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計算機・Webラーニング

　現在工事中です。
　ここでは、Webベースのラーニングに関する情報を提供します。 国家資格の試験対策用に、Webラーニング用のドリルをサンプルとして作成しています。
　Webラーニングとかe-ラーニングと呼ばれる、インターネット経由（イントラネット経由でもかまわない） 学習支援システムが既に種々公表されており、こうしたラーニングシステムが多方面で必要とされています。
　これらシステムには、簡便なJavaを用いたWebツール、jQueryを用いたツール、さらにデータベースと組み合わせた大規模な"Moodle"と呼ばれる学習システムがあります。

　Moodle以外の、インターネット上でこうしたツールやフリーソフトを検索し、実現可能性などテストを実行してみました。その結果やデモをここで紹介します。

　Moodleは、多くの大学で学習支援システムとして導入されており、Windows環境へのインストール、 Apache+PHP+Mysqlとの連携などを紹介します。しかし大規模ソフトゆえの、取り扱いが困難でマニュアル等膨大な資料を読まないといけない など実用性が問題です。手軽に構築できる、その他のソフトにも言及しています。

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Webラーニングシステムについて

　ここでは、「Webラーニング」とは、自宅PC上でインターネットあるいはイントラネットを経由し、 ブラウザに表示される問題文を解き、ブラウザを通して解答をし、サーバー側で採点、成績などを学習管理 を行い、受講者の教育を目的とするシステムを指す。

目的とする学習支援システムとは

　ここで筆者が目的とする学習支援システムというか、ツールの持つべき要件を示したい。

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インターネット検索

　検索キーワードとして、「Webラーニング」、「ｅラーニング」、「学習ドリル作成」、「無料」、「クイズ作成」などでネット検索すると、多くのフリーソフトが引っかかる。 この中で、特に筆者の目的に合致するものをいくつか選択し、テストした。これらソフトは規模の大きなもの、中程度のもの、小規模なものと各種ある。

　テストしたフリーソフトを分類すると、次のように分類される

規模フリーソフトの例
大規模moodle、sakai
中規模oq-series（oq-producer, oq-player）
小規模WEB問題作成ツール

　大規模な例として、moodleおよびsakaiを挙げた。sakaiについてはデモの閲覧とソフトのダウンロードだけを行い、ローカル環境へのインストールまでは実施していない。 中規模および小規模なソフトについては、評価のための小テストまで実施した。評価結果は以下を参照。

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フリーソフトの限界

　大規模ソフトもそうであるが、問題作成の手間が非常にかかり、問題の移植性に制限が多い。

　一方、ツール的な小規模ソフト（クイズ形式の問題など）では、画像をサポートしていなかったり、筆者の目的を達成することが基本的にできない。 jQueryのプラグインを用いた、ページのスライドショー機能は簡便で、画像をサポートしているが、問題の抽出や並び替えに自由度がなく、また履歴をとることができない欠陥が残る。

　SCORMという規格で、xmlを用いた問題の記述方法が定められており、この規格に従って問題を作成することが将来的には望ましい。

　問題毎の正誤の履歴を保存するには、データベース機能が不可欠であり、また問題の抽出などもデータベースを使えば簡単にできることから、 データベースソフトであるMySQLや、さらに汎用なMicrosoft Excelを用い、動的にHTMLファイルを生成するやり方が、一番手っ取り早いかも知れぬ。

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Web学習システムの作成と評価

　入手フリーのソフトを用い、筆者の目的とするWeb学習システムを構築するトライアルを実施し、 デモを作成し、各ソフトの評価を行った。デモの一部を以下の各ページで紹介しているので、試して頂きたい。 ただし、大規模ソフトMoodleについては、SKPEOホームページでデモを紹介するには 巨大すぎて、ローカル環境でのトライアルのみを紹介する。

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Moodle：本格的な学習管理システム

　Moodleとは、Webベースの学習管理システム(LMS:Learing Management System)の一種で、オープンソースのパッケージです。 Moodleは、Apache（Webサーバーシステム）、PHP（Webページ記述言語）およびMySQL（データベースシステム）を利用しており、 多くの国内の大学等で導入されている、大規模な学習管理システムです。

　MoodleをスタンドアロンのPC（Windows 7、64bitOS)上にインストールする手順を、 ここ、moodleのインストールに紹介します。

　Moodleを使用した、資格試験向け教材の学習システム構築は、いずれ記載する予定です。

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oq-producerによる学習システム

　oq-seriesは、大阪外語大学で開発が始まり、現在は大阪大学との共同開発プロジェクト となっているWeb学習支援システムである。oq-producerは、oq-seriesのひとつの要素である問題集を作成するツール である。このツールで、問題集を入力し、編集することで、出力として問題集データであるxmlファイル とHTMLファイルとを出力する。そして、これらをoq-playerというツールを使い、ブラウザ上に問題集を 表示し、同時に解答欄も表示し、受験者が自己学習するツールになっている。

　oq-seriesには他に、成績管理やプリント出力などのツールがあるが、ここでは問題作成とWebでの 学習を主眼としているので、oq-producerとoq-playerについて、 ここoq-producrで紹介します。

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「Web問題作成ツール」による学習システム

　インターネット検索で簡単に引っかかるツールに、「Web問題作成ツール」と云うのがあります。割と簡単に多択問題、○×問題、一問一答問題、 穴埋め問題が作成できます。ただし望むようなフォーマットやスタイルにするにはHTML言語やJavascriptの知識が必要です。

　ツールは、ここWEB問題作成ツール（http://www.fureai.or.jp/~irie/webquiz/）のホームページ上で 利用することになります。ファイルをダウンロードするとか、解凍してインストールするとかはありません。 問題をWeb上に入力していき、サーバー上のcgi(common gate interface)プログラムを使い、サーバーサイドで 作成した問題をHTMLファイルとして返すようになっています。

　返されたHTMLファイルは、ほとんどがJavascriptで記述され動的に問題を生成しています。

　気象予報士関連の試験問題をサンプルとして、作成手順と実行例をこちらに紹介します。ここのサンプル・デモは 本ホームページのスタイルを出来るだけキープするよう、WEB問題作成ツールで作成されたHTMLファイルを筆者が追加・修正しています。 スタイルをいじって、好みのものに仕上げるのは手間暇がかかりますが、ある程度妥協した産物となっています。悪しからず。

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jQueryを用いたサンプル

　JavaScriptベースのjQueryライブラリを用いることにより、高機能なWebページを作成することが可能である。 jQueryの各種プラグインがインターネットに配布されており、それらを組み込むことにより、それぞれの応用分野 に適用し、独自のシステムを構築することができる。

　Webラーニングによる学習支援システムで、単純な出題と正解の発表の繰り返しであれば、jQueryを利用 して簡単に構築することが可能である。特に解答が、記述・論述式でなく、マークシート方式であれば、 Webラーニングを簡単に実現できる。ただし、複雑な機能（成績管理とか過去履歴管理など）をもたせようとすると JavaScriptだけでは不十分となる。

　サンプルを作成するに当たり、各種の資格試験にある多択問題（５択など）の代表である、気象予報士試験の学科試験の問題 を取り上げた。これらを、jQueryライブラリを使いWebページ化した。すなわち一つのHTMLファイルに、これら問題の文字列テキスト、 図表、上下添字、下線などHTMLタグを利用して、これら設問をHTMLソースに変換した。

　多択問題だけでなく、○×式問題、穴埋め問題、単純な説明問題、クイズ問題などにも、jQueryを 用いて、簡単に、ドリル的な学習システムを構築することができる。

　ここでは、jQueryを用いた、Webラーニングのサンプル・ページを２つ作成した。 一つは、スライドショー・プラグインを用いた例、気象予報士試験（その１）の平成25年度の問題（一般知識）をサンプルとして取り上げ作成した。

　もうひとつは、同じくスライドショー・ライクなプラグインを用いた例、気象予報士試験（その２）の平成25年度の問題（一般知識）をサンプルとして取り上げ、作成した。

　JavaScriptベースのシステムでは、問題をテキスト化し、HTMLソースに埋め込むことが必要であるため、可搬・移植性に劣る。

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自作MySQLデータベースの構築

　資格試験（例えば、気象予報士とか情報処理技術者を想定してほしい）の場合、基礎知識を問う問題では 多択問題が出題され、マークシートの解答用紙にマーキングする試験がある。これら試験の過去に出題された 問題は、数年ないし数十年に渡り蓄積されていう。これら過去問を整理し、自分に合った試験ドリルを作ること ができれば、効率良く資格取得が可能となる。

　こうした試験問題は、分野別、年度別、あるいは難易度別に分類し、しかも自分の不得意分野だけを重点的に 克服するなど、受験対策を取れるようドリルが工夫できるのであればもっとも望ましい。自分にとって既に身についている 知識をこれらドリルで再び解くことは時間の無駄である。

　数多くの過去問をいわゆるデータベース化し、不得意な分野だけ、あるいは前回間違った問題だけを解けるよう、 データベースの抽出機能で、自分に合った問題だけを取り出し、繰り返し解くことで受験勉強が捗ることになり、 効率良い学習が可能となる。

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データベースとWeb連携

　こうした学習をWebラーニングと結びつけるフリーのツールとして、データベースではMySQLが、またWeb言語では JavaScriptとかPHPとかのスクリプト言語が利用できる。ここではMySQLによるデータベース構築と PHP言語によるWeb化とをターゲットとして、独自のWebラーニング・システムの開発をトライしている。

　試験対象を気象予報士試験とし、学科試験の一般知識と専門知識の過去問をデータベース化する。 また、実技試験用には、各種テキスト、図書、気象庁ホームページなどの記事を参考にした、オリジナルな試験問題を データベース化する。

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学習システムの概要とデモ

　本サイト(so-net)では、MySQLサーバーが設置できないので、実際のデモはできないが、その概要を以下 紹介する。

　MySQL＋PHPを用いた、気象予報士試験のうち学科試験を対象とした学習支援システムのプロトタイプの開発がほぼ完了した。詳細は、 こちら気象予報士過去問ドリル（学科編）を参照されたい。

　また実技試験問題を対象とした学習支援システム（Webラーニング用ツール）のサンプルを作成した。 詳細は、こちら気象予報士・過去問ドリル（実技編）を参照されたい。

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統一規格SCORMについて

　WBT(Web-based Training)のコンテンツに関するSCORM(Sharable Content Object Reference Model)規格 でアメリカのADL(Advanced Distributed Learning)が提示し、標準化を目指している。

LMS(Learning Management System)は、学習者の識別と学習履歴を記録する機能をもつ。 現在、SCORM 1.2とSCORM 2004の２つの規格がある

SCORM 2004は、シーケンシング＆ナビゲーション仕様が追加されている

　日本でも日本イーラーニングコンソシアム(eLC)2)が中心となり、SCORMの標準化を推進している。 ADLとかeLCで膨大な資料が公開されており、読みこなすのに時間がかかりそう。 　機会があればいずれ紹介する予定。

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Literature Cited

関連ファイルのダウンロードは、こちら（未リンク）で取り扱っています。

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