オンラインコース「コンピューターシステムの機能安全」



出所



トピック「機能セキュリティ」に関するオンラインコースがどのように作成されたかについての記事をお届けします。 オンライントレーニングサービスには、高品質のオーディオとビデオを記録するためのスタジオ機器があります。 そして、あなたが突然あなたがそのようなリソースにアクセスできず、トレーニング資料がオンラインで使用するために準備される必要があると想像するならば? 著者は自分の経験を共有し、次の質問を明らかにすることにしました。



-動機付けまたはそれが必要な理由と誰。

-準備および記録ツール。

-機能安全に関するコンテンツ大規模オンラインオープンコース(MOOC)。

-製品開発のためのさらなるステップ。



動機:なぜこれが行われたのですか?



教育プロセスに携わっていたので国立航空宇宙大学ハリコフ航空研究所のコンピューターシステムおよびネットワーク学科で 、サイバーセキュリティの方向の学生のための遠隔学習の問題を解決しなければなりませんでした。 この距離は、地理的に離れているために形成されました。



他の動機付けもありました。 私は自分のために新しい教育技術を試してみて、それがどのように機能するかを見てみたいと思いました。



別のタスクは、業界の同僚向けのコンサルティング資料を準備することでした。同僚と一緒に認証の問題について話し合う必要がありました。 このトピックに「最初から」入力するためのしきい値は非常に高い場合があり、資料を見ると、認証プロジェクトでの作業を開始するのに十分なレベルの知識を獲得できます。 したがって、目標は当初、コースを問題指向にすること、つまり実用的な問題を解決することを目的とすることでした。IEC61508(または機能安全のための他の同様の規格)の認定の準備です。



したがって、コースの参加者は、MOOCユーザーの一連の利点をすべて享受しました。小さな情報ブロックで聞き、都合のよい時間に学習し、何かを理解できない場合や見逃した場合は、再度スクロールします。 すでに雇用の問題を解決したい上級生に非常に適しています。これは、授業のスキップを説明しています。



対象分野では、まず自動プロセス制御システムでベンチマークが作成されましたが、他の制御システムアーキテクチャも影響を受けました:組み込みシステム、モノのインターネット、モノの産業インターネット(産業IoTまたは産業インターネット制御システム)。



セキュリティの観点は、機能コンポーネントの観点から導かれました。 ただし、必要に応じて、情報セキュリティ(IS)と機能セキュリティ(FB)間のリンクが実証されました。 たとえば、IBとFBの単一のライフサイクルが考慮されました。 FBを提供するどの方法が同時に情報セキュリティのレベルを高めるかを検討しました。 フィードバックでは、学生はそのようなトリックが彼らにとって有用であると指摘しました。



ビデオ講義のもう1つの特徴は、スライドが英語で表示され、音声がロシア語で記録されることです。 聴衆の一部はこの「プッシュアンドプル」を好まないかもしれませんが、特定の用語をロシア語に翻訳することでそれを説明しようとしますが、すべてが順調に進んでいるわけではありません。 たとえば、 IEC 61508、パート4の用語を見てみましょう。 検証(3.8.2)は「コンプライアンスの確認」と訳されており、これが唯一の例ではありません。



コースの準備と記録



準備活動中、「MOOCについてのMOOC」というトピックに関するオンラインコースを聴きましたが、そのような資料が多数利用できるようになりました。 聞いたことの多くは非常に有用であることが判明し、オンライン学習の有効性に関する論文を確認しました。



次に、ネットワーク上で利用可能な(2017年の初めに)リソースのレビューが実行されました。これは、実行予定の内容に部分的または完全に対応します。 たとえば、情報セキュリティのコースはたくさんありますが、FB専用のMOOC形式のコースはありませんでした。 ただし、学生は同様の科目を読みます。 最も類似したのは、MIT System Safetyコース(Nancy Leveson教授による)です。 ただし、MITのWebサイトで利用できるのはトレーニング資料のみであるため、このコースではMOOCを完全に理解することはできません。 イデオロギー的に近い別のコースであるソフトウェアセキュリティエンジニアリングは 、ナンシーミードが教えるソフトウェアエンジニアリングインスティテュート(SEI)プログラムで発見されました。 このように、記録された素材の一意性に関する仮説、つまり、機能的安全性に関するMOOCのニッチは無料であることが確認されました。



最後に、通常のカリキュラムと同様に、MOOC記述テンプレートが入力されました。 MOOCを非常に高価にする違いの1つは、ビデオスライドに付随する講義の全文を事前に作成する必要があることです。 素材の知識とここで話すことはあまり役に立たないようです。 即興と一時停止は、聴衆の中で話すときに非常に適切ですが、簡潔なMOOC形式にはまったく適合しません。



これはどのように記録されましたか? リソースへのアクセスが制限された「砂漠の島」での滞在は、すべてが最も効率的でシンプルな方法で編成されたという事実につながりました。 既存のラップトップの構成では、マイクへの入力が提供されなかったため、サウンドは内蔵マイクを使用して録音されました。 もちろん、これはあまり良いことではありませんが、おそらく素材の独自性と品質がこのバグとこの機能を調和させることができるでしょう。



紹介ビデオは、HDビデオカメラで録画されました。 他のすべての資料は、画面に講師が登場することなく、スライドショーとナレーションで記録されました。

ビデオとサウンドをキャプチャするために、 oCamプログラムが使用されました 。 そのインストールと使用に問題はありませんでした。 ビデオは、YouTubeビデオエディタでさらに処理するためにISO MPEG-4形式で記録されました。 結局のところ、YouTubeビデオエディターは、スタジオ以外のサウンドの品質もわずかに改善します。



MOOCコンテンツ「コンピューターシステムの機能セキュリティ」



このコースには、6つの講義、またはMOOCの用語では6週間の学習が含まれます。 講義は、次のプレイリストの形式でYouTubeチャンネルに投稿されます(プレイリスト講義の内容は図1に示されています)。



講義1.機能安全の概要

講義2. IEC 61508の要件

講義3.機能的セキュリティ管理

講義4.機能的および情報セキュリティのライフサイクル

講義5.機能安全指標の評価

講義6.機能安全を確保する方法







図1. MOOC構造「コンピューターシステムの機能安全」



学生は4つの分野で独立して働いています。



-制御質問への回答(クイズ);

-推奨文献を読む。

-必要に応じて、プログラムの範囲を超える追加資料の調査。

-そして、最も重要なのは、個々のプロジェクトです。



個々のプロジェクトはコースを研究する主な結果であり、制御質問に対する既知の回答を見つけることが重要であるだけでなく、まず、取得した知識に基づいて応用問題を解決する必要があります。 そのようなタスクは、講義資料で研究された領域でのFBの評価をカバーする私たち自身のドキュメントの開発です。 このドキュメントは、アシュアランスケース(または直接翻訳ではなく、セマンティックの「安全ケース」)と呼ばれます。 アシュアランスケースの開発は、IS(セキュリティケース)とFB(セーフティケース)の評価と認証の実施に使用されます。 評価の対象として、自動プロセス制御システムのコンポーネント(コントローラー、アクチュエーター、センサー)が提供されます。 学生には保証ケースのテンプレートが与えられ、各講義の資料に基づいて段階的に記入します。 テンプレートの構造を図2に示します。







図2.調査MOOC「コンピューターシステムの機能安全性」で実施された個々の割り当ての構造(保証ケース)



結論



MOOCの録音は、一時的な投資が必要な楽しいアクティビティです。 それぞれがテキストを話し、それを書く独自の速度を持っています。 私の推定では、1000文字のテキスト(これは、1.5ページ間隔で14番目のフォントを持つA4形式のページの半分です)は、約1分で音声化できます。 つまり、たとえば、30分の講義の記録を準備するには、約3万文字(15ページのテキスト)を書く必要があります。



しかし、一方で、このテストは記事に簡単に作成できます。 これが、機能安全に関する一連の記事が登場した方法であり、オンラインコースと並行して開発されました。



学生からのフィードバックから判断すると、彼らはこの形式を積極的に取り入れました。 MOOCに関するすべての統計研究が言うように、資料の習得の成功は、オンライン/オフライン形式の影響を受けませんが、まず第一に、学生のモチベーションに影響されます。 個々のタスクで素晴らしい仕事をしたい人。



コースに取り組んでいる間、一部の大学ではテクノロジーの能力がいかにゆっくりと習得されているかを感じました。 そして現実には、このプロセスに影響を与える人はほとんどいません。 ウィリアム・ギブソンがかつて言ったように、「未来はすでにここにあります-それはちょうど非常に均等に分配されていません」。



もちろん、提案されているYouTubeプレイリストのセットは 、従来の形式のMOOCとはまだ考えられません。製品のパイロットバージョンの後、いくつかの改良アクションを実行する必要があります。



-アニメーションスクリーンセーバーを追加します。

-コースをMOOC開発環境に転送します(edXが考慮されます)。

-オンラインテストを開発します。

-1つ以上のオンライン学習プラットフォームにコースを配置します。

-グループを募集して訓練します。

-また、将来、英語版のコースを書き留めます。



これは近い将来に行うことです。



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