元識別子について、対応する相関情報を用いて重要度情報を取得し、ステップS114において、重要度情報が制約条件を満たす単元識別子を取得するようにすればよい。
【0134】
次に、教育支援装置1の、学力情報を用いて1以上の単元識別子を取得する動作の一例について図3のフローチャートを用いて説明する。この動作は、例えば、図2に示したステップS117の処理に相当する動作である。
【0135】
(ステップS201)単元選択部109は、一の生徒識別子と対応付けられた学力情報を学力格納部106から取得する。
【0136】
(ステップS202)単元選択部109は、相関格納部103に格納されている相関情報と対応付けられた単元識別子を、ユニーク処理等を行って重複がないよう取得する。なお、すべての単元識別子を重複なく取得できれば、この処理以外の処理により単元識別子を取得してもよい。また、予め用意された複数の単元識別子を格納部(図示せず)等から取得してもよい。
【0137】
(ステップS203)単元選択部109は、カウンターnの値に1を代入する。
【0138】
(ステップS204)単元選択部109は、ステップS202で取得した単元識別子のうちのn番目の単元識別子について、この単元識別子と対応付けられて相関格納部103に格納されている複数の相関情報と、ステップS201で取得した学力情報が有するn番目の単元識別子に対応する単元学力情報とを用いて重要度情報を取得する。学力情報が有するn番目の単元識別子に対応する単元学力情報は、例えば、生徒のn番目の単元識別子に対応する点数と目標点との差である。なお、ここで取得する重要度情報は、n番目の単元識別子と、他のすべての単元識別子との間の相関情報を用いて取得される重要度情報であってもよく、n番目の単元識別子と、n番目の単元識別子が属するグループの他の単元識別子との間の相関情報を用いて取得される重要度情報であってもよく、その両方の組み合わせにより取得される重要度情報であってもよい。重要度情報は、例えば、単元識別子と対応付けて、図示しない格納部等に一時記憶する。なお、単元識別子の順番はどのように決定してもよい。
【0139】
(ステップS205)単元選択部109は、カウンターnの値を1インクリメントする。
【0140】
(ステップS206)単元選択部109は、ステップS202で取得した単元識別子にn番目の単元識別子があるか判断する。ある場合、ステップS204に戻り、ない場合、ステップS207に進む。
【0141】
(ステップS207)単元選択部109は、制約格納部107から制約情報を読み出す。例えば、単元選択部109は、学力情報を用いる場合に利用することが予め指定された制約情報を読み出してもよい。例えば、単元選択部109は、受講金額等の金額である制約情報を読み出す。
【0142】
(ステップS208)単元選択部109は、ステップS207で読み出した制約情報を満たす数の、ステップS204で単元識別子について取得した重要度情報が、予め用意された選択条件を満たす1以上の単元識別子を取得する。ここで取得する単元識別子は、すべての単元識別子の中から、重要度情報を用いて取得される単元識別子であってもよく、各グループからそれぞれ、重要度情報を用いて取得される単元識別子であってもよい。単元識別子をすべての単元識別子の中から取得するか、各グループからそれぞれ取得するかは、予め決められていてもよく、受付部112が受け付ける単元識別子を取得する指示等により指定されていてもよい。
【0143】
(ステップS209)出力部111は、ステップS208で取得された単元識別子に対応する情報を出力する。例えば、出力部111は、ステップS208で取得した単元識別子を取得する。そして、上位の処理にリターンする。
【0144】
なお、図3に示したフローチャートにおいて、ステップS208の処理の後に、図2に示したフローチャートのステップS115と同様に、ステップS208で取得した単元識別子に対応する問題情報を取得し、取得した問題情報をステップS209で出力するようにしてもよい。
【0145】
なお、図2および図3で示したフローチャートにおいて、例えば、異なる学年を示す属性情報と異なる教科識別子との組み合わせに対応付けられた成績情報が、成績格納部101に格納されている場合、相関取得部102は、例えば、各学年と各教科識別との組み合わせに対応付けられた生成情報を用いて、学年と教科との組み合わせごとに相関情報を取得することが好ましい。また、グループ生成部104が行うグループ分けも、各学年の教科ごとに、各学年の教科と対応付けられた相関情報を用いて行うことが好ましい。また、単元選択部109は、各学年の教科ごとに、これらと対応付けられた相関情報等を用いて単元識別子を取得してもよく、特定の学年の教科ごとや、特定の学年の特定の教科について、これらと対応付けられた相関情報等を用いて単元識別子を取得してもよい。また、単元選択部109は、特定の教科について学年別に、これらと対応付けられた相関情報等を用いて単元識別子を取得してもよい。
【0146】
以下、本実施の形態における教育支援装置1の具体的な動作について説明する。
ここでは、過去5年分の中学1年生から中学3年生までの一の教科である数学についての複数の生徒の成績情報が、成績格納部101に格納されているものとする。
【0147】
図4(a)は、成績格納部101に格納されている成績情報を管理する成績管理表である。成績管理表は、「成績ID」と、「学年ID」と、「単元ID」と、「平均点」という属性を有している。「成績ID」は、成績情報の識別子であり、ここでは、成績情報に割り当てられたコードであるとする。「学年ID」は、成績情報に対応する属性情報である学年を示す名称であり、「中一」は中学一年生、「中二」は中学二年生、「中三」は中学三年生をそれぞれ示している。「単元ID」は、単元識別子であり、ここでは単元名であるとする。「成績ID」の値が同じである複数のレコード(行)が、一の生徒の一の成績情報に対応したレコードであり、「成績ID」の値が同じである「単元ID」の値が異なるレコードは、同じ成績情報の、「単元ID」の値が示す単元の単元成績情報に対応するレコードである。「成績ID」の値が同じであるレコード(行)の「学年ID」は同じ値である。「平均点」は、対応する単元の単元成績情報であり、ここでは、対応する単元について行われた1または2以上の試験の平均点を示している。なお、この平均点は、各試験の点数を、満点を100点とした場合の値に換算して算出された平均点であるとする。なお、「平均点」の「X1001」や、「X1002」等の文字は、ここでは、それぞれ平均点を表す特定の数値であるとする。
【0148】
ここで、教育支援装置1の受付部112が、ユーザ等から、成績格納部101に格納されている成績情報を用いて相関情報を行う指示を受け付けたとする。
【0149】
相関取得部102は、まず、図4に示した成績管理表の各レコードから、「学年ID」の値である「中一」、「中二」、および「中三」を、ユニーク処理等を行って重複なく取得する。そして、図4に示した成績管理表の、「学年ID」の値が、取得した1番目の値「中一」と一致するレコード(行)から、「単元ID」の値を、ユニーク処理を行って重複なく取得する。なお、ここでは「中一」を1番目の値としているが、どの「学年ID」の値を何番目の値とするかは問わない。
【0150】
図4(b)は、相関取得部102が取得した「単元ID」の値を示す図である。ここでは、3以上の「単元ID」の値が取得されたとする。
【0151】
次に、重複なく取得した「単元ID」の値から、2つの単元識別子を取り出す場合の全ての単元識別子の組み合わせを取得する。取り出した単元識別子の組み合わせは、例えば、単元識別子「正の数と負の数」および「正の数と負の数の利用」の組、単元識別子「正の数と負の数」および「加法と減法」の組、「正の数と負の数」および「乗法と除法」の組等である。
【0152】
なお、ここでは、2つの単元識別子の3以上の組を、成績情報を用いて取得するようにしたが、2つの単元識別子の3以上の組は、予め学年識別子と対応付けて格納部(図示せず)に格納されているものを読み出すようにしてもよい。
【0153】
そして、「学年ID」が上記の1番目の値「中一」であるレコードのうちの、「成績ID」の値が同じである複数のレコードから、それぞれ、「単元ID」の値が、上記で取得した単元識別子の組のうちの1番目の組の2つの単元識別子とそれぞれ一致する2つのレコードを検出し、複数のレコードからそれぞれ検出した2つのレコードの「平均点」の値の組を、各単元識別子に対応する値の複数の組として取得する。
【0154】
例えば、1番目の組の単元識別子が、「正の数と負の数」および「正の数と負の数の利用」であったとすると、それぞれに対応する「平均点」の値の組を「学年ID」が「中一」であるレコードのうちの、「成績ID」の値が同じである各レコードから取得する。なお、どの単元識別子の組を、何番目の組とするかは問わない。
【0155】
そして、1番目の組について取得した各単元識別子に対応する値の複数の組を用いて、1番目の組の単元識別子である「正の数と負の数」と「正の数と負の数の利用」との間の相関情報として、ここでは相関係数を取得する。相関係数を取得する処理は、公知技術であるため、ここでは説明を省略する。取得した相関係数の値が「y1001」であったとすると、この相関係数を、1番目の単元識別子の組「正の数と負の数」および「正の数と負の数の利用」と対応付けて、相関格納部103に蓄積する。ここでは、相関係数と、単元識別子の組とを、さらに、上記の学年識別子である「中一」と対応付けて相関格納部103に蓄積する。なお、相関係数の「y1001」等の文字は、相関係数を表す特定の値を示しているものとする。かかることは他の相関係数の文字についても同様である。
【0156】
同様の処理を行って、上記で取得した単元識別子の組のうちの2番目以降の各組の2つの単元識別子についても、それぞれ、相関情報である相関係数を取得し、取得した相関係数を、各組の2つの単元識別子と、上記の学年識別子である「中一」とに対応付けて相関格納部103に追記する。
【0157】
また、「学年ID」の値が「中一」であるレコードについて、上記のような相関情報を取得する処理が終了すると、相関取得部102は、2番目以降の「学年ID」の値、ここでは「中二」および「中三」を有するレコードについても、それぞれ、上記のように単元識別子間の相関情報を取得し、取得した相関情報を、単元識別子の組と、学年識別子と対応付けて相関格納部103に追記する。
【0158】
図5は、相関格納部103に格納された相関情報を管理する相関管理表である。相関管理表は、「学年ID」と、「単元ID」と、「相関」という属性を有している。「学年ID」は学年識別子である。「単元ID」は、単元識別子であり、ここでは、相関情報に対応する2つの単元識別子が順不同に「,(コンマ)」で区切られて配置されている。「相関」は相関情報であり、ここでは、相関係数である。例えば、「学年ID」が「中一」で、「単元ID」が「正の数と負の数,乗法と除法」で、「相関」が「y1003」であるレコード(行)は、中学一年生の「正の数と負の数」という単元と、「乗法と除法」という単元との相関係数の値が「y1003」であることを示している。
【0159】
次に、グループ生成部104は、図5に示した相関管理表により管理される相関情報を用いて、学年識別子ごとに、単元識別子のグループ分けを行う。
【0160】
まず、グループ生成部104は、図5に示した相関管理表から、「学年ID」の値が、1番目の学年識別子「中一」である各レコード(行)の情報を読み出す。そして、読み出した各レコードの「相関」の値である相関係数を、対応するレコードの「単元ID」の値が示す2つの単元識別子が識別する単元間の距離として用いてクラスタリングを行うことで、単元識別子のグループ分けを行う。なお、ここでは、相関係数の値が大きいほど、単元間の距離が短いと判断されるよう、クラスタリングを行う。そして、クラスタリングによりグループ分けした単元識別子に、グループ識別子を対応付けたグループ情報を、学年識別子と対応付けて、グループ格納部105に蓄積する。クラスタリングの処理については、公知技術であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0161】
同様にして、グループ生成部104は、2番目以降の学年識別子についてそれぞれ取得された相関情報を用いて、各学年識別子に対応する単元識別子のグループ化を行ってグループ情報を取得し、取得したグループ情報を、対応する学年識別子と対応付けてグループ格納部105に蓄積する。
【0162】
図6は、グループ格納部105に格納されたグループ情報を管理するグループ管理表である。グループ管理表は、「学年ID」と、「グループID」と、「単元ID」という属性を有している。「学年ID」は学年識別子である。「グループID」は、グループ識別子であり、グループに自動的に割り当てられる連番を有する情報であるとする。「単元ID」は、各グループを構成する単元識別子であり、1以上の単元識別子が「,(コンマ)」で区切られて配置されている。ここでは、上記のような処理により、図6に示すようなグループ管理表が得られたとする。
【0163】
次に、教育支援装置1の受付部112が、中学一年生の学力を診断するための試験用の問題を出力する指示を受け付けたとする。この指示は、学年識別子「中一」を有する情報であるとする。また、ここでは、この指示が、制約条件として、60分という試験時間の情報を有する情報であるとする。受付部がこの問題を出力する指示を受け付けると、この指示が有する制約条件を、制約格納部107に蓄積する。例えば、試験時間「60分」が、「試験時間」という制約条件の種類を示す情報と対応付けられて、制約格納部107に蓄積される。
【0164】
図7(a)は、制約格納部107に格納されている制約条件を管理する制約管理表である。制約管理表は、制約条件の種類を示す「種類」という属性と、条件の値である「条件」という属性を有している。ここでは、「種類」が「試験時間」であり、「条件」が「60分」という制約条件のレコードが新規に蓄積されたとする。
【0165】
単元選択部109は、試験用の問題を出力する指示を受け付けたため、生徒の学力情報を用いずに、単元識別子を取得する処理を開始する。
【0166】
まず、単元選択部109は、図6に示したグループ管理表の「学年ID」が「中一」である複数のレコードから、「グループID」の値を、ユニーク処理等を行って重複がないように取得する。ここでは、「G01」から「G07」までの7つのグループ識別子が取得されたとする。
【0167】
単元選択部109は、取得した7つのグループ識別子から1番目のグループ識別子「G01」を取得し、図6に示したグループ管理表の「グループID」の値が、取得したグループ識別子「G01」であるレコードの「単元ID」の値が示す複数の単元識別子を取得する。ここで取得された複数の単元識別子は、1番目のグループに属する単元識別子である。ここでは、「立体の表面積と体積」、「立体の見方と調べ方」、「立体の構成」、「資料の整理」、「近似値と有効数字」等の複数の単元識別子が取得されたとする。なお、どのグループ識別子を何番目のグループ識別子とするかは問わない。
【0168】
次に、単元選択部109は、図5に示した相関管理表から、「単元ID」の値である2つの単元識別子が、上記で取得した1番目のグループに属する複数の単元識別子のうちの1番目の単元識別子と、1番目のグループに属する他の単元識別子とに一致するレコードをすべて検出し、検出したすべてのレコードの「相関」の値である相関係数の平均値を算出する。なお、同じグループ内のどの単元識別子を何番目の単元識別子とするかは問わない。そして、算出した相関係数の平均値を、グループ内における1番目の単元識別子の重要度を示す重要度情報として、単元識別子と、グループ識別子とに対応付けて、格納部(図示せず)に蓄積する。ここでの蓄積は一時記憶であってもよい。ここで取得する重要度情報は、相関係数の平均値であるため、通常は、値が大きいほど重要度が高いことを示すものとなる。
【0169】
同様にして、1番目のグループに属する2番目以降の単元識別子についても、重要度情報を取得し、単元識別子と、グループ識別子とに対応付けて、格納部(図示せず)に蓄積する。
【0170】
また、単元選択部109は、上記で取得した7つのグループ識別子のうちの2番目以降のグループ識別子のそれぞれについても、上記と同様に、各グループに属する各単元識別子について、同じグループ内の他の単元識別子との間の相関情報である相関係数を用いて、相関係数の平均値である重要度情報を取得し、対応する重要度情報が示す重要度が最も高い単元識別子を、各グループ識別子に対応する単元識別子として取得し、グループ識別子と単元識別子とに対応付けて格納部(図示せず)に蓄積する。
【0171】
図8(a)は、単元選択部109が取得して蓄積した重要度情報を管理する重要度管理表である。重要度管理表は、「グループID」と「単元ID」と「重要度」という属性を有している。「グループID」はグループ識別子である。「単元ID」は単元識別子である。「重要度」は、各単元について学力情報等を用いて上記で算出した重要度情報である。なお、「重要度」の「j1001」等の文字は、重要度情報の特定の値を示しているものとする。かかることは以下においても同様である。
【0172】
次に、単元選択部109は、制約格納部107に、「種類」が「試験時間」である制約条件が格納されているか判断する。ここでは、図7(a)に示す制約管理表に、「種類」が「試験時間」であるレコード(行)が格納されているため、このレコードの「制約」の値である制約条件「60分」を読み出す。そして、この制約条件の値「60分」を、予め決められた1つの単元当たりの問題の回答に要する時間「10分」で除算して、問題情報を取得する単元数を決定する。この時間「10分」は、例えば、格納部(図示せず)等に予め格納されているものを読み出す。ここでは、単元数「6」が決定される。
【0173】
単元選択部109は、上記で各グループの各単元について取得した重要度情報を用いて、選択条件を満たす単元識別子を取得する。ここでは、選択条件は、「各グループから順番にひとつずつ、各グループ内の単元識別子について取得した重要度情報が示す重要度が高いものから、制約条件により決定される単元数の単元識別子を取得する。ただし、制約条件がない場合、各グループから対応する重要度が最も高い単元識別子を一つずつ取得する」という条件であるとする。ここでは、制約条件により決定される単元数が、上記のように「6」であるため、図8(a)に示した重要度管理表を用いて、合計6個の単元識別子を取得する。
【0174】
なお、ここでは、選択条件を自然言語で表しているが、選択条件は、例えば、これらの自然言語に相当する一以上の関数や、メソッド名や、「if」、「then」等で示される制御構文等で構成されていてもよい。また、選択条件は、これらの自然言語に対応する判断処理等を行うためのアルゴリズムであってもよい。かかることは、以下の他の選択条件についても同様である。
【0175】
まず、単元選択部109は、図8(a)に示した重要度管理表の、「グループID」が同じ複数のレコードから、それぞれ、「重要度」の値が最も高いレコードを検出する。ここでは、検出したレコードが、7つであり、制約条件により上記で決定された単元数「6」よりも多いため、検出した7つのレコードの中から、「重要度」の値が高いものから順に、6つのレコードを検出する。そして、検出した6つレコードのそれぞれの「単元ID」の値を取得する。ここでは、単元識別子として、グループ識別子「G01」のグループから「文字式の計算」が、グループ識別子「G02」のグループから「平面図形の基本」が、グループ識別子「G03」のグループから「文字を使った式」が、グループ識別子「G04」のグループから「比例式」が、グループ識別子「G05」のグループから「図形の移動」が、また、グループ識別子「G06」のグループから「乗法と除法」が、それぞれ取得され、蓄積されたとする。なお、グループ識別子「G07」のグループからは単元識別子が取得されなかったとする。
【0176】
なお、図8(a)に示した重要度管理表の、「グループID」が同じ複数のレコードからそれぞれ検出した「重要度」の値が最も高いレコードの数が、制約条件により決定された数「6」よりも少ない場合、各グループの「重要度」の値が最も高いレコードの単元識別子を取得するとともに、さらに、各グループの、「重要度」の値が次に高いレコードから順番に、取得される単元識別子数の合計が、制約条件により決定された数になるまで、重要度情報を取得する処理を行うようにすればよい。
【0177】
図9は、問題格納部108に格納されている問題情報を管理する問題管理表である。問題管理表は、「学年ID」と、「単元ID」と、「問題」という属性を有している。「学年ID」は学年識別子であり、「単元ID」は単元識別子である。「問題」は、問題のテキストや画像が配置された問題情報のファイルのファイル名であるとする。なお、問題情報のファイル形式等は問わない。
【0178】
問題取得部110は、図9に示した問題管理表を用いて、上記で取得した制約条件を満たす数の単元識別子にそれぞれ対応する問題情報のファイルを問題格納部108から読み出す。ここでは、「Q1001」等の問題情報のファイルを読み出す。
【0179】
出力部111は、読み出した問題情報のファイルのデータを、予め格納部(図示せず)等に格納されているテンプレート等に配置して、試験問題のデータを構成する。
【0180】
出力部111は、問題取得部110が取得した問題情報が配置された試験問題のデータを出力する。また、出力部111は、単元選択部109が取得した制約条件を満たす数の単元識別子をさらに出力するようにしてもよい。
【0181】
図10は、出力部111がモニタ111aに表示する問題取得部110が取得した問題情報が配置された試験問題のデータの表示例を示す図である。例えば、図10において、問題91が、単元識別子「文字式の計算」に対応する問題情報が示す問題であり、問題92が、単元識別子「平面図形の基本」に対応する問題情報が示す問題であり、問題93が、単元識別子「文字を使った式」に対応する問題情報が示す問題である。
【0182】
次に、教育支援装置1の受付部112が、学年が中学一年生であり、既に対応する学力情報が学力格納部106に格納されている、生徒識別子が「U001」である生徒について、予算5万円以内で、成績を上げるために最適なカリキュラムを提案する指示を受け付けたとする。この指示は、学年識別子「中一」と、生徒識別子「U001」とを有する情報であるとする。また、この指示は、受講費用が5万円であることを制約条件として有する情報であるとする。受付部がこの指示を受け付けると、上記で、図7(a)に示した制約条件を削除し、この指示が有する制約条件を、制約格納部107に新たに蓄積する。例えば、受講費用「5万円」が、「受講費用」という制約条件の種類を示す情報と対応付けられて、制約格納部107に蓄積される。
【0183】
図7(b)は、制約格納部107に新たに格納された制約条件を管理する制約管理表である。ここでは、「種類」が「受講費用」であり、「条件」が「5万円」という制約条件のレコードが新規に蓄積されたとする。
【0184】
単元選択部109は、既に対応する学力情報が学力格納部106に格納されている生徒についてカリキュラムを提案する指示を受け付けたため、生徒の学力情報を用いて、単元識別子を取得する処理を開始する。ここでのカリキュラムの提案とは、例えば、生徒が受講すべき授業の単元を提案する処理と考えてもよい。
【0185】
図11は、学力格納部106に格納されている学力情報を管理する学力管理表である。学力管理表は、「生徒ID」、「単元ID」、および「学力」という属性を有している。「生徒ID」は生徒識別子である。「単元ID」は、単元識別子である。「学力」は、生徒の単元学力情報であり、ここでは、各単元の目標値と生徒のテストの平均値との差を示す値であるとする。通常、「学力」の値が小さい単元ほど、目標値に平均値が近いことを示すことから、学力が高い単元と考えることができる。テストの平均値の代わりに、偏差値等の平均値以外の成績を示す値を用いてもよい。「生徒ID」が同じレコード(行)の情報が、同じ生徒の学力情報に相当する。なお、「学力」の「z1001」等の文字は、各単元の目標値と平均値との差を示す特定の数値であるとする。
【0186】
まず、単元選択部109は、図11に示した学力管理表から、「生徒ID」が「U001」であるレコードの情報を読み出す。
【0187】
次に、単元選択部109は、図5に示した相関管理表の、「学年」が「中一」である複数のレコードの「単元ID」の値から、ユニーク処理等を行って、重複がないよう単元識別子を取得する。取得した単元識別子は、図4(b)に示した単元識別子と同様の情報となる。
【0188】
次に取得した単元識別子のうちの1番目の単元識別子について、単元選択部109は、学力情報を利用して重要度情報を取得する。ここでは、例えば、1番目の単元識別子が「正の数と負の数」であったとする。なお、どの単元識別子を何番目の単元識別子とするかは問わない。
【0189】
まず、単元選択部109は、上記で学力管理表から読み出したレコードから、「単元ID」
の値が、1番目の単元識別子「正の数と負の数」であるレコードを検出し、検出したレコードの「学力」の値である単元学力情報「z1001」を取得する。
【0190】
次に、単元選択部109は、図6に示したグループ管理表の「学年ID」が「中一」であるレコードにおいて、「単元ID」の値として、1番目の単元識別子「正の数と負の数」を含むレコードを検出し、検出したレコードの「単元ID」から、1番目の単元識別子以外の単元識別子をすべて取得する。1番目の単元識別子以外の単元識別子は、1番目の単元識別子と同じグループの他の単元識別子である。そして、図5に示した相関管理表の「学年ID」が「中一」であるレコードにおいて、「単元ID」が有する2つの単元識別子が、上記の1番目の単元識別子と、1番目の単元識別子と同じグループの他の単元識別子との組と一致する複数のレコードを検出し、検出したレコードの「相関」の値である相関係数の平均値を算出する。算出した相関係数の平均値を、1番目の単元識別子と、グループ内の他の単元識別子との相関係数の平均値として取得する。
【0191】
さらに、単元選択部109は、図5に示した相関管理表の「学年ID」が「中一」であるレコードにおいて、「単元ID」が1番目の単元識別子「正の数と負の数」を含むレコードをすべて検出し、検出したレコードの「相関」の値である相関係数の平均値を算出する。算出した相関係数の平均値を、1番目の単元識別子と、中学一年生に対応する他のすべての単元識別子との相関係数の平均値として取得する。
【0192】
そして、単元選択部109は、1番目の単元識別子について取得した、単元学力情報「z1001」と、1番目の単元識別子とグループ内の他の単元識別子との相関係数の平均値と、1番目の単元識別子と、中学一年生に対応する他のすべての単元識別子との相関係数の平均値との積を算出する。そして、算出した値を、1番目の単元識別子に対応する重要度を示す重要度情報として取得し、1番目の単元識別子と対応付けて格納部(図示せず)に蓄積する。取得した重要度情報は、例えば、値が大きくなるほど重要度が高くなる重要度情報である。
【0193】
同様にして、単元選択部109は、2番目以降の単元識別子についても、それぞれ、対応する単元学力情報と、単元識別子が含まれるグループ内の他の単元識別子との間の相関係数の平均値と、単元識別子と中学一年生に対応する他のすべての単元識別子との相関係数の平均値とを取得し、これらの積を、単元識別子に対応する重要度情報として取得し、単元識別子と対応付けて蓄積(例えば、追記)する。
【0194】
図8(b)は、単元選択部109が取得して蓄積した重要度情報を管理する重要度管理表である。重要度管理表は、「単元ID」と「重要度」という属性を有している。「単元ID」は単元識別子である。「重要度」は、各単元について学力情報等を用いて上記で算出した重要度情報である。なお、「重要度」の「k1001」等の文字は、重要度情報の特定の値を示しているものとする。かかることは以下においても同様である。
【0195】
次に、単元選択部109は、制約格納部107に、「種類」が「受講費用」である制約条件が格納されているか判断する。ここでは、図7(b)に示す制約管理表に、「種類」が「受講費用」であるレコード(行)が格納されているため、このレコードの「制約」の値である制約条件「5万円」を読み出す。そして、この制約条件の値「5万円」を、予め決められた1つの単元当たりの受講費用「1万円」で除算して、生徒識別子が「U101」である生徒が受講する授業の単元数を決定する。この受講費用「1万円」は、例えば、格納部(図示せず)等に予め格納されているものを読み出す。ここでは、単元数「5」が決定される。
【0196】
単元選択部109は、上記で各単元について取得した重要度情報を用いて、選択条件を満たす単元識別子を取得する。ここでは、選択条件は、「単元識別子について取得した重要度情報が示す重要度が高いものから順番に、制約条件により決定される単元数の単元識別子を取得する。ただし、制約条件がない場合、10個の単元識別子を取得する」という条件であるとする。ここでは、制約条件により決定される単元数が、上記のように「5」であるため、図8(b)に示した重要度管理表を用いて、対応する重要度情報が示す重要度が高いものから順に、5個の単元識別子を取得する。ここでは、図8(b)に示した重要度管理表を用いて、対応する重要度情報の値が大きいものから順に、5個の単元識別子を取得する。ここでは、単元選択部109は、「文字式の計算」、「方程式の利用」、「比例式」、「図形の移動」、および「空間図形の基本」を取得したとする。
【0197】
ここでは、上記で受付部112が受け付けた指示が、取得した単元に対応する問題を出力する指示ではないため、問題取得部110は上記で単元選択部109が取得した単元識別子に対応する問題情報を取得しない。
【0198】
そして、出力部111が、単元選択部109が取得した5つの単元識別子を出力する。例えば、出力部111は、5つの単元識別子を、予め用意されたテンプレート等に配置して出力(例えば、表示)する。
【0199】
図12は、出力部111が、モニタ111aに表示する単元識別子の表示例を示す図である。
【0200】
なお、単元選択部109は、「単元識別子について取得した重要度情報が示す重要度が最も高い単元識別子を取得し、1番目より後のp番目(pは2以上の整数)の単元識別子として、取得した単元識別子と同じグループ内で、p-1番目の単元識別子と同じグループの相関の高い単元識別子を順次取得する。」という条件を含む選択条件を満たす単元識別子を取得するようにしてもよい。このような選択条件を満たす単元識別子を取得する処理例を挙げると、例えば、単元選択部109は、上記のような重要度の高い順ではなく、重要度の最も高い単元を一番目の単元識別子として取得し、その後は同一グループ内で最初の単元識別子との相関の高い単元識別子を2番目に取得し、次いで2番目の単元識別子と相関の高い単元識別子を3番目に取得するようにして、同じグループの相関の高い単元識別子を順次取得する。このようにして取得された単元識別子を出力部111が出力することで、例えば、グループ間、単元間の相関に応じた順序で単元識別子を取得することができ、関連した単元の学習を連続して行えるようにするための単元識別子を出力することができる。なお、単元識別子は、重複がないように取得する。
【0201】
以上、本実施の形態によれば、3以上の単元間の相関に応じて、適切な単元識別子を取得することができ、生徒の学習を適切に支援することができる。
【0202】
例えば、生徒の学力と、単元間の相関とに応じて、生徒が学習を行う1以上の単元を示す単元識別子を取得することができる。
【0203】
また、例えば、3以上の単元間の相関に応じて、生徒の学力を適切に診断するために、チェックすべき1以上の単元を示す単元識別子や、この単元識別子に対応する問題情報を取得することができる。
【0204】
なお、上記各実施の形態において、各処理(各機能)は、単一の装置(システム)によって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。
【0205】
また、上記各実施の形態では、教育支援装置がスタンドアロンである場合について説明したが、教育支援装置は、スタンドアロンの装置であってもよく、サーバ・クライアントシステムにおけるサーバ装置であってもよい。後者の場合には、出力部や受付部は、通信回線を介して入力を受け付けたり、画面を出力したりすることになる。
【0206】
また、上記各実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、格納部(例えば、ハードディスクやメモリ等の記録媒体)にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。
【0207】
なお、上記各実施の形態における教育支援装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、単元を識別する単元識別子と対応付けられた3以上の各単元についての成績に関する情報をそれぞれ有する2以上の成績情報を用いて取得された単元間の相関関係に関する相関情報が格納される相関格納部にアクセス可能なコンピュータを、相関情報を用いて、3以上の各単元識別子の中から1以上の単元識別子を取得する単元選択部と、単元選択部が取得した1以上の単元識別子に対応する情報を出力する出力部として機能させるためのプログラムである。
【0208】
なお、上記プログラムにおいて、上記プログラムが実現する機能には、ハードウェアでしか実現できない機能は含まれない。例えば、情報を取得する取得部や、情報を出力する出力部などにおけるモデムやインターフェースカードなどのハードウェアでしか実現できない機能は、上記プログラムが実現する機能には含まれない。
【0209】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
【0210】
図13は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による教育支援装置を実現するコンピュータの外観の一例を示す模式図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。
【0211】
図13において、コンピュータシステム900は、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)ドライブ905を含むコンピュータ901と、キーボード902と、マウス903と、モニタ904とを備える。
【0212】
図14は、コンピュータシステム900の内部構成を示す図である。図14において、コンピュータ901は、CD-ROMドライブ905に加えて、MPU(Micro Processing Unit)911と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのROM912と、MPU911に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するRAM(Random Access Memory)913と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するハードディスク914と、MPU911、ROM912等を相互に接続するバス915と、を備える。なお、コンピュータ901は、LANへの接続を提供する図示しないネットワークカードを含んでいてもよい。
【0213】
コンピュータシステム900に、上記実施の形態による教育支援装置等の機能を実行させるプログラムは、CD-ROM921に記憶されて、CD-ROMドライブ905に挿入され、ハードディスク914に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ901に送信され、ハードディスク914に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にRAM913にロードされる。なお、プログラムは、CD-ROM921、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。
【0214】
プログラムは、コンピュータ901に、上記実施の形態による教育支援装置の機能を実行させるオペレーティングシステム(OS)、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能(モジュール)を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム900がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。
【0215】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0216】
以上のように、本発明にかかる教育支援装置等は、教育を支援する装置等として適しており、特に、複数の単元についての教育を支援する装置等として有用である。
【符号の説明】
【0217】
1 教育支援装置
101 成績格納部
102 相関取得部
103 相関格納部
104 グループ生成部
105 グループ格納部
106 学力格納部
107 制約格納部
108 問題格納部
109 単元選択部
110 問題取得部
111 出力部
111a モニタ
112 受付部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14