JP6390501B2 - 学習支援装置および学習支援方法 - Google Patents

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Description

本発明は、文字の書き方を学習する学習者およびその学習者を指導する指導者を支援するための学習支援装置および学習支援方法に関する。
従来、文字の書き方を学習する学習者およびその学習者を指導する指導者を支援するための学習支援装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1の学習支援装置(書き方学習装置)は、入力表示装置を備える。入力表示装置は、学習者に使用される学習端末(ユーザー端末)であり、液晶表示装置からなる表示装置、および、その表示装置に設けられた透明タッチパネル装置を含む。
この特許文献1の学習支援装置では、学習対象の文字の手本となる手本文字が表示装置に表示される。そして、学習者は、透明タッチパネル装置にタッチペンなどを接触させ、表示装置に表示された手本文字をなぞる(トレースする)ことによって、文字の書き方を学習する。
また、特許文献1の学習支援装置では、学習端末にトレース文字(学習者がトレースした文字)を入力すると、手本文字とトレース文字とのズレ量に基づき、正しくトレースされたか否かの判定が行われる。この判定の結果、正しくトレースされていなければ、その旨を示すメッセージ(再度トレースするよう学習者に促すメッセージ)が表示装置に表示される。
特開平5−113747号公報
特許文献1では、学習端末に入力されたトレース文字(学習対象の文字)が正しく書かれているか否かの判定が自動的に行われる。これにより、学習者により書かれた文字が正しく書かれているか否かを指導者自身で判定しなくてもよくなる。
ここで、学習端末(タッチパネル)を介して文字を入力しても、文字を用紙に手書きしたときと同様の感覚は得られない。したがって、学習者の能力(文字を書く力)を伸ばすには、学習者に対して文字の書き方を学習するための練習用紙を配布し、その練習用紙に学習対象の文字を直接手書きさせるのが好ましい。しかし、このように学習対象の文字を練習用紙に直接手書きさせる場合、文字が正しく書かれているか否かの判定を指導者自身が行わなければならない。したがって、指導者の負担が大きくなってしまう。
なお、特許文献1では、学習者が複数人いれば、学習端末を各学習者に1台ずつ準備する必要がある。なぜなら、複数人の学習者に対して学習端末が1台しか準備されていなければ、複数人の学習者が同時に学習できないからである。したがって、学習者が複数人いる教育現場(学校や学習塾など)では、コスト面での負担も大きくなる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、学習者が複数人いる教育現場で使用する場合であってもコストアップを抑制することができ、かつ、指導者の負担を軽減することが可能な学習支援装置および学習支援方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の学習支援装置は、文字の書き方を学習する学習者およびその学習者を指導する指導者を支援するための学習支援装置であって、学習対象となり得る複数の文字にそれぞれ対応する複数の手本文字の画像を記憶する記憶部と、学習者により文字が手書きされた練習用紙を読み取って練習用紙の画像データを生成する画像読取部と、練習用紙の画像データ内にある手書き文字の画像を判定対象文字の画像として抽出するとともに、記憶部から判定対象文字に対応する手本文字の画像を取得し、手本文字の画像と判定対象文字の画像とを比較することによって、判定対象文字が正しく書かれているか否かの合否判定を行う判定部と、判定部による合否判定の判定結果を示す結果情報を含むレポートの画像データを生成する生成部と、結果情報を含むレポートを出力する出力部と、を備える。
本発明の構成では、学習支援装置に練習用紙の読み取りを実行させることによって、学習者により練習用紙に手書きされた手書き文字が正しく書かれているか否かの合否判定が学習支援装置にて行われ、合否判定の判定結果を示す結果情報を含むレポートが学習支援装置から出力される。これにより、指導者が自身で合否判定を行う必要が無いので、指導者の負担を軽減することができる。
また、この構成では、学習対象の文字を入力するための学習端末(たとえば、タッチパネル付きの表示装置など)を学習者のために準備する必要はない。言い換えると、学習者に対して練習用紙を配布し、その練習用紙に練習対象の文字を手書きさせるだけでよくなる。このため、学習者が複数人いる教育現場であっても、コストアップを抑制することができる。
以上のように、本発明によれば、学習者が複数人いる教育現場で使用する場合であってもコストアップを抑制することができ、かつ、指導者の負担を軽減することができる。
本発明の一実施形態による学習支援装置の概略図 本発明の一実施形態による学習支援装置を成す複合機の概略図 本発明の一実施形態による学習支援装置を成す複合機および情報処理端末のハードウェア構成を示すブロック図 本発明の一実施形態による学習支援装置(情報処理端末)に表示されるメニュー画面の一例を示す図 本発明の一実施形態による学習支援装置において印刷される練習用紙の一例を示す図 本発明の一実施形態による学習支援装置において練習用紙を印刷するときの処理の流れを説明するためのフローチャート 本発明の一実施形態による学習支援装置(情報処理端末)に表示される選択画面(学習レベルを選択するための画面)の一例を示す図 本発明の一実施形態による学習支援装置(情報処理端末)に表示される練習用紙のプレビューの一例を示す図 本発明の一実施形態による学習支援装置において判定対象文字の合否を判定するときの処理の流れを説明するためのフローチャート 本発明の一実施形態による学習支援装置において印刷されるレポートの一例を示す図 図10に示したレポートの一部(結果情報)を拡大した図 本発明の一実施形態による学習支援装置(情報処理端末)に表示される受付画面(再練習用紙を作成するか否かを受け付けるための画面)の一例を示す図 本発明の一実施形態による学習支援装置において印刷される再練習用紙の一例を示す図
<学習支援装置の概要>
図1に示すように、本実施形態の学習支援装置100は、文字の書き方を学習する学習者およびその学習者を指導する指導者を支援するための装置であって、複合機200および情報処理端末300を備える。複合機200および情報処理端末300は、ネットワークNTを介して互いに通信可能に接続される。すなわち、本実施形態の学習支援装置100は、互いに通信可能に接続された複合機200および情報処理端末300によって構成される学習支援システムであるとも言える。
複合機200は、スキャン機能および印刷機能を搭載する画像形成装置である。すなわち、複合機200は、原稿を読み取るジョブや、用紙に画像を印刷するジョブの実行が可能である。情報処理端末300は、ユーザー(学習者や指導者など)に使用されるコンピューター(ユーザー端末)である。たとえば、情報処理端末300は、ノート型やデスクトップ型のパーソナルコンピューターである。なお、スマートフォンやタブレットなどの携帯情報端末が情報処理端末300とされてもよい。
<複合機の構成>
図2に示すように、複合機200は、給紙部201、用紙搬送部202、画像形成部203、中間転写部204および定着部205を含む印刷部206を備える。印刷部206は、用紙搬送路61に沿って用紙を搬送する。また、印刷部206は、印刷すべきページの画像データに基づきトナー像を形成する。そして、印刷部206は、搬送中の用紙にトナー像を印刷する。なお、印刷部206は「出力部」に相当する。
給紙部201は、用紙搬送路61の用紙供給口に配置されたピックアップローラー11および給紙ローラー対12を含み、用紙カセット13に収容された用紙を用紙搬送路61に供給する。用紙搬送部202は、用紙搬送路61に沿って配置された搬送ローラー対21を複数含み、用紙搬送路61に供給された用紙を転写ニップおよび定着ニップの順番で搬送して排出トレイ62に排出する。
画像形成部203は、感光体ドラム31、帯電装置32、現像装置33、ドラム清掃装置34および露光装置35を含む。ここで、画像形成部203は、黒(Bk)、イエロー(Y)、シアン(C)およびマゼンタ(M)の各色にそれぞれ対応する機構部30Bk、30Y、30Cおよび30Mに分類される。これら機構部30Bk、30Y、30Cおよび30Mは、それぞれ、感光体ドラム31、帯電装置32、現像装置33およびドラム清掃装置34を1つずつ有し、対応する色のトナー像を形成する。なお、機構部30Bk、30Y、30Cおよび30Mは、それぞれ、後述する中間転写ベルト41に感光体ドラム31の外周面が接するように中間転写ベルト41の外側に配置される。露光装置35は、各色共通で使用され、感光体ドラム31の外周面に静電潜像を形成する。
中間転写部204は、中間転写ベルト41、1次転写ローラー42および2次転写ローラー43を含む。中間転写ベルト41は、駆動ローラー44および従動ローラー45によって張架される。1次転写ローラー42は、中間転写ベルト41の内側に配置され、感光体ドラム31との間で中間転写ベルト41を挟み込む。2次転写ローラー43は、中間転写ベルト41を挟んで駆動ローラー44と対向するように配置され、中間転写ベルト41との間で転写ニップを形成する。そして、画像形成部203により形成された各色のトナー像(感光体ドラム31の外周面のトナー像)は、まず、順次ずれなく重畳して中間転写ベルト41に1次転写され、その後、転写ニップに進入した用紙に2次転写される。
定着部205は、加熱ローラー51および加圧ローラー52を含む。加熱ローラー51は、発熱源を内蔵する。加圧ローラー52は、加熱ローラー51に圧接し、加熱ローラー51との間で定着ニップを形成する。これにより、トナー像の転写を受けた用紙が定着ニップに進入すると、その用紙が加熱および加圧されるので、用紙にトナー像が定着する。
また、複合機200は、画像読取部207を備える。画像読取部207は、原稿を読み取って画像データを生成する。たとえば、印刷部206は、画像読取部207による原稿の読み取りによって得られた画像データに基づき印刷を行う。
なお、複合機200には、操作パネル208も設置される。操作パネル208は、タッチパネル付きの液晶表示パネル81を含む。また、操作パネル208は、スタートキーやテンキーなどのハードキー82も含む。そして、操作パネル208は、各種入力をユーザーから受け付ける。
また、複合機200は、図3に示すように、複合機制御部210を備える。複合機制御部210には、複合機記憶部220が接続される。この複合機記憶部220は、制御用のプログラムやデータを記憶する。そして、複合機制御部210は、複合機記憶部220に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、印刷部206の印刷動作や画像読取部207の読取動作を制御する。さらに、複合機制御部210は、操作パネル208の表示動作を制御したり、操作パネル208に対して行われた操作を検知したりする。
複合機200は、複合機通信部230も備える。複合機通信部230は、ネットワークNTに接続される。そして、複合機通信部230は、ネットワークNTを介して、情報処理端末300との間で各種データを送受信する。
<情報処理端末の構成>
図3に示すように、情報処理端末300は、端末制御部310、端末表示部320、端末受付部330、端末通信部340および端末記憶部350を備える。なお、端末制御部310は、「判定部」および「生成部」に相当し、端末表示部320は、「表示部」に相当し、端末受付部330は、「受付部」に相当し、端末記憶部350は、「記憶部」に相当する。
端末制御部310は、情報処理端末300の全体制御を行う。端末表示部320は、各種画面を表示し、端末受付部330は、各種入力をユーザーから受け付ける。たとえば、端末制御部310は、端末受付部330が受け付けた入力内容を検知し、その検知結果に基づき、表示画面の切り替えを端末表示部320に行わせる。
端末通信部340は、端末制御部310から指示を受け、ネットワークNTにアクセスし、複合機200との間で各種データを送受信する。端末記憶部350は、情報処理端末300を制御するためのプログラムやデータを記憶する。この端末記憶部350に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、端末制御部310は、情報処理端末300の各部を制御する。
ここで、端末記憶部350には、学習支援用のアプリケーションソフトウェアAP(以下、単にアプリAPと称する)が記憶される。そして、端末制御部310は、アプリAPを立ち上げるための操作を端末受付部330がユーザーから受け付けると、アプリAPを立ち上げ、アプリAPに基づき学習支援処理を実行する。
具体的には、端末制御部310は、学習支援処理として、文字の書き方を学習するための練習用紙P1(図5参照)の画像データを生成する処理であるデータ生成処理を実行する。また、端末制御部310は、学習支援処理として、練習用紙P1に手書きされた文字が正しく書かれているか否かを判定する処理である合否判定処理も学習支援処理として実行する。
なお、端末制御部310により生成された練習用紙P1(図5参照)の画像データは、端末通信部340を介して複合機200に送信される。そして、複合機200は、練習用紙P1の画像データを受信すると、当該画像データに基づき練習用紙P1を印刷して出力する。すなわち、端末制御部310により実行されるデータ生成処理は、複合機200に練習用紙P1を印刷出力させるための処理(練習用紙P1を作成する処理である練習用紙作成処理)でもある。
たとえば、端末制御部310は、アプリAPが立ち上がると、メニュー画面MS(図4参照)の表示を端末表示部320に行わせる。このメニュー画面MSは、練習用紙P1(図5参照)を作成するか合否判定を実行するかの指示をユーザーから受け付けるための画面である。
メニュー画面MSには、図4に示すように、メニューボタンMB1およびMB2が配される。メニューボタンMB1は、練習用紙P1(図5参照)の作成指示を受け付けるためのボタンであり、メニューボタンMB2は、合否判定の実行指示を受け付けるためのボタンである。すなわち、端末制御部310は、メニュー画面MSにてメニューボタンMB1を選択する操作が行われた場合には、学習支援処理としてデータ生成処理を実行し、メニュー画面MSにてメニューボタンMB2を選択する操作が行われた場合には、学習支援処理として合否判定処理を実行する。学習支援処理については後に詳細に説明する。
なお、端末制御部310は、たとえば、アプリAPの起動時に、学習対象とする文字を選択するための画面を初期画面として表示する。そして、学習者や指導者から、学習対象とする文字の選択指示を受け付ける。たとえば、漢字、ひらがな、カタカナ、および、外国語の文字(アルファベット、簡体字およびハングルなど)などが学習対象の文字となり得る。
<練習用紙の作成>
まず、図5を参照し、学習支援装置100によって作成される練習用紙P1について説明する。以下の説明では、学習対象の文字が漢字である場合を例にとるが、学習対象の文字は漢字以外の文字であってもよい。
練習用紙P1には、枠線と罫線とを組み合わせて成るマス目(図5では、縦5マス×横5マスとする)が印刷される。たとえば、各列には列番号(1番〜5番)が付される。各列の最上段(1段目)のマス内には、それぞれ、学習対象文字の手本となる手本文字が印刷される。図5では、一例として、「正」、「田」、「山」、「土」および「日」の各漢字を手本文字として図示する。各列の2段目のマス内には、それぞれ、対応する列にある手本文字の読み方が印刷される。なお、手本文字の読み方は印刷されなくてもよい。
そして、この練習用紙P1では、各列の3段目から最下段(5段目)までのマス内が学習対象文字(手本文字に対応する文字)を手書きするための領域とされる。すなわち、当該領域に手書きされた文字が合否判定処理の対象となる。以下、合否判定処理の対象となる文字が手書きされる領域を判定領域JAと称し、合否判定処理の対象となる文字(判定領域JAにある手書き文字)を判定対象文字と称する。なお、図5では、便宜上、複数の判定領域JAのうち一部の判定領域JAにのみ符号を付す(図5に示す例では、判定領域JAの個数は15個である)。
また、各列の下方(上方でもよい)には、それぞれ、対応する列にある手本文字を識別するための識別情報IDが付される。特に限定されないが、識別情報IDは手本文字の文字コードを暗号化した画像であり、バーコードやQRコード(登録商標)の形態で印刷される。図5では、一例として、識別情報IDをバーコードで示す。この識別情報IDは、後に詳細に説明するが、合否判定処理の実行時に手本文字を識別するために用いられる。
なお、図5に示す練習用紙P1は一例であり、練習用紙P1のレイアウトは任意に変更可能である。一例を挙げると、マスの個数やサイズ、手本文字の書体やサイズ、および、用紙サイズなどが変更可能である。
たとえば、図4に示すように、メニュー画面MSには、設定ボタンSBが配される。このメニュー画面MSにて設定ボタンSBに対する操作が行われると、端末制御部310は、端末表示部320に指示し、練習用紙P1のレイアウト設定をデフォルトから変更するためのレイアウト設定画面(図示せず)を表示させる。そして、端末制御部310は、データ生成処理を実行するとき、レイアウト設定画面にて設定された設定内容に基づき、練習用紙P1の画像データを生成する。
以下に、図6に示すフローチャートを参照し、練習用紙P1を作成するときの処理(学習支援処理の一処理であるデータ生成処理)の流れについて説明する。
図6に示すフローチャートのスタートは、情報処理端末300に表示されたメニュー画面MS(図4参照)においてメニューボタンMB1を選択する操作が行われたとき(練習用紙P1の作成指示を受けたとき)である。
ステップS1において、端末制御部310は、選択画面SS(図7参照)の表示を端末表示部320に行わせる。選択画面SSというのは、学習者の学習レベルに応じて複数種用意された練習用紙P1のうちからユーザー所望の練習用紙P1(作成したい練習用紙P1)の選択指示を受け付けるための画面である。すなわち、ステップS1では、学習者の学習レベルに応じた練習用紙P1の選択指示(学習レベルの選択指示)を受け付ける。なお、選択画面SSでの選択指示の受け付けは、端末受付部330を介して行われる。
学習者の学習レベルに応じた練習用紙P1の選択指示を受け付けるため、選択画面SSには、図7に示すように、複数段階の学習レベルをそれぞれ選択肢として示した一覧表Lが配される。たとえば、図7に示す例では、選択肢として学年・学期を示した一覧表Lを選択画面SSに配し、学年・学期から学習レベルを選択できるようにしている。あるいは、図示しないが、選択肢として教材のページ(あるいは、当該教材で使用されている作品のタイトルでもよい)を示した一覧表Lを選択画面SSに配し、教材のページから学習レベルを選択できるようにしてもよい。なお、複数段階の学習レベルのうち選択した学習レベルの表記欄は白黒反転される。
図6に戻って、練習用紙P1の選択指示(学習レベルの選択指示)を受け付けると、ステップS1からステップS2に移行する。ステップS2に移行すると、端末制御部310は、選択画面SSにて選択された学習レベルに対応する文字である選択文字(その文字コード)を判別する。ここで、端末記憶部350には、学習者の学習レベルに応じた練習用紙P1を作成するための用紙作成情報400(図3参照)が記憶される。この用紙作成情報400は、複数段階に分類された学習レベルにそれぞれ対応する文字(その文字コード)を予め定めた情報である。すなわち、学習対象となり得る複数の文字のそれぞれに学習レベルを対応付けた情報が用紙作成情報400とされる。そして、ステップS2での端末制御部310による選択文字の判別は、用紙作成情報400に基づき行われる。
その後、ステップS3において、端末制御部310は、選択文字に対応する手本文字の画像を取得する。ここで、端末記憶部350には、学習対象となり得る複数の文字にそれぞれ対応する複数の手本文字の画像を含む文字データベース500(図3参照)が記憶される。複数の手本文字の画像には、それぞれ、対応する手本文字の文字コードが対応付けられる。さらに、複数の手本文字の画像には、それぞれ、対応する手本文字の読み方を示す画像が付加される。そして、ステップS3では、文字データベース500内の複数の手本文字の画像のうち、選択文字の文字コードと同じ文字コードに対応付けられた手本文字の画像(当該手本文字の読み方を示す画像も含む)が端末制御部310によって取得される。
手本文字の画像の取得後、ステップS4において、端末制御部310は、選択文字に対応する手本文字の画像(当該手本文字の読み方を示す画像も含む)を含む画像データを練習用紙P1の画像データとして生成する。このときに生成される画像データには、手本文字に対応する文字を手書きするための領域(判定領域JA)を示すマス目も含まれる。さらに、識別情報IDの画像も含まれる。
次に、ステップS5において、端末制御部310は、選択文字に対応する手本文字の画像を含む練習用紙P1のプレビューを配したプレビュー画面PS(図8参照)の表示を端末表示部320に行わせる。たとえば、プレビュー画面PSには、図8に示すように、キャンセルボタンCBおよび決定ボタンDBが配される。そして、端末制御部310は、キャンセルボタンCBに対する操作が行われると、端末表示部320に指示し、表示画面を選択画面SS(図7参照)に戻させる。一方で、端末制御部310は、決定ボタンDBに対する操作が行われると、現在表示中の練習用紙P1を印刷対象として確定する。
なお、選択画面SS(図7参照)にも決定ボタンDBが配されてもよい。この場合、選択画面SSの決定ボタンDBに対する操作が行われると、端末制御部310は、プレビュー画面PS(図8参照)の表示を端末表示部320に行わせず、選択画面SSにて選択された学習レベルに対応する練習用紙P1を印刷対象として確定する。
図6に戻って、印刷対象の練習用紙P1が確定すると、ステップS5からステップS6に移行する。ステップS6に移行すると、端末制御部310は、端末通信部340に指示し、印刷対象の練習用紙P1の画像データを複合機200へ送信させる。すなわち、複合機通信部230は、印刷対象の練習用紙P1の画像データを情報処理端末300から受信する。なお、このときに情報処理端末300から複合機200へ送信される画像データには、当該画像データに基づく印刷出力の命令が付加される。
複合機通信部230が印刷対象の練習用紙P1の画像データを受信すると、ステップS7に移行する。ステップS7に移行すると、複合機制御部210は、印刷部206に指示し、印刷対象の練習用紙P1の印刷を実行させる。
これにより、図5に示したような練習用紙P1が複合機200から出力される。このときに複合機200から出力される練習用紙P1には、選択文字に対応する手本文字の画像、手本文字の読み方を示す画像、および、手本文字に対応する文字を手書きするための領域(判定領域JA)を示すマス目が印刷される。さらに、選択文字に対応する手本文字の識別情報IDも印刷される。
たとえば、複合機200において練習用紙P1の印刷が完了すると、複合機制御部210は、複合機通信部230に指示し、印刷完了通知を情報処理端末300に送信させる。この通知を端末通信部340が受信すると、端末制御部310は、たとえば、練習用紙P1の印刷が完了したことを示すメッセージを端末表示部320に表示させる。すなわち、端末表示部320は、当該メッセージを表示することにより、練習用紙P1の印刷が完了したことを報知する。
<文字が正しく書かれているか否かの合否判定>
以下に、図9に示すフローチャートを参照し、練習用紙P1に手書きされた文字が正しく書かれているか否かを判定するときの処理(学習支援処理の一処理である合否判定処理)の流れについて説明する。
図9に示すフローチャートのスタート時点では、練習用紙P1(学習者が文字を手書きした用紙)が画像読取部207による読取対象として複合機200にセットされているとする。そして、図9に示すフローチャートのスタートは、情報処理端末300に表示されたメニュー画面MS(図4参照)においてメニューボタンMB2を選択する操作が行われたとき(合否判定の実行指示を受けたとき)である。あるいは、複合機200に対してスキャンを実行するための操作(操作パネル208のスタートキーを押下する操作)が行われたときに、図9に示すフローチャートがスタートしてもよい。
ステップS11において、複合機制御部210は、練習用紙P1(学習者が文字を手書きした用紙)の読み取りを画像読取部207に実行させる。たとえば、メニュー画面MS(図4参照)にてメニューボタンMB2を選択する操作が行われると、情報処理端末300から複合機200に対して、練習用紙P1の読み取りの実行命令が送信され、その実行命令を受けて、複合機200は練習用紙P1の読み取りを開始する。なお、このときに情報処理端末300から複合機200へ送信される実行命令には、練習用紙P1の読み取りによって得られた画像データを情報処理端末300へ転送させるための命令も含まれる。
画像読取部207による練習用紙P1の読み取りが完了すると、ステップS12において、複合機制御部210は、複合機通信部230に指示し、画像読取部207による読み取りによって得られた練習用紙P1の画像データを情報処理端末300へ送信させる。すなわち、端末通信部340は、練習用紙P1の画像データを複合機200から受信する。
次に、ステップS13において、端末制御部310は、練習用紙P1の画像データ内にある手書き文字の画像を判定対象文字の画像として抽出する。このとき、端末制御部310は、判定領域JAにある画像を判定対象文字の画像として扱う。なお、手書き文字の画像が複数存在する場合には、それら複数の手書き文字の画像の全てが判定対象文字の画像として抽出される。
また、ステップS14において、端末制御部310は、端末記憶部350に記憶された文字データベース500(図3参照)から、判定対象文字に対応する手本文字の画像を取得する。たとえば、ここでは、練習用紙P1の画像データ内にある識別情報ID(図5参照)の画像の解析が行われ、判別対象文字に対応する手本文字の文字コードが判別される。そして、文字データベース500からは、判別文字コードと同じ文字コードに対応付けられた手本文字の画像が取得される。
その後、ステップS15において、端末制御部310は、判定対象文字が正しく書かれているか否かの合否判定を行う。なお、判定対象文字が複数存在する場合には、全ての判定対象文字について1文字ずつ合否判定を行う。たとえば、特に限定されないが、判定対象文字の合否判定は、OCR(Optical Character Reader)技術を用いて行われる。
OCR技術を用いて判定対象文字の合否判定を行う場合、端末制御部310は、文字データベース500から取得した手本文字の画像をパターンマッチング用の標準パターンとする。そして、端末制御部310は、判定対象文字の画像と、その判定対象文字に対応する標準パターン(手本文字の画像)とを比較する処理(マッチング処理)を行う。このマッチング処理の結果、判定対象文字の画像を文字として認識できれば、端末制御部310は、判定対象文字が合格であると判定し、判定対象文字の画像を文字として認識できなければ、判定対象文字が不合格であると判定する。
なお、手本文字の画像と判定対象文字の画像との一致率が予め定められた閾値以上(たとえば、80%〜90%以上)の場合に、当該判定対象文字が合格と判定されるようになっていてもよい。あるいは、標準パターン(手本文字の画像)と判定対象文字の画像とが完全に一致した場合(この場合は、閾値が100%となる)にのみ、当該判定対象文字が合格と判定されるようになっていてもよい。このように構成する場合、合否判定の基準となる閾値が変更可能になっていてもよい。
判定対象文字の合否判定の完了後、ステップS16に移行する。ステップS16に移行すると、端末制御部310は、判定対象文字の合否判定の判定結果を示す結果情報RIを含むレポートRP(図10および図11参照)の画像データを生成する。このとき、端末制御部310は、図11に示すように、不合格と判定した判定対象文字の画像に手本文字の画像を重ね合わせた添削画像CIを結果情報RIとしてレポートRPの画像データに含める。
ここで、端末制御部310は、添削画像CIを成す判定対象文字の画像および手本文字の画像の各色を互いに異ならせる。たとえば、判定対象文字の画像の色は黒色とされ、手本文字の画像の色は赤色とされる(図11では、判定対象文字の色を手本文字の色よりも薄いグレーで示す)。さらに、端末制御部310は、添削画像IC(不合格と判定した判定対象文字の画像)の近傍に、不合格であることを示す不合格記号S1を付加する。特に限定されないが、たとえば、「×」という記号が不合格記号S1として付加される。あるいは、「不合格」という記号列(テキスト文字列)が不合格記号S1として付加されてもよい。この不合格記号S1は、判定対象文字の画像が配されるマスの内部に配置されてもよいし、当該マスの外部に配置されてもよい。
端末制御部310は、合格と判定した判定対象文字の画像については、当該判定対象文字の画像をそのまま結果情報RIとしてレポートRPの画像データに含める。さらに、端末制御部310は、合格と判定した判定対象文字の画像の近傍に、合格であることを示す合格記号S2を付加する。特に限定されないが、たとえば、「○」という記号が合格記号S2として付加される。あるいは、「合格」という記号列(テキスト文字列)が合格記号S2として付加されてもよい。この合格記号S2は、判定対象文字の画像が配されるマスの内部に配置されてもよいし、当該マスの外部に配置されてもよい。
また、図示しないが、合格と判定された判定対象文字および不合格と判定された判定対象文字のうち少なくとも一方の個数を示す情報を結果情報RIとしてもよい。また、判定対象文字が複数存在する場合には、複数の判定対象文字の総数に対する合格と判定された判定対象文字の個数(または、不合格と判定された判定対象文字の個数)の比率を示す情報を結果情報RIとしてもよい。さらに、手本文字の画像と判定対象文字の画像との一致率を示す情報を結果情報RIとしてもよい。
なお、レポートRP(図10参照)のレイアウトは、練習用紙P1のレイアウトと略同じとされる。すなわち、レポートRPの画像データには、手本文字の画像や、手本文字の読み方を示す画像も含まれる。
図9に戻って、レポートRPの画像データの生成が完了すると、ステップS16からステップS17に移行する。ステップS17に移行すると、端末制御部310は、端末通信部340に指示し、レポートRPの画像データを複合機200へ送信させる。すなわち、複合機通信部230は、レポートRPの画像データを情報処理端末300から受信する。なお、このときに情報処理端末300から複合機200へ送信される画像データには、当該画像データに基づく印刷出力の命令が付加される。
複合機通信部230がレポートRPの画像データを受信すると、ステップS18に移行する。ステップS18に移行すると、複合機制御部210は、印刷部206にレポートRPの印刷を実行させる。これにより、図10に示すようなレポートRPが複合機200から出力される。
このとき、端末表示部320にレポートRPが表示(出力)されてもよい。あるいは、レポートRPを印刷せず、レポートRPの表示だけを行ってもよい。このように、端末表示部320にレポートRPを表示する構成では、端末表示部320が「出力部」に相当する。なお、端末表示部320にレポートRPを表示するか否かは任意に設定可能である。
複合機200にてレポートRPの印刷が完了すると、複合機制御部210は、複合機通信部230に指示し、印刷完了通知を情報処理端末300に送信させる。この通知を端末通信部340が受信すると、ステップS19において、端末制御部310は、不合格と判定した判定対象文字が存在していたか否かを判断する。この判断の結果、不合格と判定した判定対象文字が存在していた場合には、ステップS20に移行し、不合格と判定した判定対象文字が存在していなかった場合には、本フローは終了する。
ステップS20に移行した場合、端末制御部310は、再練習用紙P2(図13参照)を作成するか否かの指示を受け付ける。なお、再練習用紙P2というのは、不合格と判定された文字の書き方を再度練習するための用紙である。
たとえば、端末制御部310は、再練習用紙P2(図13参照)を作成するか否かの指示を受け付けるため、図12に示すような受付画面ASの表示を端末表示部320に行わせる。受付画面ASには、受付ボタンAB1およびAB2が配される。受付ボタンAB1は、再練習用紙P2を作成する旨の指示を受け付けるためのボタンであり、受付ボタンAB2は、再練習用紙P2を作成しない旨の指示を受け付けるためのボタンである。なお、この受付画面ASは、判定対象文字が全て合格と判定されていた場合には表示されない。言い換えると、判定対象文字が1個でも不合格と判定されていた場合には、受付画面ASが表示される。
図9に戻って、再練習用紙P2を作成する旨の指示を受け付けた場合には、ステップS20からステップS21に移行し、再練習用紙P2を作成しない旨の指示を受け付けた場合には、本フローは終了する。ステップS21に移行した場合、端末制御部310は、合否判定にて不合格と判定した判定対象文字に対応する識別情報IDを解析し、その解析により得られた文字コードと同じ文字コードに対応付けられた手本文字の画像(すなわち、合否判定にて不合格と判定した判定対象文字に対応する手本文字の画像)を端末記憶部350の文字データベース500から取得する。
そして、ステップS22において、端末制御部310は、合否判定にて不合格と判定した判定対象文字に対応する手本文字の画像(当該手本文字の読み方を示す画像も含む)を含む画像データを再練習用紙P2の画像データとして生成する。このときに生成される画像データには、手本文字に対応する文字を手書きするための領域(判定領域JA)を示すマス目も含まれる。さらに、識別情報IDの画像も含まれる。再練習用紙P2の画像データの生成が完了すると、ステップS23に移行する。
なお、再練習用紙P2の画像データを生成した後、再練習用紙P2のプレビュー表示を行ってもよい。さらに、再練習用紙P2のプレビュー表示を行っているときに、再練習用紙P2の作成をキャンセルできるようになっていてもよい(たとえば、当該キャンセルを受け付けるためのキャンセルボタンが画面に配される)。
ステップS23に移行すると、端末制御部310は、端末通信部340に指示し、再練習用紙P2の画像データを複合機200へ送信させる。すなわち、複合機通信部230は、再練習用紙P2の画像データを情報処理端末300から受信する。なお、このときに情報処理端末300から複合機200へ送信される画像データには、当該画像データに基づく印刷出力の命令が付加される。
複合機通信部230が再練習用紙P2の画像データを受信すると、ステップS24に移行する。ステップS24に移行すると、複合機制御部210は、印刷部206に指示し、再練習用紙P2の印刷を実行させる。
これにより、図13に示すような再練習用紙P2が複合機200から出力される。このときに複合機200から出力される再練習用紙P2には、合否判定にて不合格と判定された判定対象文字に対応する手本文字の画像、手本文字の読み方を示す画像、および、手本文字に対応する文字を手書きするための領域(判定領域JA)を示すマス目が印刷される。さらに、合否判定にて不合格と判定された判定対象文字に対応する手本文字の識別情報IDも印刷される。すなわち、再練習用紙P2のレイアウトは、練習用紙P1(図5参照)のレイアウトとほぼ同じである。なお、図13には、練習用紙P1にて学習対象とされていた文字のうち、「正」、「田」および「山」の各文字が不合格と判定された場合の再練習用紙P2を図示している。
たとえば、複合機200にて再練習用紙P2の印刷が完了すると、複合機制御部210は、複合機通信部230に指示し、印刷完了通知を情報処理端末300に送信させる。この通知を端末通信部340が受信すると、端末制御部310は、たとえば、再練習用紙P2の印刷が完了したことを示すメッセージを端末表示部320に表示させる。すなわち、端末表示部320は、当該メッセージを表示することにより、再練習用紙P2の印刷が完了したことを報知する。
ところで、学習支援装置100は、再練習用紙P2に手書きされた文字が正しく書かれているか否かの合否判定も行える。すなわち、端末制御部310は、複合機200(画像読取部207)による再練習用紙P2の読み取りによって再練習用紙P2の画像データが生成され、複合機200から再練習用紙P2の画像データを取得すると(端末通信部340が再練習用紙P2の画像データを受信すると)、再練習用紙P2の画像データ内の手書き文字の画像(判定領域JAの画像)を判定対象文字の画像として合否判定を行う。
本実施形態の学習支援装置100(複合機200および情報処理端末300)は、上記のように、学習対象となり得る複数の文字にそれぞれ対応する複数の手本文字の画像を記憶する端末記憶部350(記憶部)と、学習者により文字が手書きされた練習用紙P1を読み取って練習用紙P1の画像データを生成する画像読取部207と、練習用紙P1の画像データ内にある手書き文字の画像を判定対象文字の画像として抽出するとともに、端末記憶部350から判定対象文字に対応する手本文字の画像を取得し、手本文字の画像と判定対象文字の画像とを比較することによって判定対象文字が正しく書かれているか否かの合否判定を行い、かつ、その合否判定の判定結果を示す結果情報RIを含むレポートRPの画像データの生成を行う端末制御部310(判定部および生成部)と、結果情報RIを含むレポートRPを出力する印刷部206(出力部)と、を備える。
本実施形態の構成では、学習支援装置100に練習用紙P1の読み取りを実行させることによって、学習者により練習用紙P1に手書きされた手書き文字が正しく書かれているか否かの合否判定が学習支援装置100にて行われ、合否判定の判定結果を示す結果情報RIを含むレポートRPが学習支援装置100から出力される。これにより、指導者が自身で合否判定を行う必要が無いので、指導者の負担を軽減することができる。
また、この構成では、学習対象の文字を入力するための学習端末(たとえば、タッチパネル付きの表示装置など)を学習者のために準備する必要はない。言い換えると、学習者に対して練習用紙P1を配布し、その練習用紙P1に練習対象の文字を手書きさせるだけでよくなる。このため、学習者が複数人いる教育現場であっても、コストアップを抑制することができる。
なお、レポートRPは複合機200にて印刷出力される印刷部である。このため、学習者に判定結果を報知するときには、レポートRPを必要な部数出力し、学習者に配布すればよい。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、合否判定により不合格と判定した判定対象文字の画像に手本文字の画像を重ね合わせた添削画像CIを結果情報RIとしてレポートRPの画像データに含める。すなわち、複合機200からは、添削画像RIを含むレポートRPが印刷出力される。このような添削画像CIがレポートRPに含まれていれば、レポートRPを見るだけで、学習者自身が手書きした文字と手本文字との違い(ズレ)を簡単に把握することができるようになる。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、添削画像CIを成す判定対象文字の画像および手本文字の画像の各色を互いに異ならせる(たとえば、判定対象文字を黒色とし、手本文字色を赤色とする)。このように構成すれば、学習者自身が手書きした文字と手本文字との違い(ズレ)を明確に示すことができる。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、添削画像CI(不合格と判定した判定対象文字の画像)に、判定対象文字が不合格であることを示す不合格記号S1(たとえば、「×」)を付加する。このように構成すれば、判定対象文字が合格と判定されたか不合格と判定されたかを容易に認識することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、合否判定により合格と判定した判定対象文字の画像をそのまま結果情報RIとしてレポートRPの画像データに含める。すなわち、この場合には、合格と判定された判定対象文字については、その画像がそのまま印刷されたレポートRPの出力が複合機200によって行われる(合格と判定された判定対象文字の画像には添削が加えられない)。このように構成すれば、レポートRPを見るだけで、容易に、合格と判定された文字を把握することができるようになる。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、合否判定により合格と判定した判定対象文字の画像に、当該判定対象文字が合格であることを示す合格記号S2(たとえば、「○」)を付加する。このように構成すれば、判定対象文字が合格と判定されたか不合格と判定されたかを容易に認識することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、練習用紙P1(または、再練習用紙P2)に印刷された識別情報IDに基づき手本文字を認識する。このように構成すれば、容易に、手本文字とすべき文字を認識することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、合否判定により不合格と判定した判定対象文字に対応する手本文字の画像および手本文字に対応する文字を手書きするための領域(マス目で区画された判定領域JA)を含む画像データを再練習用紙P2の画像データとして生成する。そして、印刷部206は、端末制御部310により生成された再練習用紙P2の画像データ(情報処理端末300から複合機200へ送信された再練習用紙P2の画像データ)に基づき再練習用紙P2を印刷出力する。このように構成すれば、不合格と判定された文字の書き方を学習者に再練習させるときに、当該用紙を作成する作業を行わなくてもよくなる(当該用紙が自動的に印刷出力される)ので、指導者の利便性が向上する。
また、本実施形態では、上記のように、端末制御部310は、画像読取部207による再練習用紙P2の読み取りによって再練習用紙P2の画像データが生成されると、再練習用紙P2の画像データ内の手書き文字の画像を判定対象文字の画像として合否判定を再度行う。このように構成すれば、学習者によって再練習用紙P2に手書きされた文字についても、指導者自身で合否判定を行わなくてもよくなるので、指導者の利便性が向上する。
また、本実施形態では、上記のように、端末記憶部350は、複数段階に分類された学習レベルにそれぞれ対応する文字を予め定めた用紙作成情報400を記憶する。また、端末制御部310は、端末受付部330を介して、ユーザー(学習者または指導者)から、練習用紙P1の作成指示を受け付けるとともに、練習用紙P1の作成指示を受け付けるときに、複数段階に分類された学習レベルのうちから所望の学習レベルの選択指示を受け付ける(端末表示部320に選択画面SSを表示させる)。そして、端末制御部310は、練習用紙P1の作成指示を受け付けると、練習用紙P1の作成指示の受け付け時に選択された学習レベルに対応する文字である選択文字を用紙作成情報400に基づき判別するとともに、選択文字に対応する手本文字の画像および手本文字に対応する文字を手書きするための領域(マス目で区画された判定領域JA)を含む画像データを練習用紙P1の画像データとして生成する。また、印刷部206は、端末制御部310により生成された練習用紙P1の画像データ(情報処理端末300から複合機200へ送信された練習用紙P1の画像データ)に基づき練習用紙P1を印刷出力する。このように構成すれば、容易に、学習者の学習レベルに応じた練習用紙P1を作成することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端末表示部320(表示部)は、端末制御部310により生成された練習用紙P1の画像データに基づき練習用紙P1をプレビュー表示する。このように構成すれば、練習用紙P1の印刷前に、適切な練習用紙P1が印刷対象となっているか否かの確認作業を行うことができる。すなわち、不適切な練習用紙P1が印刷されてしまうのを抑制することができる。
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、複合機200および情報処理端末300と接続されるネットワークNT上にサーバーを別途設置し、そのサーバーに学習支援処理(データ生成処理および合否判定処理)を実行させてもよい。
また、複合機200にアプリAPをインストールし、複合機200に学習支援処理を実行させるとともに、学習支援処理に関する各種設定の受け付けも複合機200(操作パネル208)に行わせてもよい。すなわち、複合機200だけで学習支援装置100を構成してもよい。この構成では、複合機制御部210が「判定部」および「生成部」に相当するものとなり、複合機記憶部220が「記憶部」に相当するものとなり、操作パネル208が「受付部」に相当するものとなる。
また、複合機200および情報処理端末300と接続されるネットワークNT上に記憶装置を別途設置し、その記憶装置に、用紙作成情報400や文字データベース500など学習支援処理に必要な各種情報を記憶させておいてもよい。
また、練習用紙P1や再練習用紙P2に、学習者の識別情報を印刷してもよい(たとえば、学習者の識別情報は、バーコードやQRコード(登録商標)の形態で印刷される)。このように構成すれば、練習用紙P1や再練習用紙P2を読み取って得られた学習者の識別情報の画像を解析することにより、合否判定の対象となっている学習者を判別することができる。このため、たとえば、学習者の学習履歴や成績(合否判定の結果)の管理が容易となる。
100 学習支援装置
206 印刷部(出力部)
207 画像読取部
310 端末制御部(判定部、生成部)
320 端末表示部(表示部)
330 端末受付部(受付部)
350 端末記憶部(記憶部)
CI 添削画像
ID 識別情報
P1 練習用紙
P2 再練習用紙
RP レポート
S1 不合格記号
S2 合格記号

Claims (11)

  1. 文字の書き方を学習する学習者および前記学習者を指導する指導者を支援するための学習支援装置であって、
    学習対象となり得る複数の文字にそれぞれ対応する複数の手本文字の画像を記憶する記憶部と、
    前記学習者により文字が手書きされた練習用紙を読み取って前記練習用紙の画像データを生成する画像読取部と、
    前記練習用紙の画像データ内にある手書き文字の画像を判定対象文字の画像として抽出するとともに、前記記憶部から前記判定対象文字に対応する手本文字の画像を取得し、前記手本文字の画像と前記判定対象文字の画像とを比較することによって、前記判定対象文字が正しく書かれているか否かの合否判定を行う判定部と、
    前記判定部による前記合否判定の判定結果を示す結果情報を含むレポートの画像データを生成する生成部と、
    前記結果情報を含む前記レポートを出力する出力部と、を備え
    前記練習用紙を作成する指示と前記合否判定を実行する指示とを受け付けるための画面を表示する表示部と、
    前記練習用紙の作成指示と前記合否判定の実行指示とを受け付けるとともに、前記練習用紙の作成指示を受け付けるときに、複数段階に分類された学習レベルのうちから所望の学習レベルの選択指示を受け付ける受付部と、をさらに備え、
    前記記憶部は、前記複数段階に分類された学習レベルにそれぞれ対応する文字を予め定めた用紙作成情報を記憶しており、
    前記受付部が前記練習用紙の作成指示を受け付けると、
    前記生成部は、前記練習用紙の作成指示の受け付け時に選択された前記学習レベルに対応する文字である選択文字を前記用紙作成情報に基づき判別するとともに、前記選択文字に対応する前記手本文字の画像、前記手本文字に対応する文字を手書きするための領域、および、前記手本文字を識別するための識別情報、を含む画像データを前記練習用紙の画像データとして生成し、
    前記出力部は、用紙に画像を印刷して出力する印刷部であり、前記生成部により生成された前記練習用紙の画像データに基づき前記練習用紙を印刷出力し、
    前記受付部が前記合否判定の実行指示を受け付けると、
    前記画像読取部は、前記練習用紙を読み取って前記練習用紙の画像データを生成し、
    前記判定部は、前記合否判定を行うことを特徴とする学習支援装置。
  2. 前記生成部は、前記合否判定により不合格と判定された前記判定対象文字の画像に前記手本文字の画像を重ね合わせた添削画像を前記結果情報として前記レポートの画像データに含めることを特徴とする請求項1に記載の学習支援装置。
  3. 前記生成部は、前記添削画像を成す前記判定対象文字の画像および前記手本文字の画像の各色を互いに異ならせることを特徴とする請求項2に記載の学習支援装置。
  4. 前記生成部は、前記添削画像に、前記判定対象文字が不合格であることを示す不合格記号を付加することを特徴とする請求項2または3に記載の学習支援装置。
  5. 前記生成部は、前記合否判定により合格と判定された前記判定対象文字の画像をそのまま前記結果情報として前記レポートの画像データに含めることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の学習支援装置。
  6. 前記生成部は、前記合否判定により合格と判定された前記判定対象文字の画像に、前記判定対象文字が合格であることを示す合格記号を付加することを特徴とする請求項5に記載の学習支援装置。
  7. 前記出力部は、用紙に画像を印刷して出力する印刷部であり、
    前記レポートは、前記印刷部により印刷出力される印刷物であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の学習支援装置。
  8. 前記生成部は、前記合否判定により前記判定対象文字が1個でも不合格と判定された場合、不合格と判定された前記判定対象文字のみに対応する前記手本文字の画像および前記手本文字に対応する文字を手書きするための領域を含む画像データを再練習用紙の画像データとして生成し、
    前記再練習用紙の画像データには、前記学習者により手書きされた文字の画像が含まれておらず、
    前記出力部は、用紙に画像を印刷して出力する印刷部であり、前記生成部により生成された前記再練習用紙の画像データに基づき前記再練習用紙を印刷出力することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の学習支援装置。
  9. 前記判定部は、前記画像読取部による前記再練習用紙の読み取りによって前記再練習用紙の画像データが生成されると、前記再練習用紙の画像データ内の手書き文字の画像を前記判定対象文字の画像として前記合否判定を行うことを特徴とする請求項に記載の学習支援装置。
  10. 前記表示部は、前記生成部により生成された前記練習用紙の画像データに基づき前記練習用紙をプレビュー表示することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の学習支援装置。
  11. 文字の書き方を学習する学習者および前記学習者を指導する指導者を支援するための学習支援方法であって、
    練習用紙の作成指示と合否判定の実行指示とを受け付けるための画面を表示するとともに、前記練習用紙の作成指示を受け付けるときに、複数段階に分類された学習レベルのうちから所望の学習レベルの選択指示を受け付けるステップと、
    前記練習用紙の作成指示を受け付けると、前記複数段階に分類された学習レベルにそれぞれ対応する文字を予め定めた用紙作成情報に基づき、前記練習用紙の作成指示の受け付け時に選択された前記学習レベルに対応する文字である選択文字を判別するとともに、学習対象となり得る複数の文字にそれぞれ対応する複数の手本文字の画像のうち前記選択文字に対応する前記手本文字の画像、前記手本文字に対応する文字を手書きするための領域、および、前記手本文字を識別するための識別情報、を含む画像データを前記練習用紙の画像データとして生成するステップと、
    前記練習用紙の画像データに基づき前記練習用紙を印刷出力するステップと、
    前記受付部が前記合否判定の実行指示を受け付けると、前記学習者により文字が手書きされた前記練習用紙を読み取って前記練習用紙の画像データを生成するステップと、
    前記練習用紙の画像データ内にある手書き文字の画像を判定対象文字の画像として抽出するとともに、前記複数の手本文字の画像を記憶する記憶部から、前記判定対象文字に対応する前記手本文字の画像を取得し、取得した前記手本文字の画像と前記判定対象文字の画像とを比較することによって、前記判定対象文字が正しく書かれているか否かの合否判定を行うステップと、
    前記合否判定の判定結果を示す結果情報を含むレポートの画像データを生成するステップと、
    前記結果情報を含む前記レポートを出力するステップと、を備えることを特徴とする学習支援方法。
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