基于學科競賽驅動的網絡空間安全人才培養模式

周豫蘋，黃茹芬，陳群山

(閩南師范大學計算機學院，福建漳州 363000)

基于學科競賽驅動的網絡空間安全人才培養模式

周豫蘋，黃茹芬，陳群山

(閩南師范大學計算機學院，福建漳州 363000)

網絡空間安全被正式批準為國家一級學科后，打造高效的網絡空間安全人才培養體系迫在眉睫。本文從我國網絡空間安全面臨的形勢和人才現狀入手，分析網絡空間安全人才能力標準，提出利用該領域各級學科競賽驅動人才培養模式創新，從科研引導、校企合作、能力核心等多方面入手提高我國網絡空間安全人才的教育和培養質量。

網絡空間安全；學科競賽；雙導師制；人才培養模式

網絡空間(Cyberspace)是通過全球互聯網和計算系統進行通信、控制和信息共享的動態(不斷變化)虛擬空間，在信息時代是社會有機運行的神經指揮系統，目前已經成為與陸、海、空、太空之后的第五空間并已上升為國家戰略[1]。2016年12月27日，我國國家互聯網信息辦公室發布《國家網絡空間安全戰略》提出捍衛網絡空間主權等九大戰略任務，標志著我國國家網絡強國頂層設計基本完備。為滿足我國網絡空間安全事業發展的人才需求，培養網絡空間安全人才的工作已刻不容緩，特別是培養高素質、強能力、創新性多層次的安全人才已經成為各個國家進行網絡空間對抗的人才保障基礎[2]。網絡空間安全人才培養挑戰與機遇并存，學科的高度交叉性，使學科知識覆蓋面廣，專業知識日新月異，各種攻防手段推陳出新，而現有培養的科班生普遍知識面單一，知識掌握不夠靈活，實踐綜合運用能力較弱。很多應屆畢業生無法快速適應現實崗位需求，使得原來緊張的供求關系更加不平衡。

網絡安全人才需要科班培養和社會培養齊頭并進。而高等學校網絡空間安全人才的培養普遍存在師資缺乏、教材陳舊、課程體系不完善、教學資源和實驗環境落后、實踐教學脫離實際崗位需求、對人才評價重理論輕實踐等問題。同時,對學生的專業興趣、自我學習、獨立思考、創新思維等能力培養不到位，而專業興趣和自我學習能力是人才培養的首要基礎，獨立思考和創新思維是培養學生綜合解決問題能力的重要條件。

1 網絡空間安全人才能力標準

人才是網絡空間安全第一資源，只有重視網絡空間安全人才培養，才能保障網絡強國戰略的順利實施,才能維護國家網絡空間安全。作為安全技術、安全管理及安全戰略等網絡空間安全領域的各層次人才,應掌握密碼和網絡空間安全基礎理論和技術方法，掌握信息系統安全、網絡基礎設施安全、信息內容安全和信息對抗等相關專門知識，并具有較高網絡空間安全綜合專業素質、較強的實踐能力和創新能力，能夠承擔科研院所、企事業單位和行政管理部門網絡空間安全方面的科學研究、技術開發及管理工作[3]。網絡空間信息對抗的核心能力從六個方向培養：網絡病毒與攻擊監查檢測方向、攻擊對抗方向、系統安全配置方向、系統災備方向、逆溯定位方向、評估審核方向等。除了專業技術能力之外，還應該注重對網絡空間安全人才綜合能力的培養，綜合能力包括信息檢索技能、團隊協作意識、工程實踐能力、工程管理能力、創新精神、科學實驗能力、寫作技巧和文檔整理等方面。是否具備綜合處理問題的能力應成為高校培養人才的最主要評價指標。

2 以能力培養為導向的網絡空間人才培養新模式

目前，全國大學生信息安全大賽分為兩種形式：作品賽和技能賽。其中，作品賽以信息安全技術與應用系統設計為主要內容，主要涉及密碼算法、安全芯片、防火墻、入侵檢測系統、電子商務與電子政務系統安全、VPN、計算機病毒防護等。為使參賽作品能脫穎而出，參賽團隊首先要保證提交作品的可用性、完整性和實用性；其次，要使作品具有系統性、前沿性和創新性。

2.1 訂單式校企合作培養模式

當前，普通高校的傳統教育模式大多數是重理論而輕實踐，特別是針對網絡空間安全這類新建一級學科專業，很多高校相關實驗室的建設相對薄弱甚至空白，單純依靠高校自身培養的人才很難適應當前社會的高速發展。校企合作創新人才培養模式的強大優勢，填補了高校標準課程更新周期長的技術缺口，解決了新專業工程實踐條件薄弱的問題，同時加強了高校與企業之間的用人對接。校企合作共同開展“互聯網+”時代IT人才教育，逐漸成為信息技術人才培養的新時尚。企業研發的工程項目具有應用性強的工程背景和廣闊的商業前景，更符合全國大學生信息安全大賽對優秀作品的系統性、實用性和創新性的要求。

學校與信息安全領域的IT企業進行合作，從大一開始選拔領悟能力強、專業興趣濃厚的學生，以企業項目為中心進行項目驅動式教學，根據CDIO工程實踐的引導，讓學生帶著項目去學習，實現“做中學”。并充分利用網絡媒體的優勢，結合實驗室教學、課堂教學和網絡在線教學等多層次教學手段，建立多元化教學模式。為充分體現知識學習和技術應用的延續性和可拓展性，科學調整網絡空間安全的課程體系，將專業實踐導入大一課程，使學生從進校門就開始接觸專業技能，將大一學生從常規的單一理論學習中釋放出來，配合校企合作的CDIO項目訓練，將項目設計貫穿本科四年的課程實驗、課程設計、創新實踐、畢業設計，畢業實習等五大實踐環節，實現五體合一的教學實踐模式，使教學與企業項目開發同步、實習與就業聯體。項目組成員由學校選拔的學生和企業招收的員工組成，由企業與學校雙軌道共同完成教育實施，項目培訓內容來源于企業的需求。同時,學校開設為開發項目所需的專業理論課程和實踐課程，企業在具體的職業培訓中發揮著更為重要的作用。通過校內教學環境和企業項目環境雙軌同步，校內專業教師和企業工程導師并行指導，使項目圓滿完成，培養出能參加各級學科競賽的專業精英人才，與企業實際工作崗位的技術需求接軌，使學生、學校和企業三方受益。

2.2 依托科研，創新網絡空間安全人才培養模式

網絡空間安全涵蓋了大數據安全、信息系統安全、物聯網安全、云計算安全等新興應用領域[4]，新技術和新應用日新月異，推陳出新，而目前國內各高校網絡空間安全學科的教師資源嚴重不足，特別是優秀師資更為匱乏，教學內容普遍滯后，無法適應科技發展的速度，因此，建設優質教學團隊成為推動學科建設的首要任務。科研促進教學，高校具備了高水平的科研能力，不僅可以培養學術帶頭人和科研團隊，而且通過學術帶頭人和科研團隊的輻射作用，可以帶動青年教師的科研和教學水平，進而推動傳統學科改造,促進新興學科培育和特色學科的形成。

優質教學團隊建設應以科研為先導，依托科研課題，促進教師教學團隊對網絡空間安全人才培養能力及水平的提高。教師通過自身科研水平的提高促進教學能力的提升，科研課題一般具有未知因素多，探索性、創造性、技術創新性強等科學研究的特性，需要各類技術的融合與發展以滿足各種新技術以及應用場景對于網絡空間安全所提出的新要求。按照教學與科研相結合的原則，在原有科研團隊的基礎上發展面向學科的優質教學團隊，同時鼓勵吸引學術興趣濃厚和教學水平高的教師進入團隊，引導教師把科研優勢轉化為教學資源，將科研團隊的研討內容，包括網空安全新動態、前沿科技及該領域三大學術論壇的新近成果等內容融入教學，使教學內容與技術發展同步，使人才培養計劃迎合企業需求；教學團隊積極關注國際上先進、高效的教學模式和人才培養模式，密切關注美、歐等網絡空間安全人才培養的新動態，同時主動開展與國際機構的教學合作。

選拔優秀學生參與教師科研團隊的科研課題研究，把研究成果轉化為能夠參加全國大學生信息安全大賽的作品賽，提高參賽作品的競爭力。學生參與教師科研課題的研究開發能極大地鍛煉學生的系統設計能力，促進學生學習積極性和高效性，加快專業人才培養的速度。

3 以技能競賽為引導的網絡空間安全能力培養新模式

通過持續、高頻次地舉辦各級大學生信息安全競賽，提高競賽獎勵力度，發現并培養網絡空間安全領域的“奇才”和“怪才”，遵循因材施教，逐步建立并完善我國網絡空間安全專才發現培養體系和持續培養教育制度。全國大學生信息安全大賽的技能賽分為初賽和決賽兩個階段，初賽形式為CTF競賽，根據選手的比賽進度，在互聯網上陸續開放數十個競賽實戰靶場環境。競技內容包括Web安全、網絡安全、客戶端安全、加密破解、信息隱藏、編程開發、社會工程、逆向工程等常用攻防手段。根據過關情況累加分數，選拔出決賽隊伍；決賽內容為網絡攻防對抗實戰。如何培養參賽隊員的實戰能力成為各高校備戰CTF大賽集訓面臨的緊迫問題。以能力培養為核心，激發學生學習和研究的潛能，鼓勵國內高校和網絡空間安全企業以其深厚的技術實力為選拔出來的參賽學生開辦夏令營、冬令營等網絡空間安全技術培訓班，為隊員提供相對系統的技術培訓和實踐環境。

這類學科競賽多以團隊為單位參賽，參賽團隊隊員之間的契合度和配合的默契性決定了團隊參賽水平的發揮。應注重培養參賽團隊隊員的合作協調能力，積極組織開展團隊內部學習，聯合信息安全領域的校友及本地區的信息愛好者組織同盟進行技術大討論，鼓勵團隊參加各類CTF大賽，積累參賽經驗，快速地提高參賽隊員的實戰能力。建立團隊的納新、參賽隊員選拔、傳幫帶內部培養等長效機制,注重團隊新隊員的選拔方式，特別注重吸納有一定基礎或具有專業濃厚興趣的學生進入團隊，重視內部培養模式改革，形成指導教師和已畢業的骨干隊員指導在校骨干隊員、高年級骨干隊員指導低年級新隊員的內部培養模式，充分利用現有的實驗室資源，定期開展團隊內部技術大比拼，通過內部技術比賽選拔優秀精英參加各級比賽。通過大賽提升參賽學生的就業質量，實現以大賽促教學的目標。

圖1 專業選修課課程群

4 網絡空間安全能力培養模式系統化

借鑒網絡空間安全的精英人才培養經驗創新該領域大眾人才培養模式，如何將精英人才的培養模式和經驗輻射到網絡空間安全人才培養一般體系,包括學科建設、課程群建設、實踐教學規劃以及人才培養質量跟蹤監控等，也是值得我們探索的問題。在信息空間安全領域，實踐是檢驗人才培養質量的標準。目前，各類信息安全競技平臺上出現的賽題具有較強技術前沿性。參考賽題類型，推動課程群建設，一方面能保證課程建設的前沿性要求，另一方面能幫助學生更好地把握學習方向，更快地適應比賽的環境。在密碼學、物理安全、網絡安全、系統安全和數據與信息安全等五大學科專業應適度拓展專業選修課課程群，增建如圖1所示的專業選修課。雖然各級CTF大賽平臺能在一定層面上客觀地評估精英人才的培養質量，但這類平臺并不能容納廣大網絡空間安全人才的培養質量評估，政府應該構建專門的網絡空間安全專業認證機構，完善人才認證機制，進一步建立人才培養質量跟蹤監控體系[5]。

5 結語

目前，網絡空間安全已上升到國家戰略高度，培養網絡空間安全專業的尖端人才將為國家安全提供優質人才資源。學科競賽驅動網絡空間安全人才培養模式改革，科研引導提升優秀教學團隊建設，有利于激發網絡空間安全專業學生的學習興趣。以能力培養為核心的網絡空間安全技能培訓促進了高校學生創新團隊的團隊建設，并將精英人才的培養經驗和創新模式輻射到該領域的大眾人才培養體系的構建中，能夠有效地提高我國網絡空間安全人才的教育質量。

[1]翁健,馬昌社,古亮.網絡空間安全人才培養探討[J].網絡與信息安全學報,2016(2):1-7.

[2]網絡安全意識教育面面觀[J].信息安全與通信保密,2016(10):30-40.

[3]崔光耀,馮雪竹.強力推進網絡空間安全一級學科建設——訪沈昌祥院士[J].中國信息安全,2015(11):62-65.

[4]馬慧,張永.基于應用型人才培養的網絡安全技術實驗課程教學改革[J].亞太教育,2016(34):123,117.

[5]沈昌祥.建好網絡空間一級學科加快安全可信體系建設[J].中國信息安全,2016(12):50-51.

2017-03-30

周豫蘋(1976- )，女，副教授，博士研究生，從事計算機應用研究。

G642

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2095-7602(2017)08-0117-04