第16回全国高等学校情報教育研究会全国大会（東京大会）[B3-5]

高専生によるアクティブ・ラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育の実践
米子工業高等専門学校

守山 凜，川戸 聡也

鳥取県立米子東高等学校

佐々木 章人高専（高等専門学校）とは
 中学卒業から入学できる高等教育機関
 実験・実習を重視するカリキュラム
 全国に58高専
 国立：51高専
 公立：3高専
 私立：4高専（今年から1校増）

 5/7年間の一貫教育 本科5年間，専攻科2年間

高専生によるアクティブ・ラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育の実践

著作権上の都合によりWeb版は画像を省略しています（高専制度の概略図）

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高専とは
 今回は学生が発表
 専攻科に在学中（大学3年相当）

 専攻科とは 本科卒業後に，さらに学び，専門を深める 本科から7年間の一貫教育

 研究の継続が可能
 本科5年の卒業研究と合わせて，3年間

 学士（工学）の学位を申請可能

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発表者の研究テーマ
 研究テーマ：情報セキュリティ教育（2020年度～）
 中高生向けの公開講座
 鳥取県立高校での授業

サイバー防犯ボランティアの一環 鳥取県警と連携した講演
 高校情報科の教科書に関する調査

著作権上の都合によりWeb版は画像を省略しています（K-SECロゴ）

 2020～2021年度：高専機構による助成あり サイバーセキュリティ人材育成事業（K-SEC）

 実績は個人サイトで公開中『米子高専高専生によるアクティブ・ラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育の実践

守山』で検索2023年8月10日

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研究背景
 インターネット利用率の上昇
 80％以上の個人がインターネットを利用 70％超がネット利用に不安を感じる（例：個人情報の漏洩）

 高校生が関連するサイバー犯罪の増加
 教育システムに侵入し，個人情報に不正アクセス
 コンピュータウイルスを作成し，掲示板に投稿
 オンラインゲームの乗っ取り被害 情報セキュリティ教育が益々重要となっている

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研究背景
 情報教育の普及・重要性の高まり
 情報Ⅰの共通必履修化
 情報セキュリティの内容を強化

 授業改善の取り組み
 『主体的・対話的で深い学び』～2021年度

2022年度～

社会と情報情報Ⅰ
▼

情報の科学

情報Ⅱ

 アクティブラーニングの視点

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研究概要
 本研究の取り組み
 2021年度以前の活動を『卒業研究として発展』 高校生を対象とした教育活動
 鳥取県立米子東高校の課外授業として実施

 目的
 高校生におけるサイバー犯罪被害・非行の防止
 情報科の授業改善に寄与する

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授業の設計 授業概要 教育課程外で実施
 対象は，1～2年生の希望者⇒ 30名が申し込み

 授業設計の方法
 申込を行った生徒に対してアンケート調査
 情報セキュリティに関する意識・知識 情報関係科目への意見・要望

 アンケート結果をもとに，教育手法・内容を検討する

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授業の設計：事前調査
 授業への意見・要望
 日常生活に繋げるため，具体例を挙げて説明してほしい グループでの活動があると良い
 演習を増やしてほしい 語句だけでは理解しづらい

 教育手法に関して多くの指摘⇒ これらを解決できる授業方法を検討・提案する必要がある

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8授業の設計：事前調査
 日常生活における情報セキュリティの意識
 多くの生徒が情報セキュリティを意識して生活している 意識していること
 大半はパスワードに関することとても意識している3

5

やや意識している
どちらともいえない
あまり意識していない

13

11

全く意識していない

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授業の設計：事前調査
 知識・技能※ 2回以上回答した生徒あり（修正なし）

 評価尺度（上位は下位を包含）
 Lv.0：全く知らない Lv.1：名前は聞いたことがある
 Lv.2：概要をある程度知っている Lv.3：対処法を知っている10

エンジニアリング

14

71

マルウェア

 Lv.4：対策を実践できる
 Lv.5：第三者に説明できる

1

ソーシャル

180%

Lv.0

Lv.1

920% 40% 60% 80% 100%
Lv.2

Lv.3

Lv.4

 身近なサイバー攻撃についての知識・技術が不足
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3

1

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Lv.5

教育手法・内容
 提案手法 グループワーク と 実機演習 を交えた手法
 生徒が興味関心を持つ，理解の促進 に期待

 内容
第１部
【座学】

第２部
【攻撃の演習】

第３部【対策の演習】

不正アクセス
標的型攻撃ソーシャルエンジニアリング
マルウェア

ポートスキャン
辞書攻撃
総当たり攻撃不正侵入

アクセス制御シーザ暗号（暗号化／復号）
アクセスログの解析

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授業内容
 グループワーク 各班3人～4人
 マルウェアの感染経路と対策方法について（ケーススタディ）
 最後にまとめ 事前対策・緊急対策・事後対策について解説

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授業内容
 演習（実機利用）
 攻撃用クライアント：Kali Linux 被攻撃用サーバ：Metasploitable2⇒ 仮想マシン ネットワークは独自構築
 外部通信不可の専用回線

攻撃用クライアント

SSH接続

Kali Linux

 攻撃パケットの漏洩防止

Chromebook
作業端末

攻撃/検査
Metasploitable2
被攻撃用サーバ

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授業実践
日

程：2022年12月17日（土）３時間

 スタッフ：講師1名，補助4名
 補助＝高専学生2名，共著者2名（指導教員，高校情報科教員）

肖像権上の都合によりWeb版は画像を省略しています（写真：授業の様子）

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14使用した教材 オリジナルの教材を作成
 視覚的に理解できる教材を目指している

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15事後アンケート 興味を持てた内容

11 11 11

人数（人）12108865764534

C D

E F G H
授業内容

220
A

B

演習を取り入れた授業⇒ 理解の促進，興味関心を高める
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16

I

JK

事後アンケート 教材についての評価
 図を用い，視覚的に分かりやすく 例示を取り入れる プロトコル と ポート番号⇒ 港（漁船，コンテナ船，客船）

分かりやすい2

やや分かりやすい

どちらともいえない1

4

やや分かりにくい
18

分かりにくい高専生によるアクティブ・ラーニングを取り入れた情報セキュリティ教育の実践

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17事後アンケート 学生が講師を務めることについての評価
 年齢が近く，気軽に学べて理解もしやすい 年齢が近く，質問がしやすかった 同じ年代の人の高度な専門知識に触れることで，学習意識が高まる

良かった

1

やや良かった5
11

変わらない
やや良くなかった
良くなかった

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818

事後アンケート 感想など自由記述 好意的な意見
 危険性が身近にたくさんあることを知った
 演習で理解を深めることができた
 実際にハッキング体験をすることで，パスワードの解析にかかる時間や攻撃のプロセスなどが，目に見えてわかった 改善を要する 進度が遅い人に合わせると，早い人は手の空く時間が多い 既に学習した内容だった

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まとめ
 研究成果 アクティブ・ラーニングを取り入れた授業を提案
 鳥取県立高校において実践 評価
 教育手法・内容・教材，いずれも高い評価を得ることができた
 興味関心を高める
 理解促進受講生に良い影響をもたらした 日常生活への実践のきっかけづくり

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今後の展望 教育手法・内容の改善
 既習の内容を考慮 「正解がない」テーマでのグループワーク
 習熟度別での授業を検討 情報教育の発展への貢献
 授業の継続と連携強化
 他校での授業実施

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まとめ
 その他成果
 新聞掲載 高専機構学生表彰
 日本高専学会活動奨励賞

著作権上の都合によりWeb版は画像を省略しています（新聞記事：山陰中央新報 2023/1/5）

 米子高専Webサイト内での記事多数

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教材の提供 授業で利用した教材を一般公開します！
 https://sites.google.com/view/portfolio-research-rinmori/contents

 ぜひ授業でご活用ください．
 利用後には，ご一報いただけると幸いです．
 ご意見・ご要望も，守山までお気軽にご連絡ください．
 Mail：moriyamaynct＠gmail.com

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