サイバーセキュリティからアプローチする高専生に特化したトップダウン型教育の構築

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K03113
• Research Institution: Kisarazu National College of Technology
• Principal Investigator: 米村 恵一 木更津工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (90369942)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 高専生 / サイバーセキュリティ / 学習意欲 / 没入感の深さ / サイバーセキュリティ教材開発 / サイバー攻撃 / サイバー攻撃とその対策 / 積極的サイバー防御スキル

Outline of Annual Research Achievements

高専は早期一貫型実践的教育システムであり、高専生は学習意欲の高さと学習時の没入感の深さが特徴である。高専生の学習傾向と親和性の高いサイバーセキュリティ教材を開発・活用し積極的サイバー防御スキルを持つ人材を効果的・持続的に育成する、意欲的・効果的・継続的な新しい形の教育モデルを確立し、ITセキュリティ技術者の早期教育モデルとして現場へ還元する。
高専生を対象に、現状の実践的教育モデルの可視化のため、開発した教材を用いた講義（実践演習型）において、課題達成度、スキル習得度、課題の難易度設定、内容の興味深さ、獲得スキル、自身の取り組み度を評価し、学習意欲に寄与する没入感の深さの定義を検討した。講義の受講前後において、知識・技術レベルに関する5段階の自己評価を行い、その分析から学習スコアを定義した。
高専生対象の講義にて、課題に取り組める時間が長い（連続プレイ時間、攻略シナリオの要素や連続性が寄与）ほど、より没入感が深い環境であると定義し、没入感の深さが異なる様々な学習環境において、学習スコアを計測し分析し、通常の没入感の環境においては、説明した項目における学習スコアの伸びが確認された。より深い没入感を得ることができる環境では、教材開発者が意図したスキル・知識（学習スコア）の伸びが確認された。没入感の深さに寄与する内部要因として意欲スコアを定義した。各スコアによる可視化により教育モデルの効果の検証が可能となった。
定義したスコア（没入感、学習効果、意欲）を全て考慮した複数の形式の実践演習型講義を行い、意欲スコアの高さが高い学習効果につながるという結果を得た。
成果を総合的に分析・検討し、意欲を高めるための事前学習を一連の教育モデルに組み込むことで高い学習効果が得られる方法論を確立した。講義中の教授法による効果促進もこのモデルに付加し、高専生の学習傾向に親和性のある方法論となった。

Research Products

• [Presentation] Motivation on Teaching Expert Development Projectby KOSEN Security Educational Community (2023)
  • Author(s): K. Yonemura, H. Kobayashi, S. Oyama, T. Fukuda, M. Hirano, K. Shiraishi, N. Hayashi, H. Moriyama, S. Okamura, S. Doi, T. Kaeriyama, R. Nakata, M. Hashimoto, J. Sato, H. Taketani, S. Yamada, S. Izumi, H. Okamoto, Y. Fujimoto, Y. Sakamoto, M. Maruyama, K. Noguchi, S. Kishimoto
  • Organizer: EDUCON2023 - IEEE Global Engineering Education Conference（国際学会）
  • Int'l Joint Research