基于计算机辅助的教育训练装置、方法及程序 【技术领域】
本发明是针对用户，在以计算机辅助为根本教授教育训练内容之际，根据教育训练教材的内容以及与以此为基础的创作信息的组合，来使之可边仿真体验与采用实际设备的教育训练大体相同的感受边准确地进行学习的基于计算机辅助的教育训练技术。
在此，本说明书中的“教育训练”包括以“智育(intellectualeducation)·德育(moral education)·体育(physical education)”为主要目的的“教育(education)”以及以“技术·技能学习(technical/skill learning)”为主要目的的“训练(training)”的双方。
背景技术
近年来随着计算机和因特网的广泛普及，致使被称为e学习或WBT(Web Based Training)的基于计算机辅助的教育方法得到迅速普及。作为这种教育方法之一，例如日本专利公开2002-149048号公报披露了仿真实现的针对学习对象进行直接操作的操作型学习环境实现方法。
依据上述在先技术，可通过把操作型学习环境分为用户接口部和动作控制部进行构成，来简化编辑进而提高再利用性。
然而，上述在先技术的情况下，虽然操作型学习环境能够得以实现，但停留在了整个画面中把1个主题只作为1个画面来进行显示。由此带来地问题是，根据显示画面比如在进行飞行员用的飞行训练等的基础上，不能把必要的教育训练内容加进已有的教育训练教材(操作说明书)并同时还在画面上显示与此相关的创作信息，以便使之可边仿真体验与采用实际设备的教育训练相同的感受边准确地进行学习。
为此，本发明的目的在于提供一种基于计算机辅助的教育训练技术，该技术一边在同一显示画面上同时显示已有的教育训练教材的内容以及与此相关联的创作信息，一边使之可仿真体验与采用实际设备的教育训练相同的感受并能使学习更加准确。
【发明内容】
本发明是为了达成上述目的而进行的，其中的第1发明(教育训练装置)是以如下内容为特征：用于在计算机控制的显示画面上显示规定的教育训练教材，并按照其显示内容对被教育训练者进行教育训练的基于计算机辅助的教育训练装置中，在上述显示画面中包含多个小画面部，任一的上述小画面部被分配为显示规定训练内容有关的说明文的说明文显示栏，其余的上述各小画面部被分配为显示上述说明文显示栏的记载内容对应的详细信息和/或图解信息的相关信息显示栏。
上述第1发明包含以下2个理想形式。即第1形式是，上述显示画面中作为等分的4画面包含上述小画面部，上述详细信息中包含上述说明文内所用的术语有关的词典事项，上述图解信息中包含把上述说明文内容图释化了的图释信息、仿真体验上述说明文内容的模拟信息、把上述说明文内容作为动画进行显示的电影信息，
第2形式是包括可使上述各小画面部的画面尺寸任意变更的画面放大·缩小功能。
第2发明(教育训练方法)是以如下内容为特征：用于在计算机控制的显示画面上显示规定的教育训练教材，并按照其显示内容对被教育训练者进行教育训练的基于计算机辅助的教育训练方法中，把上述显示画面等分成各自可放大·缩小画面尺寸的4个小画面部，把任一的上述小画面部分配到显示规定训练内容有关的说明文的说明文显示栏，把其余的上述各小画面部分配到显示上述说明文显示栏的记载内容对应的详细信息和/或图解信息的相关信息显示栏，对被教育训练者进行教育训练。
在上述第2发明，理想的是上述详细信息中包含上述说明文内所用的术语有关的词典事项，上述图解信息中包含把上述说明文内容图释化了的图释信息、仿真体验上述说明文内容的模拟信息、把上述说明文内容作为动画进行显示的电影信息。
而且，在上述第2发明，理想的是包含上述模拟信息是虚拟·真实性信息的形式以及上述图释信息是包含从教育训练教材取入的图释及照片的图形信息的形式，并且，小画面部的显示内容可相互替换。
另外，本发明中，还作为第3发明(程序)包含为实施基于计算机辅助的教育训练方法所需要的教育训练信息，并被安装到计算机中的程序。
即该程序可由半导体存储器、磁盘、光磁盘等的记录媒体提供。也可以由因特网等的网络线路分发。
【附图说明】
图1是表示本发明涉及的基于计算机辅助的教育训练装置概略结构例的框图。
图2是表示显示器具备的显示画面结构例的说明图。
图3是表示保持在存储器单元的文件结构一例的说明图。
图4是以对1个说明项目(训练项目)有15训练步骤的情况为例表示显示画面的作成例的说明图。
图5A是表示自用飞行员入门讲座的第1训练步骤即“课程概要”的具体显示状态的说明图。
图5B是表示第2个训练步骤即“越野飞行”的显示状态的说明图。
【具体实施方式】
如图1所示，此教育训练装置11包含操作单元12、存储器单元13、中央处理单元(CPU)14、输出单元15。操作单元12是键盘或鼠标等。存储器单元13是ROM、RAM或硬盘等。中央处理单元(CPU)14是控制装置全体的控制单元，其处理能力能得到一般的个人计算机级的能力即可。输出单元15采用了液晶板等的显示器16，但也可以采用打印机。
被教育训练者(用户)可以通过比如观看显示器16具备的图2所示的显示画面16a的显示内容，来接受教育训练。
此例中，显示画面16a具备标题条17、菜单条18及小画面部19、20、21、22。标题条17设置在显示画面16a的上端部，显示训练内容的标题或项目等。菜单条18配置在标题条17的下侧，在此例中配置有15个项目选择钮18a～18o。小画面部19～22配置在菜单条18的下方，被4等分设置。
另外，在该实施方式中，小画面部19～22虽然被4等分，但并不限于4分，可以3分或6分等根据任务数来任意增加，也可以减少。
而且，在显示画面16a的以点线表示的中心部中，设有4个放大缩小各小画面部19、20、21、22的画面尺寸的放大缩小(zoom)钮19a、20a、21a、22a。
在此例中，上述放大缩小钮19a～22a用斜的双箭头表示，通过把鼠标指针对准其上并点击鼠标钮，1/4尺寸的小画面将放大到显示画面16a全体的1/1尺寸。而且，1/1尺寸时，通过把鼠标指针对准放大缩小钮19a～22a并点击，将从1/1尺寸缩小到1/4尺寸。在此，省略了鼠标指针及鼠标的图示。
各小画面部19～22中，例如在左下位置的小画面部21设置有外部链接钮LB。通过操作外部链接钮LB，可以在独立的其它窗口(浏览器)以3DCG(Three-dimensional Computer Graphics)、PDF(PortableDocument Format)或HTML等的形式来对仅在各小画面部19～22中不能显示的信息(例如，部件的使用说明书或相关公司的主页等)进行显示。
在此，此其它窗口是通过操作外部链接钮LB来调出相关的信息的链接目标信息，启动未图示的存储装置中寄存的专用软件，由此作为专用的窗口显示在显示器16的画面上。
图3是表示保持在存储器单元13的文件结构一例的说明图。基文件BF是准备用作为了把显示画面16分成4个小画面部19～22进行必要信息显示所需要的执行文件。这里，在本发明中，虽然省略了图示，但可以基于HTML形式来预先准备多个基文件，以确保依据其数量的扩充性和扩展性。
在基文件BF中，以分层型的形式包含有小画面部19用的第1文件夹W1、小画面部20用的第2文件夹W2、小画面部21用的第3文件夹W3和小画面部22用的第4文件夹W4。各文件夹W1～W4构成为存放了为在各自对应的小画面部19、20、21、22中显示的模块文件的执行文件。
对此就图示例进行更详细的说明。第1文件夹W1包括说明文文件夹T和模块文件W1-01～W1-15。说明文文件夹T存放有用于在小画面部19的说明文显示栏25显示说明文的模块用文本文件TEXT-01～TEXT-15。模块文件W1-01～W1-15是管理说明文文件夹T的模块数据。在说明文文件夹T与模块文件W1-01～W1-15之间有相互对应的关系。
在寄存于说明文文件夹T内的文本文件TEXT-01～TEXT-15中，按每一规定的训练项目寄存有从教育训练教材取入的说明文信息。在图示例中，针对1个训练项目涉及15项目按预先作成的对应训练步骤的顺序，作为说明文准备有必要的训练内容。
第2文件夹W2包括小画面部20用的模块文件W2-01～W2-15。第3文件夹W3包括小画面部21用的模块文件W3-01～W3-15。第4文件夹W4包括小画面部22用的模块文件W4-01～W4-15。
在第2文件夹W2～第4文件夹W4中寄存有与寄存在第1文件夹W1中的信息相关联的内容的信息。也就是装进了为了能够通过改变视点来更好地理解寄存在第1文件夹W1中的信息而下了一番工夫的内容。
具体说明一下，例如在第2文件夹W2中寄存有由图释或照片等构成的图释信息。在第3文件夹W3中寄存有包含动画或模拟等的虚拟·真实性信息即仿真体验信息(模拟信息)。在第4文件夹W4中寄存有从视频图像等获得的写实信息、或写实信息中伴有解说或BGM等而成的电影信息。
因此，寄存在说明文文件夹T中的文本文件TEXT-01～TEXT-15的信息基于在第1文件夹W1中准备的模块文件W1-01～W1-15的控制，可以通过小画面部19的说明文显示栏25来再现显示。同样，寄存在第2文件夹W2～第4文件夹W4中的各信息，可以通过小画面部20、21、22的各相关信息显示栏26(26a、26b、26c)来再现显示。
图4是以对说明项目(1个训练项目)有15步骤的训练步骤的情况为例表示显示画面16的作成例的说明图。在菜单条18中设置有15个项目选择钮18a～18o，在各个小画面部19、20、21、22中，可以各自显示项目选择钮18a～18o的选择状况相应的计15模式的训练步骤信息。
在此，各小画面部19、20、21、22的最大可显示区域是在图4中以点线表示的看不见的画面框F1～F4的范围内。
用户从项目选择钮18a～18o中点击所希望的比如图示例的第4个项目选择钮18d，则模块文件W1-04由CPU14读入，其显示内容显示在小画面部19。以下同样，模块文件W2-04的显示内容显示在小画面部20，模块文件W3-04的显示内容显示在小画面部21，模块文件W4-04的显示内容显示在小画面部22。在此，各模块文件W1-04～W4-04的读入作业被同时执行。
在第1文件夹W1中存放有字符信息文件夹T，而该字符信息文件夹T中放有模块文件W1-01～W1-15对应的用于在小画面部19显示说明文的模块用文本文件TEXT-01～TEXT-15，用户选择的项目选择钮18a～18o对应的说明文被显示在小画面部19。
接下来说明使用上述构成的教育训练装置11，对用户实施的本发明的基于计算机辅助的教育训练方法的一例。该教育训练方法是通过在与用户之间有双向性地显示构成教育训练装置11的显示单元16具备的显示画面16a中所显示的必要信息来进行的。
这种情况下，显示画面16如已说明的那样，被等分成各自的画面尺寸自由放大缩小的4个作显示区发挥作用的小画面部19、20、21、22。其中的小画面部19可用作以按照不同的规定训练项目预先作成的对应训练步骤的顺序，作为说明文记载了必要训练内容的从教育训练教材取入的说明文显示栏25。
而且，其余的各小画面部20、21、22被分配用作显示说明文显示栏的记载内容对应的详细信息和/或图解信息的相关信息显示栏26。
详细信息中包含在上述说明文内使用的术语相关的词典事项。图解信息中包含说明文显示栏25的显示内容对应作成的图释或照片等构成的图释信息、包含动画或模拟等的虚拟·真实性信息即仿真体验信息(模拟信息)、从视频图像等获得的写实信息、或写实信息中伴有解说或BGM等而成的电影信息。用户可以把这些详细信息单独或在适当组合的基础上同时显示到相关信息显示栏26(26a、26b、26c)加以利用。
就是说电影信息可以作为伴随有可用耳朵听的解说或BGM等的写实信息，输出到各小画面部19～22中比如右上位置的小画面部20的相关信息显示栏26(26a)。
图释信息可以作为包含从教育训练教材取入的图释或照片的图形信息，输出到各小画面部19～22中比如左下位置的小画面部21的相关信息显示栏26(26b)。
仿真体验信息可以作为包含可自由操作映像角度的动画或模拟等的虚拟·真实性信息，输出到各小画面部19～22中比如右下位置的小画面部22的相关信息显示栏26(26c)。
在各小画面部19、20、21、22中，在说明文显示栏25和各相关信息显示栏26(26a、26b、26c)一边使提供内容相互有机地关联一边输出各种信息。由此，对用户可以一边使其进行伴有双向性的仿真体验一边进行教育训练。
图5是以“自家用飞行员入门讲座为例具体表示了对各小画面部19、20、21、22的显示内容。这种情况下，在菜单条18中准备有4个项目选择钮18a～18d。
图5(a)表示在点击项目选择钮18a时的显示模式，显示画面16a中分别总括显示以“自用飞行员入门讲座”为训练项目的第1个训练步骤的内容。
在小画面部19的说明文显示栏25中，第1个训练步骤即“1课程概要”的标题的下面显示有从已有的教育训练教材取入的说明文。
在小画面部20的相关信息显示栏26a中，显示有说明文显示栏25的说明文对应的电影信息。在小画面部21的相关信息显示栏26b中，显示有说明文显示栏25的说明文对应的专用术语的解说与照片一起的图释信息。在小画面部22的相关信息显示栏26c中，显示有说明文显示栏25的说明文对应的飞机的实际模样的仿真体验信息。
由此，用户可以通过一边观看在小画面部19的说明文显示栏25中显示的说明文，一边参照输出在小画面部20的相关信息显示栏26a、小画面部21的相关信息显示栏26b和小画面部22的相关信息显示栏26c的对应相关信息，来从不同的视点高兴致地理解把“自用飞行员入门讲座”作为训练项目的第1个训练步骤的内容。
而且，有别于各小画面部19、20、21、22在显示画面16a中准备的放大缩小钮19a、20a、21a、22a中，可以通过比如点击放大缩小钮19a，相应的小画面19基本放大到显示画面16a的尺寸，由此即使是微小的字符也容易读取。
在小画面部22的相关信息显示栏26c中，不仅是说明文显示栏25的说明文所对应的飞机动画信息(包含视频资料)，还可以用放大的状态显示实际的空间。由此，可以一边使用户得到仿真体验一边给予与实机训练同等的教育训练效果。
如此这样，在结束了训练项目“自用飞行员入门讲座”的第1个训练步骤之后，通过点击第2个项目选择钮18b，如图5(b)所示，训练项目“自用飞行员入门讲座”的第2个训练步骤的内容，分别汇总显示到显示画面16a的小画面部19的说明文显示栏25和小画面部20、21、22的相关信息显示栏26(26a、26b、26c)。
同样，训练项目“自用飞行员入门讲座”的第3个训练步骤的内容和第4个训练步骤的内容，分别通过点击第3个项目选择钮18c和第4个项目选择钮18d，可以把必要信息输出到显示画面16a的小画面部19、20、21、22，按照步骤顺序使用户理解教育训练的内容。
而且，本发明有关的程序，包含有为实施以上说明的本发明有关的教育训练方法所需要的教育训练信息，可以自由形成对计算机的安装，比如可以存放在CD-ROM等的可移动信息媒体中来提供。
依据本发明，针对等分显示画面16来设置的各个小画面部19、20、21、22的输出内容，由于采用了用以基文件BF为基础构筑的第1文件夹W1、第2文件夹W2、第3文件夹W3和第4文件夹W4之间的关系来限制的分层构造，所以即使在其一部分发生了内容修改的情况下，只要变更作为修改对象的模块文件就可以对应，而不需要对基文件BF本身施加处理的作业。
而且，经小画面部19的说明部显示栏16a显示的说明文的变更，仅对存放在说明文文件夹T的各文本文件TEXT-01～TEXT-15的相应地方进行变更就能得以反映，因此，内容的修改作业可以相应容易且迅速地得以实施。
而且，依据本发明，还可以进一步增加基文件BF的基本构成，进而进一步充实教育训练的内容即赋予扩充性，因此，可以根据多样化的教育训练需求来灵活地进行对应。
以上是基于图示例对本发明进行的说明，其具体内容并非限于此。例如，教育训练内容不仅可以显示到显示画面上，还可以在纸上打印来进行输出。
并且，训练项目的数量或为各训练项目准备的训练步骤的数量，也可以根据希望来进行适当的设定。再有，经各小画面部提供的信息只要是对1个教育训练课题可以伴随着仿真体验从多个角度来学习的内容，各自对应的输出内容或输出方法也就可以采用根据适当的图释信息或电影信息对应的最佳手段来进行选定的内容。
如上所述，依据本发明，由于可以把至少说明文信息、图释信息、仿真体验信息和电影适当分配并同时输出到4等分显示画面而成的各小画面部中，所以可以一边使用户得到伴有双向性的仿真体验一边高效率地进行教育训练。
而且，各小画面部由于被赋予了可放大原画面尺寸和缩小到原画面尺寸的放大缩小性，因此即使是含有微小字符的难以用肉眼看到的微小信息，也可以容易地用肉眼进行确认。
特别是可以向1个小画面部输出作为包含动画资料的虚拟·真实性信息的仿真体验信息，因此，可以使用户一边得到仿真体验一边处于实机训练同等的教育训练效果进行学习。
而且，针对各小画面部的输出内容，由于是被根据基文件构筑的第1文件夹、第2文件夹、第3文件夹和第4文件夹组成的分层构造所限制，所以即使在其一部分有了内容修改的情况下，仅变更作为修改对象的模块文件就可以对应，而不需要对基文件本身施加处理的作业。
另外，经小画面部显示的说明文的变更，仅对存放在说明文文件夹的各文本文件的相应地方进行变更就能得以反映，因此，内容的修改作业可以相应容易且迅速地得以实施。
而且，依据本发明，还可以进一步增加基文件的基本构成，进而充实教育训练的内容即赋予扩充性，因此，可以针对多样化的教育训练需求来灵活地进行对应。