基於計算機輔助的教育訓練裝置、方法及程序的製作方法

2023-04-23 18:48:31 1

專利名稱：：基於計算機輔助的教育訓練裝置、方法及程序的製作方法
技術領域：
：本發明是針對用戶，在以計算機輔助為根本教授教育訓練內容之際，根據教育訓練教材的內容以及與以此為基礎的創作信息的組合，來使之可邊仿真體驗與採用實際設備的教育訓練大體相同的感受邊準確地進行學習的基於計算機輔助的教育訓練技術。在此，本說明書中的「教育訓練」包括以「智育(intellectualeducation)·德育(moraleducation)·體育(physicaleducation)」為主要目的的「教育(education)」以及以「技術·技能學習(technical/skilllearning)」為主要目的的「訓練(training)」的雙方。
背景技術：
：近年來隨著計算機和網際網路的廣泛普及，致使被稱為e學習或WBT(WebBasedTraining)的基於計算機輔助的教育方法得到迅速普及。作為這種教育方法之一，例如日本專利公開2002-149048號公報披露了仿真實現的針對學習對象進行直接操作的操作型學習環境實現方法。依據上述在先技術，可通過把操作型學習環境分為用戶接口部和動作控制部進行構成，來簡化編輯進而提高再利用性。然而，上述在先技術的情況下，雖然操作型學習環境能夠得以實現，但停留在了整個畫面中把1個主題只作為1個畫面來進行顯示。由此帶來的問題是，根據顯示畫面比如在進行飛行員用的飛行訓練等的基礎上，不能把必要的教育訓練內容加進已有的教育訓練教材(操作說明書)並同時還在畫面上顯示與此相關的創作信息，以便使之可邊仿真體驗與採用實際設備的教育訓練相同的感受邊準確地進行學習。為此，本發明的目的在於提供一種基於計算機輔助的教育訓練技術，該技術一邊在同一顯示畫面上同時顯示已有的教育訓練教材的內容以及與此相關聯的創作信息，一邊使之可仿真體驗與採用實際設備的教育訓練相同的感受並能使學習更加準確。
發明內容本發明是為了達成上述目的而進行的，其中的第1發明(教育訓練裝置)是以如下內容為特徵用於在計算機控制的顯示畫面上顯示規定的教育訓練教材，並按照其顯示內容對被教育訓練者進行教育訓練的基於計算機輔助的教育訓練裝置中，在上述顯示畫面中包含多個小畫面部，任一的上述小畫面部被分配為顯示規定訓練內容有關的說明文的說明文顯示欄，其餘的上述各小畫面部被分配為顯示上述說明文顯示欄的記載內容對應的詳細信息和/或圖解信息的相關信息顯示欄。上述第1發明包含以下2個理想形式。即第1形式是，上述顯示畫面中作為等分的4畫面包含上述小畫面部，上述詳細信息中包含上述說明文內所用的術語有關的詞典事項，上述圖解信息中包含把上述說明文內容圖釋化了的圖釋信息、仿真體驗上述說明文內容的模擬信息、把上述說明文內容作為動畫進行顯示的電影信息，第2形式是包括可使上述各小畫面部的畫面尺寸任意變更的畫面放大·縮小功能。第2發明(教育訓練方法)是以如下內容為特徵用於在計算機控制的顯示畫面上顯示規定的教育訓練教材，並按照其顯示內容對被教育訓練者進行教育訓練的基於計算機輔助的教育訓練方法中，把上述顯示畫面等分成各自可放大·縮小畫面尺寸的4個小畫面部，把任一的上述小畫面部分配到顯示規定訓練內容有關的說明文的說明文顯示欄，把其餘的上述各小畫面部分配到顯示上述說明文顯示欄的記載內容對應的詳細信息和/或圖解信息的相關信息顯示欄，對被教育訓練者進行教育訓練。在上述第2發明，理想的是上述詳細信息中包含上述說明文內所用的術語有關的詞典事項，上述圖解信息中包含把上述說明文內容圖釋化了的圖釋信息、仿真體驗上述說明文內容的模擬信息、把上述說明文內容作為動畫進行顯示的電影信息。而且，在上述第2發明，理想的是包含上述模擬信息是虛擬·真實性信息的形式以及上述圖釋信息是包含從教育訓練教材取入的圖釋及照片的圖形信息的形式，並且，小畫面部的顯示內容可相互替換。另外，本發明中，還作為第3發明(程序)包含為實施基於計算機輔助的教育訓練方法所需要的教育訓練信息，並被安裝到計算機中的程序。即該程序可由半導體存儲器、磁碟、光磁碟等的記錄媒體提供。也可以由網際網路等的網絡線路分發。圖1是表示本發明涉及的基於計算機輔助的教育訓練裝置概略結構例的框圖。圖2是表示顯示器具備的顯示畫面結構例的說明圖。圖3是表示保持在存儲器單元的文件結構一例的說明圖。圖4是以對1個說明項目(訓練項目)有15訓練步驟的情況為例表示顯示畫面的作成例的說明圖。圖5A是表示自用飛行員入門講座的第1訓練步驟即「課程概要」的具體顯示狀態的說明圖。圖5B是表示第2個訓練步驟即「越野飛行」的顯示狀態的說明圖。具體實施例方式如圖1所示，此教育訓練裝置11包含操作單元12、存儲器單元13、中央處理單元(CPU)14、輸出單元15。操作單元12是鍵盤或滑鼠等。存儲器單元13是ROM、RAM或硬碟等。中央處理單元(CPU)14是控制裝置全體的控制單元，其處理能力能得到一般的個人計算機級的能力即可。輸出單元15採用了液晶板等的顯示器16，但也可以採用印表機。被教育訓練者(用戶)可以通過比如觀看顯示器16具備的圖2所示的顯示畫面16a的顯示內容，來接受教育訓練。此例中，顯示畫面16a具備標題條17、菜單條18及小畫面部19、20、21、22。標題條17設置在顯示畫面16a的上端部，顯示訓練內容的標題或項目等。菜單條18配置在標題條17的下側，在此例中配置有15個項目選擇鈕18a～18o。小畫面部19～22配置在菜單條18的下方，被4等分設置。另外，在該實施方式中，小畫面部19～22雖然被4等分，但並不限於4分，可以3分或6分等根據任務數來任意增加，也可以減少。而且，在顯示畫面16a的以點線表示的中心部中，設有4個放大縮小各小畫面部19、20、21、22的畫面尺寸的放大縮小(zoom)鈕19a、20a、21a、22a。在此例中，上述放大縮小鈕19a～22a用斜的雙箭頭表示，通過把滑鼠指針對準其上並點擊滑鼠鈕，1/4尺寸的小畫面將放大到顯示畫面16a全體的1/1尺寸。而且，1/1尺寸時，通過把滑鼠指針對準放大縮小鈕19a～22a並點擊，將從1/1尺寸縮小到1/4尺寸。在此，省略了滑鼠指針及滑鼠的圖示。各小畫面部19～22中，例如在左下位置的小畫面部21設置有外部連結鈕LB。通過操作外部連結鈕LB，可以在獨立的其它窗口(瀏覽器)以3DCG(Three-dimensionalComputerGraphics)、PDF(PortableDocumentFormat)或HTML等的形式來對僅在各小畫面部19～22中不能顯示的信息(例如，部件的使用說明書或相關公司的主頁等)進行顯示。在此，此其它窗口是通過操作外部連結鈕LB來調出相關的信息的連結目標信息，啟動未圖示的存儲裝置中寄存的專用軟體，由此作為專用的窗口顯示在顯示器16的畫面上。圖3是表示保持在存儲器單元13的文件結構一例的說明圖。基文件BF是準備用作為了把顯示畫面16分成4個小畫面部19～22進行必要信息顯示所需要的執行文件。這裡，在本發明中，雖然省略了圖示，但可以基於HTML形式來預先準備多個基文件，以確保依據其數量的擴充性和擴展性。在基文件BF中，以分層型的形式包含有小畫面部19用的第1文件夾W1、小畫面部20用的第2文件夾W2、小畫面部21用的第3文件夾W3和小畫面部22用的第4文件夾W4。各文件夾W1～W4構成為存放了為在各自對應的小畫面部19、20、21、22中顯示的模塊文件的執行文件。對此就圖示例進行更詳細的說明。第1文件夾W1包括說明文文件夾T和模塊文件W1-01～W1-15。說明文文件夾T存放有用於在小畫面部19的說明文顯示欄25顯示說明文的模塊用文本文件TEXT-01～TEXT-15。模塊文件W1-01～W1-15是管理說明文文件夾T的模塊數據。在說明文文件夾T與模塊文件W1-01～W1-15之間有相互對應的關係。在寄存於說明文文件夾T內的文本文件TEXT-01～TEXT-15中，按每一規定的訓練項目寄存有從教育訓練教材取入的說明文信息。在圖示例中，針對1個訓練項目涉及15項目按預先作成的對應訓練步驟的順序，作為說明文準備有必要的訓練內容。第2文件夾W2包括小畫面部20用的模塊文件W2-01～W2-15。第3文件夾W3包括小畫面部21用的模塊文件W3-01～W3-15。第4文件夾W4包括小畫面部22用的模塊文件W4-01～W4-15。在第2文件夾W2～第4文件夾W4中寄存有與寄存在第1文件夾W1中的信息相關聯的內容的信息。也就是裝進了為了能夠通過改變視點來更好地理解寄存在第1文件夾W1中的信息而下了一番工夫的內容。具體說明一下，例如在第2文件夾W2中寄存有由圖釋或照片等構成的圖釋信息。在第3文件夾W3中寄存有包含動畫或模擬等的虛擬·真實性信息即仿真體驗信息(模擬信息)。在第4文件夾W4中寄存有從視頻圖像等獲得的寫實信息、或寫實信息中伴有解說或BGM等而成的電影信息。因此，寄存在說明文文件夾T中的文本文件TEXT-01～TEXT-15的信息基於在第1文件夾W1中準備的模塊文件W1-01～W1-15的控制，可以通過小畫面部19的說明文顯示欄25來再現顯示。同樣，寄存在第2文件夾W2～第4文件夾W4中的各信息，可以通過小畫面部20、21、22的各相關信息顯示欄26(26a、26b、26c)來再現顯示。圖4是以對說明項目(1個訓練項目)有15步驟的訓練步驟的情況為例表示顯示畫面16的作成例的說明圖。在菜單條18中設置有15個項目選擇鈕18a～18o，在各個小畫面部19、20、21、22中，可以各自顯示項目選擇鈕18a～18o的選擇狀況相應的計15模式的訓練步驟信息。在此，各小畫面部19、20、21、22的最大可顯示區域是在圖4中以點線表示的看不見的畫面框F1～F4的範圍內。用戶從項目選擇鈕18a～18o中點擊所希望的比如圖示例的第4個項目選擇鈕18d，則模塊文件W1-04由CPU14讀入，其顯示內容顯示在小畫面部19。以下同樣，模塊文件W2-04的顯示內容顯示在小畫面部20，模塊文件W3-04的顯示內容顯示在小畫面部21，模塊文件W4-04的顯示內容顯示在小畫面部22。在此，各模塊文件W1-04～W4-04的讀入作業被同時執行。在第1文件夾W1中存放有字符信息文件夾T，而該字符信息文件夾T中放有模塊文件W1-01～W1-15對應的用於在小畫面部19顯示說明文的模塊用文本文件TEXT-01～TEXT-15，用戶選擇的項目選擇鈕18a～18o對應的說明文被顯示在小畫面部19。接下來說明使用上述構成的教育訓練裝置11，對用戶實施的本發明的基於計算機輔助的教育訓練方法的一例。該教育訓練方法是通過在與用戶之間有雙向性地顯示構成教育訓練裝置11的顯示單元16具備的顯示畫面16a中所顯示的必要信息來進行的。這種情況下，顯示畫面16如已說明的那樣，被等分成各自的畫面尺寸自由放大縮小的4個作顯示區發揮作用的小畫面部19、20、21、22。其中的小畫面部19可用作以按照不同的規定訓練項目預先作成的對應訓練步驟的順序，作為說明文記載了必要訓練內容的從教育訓練教材取入的說明文顯示欄25。而且，其餘的各小畫面部20、21、22被分配用作顯示說明文顯示欄的記載內容對應的詳細信息和/或圖解信息的相關信息顯示欄26。詳細信息中包含在上述說明文內使用的術語相關的詞典事項。圖解信息中包含說明文顯示欄25的顯示內容對應作成的圖釋或照片等構成的圖釋信息、包含動畫或模擬等的虛擬·真實性信息即仿真體驗信息(模擬信息)、從視頻圖像等獲得的寫實信息、或寫實信息中伴有解說或BGM等而成的電影信息。用戶可以把這些詳細信息單獨或在適當組合的基礎上同時顯示到相關信息顯示欄26(26a、26b、26c)加以利用。就是說電影信息可以作為伴隨有可用耳朵聽的解說或BGM等的寫實信息，輸出到各小畫面部19～22中比如右上位置的小畫面部20的相關信息顯示欄26(26a)。圖釋信息可以作為包含從教育訓練教材取入的圖釋或照片的圖形信息，輸出到各小畫面部19～22中比如左下位置的小畫面部21的相關信息顯示欄26(26b)。仿真體驗信息可以作為包含可自由操作映像角度的動畫或模擬等的虛擬·真實性信息，輸出到各小畫面部19～22中比如右下位置的小畫面部22的相關信息顯示欄26(26c)。在各小畫面部19、20、21、22中，在說明文顯示欄25和各相關信息顯示欄26(26a、26b、26c)一邊使提供內容相互有機地關聯一邊輸出各種信息。由此，對用戶可以一邊使其進行伴有雙向性的仿真體驗一邊進行教育訓練。圖5是以「自家用飛行員入門講座為例具體表示了對各小畫面部19、20、21、22的顯示內容。這種情況下，在菜單條18中準備有4個項目選擇鈕18a～18d。圖5(a)表示在點擊項目選擇鈕18a時的顯示模式，顯示畫面16a中分別總括顯示以「自用飛行員入門講座」為訓練項目的第1個訓練步驟的內容。在小畫面部19的說明文顯示欄25中，第1個訓練步驟即「1課程概要」的標題的下面顯示有從已有的教育訓練教材取入的說明文。在小畫面部20的相關信息顯示欄26a中，顯示有說明文顯示欄25的說明文對應的電影信息。在小畫面部21的相關信息顯示欄26b中，顯示有說明文顯示欄25的說明文對應的專用術語的解說與照片一起的圖釋信息。在小畫面部22的相關信息顯示欄26c中，顯示有說明文顯示欄25的說明文對應的飛機的實際模樣的仿真體驗信息。由此，用戶可以通過一邊觀看在小畫面部19的說明文顯示欄25中顯示的說明文，一邊參照輸出在小畫面部20的相關信息顯示欄26a、小畫面部21的相關信息顯示欄26b和小畫面部22的相關信息顯示欄26c的對應相關信息，來從不同的視點高興致地理解把「自用飛行員入門講座」作為訓練項目的第1個訓練步驟的內容。而且，有別於各小畫面部19、20、21、22在顯示畫面16a中準備的放大縮小鈕19a、20a、21a、22a中，可以通過比如點擊放大縮小鈕19a，相應的小畫面19基本放大到顯示畫面16a的尺寸，由此即使是微小的字符也容易讀取。在小畫面部22的相關信息顯示欄26c中，不僅是說明文顯示欄25的說明文所對應的飛機動畫信息(包含視頻資料)，還可以用放大的狀態顯示實際的空間。由此，可以一邊使用戶得到仿真體驗一邊給予與實機訓練同等的教育訓練效果。如此這樣，在結束了訓練項目「自用飛行員入門講座」的第1個訓練步驟之後，通過點擊第2個項目選擇鈕18b，如圖5(b)所示，訓練項目「自用飛行員入門講座」的第2個訓練步驟的內容，分別匯總顯示到顯示畫面16a的小畫面部19的說明文顯示欄25和小畫面部20、21、22的相關信息顯示欄26(26a、26b、26c)。同樣，訓練項目「自用飛行員入門講座」的第3個訓練步驟的內容和第4個訓練步驟的內容，分別通過點擊第3個項目選擇鈕18c和第4個項目選擇鈕18d，可以把必要信息輸出到顯示畫面16a的小畫面部19、20、21、22，按照步驟順序使用戶理解教育訓練的內容。而且，本發明有關的程序，包含有為實施以上說明的本發明有關的教育訓練方法所需要的教育訓練信息，可以自由形成對計算機的安裝，比如可以存放在CD-ROM等的可移動信息媒體中來提供。依據本發明，針對等分顯示畫面16來設置的各個小畫面部19、20、21、22的輸出內容，由於採用了用以基文件BF為基礎構築的第1文件夾W1、第2文件夾W2、第3文件夾W3和第4文件夾W4之間的關係來限制的分層構造，所以即使在其一部分發生了內容修改的情況下，只要變更作為修改對象的模塊文件就可以對應，而不需要對基文件BF本身施加處理的作業。而且，經小畫面部19的說明部顯示欄16a顯示的說明文的變更，僅對存放在說明文文件夾T的各文本文件TEXT-01～TEXT-15的相應地方進行變更就能得以反映，因此，內容的修改作業可以相應容易且迅速地得以實施。而且，依據本發明，還可以進一步增加基文件BF的基本構成，進而進一步充實教育訓練的內容即賦予擴充性，因此，可以根據多樣化的教育訓練需求來靈活地進行對應。以上是基於圖示例對本發明進行的說明，其具體內容並非限於此。例如，教育訓練內容不僅可以顯示到顯示畫面上，還可以在紙上列印來進行輸出。並且，訓練項目的數量或為各訓練項目準備的訓練步驟的數量，也可以根據希望來進行適當的設定。再有，經各小畫面部提供的信息只要是對1個教育訓練課題可以伴隨著仿真體驗從多個角度來學習的內容，各自對應的輸出內容或輸出方法也就可以採用根據適當的圖釋信息或電影信息對應的最佳手段來進行選定的內容。如上所述，依據本發明，由於可以把至少說明文信息、圖釋信息、仿真體驗信息和電影適當分配並同時輸出到4等分顯示畫面而成的各小畫面部中，所以可以一邊使用戶得到伴有雙向性的仿真體驗一邊高效率地進行教育訓練。而且，各小畫面部由於被賦予了可放大原畫面尺寸和縮小到原畫面尺寸的放大縮小性，因此即使是含有微小字符的難以用肉眼看到的微小信息，也可以容易地用肉眼進行確認。特別是可以向1個小畫面部輸出作為包含動畫資料的虛擬·真實性信息的仿真體驗信息，因此，可以使用戶一邊得到仿真體驗一邊處於實機訓練同等的教育訓練效果進行學習。而且，針對各小畫面部的輸出內容，由於是被根據基文件構築的第1文件夾、第2文件夾、第3文件夾和第4文件夾組成的分層構造所限制，所以即使在其一部分有了內容修改的情況下，僅變更作為修改對象的模塊文件就可以對應，而不需要對基文件本身施加處理的作業。另外，經小畫面部顯示的說明文的變更，僅對存放在說明文文件夾的各文本文件的相應地方進行變更就能得以反映，因此，內容的修改作業可以相應容易且迅速地得以實施。而且，依據本發明，還可以進一步增加基文件的基本構成，進而充實教育訓練的內容即賦予擴充性，因此，可以針對多樣化的教育訓練需求來靈活地進行對應。權利要求1.一種基於計算機輔助的教育訓練裝置，用於在計算機控制的顯示畫面上顯示規定的教育訓練教材，並按照其顯示內容對被教育訓練者進行教育訓練，其特徵在於在上述顯示畫面中包含多個小畫面部，任一的上述小畫面部被分配為顯示規定訓練內容有關的說明文的說明文顯示欄，其餘的上述各小畫面部被分配為顯示上述說明文顯示欄的記載內容對應的詳細信息和/或圖解信息的相關信息顯示欄。2.權利要求1中記載的基於計算機輔助的教育訓練裝置，其中，上述顯示畫面中作為等分的4畫面包含上述小畫面部，上述詳細信息中包含上述說明文內所用的術語有關的詞典事項，上述圖解信息中包含把上述說明文內容圖釋化了的圖釋信息、仿真體驗上述說明文內容的模擬信息、把上述說明文內容作為動畫進行顯示的電影信息。3.權利要求1或2中記載的基於計算機輔助的教育訓練裝置，其中，包括可使上述各小畫面部的畫面尺寸任意變更的畫面放大·縮小功能。4.一種基於計算機輔助的教育訓練方法，用於在計算機控制的顯示畫面上顯示規定的教育訓練教材，並按照其顯示內容對被教育訓練者進行教育訓練，其特徵在於把上述顯示畫面等分成各自可放大·縮小畫面尺寸的4個小畫面部，把任一的上述小畫面部分配為顯示規定訓練內容有關的說明文的說明文顯示欄，把其餘的上述各小畫面部分配為顯示上述說明文顯示欄的記載內容對應的詳細信息和/或圖解信息的相關信息顯示欄，對被教育訓練者進行教育訓練。5.權利要求4中記載的基於計算機輔助的教育訓練方法，其中，上述詳細信息中包含上述說明文內所用的術語有關的詞典事項，上述圖解信息中包含把上述說明文內容圖釋化了的圖釋信息、仿真體驗上述說明文內容的模擬信息、把上述說明文內容作為動畫進行顯示的電影信息。6.權利要求5中記載的基於計算機輔助的教育訓練方法，其中，上述模擬信息是虛擬·真實性信息。7.權利要求5中記載的基於計算機輔助的教育訓練方法，其中，上述圖釋信息是包含從教育訓練教材取入的圖釋及照片的圖形信息。8.權利要求4～7之一中記載的基於計算機輔助的教育訓練方法，其中，上述小畫面部的顯示內容可相互替換。9.一種包含為實施權利要求4～8之一中記載的基於計算機輔助的教育訓練方法所需要的教育訓練信息，並被安裝到計算機中的程序。全文摘要一種邊得到仿真體驗邊準確學習教育訓練內容的基於計算機輔助的教育訓練方法，把顯示畫面(16a)分為多個小畫面部，把顯示規定訓練內容有關的說明文的說明文顯示欄分配在其中之一的上述小畫面部，把顯示上述說明文顯示欄的記載內容所對應的詳細信息和/或圖解信息的相關信息顯示欄分配在其餘的上述各小畫面部，由上述說明文及其相關關係來進行教育訓練。文檔編號G06T13/80GK1523488SQ200410005880公開日2004年8月25日申請日期2004年2月20日優先權日2003年2月21日發明者渡邊潔,石見行藏,三浦雅之,之,藏申請人:株式會社格拉芬