徐同閣,劉連忠,劉建偉,毛劍
?
一流網絡安全學院創新人才培養模式初探
徐同閣,劉連忠,劉建偉,毛劍
(北京航空航天大學網絡空間安全學院,北京 100191)
網絡空間安全事關國家安全,人才培養是重中之重。結合北京航空航天大學一流網絡安全學院建設,分析了目前普遍存在的一些問題,從人才選拔、課程體系、綜合培養平臺、實踐能力培養、學科競賽等方面探討了網絡空間安全人才培養的思路、機制和模式,以期為網絡空間安全專業的人才培養提供借鑒與參考。
網絡空間安全;培養模式;學科競賽;創新創業
隨著信息技術與網絡技術的迅猛發展,在社會、經濟、國防等領域,網絡安全問題日益突出,已成為全球關注和競爭的焦點。網絡空間安全事關國家安全,網絡空間的競爭,歸根結底是人才競爭。目前我國網絡安全人才還存在數量缺口較大、能力素質不高、結構不盡合理等問題,與維護國家網絡安全、建設網絡強國的要求不相適應[1]。因此,加強網絡安全人才培養和隊伍建設,已成為維護國家網絡安全和建設網絡強國任務的核心需求。
北京航空航天大學(以下簡稱“北航”)是國內進行網絡安全研究和人才培養較早的單位之一,研究力量較強但不太集中,分散在電子信息工程學院、計算機學院、數學與系統科學學院和經濟管理學院等學院。北航電子信息工程學院在1999年設立了信息對抗技術本科專業,計算機學院于2010年設立信息安全系,數學與系統科學學院于2008年設立信息安全本科專業[2]。2016年3月,北航獲批我國首批網絡空間安全一級學科博士學位授權點。2017年8月,為響應習近平總書記“把網絡大國建成網絡強國”號召,正式成立網絡空間安全學院。2017年9月,北航獲批由中央網信辦、教育部共同授牌的“一流網絡安全學院建設示范項目高校”,成為國內7所示范項目建設高校之一。
北航網絡空間安全學院成立后,整合全校的網絡空間安全教學與研究力量,面向學科發展前沿,瞄準國家重大戰略需求,堅持鮮明的航空航天和國防特色,從人才選拔、專業培養方案修訂、課程體系設計、綜合培養平臺建設、實踐能力培養、學科競賽、創新創業等方面研究與探索人才培養的思路、模式和機制,培養高質量的創新型網絡空間安全人才。
網絡空間安全是一門實踐性非常強的學科,在人才選拔與培養方面,需要打破常規,創新網絡安全人才培養機制,招收網絡安全特長生。網絡空間安全學院通過自主招生方式,以“網絡安全”專項名義從全國招收有網絡安全特長的高中學生,建立網絡安全專才的培養通道。學院選拔有網絡安全愛好與特長的學生,組成特長班,特長班的學生通過師生雙向選擇確定專業導師,對學生實行“一對一”的專業輔導和培養。
為充分利用科研實驗室的資源優勢,發揮科研實驗室支撐本科生人才培養的作用,將研究思維貫穿于教學全過程,促進本科生人才培養,通過學院重點實驗室開放研究項目的形式,吸引本科生進入重點實驗室的課題研究,加強學術素質鍛煉與培養。對于優秀網絡安全特長生,擇優錄取進入碩博培養通道。
在網絡空間安全本科生人才培養方面,貫徹“強化基礎、突出實踐、重在素質、面向創新”的十六字方針,堅持以德樹人,以培養“具有高度的國家使命感和社會責任感,理想高遠、學識一流、胸懷寰宇、致真唯實”的創新領軍人才為目標,探索與改革創新人才的培養模式以及與之相適應的課程體系。
強化基礎就是為學生的長遠發展提供終生受益的基礎教育,特別是數學、物理、外語等可以使學生獲得再學習能力、高水平思維能力、邏輯推理能力、發散思維能力的基礎課程。
突出實踐就是秉承北航工程技術特色突出的傳統,具有理論聯系實際,一切從實際出發,注重實踐,重視具體問題的務實精神,在實驗與實踐教學中逐步形成較強的實驗動手能力、實驗設計能力和實踐活動能力。同時形成團隊合作、精益求精、嚴謹求實和實踐創新的精神與意識。
重在素質就是弘揚“勇于創新、敢為人先;艱苦奮斗、百折不撓;篤行誠信、嚴謹求實;團結奉獻、愛國榮校”的北航精神。通過相關人文系列課程,培養學生篤志強國、熱愛事業的思想境界,誠信、高尚、正直、自強的道德操守,堅定執著、百折不撓的堅強毅力,優良的學術與人際交流能力和良好的人文素養。
面向創新就是在上述基礎上,通過創新實踐體系建設,全面提升學生分析問題和解決問題的能力,使學生具備創新人才的基本素質和品格,具有創新意識、創新思維、創新精神。對學有余力的學生,還要培養他們具有初步的獨立研究與創新能力,促其成為國民經濟和國防現代化建設的領軍人才。
網絡空間安全屬于交叉學科,知識點眾多,在國內尚未建立成熟、合理的學科知識體系,根據國家對網絡空間安全的戰略要求和市場需求,結合北航網絡空間安全學院的學科方向和發展布局,遵循教育部高等學校信息安全專業指導性專業規范[3],并參考美國計算機協會(ACM,Association for Computing Machinery)牽頭制訂2017版網絡空間安全課程指南(cyber security curricula 2017)[4-5],完善與修訂本科生培養課程培養體系。既強調數學與專業基礎,又重視實驗與實踐,體現信息安全技術與計算機、電子信息、網絡通信、法律、保密科學、數學等學科的交叉與融合,為本科生構筑扎實的理論基礎和專業知識體系;注重強化學生的信息安全分析能力與解決相關復雜工程問題的實踐能力,強調創新實踐能力與學生個性化實際應用能力的培養。
網絡空間安全課程體系主要包括以下模塊。①校級及信息大類平臺課程:以北航大類招生與培養改革為基礎,強化數理基礎、加強通識教育與人文素養。②核心專業課:主要強調計算機基礎、信息安全基礎,包括計算機、網絡、密碼學、電子等基礎課程,理解信息安全基礎理論及其知識體系。③一般專業課:培養學生分析和解決信息安全問題的基本能力、初步的信息安全工程管理能力。課程體系設計強化信息安全基礎理論,注重實驗/實踐能力培養,并提供與時俱進的三十多門選修課程(如機器學習、人工智能、區塊鏈原理與技術、量子密碼等),供學生根據個人興趣與愛好選擇。
目前的網絡空間安全人才培養普遍存在如下問題:傳統課程教學和實驗單一性強,綜合性、創新性和學科交叉不足;分立的單門課程教學,導致網絡安全攻防對抗性較弱;單純的課程教學和實驗,難以滿足網絡空間安全行業對人才的實用性、實戰性要求;傳統教學方式無法針對性培養具有完備法規要求和技術標準的工程實踐能力。針對網絡空間安全卓越人才培養的綜合性、實戰性、對抗性、創新性要求,培養具有國家安全、社會安全意識的復合型人才,以本科生培養為核心目標,結合具有北航“空天信”特色和“空天地”特征的網絡空間安全關鍵技術,探索有效促進學科交叉融合,與企業、科研單位聯合建設學科交叉融合的網絡空間安全卓越人才綜合平臺,強化專門網絡安全人才培養,滿足網絡空間安全人才分類分層培養需求,有效支撐創新型人才培養。建設學科交叉融合的網絡空間安全卓越人才綜合平臺,主要包括以下6大類。
構建網絡空間安全示范性實踐教學實驗平臺,實現本研一體化的跨學科綜合性知識技能培養。結合“自研?開放?轉化”多種途徑,形成具有示范性的實踐創新平臺建設方案。通過自主研發核心網絡安全設備與部分購置先進的教研儀器設備,搭建面向實踐網絡安全教學平臺建設方案,建設引導探索式學習的平臺,強化學生參與實踐,持續轉化科研成果和學科競賽獲獎作品,滿足網絡空間安全人才分類分層培養需求。
建設大規模網絡空間安全競賽平臺,加強學生網絡攻防實戰能力培養。在中央網信辦的指導和支持下,通過與國內網信企業合作,依托網絡靶場等科研平臺建設網絡空間安全競賽平臺,打造具有我國特色的網絡空間安全競賽品牌。通過組織不同層次和水平的網絡安全攻防、系統安全、網站和網絡應用安全保護、漏洞挖掘、內容安全等競賽活動,發現網絡空間安全方面的重大問題,發掘優秀人才,推動網絡空間安全技術進步。
建設網絡安全人才聯合培養實訓平臺,支撐實用型與創新型人才培養。有計劃組織與網信企業、科研機構和國家機關合作,依據網絡空間安全技術現狀與趨勢,合理規劃聯合培養實訓平臺各模塊功能,制訂可示范推廣的實訓計劃和考核體系,建設相應的實訓環境,重點圍繞空天一體化網絡安全、無線網絡安全、移動安全、車聯網安全、工控系統安全、云計算安全、大數據環境下隱私保護、數字取證、區塊鏈與金融安全、輿情類安全等核心技術,對學生開展針對性的實訓和考核,切實培養學生的實用和創新能力。
建設社會計算與網絡空間治理研究教學平臺,支撐具有國家安全意識的復合型人才培養。依托現有省部級重點實驗室、企業聯合實驗室和現有網絡空間生態安全保障科研平臺,提供高性能計算、存儲等硬件設備以及真實的互聯網大數據實踐環境,打造維護國家安全、社會安全和金融安全的科研教學高地;讓學生在安全數據采集、多語言輿情分析、分類檢測、地區安全風險預警、事件人物溯源等方向進行網絡對抗實訓演練,掌握廣博的大數據分析、社會計算、內容安全等先進技術,培養學生具有卓越的維護國家安全和社會安全的能力。
培養學生具有系統的信息安全工程建設、管理與運營能力。依托學院與網信企業成立的聯合實驗室和學校網絡信息中心環境,結合學院承擔的信息安全工程項目,通過建立安全工程實訓平臺,讓學生熟悉等級保護和分級保護標準體系,掌握風險評估、安全體系設計、物理環境安全、網絡運行安全、系統與信息安全、應用安全和安全管理等工程實施的知識和技能。
培養又紅又專、德才兼備的網絡空間卓越人才。依托學院“網絡空間國際治理研究基地”和本校法學、管理等專業的教學和科研資源,建設網絡法規教育平臺,通過法規精要、案例教學和在線培訓與考試系統,讓學生系統地理解我國網絡安全法律法規、重點掌握等級保護和分級保護相關核心內容,了解國外相關的主要管理和技術法規內容,培養學生成為具有安全法規意識和專業素養的安全衛士。
網絡空間安全是一門實踐性非常強的學科,在實踐能力培養方面,依托學院與著名網信企業建立的聯合實驗室與實踐基地,積極與網信企業合作,聯合編寫實驗教材,開設實踐性強的實驗課程。聘請著名網信企業的網絡安全專家為學院的兼職教師、導師,通過技術講座、聯合開設實踐課程等方式,提高學生的學習興趣,培養實戰技能;鼓勵學生到網信企業實習或者開展畢業設計,加強理論與實踐綜合素質培養。
目前學院積極開展與國內知名網信企業的戰略合作,緊密圍繞學科建設的重點布局,建成了12個網絡安全聯合實驗室和若干個實踐實訓基地。北航與中國電信股份有限公司、中國信息通信研究院、國家工業信息安全發展研究中心、國家計算機網絡與信息安全管理中心等簽署戰略合作協議,在網絡空間安全研究方面強強合作。北航與騰訊公司簽署戰略合作協議,共建“網絡生態安全聯合實驗室”,培養攻防兼備的網絡安全人才,打造清朗的網絡空間。北航與360公司簽署戰略合作協議,依托360公司的“大數據協同安全技術國家工程實驗室”,共建“智能安全聯合實驗室”,瞄準人工智能、大數據、區塊鏈等前沿研究領域,在網絡安全人才培養、網絡空間學科建設等方面開展全面合作。北航與梆梆安全牽手成立國內首家“移動及物聯網安全聯合實驗室”,攻堅移動互聯網重大技術課題,建成車聯網安全實踐實訓基地。北航與e簽寶公司聯合共建“密碼學與區塊鏈聯合實驗室”,推進密碼學與區塊鏈技術應用方向的研究,建成密碼學及應用安全實踐實訓基地。北航與安恒信息技術有限公司聯合共建“大數據與人工智能安全實驗室”,在網絡空間安全人才培養、教材編寫、重大項目攻關和科技成果轉化等方面加強合作。北航與元心科技公司簽署戰略合作協議,聯合共建“國產安全操作系統聯合實驗室”,承擔國產安全操作系統重大技術課題,建成操作系統安全實踐實訓基地。
依托學院的學科交叉融合綜合培養平臺,以培養學生的能力、素質為目標,鼓勵與組織學生參加各種學科競賽,引導學生參與科研項目,充分利用與企業共建的聯合實驗室,培養學生掌握廣深的安全技術和創新創業意識,加強與網絡空間安全創業者的交流,打造具有一定影響力的示范性大學生網絡空間安全創業孵化基地。
圍繞自主特色的創新實踐教學方法,發揮實踐創新體系對大學生科技活動的支撐作用,激發學生的實踐創新熱情,鼓勵本科生積極參加全國大學生信息安全競賽、全國密碼技術競賽、“馮如杯”等多項競賽。通過學科競賽,加強學生實際動手能力,激發學生創新意識、創意思維和創業能力,進一步提升學生專業素養和綜合素質,拓展學生的職業發展空間。貫徹落實《國務院關于大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見》,建立行之有效的大學生創新創業實踐機制。充分利用與企業共建的聯合實驗室和實踐基地,積極開展校企合作,加強與網絡空間安全創業者的交流,鍛煉學生的實踐能力,進行創新創業體驗與實戰。
建立并完善學科競賽管理體系。學院領導和教務部門負責組織管理與整體協調,并制訂學科競賽相關管理規定和獎勵制度,激勵更多的學生和教師投入學科競賽。針對競賽獲獎學生制定獎勵制度,用于表彰在學科競賽活動和科技創新等方面表現突出的學生。學院出臺激勵制度以提高教師投入競賽指導工作的積極性,如教師指導學生學科競賽可計入教學工作量,納入績效考核體系并作為崗位聘任的條件之一;對于指導競賽取得突出成績的教師,給予表彰獎勵等。
近年來,我院學生參加了全國大學生信息安全競賽、全國密碼技術競賽、北航“馮如杯”科技作品競賽、全國高校信息安全鐵人三項賽等信息安全類競賽,共獲得特等獎1項,一等獎28項,二等獎13項,三等獎8項,取得了較為突出的競賽成績。
網絡空間安全是一門新興的交叉融合學科,北航網絡空間安全學院通過積極探索網絡空間安全人才的選拔機制、課程體系、綜合培養平臺、實踐能力培養、學科競賽、創新創業等創新人才培養模式,堅持立德樹人,培養具有歷史使命感和社會責任心的創新型人才,貫徹習近平總書記關于加強一流網絡安全學院建設的重要指示精神,爭創一流網絡安全學院,為網絡空間安全類專業人才培養提供示范與參考。
[1] 關于加強網絡安全學科建設和人才培養的意見[EB/OL]. http:// www.most.gov.cn/tztg/201607/t20160708_126464.htm
Opinions on strengthening the construction of cyber security discipline and talent cultivation [EB/OL]. http://www.most.gov.cn/ tztg/ 201607/ t20160708_126464.htm.
[2] 尚濤,劉建偉. 基于協同創新的網絡空間安全方向專業學位碩士研究生培養實踐[J]. 工業和信息化教育, 2017, (8): 18-22.
SHANG T, LIU J W. The cultivation practice of the master students in cyberspace security based on collaborative innovation[J]. Industrial and information education, 2017, (8):18-22.
[3] 教育部高等學校信息安全專業指導委員會.高等學校信息安全專業指導性專業規范[M].北京:清華大學出版社,2014.
Higher Education Information Security Professional Steering Committee of Ministry of Education. Guiding professional norms for information security in colleges and universities[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2014.
[4] ACM/IEEE/AISSIGSEC/IFIP cybersecurity curricular guideline [EB/OL]. http://cybered.acm.org.
[5] Cybersecurity education curriculum 2017 (CSEC2017) [EB/OL]. https://www.acm.org/binaries/content/assets/education/curricula-recommendations/csec2017.pdf.
Preliminary study on the cultivation mode of innovative talents in the first-class cyber security college
XU Tongge, LIU Lianzhong, LIU Jianwei, MAO Jian
School of Cyber Science and Technology, Beihang University, Beijing 100191, China
Cyberspace security is a matter of national security, and the talent cultivation is of top priority. Based on the experience of developing the first-class cyber security college of Beihang University, this paper analyzes some common issues, and discusses the ideas, mechanisms and patterns of cyberspace security talents cultivation from the aspects of the talents selection, curriculum system, comprehensive training platform, practical training and academic competitions. It may provide a reference for the training of cyber security professionals.
cyberspace security, cultivation model, academic competition, innovation and entrepreneurship
徐同閣(1967? ),男,山東滕州人,北京航空航天大學副教授,主要研究方向為網絡管理、應用安全。

劉連忠(1958? ),男,河北興隆人,北京航空航天大學教授,主要研究方向為輿情與社交網絡分析、信息系統。
劉建偉(1964? ),男,山東萊州人,博士,北京航空航天大學教授、博士生導師,主要研究方向為密碼學、網絡安全。

毛劍(1978? ),女,江蘇溧水人,博士,北京航空航天大學副教授,主要研究方向為Web安全、移動應用安全、物聯網安全。
G642.0
A
10.11959/j.issn.2096?109x.2019022
2019?03?02;
2019?05?25
徐同閣,xutg@buaa.edu.cn
論文引用格式:徐同閣, 劉連忠, 劉建偉, 等. 一流網絡安全學院創新人才培養模式初探[J]. 網絡與信息安全學報, 2019, 5(3): 19-24.
XU T G , LIU L Z, LIU J W, et al. Preliminary study on the cultivation mode of innovative talents in the first-class cyber security college[J]. Chinese Journal of Network and Information Security, 2019, 5(3): 19-24.