コンピュータ教育のためのテーブルトップ演習の効率化
ウェブベースのプラットフォームが、コンピュータの学習を向上させるためのテーブルトップ演習を強化するんだ。
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目次
チームで複雑な問題を解決する能力を学ぶのは、コンピュータを学んでる学生にとってめっちゃ大事だよ。このスキルは、サイバーセキュリティやIT管理みたいなキャリアでは特に必要不可欠。これを教えるための効果的な方法の一つが、テーブルトップ演習(TTX)なんだ。これらの演習は、サイバー攻撃やシステム障害みたいな危機的状況にチームがどう対応するかをクラスで練習するのに役立つ。でも、大学ではTTXがあんまり使われてないんだよね。
この記事では、クラスでこれらの演習を実施しやすくするための新しいウェブベースのプラットフォームについて話すよ。従来のペンと紙を使った方法とは違って、このプラットフォームは学生のやり取りについてのデータを自動的に集めるから、指導者がパフォーマンスを評価したりフィードバックを提供するのが楽になるんだ。私たちは、このプラットフォームを使った3年間の経験から得た結果を紹介するよ。
テーブルトップ演習って何?
TTXは、チームが緊急事態にどう反応するかを練習するためのトレーニング活動なんだ。参加者は、マネージャーやITスペシャリストみたいな組織内の役割を持つことになる。演習中は、危機に対処するための適切な行動を話し合いながら、プロトコルに従うんだ。そして、インストラクターがその話し合いを進行して、後で要約を提供する。
TTXは、コミュニケーションや協力、チームワークを強化することで備えを改善する助けになる。コンピュータ教育の中では、TTXが学生に事件へのリアルな対処経験を提供し、関連するプロセスを理解させるのに役立つ。特に、脅威の管理や情報保護を頻繁に扱うサイバーセキュリティのコースでは特に有用だよ。
従来のTTXの課題
従来のTTXは、大抵ペンと紙か基本的なオンラインツールを使って行われていて、始めるのは簡単なんだけど、いくつかの欠点があるんだ。インストラクターがチームのパフォーマンスを手動で評価しなきゃいけないから、時間がかかってフィードバックが遅れることもあって、学習体験の効果が下がっちゃう。
この問題を解決するために、多くの作業を自動化する新しいプラットフォームを開発したんだ。このデジタルフォーマットへの移行は、インストラクターが管理作業よりも教えることに集中できるようにする。プラットフォームは、演習中にデータを自動的に集めて、学生の行動や学びの洞察を提供するんだ。
目標
新しいTTXプラットフォームを、3年間で3回のセッションに導入してきた。私たちの目標は、学生のやり取りや学びの体験がこれらのセッション間でどう変化するかを分析すること。具体的には、次の2つの主要な質問に答えたいと思ってる。
- プラットフォームは、指導者に対して学生の行動や学びについてどんな洞察を提供できるのか?
- 指導者は、異なるプラットフォームバージョンでTTXを進行する際の体験をどう感じているのか?
プラットフォームの開発
新しいプラットフォームは、TTXプロセスをスムーズにするために設計されたウェブベースのツールだよ。インストラクターが演習を簡単に設定したり、参加者のやり取りを管理したり、データを収集して分析できるようになってる。プラットフォームは、演習を定義するために構造化されたファイルを使用していて、多くのタスクを自動化するのに役立つんだ。演習が作成されれば、大きな調整なしに何度も使用できるんだよ。
私たちの研究では、プラットフォームの効果を評価するために、3回の異なるセッションを行った。最初のセッションは基本的なオンラインドキュメントツールを使い、2回目はプロトタイプを使用、3回目は完全に開発されたバージョンを利用した。それぞれのセッションで、プラットフォームが学びの体験をどう改善したかについてのデータや洞察を集めることができたんだ。
研究方法
TTXは、マサリク大学の「組織におけるサイバーセキュリティ」コースの一部だった。このコースは、学生にコンピュータセキュリティインシデント対応チーム(CSIRT)の役割やサービスについて教えることを目的としていた。ほとんどの学生はサイバーセキュリティの学位を追求していて、クラスの規模は30人から42人だった。
TTXは、学生が学んだ知識を応用するための実践的な経験を提供する役割を果たした。一貫性を保つために、各セッションは同じ設定で行われ、同じ演習のテーマと核心インストラクターがいた。研究は、TTXのパフォーマンスの3つの分野に焦点を当てた:学習プラットフォームの効果、データ分析からの洞察、全体的な学生経験。
演習の設計と実施
参加者の役割
TTXでは、参加者は特定の役割を持つんだ。デザイナーが演習のシナリオを作り、インストラクターがプロセスを導く。トレイニーは独立したチームに分かれて、自分のスキルを向上させるために演習に取り組む。
演習の要素
TTXには、いくつかの重要な要素が含まれている:
- インジェクト: 演習中にトレイニーに提供される事前に書かれたメッセージで、シナリオを進めるためのもの。
- ツール: トレイニーがインジェクトに反応するために使う、実際のアプリケーションのシミュレートされたバージョン。
- マイルストーン: 演習中にチームが特定の目標を達成したかどうかを示すチェックポイント。
各要素は、チームが危機に対処するためにクリティカルに考えながら協力するリアルなシナリオを作るのを助けるんだ。
演習のワークフロー
TTXは、インストラクターが提供するか自動的にトリガーされる一連のインジェクトを通じて進行するんだ。チームは独立して作業し、戦略を話し合い、自分たちの状況に基づいて行動を決める。効果的なコミュニケーションが重要で、チームは各インジェクトに対する反応で合意する必要があるよ。
演習を通して、異なるチームは各自のペースで進められる。マイルストーンに達すると、それに応じてマークが付けられる。TTXはオープンなディスカッションを奨励していて、トレイニーは創造的に考え、シナリオに提示された課題に対するユニークな解決策を生み出すことができるんだ。
データ分析から得られた洞察
プラットフォームは、チームのやり取りに関するデータを自動的に集めるんだ。以下の情報が含まれている:
- 受け取ったインジェクト: 演習中に各チームが受け取ったインジェクトについての情報。
- メールコミュニケーション: チーム内でのコミュニケーションの記録で、どのように協力したかを示している。
- ツールの使用: 演習中に各ツールがどれだけ使われたかを追跡する。
- マイルストーンの達成: 各チームがどのマイルストーンに達したかのデータ。
このデータは、チームの行動、パフォーマンス、TTX体験の全体的な効果についての貴重な洞察を提供するんだ。このログを分析することで、インストラクターはパターンや強み、今後のセッションで改善が必要な部分を特定できるよ。
結果と議論
TTXデータの分析
3回の実施から、いくつかの重要な発見があったよ:
- チームは14のマイルストーンを達成することを目指したけど、平均的に達成した数は5から12の間だった。これは、ほとんどのチームが効果的に実施していたことを示すけど、一部は期待に応えられなかったみたい。
- 利用可能なツールの使用はチームによって大きく異なったよ。たとえば、マイルストーンが少ないチームはツールもあまり使用してなかった。でも、高いツール使用が必ずしも成功に繋がるわけではなく、ツールの効果的な使い方が重要であることを示している。
- 後の実施で追加のマイルストーンを導入したことで、チームの達成をより詳細に追跡できるようになった。これにより、インストラクターが狙ったフィードバックを提供し、チームが苦しんでいる部分でサポートできる機会が増えた。
トレイニーの学びの体験
TTXの影響をさらに理解するために、演習後のアンケートで学生からフィードバックを収集した。主な発見は次の通り:
- ほとんどの学生がシナリオがリアルだと感じていて、演習の実践的な性質を確認していた。
- 参加者の多くは、TTXがインシデント処理の理解を深めたと報告していて、その教育的価値を示している。
- 一部の学生は、シナリオで使われたメールアドレスに関するコミュニケーションの不明瞭さや、プラットフォーム内でより親しみやすいメールインターフェースの希望を挙げていた。
これらの洞察は、演習のデザインの強みと改善の余地を示しているね。
インストラクターの体験
インストラクターもセッション後のフォーカスグループのディスカッションを通じて貴重なフィードバックを提供してくれた。新しいプラットフォームでの顕著な改善があったみたいだよ:
- 信頼性: プラットフォームは、共有ドキュメントに伴うエラー(例えば、 accidental overwrite)を排除したんだ。
- 関与度: プラットフォームによって小規模でより参加意欲の高いチームを作ることができ、より良い結果を得られるようになった。
これらの改善は、新しいTTXプラットフォームが教育体験を向上させ、学生にとってもより良い学びの結果を促進することを示唆しているね。
結論
テーブルトップ演習は、コンピュータのコースで重要なスキルを教えるための有望な方法を提供するよ。私たちの新しいプラットフォームは、TTXプロセスをスムーズにして、インストラクターが反復作業を自動化しながら教えることに集中できるようにしてくれる。収集されたデータは、チームのパフォーマンスや個々の学びの体験についての貴重な洞察を提供するんだ。
全体的に、私たちの3年間の実施から得られた結果は、このプラットフォームがサイバーセキュリティ教育の分野で学びの結果を向上させるのに効果的であることを示しているよ。
今後の研究の方向性
これから進むにあたって、いくつかの重要な課題を解決する必要があるよ:
介入の瞬間を特定する: インストラクターは、演習中にチームがガイダンスを必要とする瞬間を判断するためのより良いツールが必要だね。これには、マイルストーンや期待される達成時間を追跡して、インストラクターが介入すべきタイミングを知らせることが含まれるかも。
プラットフォームのインタラクティビティを向上させる: プラットフォームの将来のバージョンでは、機械学習を統合して、トレイニーの入力によりよく反応し、パーソナライズされたフィードバックを提供できるようになるといいな。
教育的影響を測定する: プラットフォームが学生の学びやスキル development にどう影響を与えるかを、コントロールされた研究を通じて評価するのが重要だよ。
結論として、この革新的なTTXへのアプローチは、コンピュータ教育の分野での大きな進展を表していて、21世紀の労働市場で成功するために必要なスキルを学生に提供しているんだ。
タイトル: From Paper to Platform: Evolution of a Novel Learning Environment for Tabletop Exercises
概要: For undergraduate students of computing, learning to solve complex practical problems in a team is an essential skill for their future careers. This skill is needed in various fields, such as in cybersecurity and IT governance. Tabletop exercises are an innovative teaching method used in practice for training teams in incident response and evaluation of contingency plans. However, tabletop exercises are not yet widely established in university education. This paper presents data and teaching experience from a cybersecurity course that introduces tabletop exercises in classrooms using a novel technology: INJECT Exercise Platform (IXP), a web-based learning environment for delivering and evaluating the exercises. This technology substantially improves the prior practice, since tabletop exercises worldwide have usually been conducted using pen and paper. Unlike in traditional tabletop exercises, which are difficult to evaluate manually, IXP provides insights into students' behavior and learning based on automated analysis of interaction data. We demonstrate IXP's capabilities and evolution by comparing exercise sessions hosted throughout three years at different stages of the platform's readiness. The analysis of student data is supplemented by the discussion of the lessons learned from employing IXP in computing education contexts. The data analytics enabled a detailed comparison of the teams' performance and behavior. Instructors who consider innovating their classes with tabletop exercises may use IXP and benefit from the insights in this paper.
著者: Valdemar Švábenský, Jan Vykopal, Martin Horák, Martin Hofbauer, Pavel Čeleda
最終更新: 2024-04-16 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2404.10988
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2404.10988
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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