新工科背景下網絡空間安全專業建設之路初探

呂倩，許昱瑋，程光，陳立全，楊望

〔東南大學網絡空間安全學院，江蘇南京 211189；網絡空間國際治理研究基地（東南大學），江蘇南京 211189〕

1 引言

隨著互聯網等信息技術的高速發展，網絡空間已成為繼陸地、海洋、天空、外空之外的第五空間[1]。據中國互聯網信息中心的統計，截至2020年3月，我國網民規模為9.04億，手機網民規模8.97億[2]。當前，我國已成為用戶數量世界第一的互聯網大國。每時每刻都有數以億計的用戶在這虛擬與現實相融合的電磁空間中工作、學習與生活。伴隨著網絡帶來的無窮便利，安全問題也日趨嚴重。早在2014年，黨的總書記就在中央網絡安全和信息化領導小組第一次會議上強調“沒有網絡安全，就沒有國家安全”[3]。

保障網絡空間安全是新時代下維護國家與人民根本利益不受侵犯的重要挑戰。雖然中國互聯網經過二十余年的發展已經培養出數以百萬計的相關領域人才，但專門從事網絡空間安全工作的人才卻十分匱乏。據教育部網絡空間安全專業教學指導委員會統計，2020年我國網絡空間安全人才數量缺口超過140萬[4]。總書記指出“建設網絡強國，要有高素質的網絡安全和信息化人才隊伍”，“要培養造就世界水平的科學家、網絡科技領軍人才、卓越工程師、高水平創新團隊”[3]。2015年6月，國務院學位委員會在工科門類下增設“網絡空間安全”為一級學科。2016年2月，教育部審批將“網絡空間安全”作為普通高等學校本科新建專業。2017年9月，東南大學等7所高校入選全國首批一流網絡安全學院建設示范項目。至此，全國范圍內建設網絡空間安全專業的大幕已正式拉開。

網絡空間安全是在信息科學與技術飛速發展的時代背景下應運而生的新興學科。它以保障網絡空間的安全為目標，涉及計算機科學與技術、信息與通信工程、電子科學與技術、控制科學與工程、軟件工程、人工智能、數學、物理學、法學、管理學等多個學科門類[5]。截止2020年2月，全國已經有72所院校獲批建立網絡空間安全專業。如何全面、快速、深入地建設好這一新興專業成為大家在學科建設中共同關注的問題。

為迎接新一輪科技革命與產業變革，教育部自2017年2月起積極推動新工科建設，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗。“新工科”這一概念的提出是相對于傳統工科而言，指以互聯網與工業智能為核心，涵蓋了新型工科專業、新生工科專業、新興工科專業[6]。網絡空間安全既是信息科學技術發展到現階段的新挑戰，也是多個學科門類交叉融合的必然產物，是一門新興且新生的工科專業。在教育部的引領下，全國高校積極參與新工科建設的討論，先后形成了“復旦共識”“天大行動”與“北京指南”，為網絡空間安全專業帶來了新的建設思路。東南大學針對網絡空間安全專業橫跨理、工、法、管理等多學科門類的交叉特性，對本科專業的培養目標做出了頂層設計，并制定了一套符合自身特色的培養方案。在艱辛探索中，東南大學緊抓創建平臺建設與師資隊伍建設，為培養符合國家發展戰略與行業革新需求的網絡空間安全人才做出了孜孜不倦的努力。

2 專業建設現狀與問題分析

從2016年首批高校獲批建立網絡空間安全專業至今，受益于政府的大力扶持，網絡空間安全專業的建設在全國已初具規模。然而，由于定位不明確，機制不健全等原因，目前各高校在網絡空間安全專業人才的培養上仍處在摸著石頭過河階段。在建設過程中各類問題頻出，全國范圍內也未達成相對統一的培養模式。“新工科”概念的提出為網絡空間安全專業的建設打開了思路。東南大學也在近年來的專業建設中逐步認清現實，理清思路。當前，我國網絡空間安全專業的建設存在四大問題。

2.1 缺少統領多學科的頂層設計

網絡空間安全專業是一個多學科的交叉領域，僅從學科門類看，就涉及工學、理學、法學、管理學等。目前，國內一部分高校在信息安全、計算機科學與技術、網絡工程、物聯網工程等專業的建設上已經積累豐富的經驗[7]。因此，以自身的優勢學科為基礎進而發展網絡空間安全專業是多數高校所選擇的創建之路。然而，網絡空間安全是一個全新的專業，不是一個重命名的已有專業。即便與最相近的信息安全專業相比，網絡空間安全所指代的內涵也更加深刻，涉及的領域也更為廣泛。沿著之前學科發展的老路，就可能被已有的思維所禁錮，難以找準專業建設的方向。在建設中，首先要回答網絡空間安全專業應該為國家以及相關產業培養怎樣的人才。只有找到這個問題的答案，才能在橫跨多個學科的基礎上構建起網絡空間安全專業的頂層設計。

2.2 缺少獨立且完善的培養計劃

由于在創建初期大都借鑒了其它專業的培養計劃，因此目前各高校在網絡空間安全專業的建設上普遍存在專業標識度低、培養方案與其它專業趨同、課程設置不成體系等問題。培養計劃的不完善造成許多本科生在就讀期間無法切身感受到網絡空間安全專業與其它相關專業的區別。也正是由于沒有受到系統的專業培養，一部分學生在畢業之后也沒有進入網絡空間安全領域工作或繼續深造。網絡安全專業涉及多個學科，在培養計劃的安排上并不是將各學科所有相關的課程都羅列在一起，而需要在明確的培養目標下統籌考慮，從理論與實踐兩方面幫助學生夯實基礎，提升能力。因此針對網絡空間安全專業，明確哪些知識是必須掌握的，哪些能力是必須具備的，哪些方向是適合發展的，是建立獨立、完善的培養計劃需要解決的關鍵問題。

2.3 缺少支撐專業培養的創新平臺

專業人才的培養離不開平臺的支撐。目前，各高校在相關學科的基礎上大都擁有若干國家級、省部級教學、科研、實踐以及創業平臺，但是在網絡空間安全領域大多還是一片空白。平臺能夠為專業建設提供軟硬件支撐。無論是在資金、場地、設備上，還是在日常教學與工程實踐中，平臺都對人才的培養起著重要的作用。針對當前的局面，如何整合、重構已有資源，補充建設新的平臺，從而建立起多層次、模塊化的跨學科支撐體系是各高校在網絡空間安全專業建設之路上必須解決的重要問題。

2.4 缺少具有專業深度的師資隊伍

學科建設與人才培養都需要一支專業基礎扎實、教學能力優秀的師資隊伍。目前，網絡空間安全專業的建設在全國范圍內方興未艾。一方面，各高校的師資隊伍存在一些共性問題，比如專業能力參差不齊，打安全旗號的多做安全工作的少等；另一方面，各高校又面臨著“招人難”的困境。首先，與計算機、軟件工程等成熟的專業不同，網絡空間安全領域的從業人員本身就十分稀缺，而愿意從教的人才更加稀少。在當前有限的人才儲備下，尋找德才兼備的人選來擴充師資隊伍是一件十分困難的事情。其次，網絡空間安全領域存在行業壁壘：一方面，西方國家在人才與技術上對我國進行了長期的封鎖；另一方面網絡空間安全行業會出于機密性的考慮，很難與高校之間構建起良好的人才交流渠道。因此，在專業建設初期，如何全方位多角度地招攬專業人才是各高校共同關注的問題。

3 東南大學專業建設初探

網絡空間安全是一個新興專業。雖然建立在相關學科的基礎之上，但是相比于信息科學技術領域的其它專業，它才剛剛起步。當前，學科的交叉性、人才的稀缺性以及行業的機密性都為專業的發展帶來了不小的困難。我國網絡空間安全事業的騰飛必須依靠專業的高等教育。高校作為踐行者，需要時刻掌握國家發展的戰略需求以及行業發展的客觀規律，充分發揮辦學優勢，盡快探索出一條具有中國特色的網絡安全人才培養之路。東南大學以新工科建設為契機，在深入分析當前形勢的基礎上，理清關鍵問題，積極出臺政策，推動快速發展。在短短四年的時間里，走出了一條符合自身特色的建設之路。

3.1 確立德育為先、能力為重、立足本土、放眼世界的人才培養目標

21世紀前20年，以互聯網為核心的信息技術飛速發展。人們在享受科技帶來便利的同時，安全問題也逐漸顯現出來并呈現愈演愈烈之勢。無論是在5G通信基礎設施中、還是在工業物聯網控制系統中、亦或是在移動社交網絡平臺中，安全問題無處不在。當前，如何維護網絡空間安全已經成為關乎國家長遠發展、產業創新升級以及人民生命財產的重要問題。

在新工科建設的背景下，東南大學網絡空間安全學院以服務國家戰略發展與產業創新升級的迫切需求為導向，明確了為我國網絡空間安全領域輸送一批領軍人才與卓越工程師的歷史使命。學院秉承東南大學“厚基礎、寬口徑、重交叉、強創新”的人才培養理念，提出“德育為先、能力為重、立足本土、放眼世界”的人才培養目標。首先，安全技術是一把雙刃劍，掌握在別有用心之人手中會直接威脅國家與人民的切身利益。鑒于此點考慮，學院以德育為首要目標，將思想政治教育貫穿于大學本科四年專業教育始終。其次，網絡安全領域是真刀真槍對抗的戰場。沒有真本領、硬實力的人難以勝任。因此，學院將能力培養作為重要目標。對于網絡空間安全專業的本科生，既要在理論教學中為其建立完善的知識儲備，又要在實踐教學中鍛煉其分析問題、解決問題的能力。最后，學院明確網絡空間安全專業人才的培養應立足于本土，以服務國家與地方的發展為主要輸送渠道。同時，學院仍然強調對學生國際視野的培養。網絡空間安全領域瞬息萬變，閉門辦學只會造就井底之蛙。在本科教學中，學院將不斷加強與海外高校、機構的交流與合作，培養學生的國際視野。

依據上述培養目標，學院力爭以“雙一流”建設為契機，通過五年的發展將網絡空間安全專業建設為一個優秀人才的搖籃。每一名本科畢業生都應掌握密碼學、網絡安全、系統安全、應用及內容安全等理論基礎與技術方法；具備良好的科學文化素質、動手實踐能力、系統思維能力、問題求解能力以及科研創新能力；擁有過硬的思想政治素質與國際視野；充分了解領域前沿與行業動態，從而成為在網絡空間安全及相關領域中獨當一面的領軍人才。

3.2 制定大類融合、夯實基礎、提升實踐、突出特色的培養方案

在新工科建設的背景下，為了滿足寬口徑、多學科交叉融合的人才培養需求，東南大學針對網絡空間安全專業提出了“大類基礎課程+專業主干課程+特色方向選修課”的多層次、模塊化的培養方案。

大類基礎課程不但需要涵蓋網絡空間安全領域的通識教育，而且需要幫助學生扎實掌握基礎知識。在本科低年級的基礎課程設置中不僅包含了計算機領域的基礎知識，還覆蓋了相關的數學理論以及法學、心理學、新聞傳播學等人文學科的知識點。通過大類基礎課程的學習，學生能夠完成必要的知識儲備，為后續專業課的學習打好基礎。專業主干課程是網絡空間安全專業人才培養的核心模塊，決定了一名本科生應具備的理論知識與實踐能力。如圖1所示，學院已將計算機網絡、網絡安全、密碼學、系統安全等課程納入專業必修課程，并積極推進教學團隊的建設與“小班”授課制。專業選修課側重學生科學研究能力與行業技術能力的培養。鑒于網絡空間安全領域方向較多，在培養方案上開辟了網絡與通信安全、系統與軟件安全、數據與內容安全、高級計算機理論與技術四個特色方向。在每個方向下又設置了多門專業選修課程。高年級學生可以根據專業興趣與發展需求自主完成規定學分的學習。

此外，為了滿足網絡空間安全專業對學生實踐能力培養的特殊需求，東南大學從四個方面對教學方案進行了完善。首先，在課堂講授環節中拓展實踐內容，提升學生的知識運用能力。其次，在課余時間增設實驗室實習環節，通過跟隨學業導師參與科學研究提高問題求解的能力。再者，在學科競賽與創新創業類項目中成立專業社團，通過朋輩學習與師兄弟傳承提升動手實踐能力與組織協調能力。最后，在暑期短學期中設置為期一個月的企業實訓課程，通過來自企業高級工程師的授課培養行業的技術能力。

3.3 打造攻防對抗、學科交叉、校企合作、協同育人的創新平臺

對于培養網絡空間安全專業人才而言，除了課堂理論教學之外，實踐教學也十分重要。鑒于平臺在工程實踐中的不可替代作用，東南大學在成立網絡空間安全學院之初就著力打造一個能全面支持學科發展的平臺體系。

首先，攻防對抗是網絡空間安全的核心。為了向行業輸送動手能力強、能解決實際問題的專業人才，東南大學完成了網絡空間安全攻防教學實驗室重點建設項目。實驗室的設計以專業課程教學為出發點，全面覆蓋了本科階段的所有教學需求。目前，實驗室結合了基礎教學、拓展實踐、攻防競賽三大功能模塊。基礎教學模塊服務于學院開設的專業基礎課程（例如密碼學、計算機網絡安全、操作系統安全等）；拓展實踐模塊滿足高年級學生在專業實踐課程以及創新創業項目中的需求；攻防競賽模塊為學生參加國內外網絡安全競賽提供軟硬件環境支撐。依托此平臺，東南學子已經在中國“互聯網+”大學生創新創業大賽、全國大學生信息安全競賽以及全國密碼技術競賽等比賽中屢獲佳績。

圖1 東南大學網絡空間安全專業本科培養方案

其次，學科交叉與融合是網絡空間安全發展的必由之路。東南大學在雙一流建設方案中已明確將網絡空間安全作為重點建設的交叉學科，并積極推進平臺建設。網絡空間安全學院以計算機網絡與信息安全為學科內核，整合了計算機網絡與信息集成教育部重點實驗室、江蘇省計算機網絡技術重點實驗室、江蘇省網絡與信息安全重點實驗室以及中國教育科研網（華東北地區）網絡中心四大基礎平臺。同時，聯合東南大學法學院以及南京師范大學新聞與傳播學院申請并獲得全國首批網絡空間國際治理研究基地。此外，還聯合其它學院成立了互聯網安全研究中心、網絡內容輿情安全研究中心、以及網絡空間安全與法治研究中心等十所面向網絡安全學科交叉領域的研究機構，致力于培養理論基礎扎實、專業口徑寬、實踐能力強，能夠面向計算機、通信、電子商務、電子政務、互聯網金融等領域的網絡空間安全復合型人才。

最后，校企合作、協同育人是打造實踐平臺的關鍵。東南大學積極引進優質企業資源，強化人才培養中的實訓環節。目前，網絡空間安全學院已聯合華為、騰訊、烽火、360、奇安信等多家領域內領軍企業共同開展課程改革與實驗教學的探索。其中，奇安信公司協助學院開設了軟件漏洞挖掘等多門實踐課程；騰訊玄武實驗室與學院合作開設了實習項目，為優秀本科生提供定期實習機會。此外，學院聯合南京本地優勢資源，與網絡通信與安全紫金山實驗室開展雙向雙聘合作，十多位專家被聘請擔任兼職導師，參與專業人才的培養。

3.4 組建結構合理、團隊管理、國際交流、企業協作的師資隊伍

一流的網絡空間安全專業需要一流的師資隊伍。東南大學制定了一系列政策，積極招攬在網絡空間安全領域具有深厚理論基礎與豐富實踐經驗的人才，全力打造一支思想政治過硬、年齡結構合理、專業基礎扎實的教師隊伍。

在人才引進上，學院將教學能力作為首要的評價指標。一方面，在全球范圍內積極招攬在網絡空間安全領域有所建樹、具備培養潛力的80后、90后青年才俊；另一方面，針對專業培養方案查漏補缺，積極聯絡并招募在某一專業方向上具備多年工作經驗、專業能力突出的中青年教師。通過雙管齊下的人才引進策略，打造老中青結合、結構合理的師資隊伍。在教學管理上，以培養方案為基礎、以課程群為單位組建了數學基礎與安全理論、計算機網絡安全、無線通信與系統安全、人工智能與數據安全4支不同方向的教學團隊。每個團隊都在一位資深教授的帶領下承擔課程群中的一系列專業課程教學。在教學內容的設置上，堅持與多學科交叉融合的政策。通過制度創新，吸引東南大學校內與網絡空間安全相關的教師參與到專業的教學活動中來。目前，網絡空間安全學院已聘任了來自信息學院、計算機學院、數學學院、自動化學院、交通學院、法學院的多位優秀教師。通過加入學院本地教學團隊的方式，優化課程群配置，完善教學管理體系。在教學水平的提升上，堅持“請進來”與“走出去”相結合的原則。一方面與國內外高校開展教學合作，借鑒其在專業領域的培養模式與辦學經驗。同時，利用暑期學校設置短期課程，邀請領域著名學者訪問交流。另一方面，派遣青年骨干教師赴海內外知名高校與研究機構進行訪問，鼓勵其跟蹤一門專業課尤其是國家級精品課的教學過程，從而使專業教學在內容與質量上與世界一流水平接軌。在實踐能力的培養上，堅持走與行業領軍企業合作的道路。目前，網絡空間安全學院已與烽火、中國電子、國電南瑞等重量級企業聯合建立了教師掛職平臺，定期選拔優秀教師赴企業鍛煉。同時，還建立“雙導師”制，邀請企業中的專業骨干擔任兼職教授、客座教授，定期舉行講座與技術培訓。此外，還邀請行業領軍人物進入教學委員會，參與制定培養方案，共同搭建實踐基地。

4 結束語

網絡空間安全是信息科學與技術領域一門新興的交叉學科。目前，我國網絡空間安全專業的建設方興未艾。本文首先回顧了網絡空間安全專業的發展歷程并分析了其在當下的重大意義，然后針對各院校專業建設現狀進行了分析并提出四個主要問題，最后從四個方面詳細介紹了東南大學結合新工科思想對網絡空間安全專業建設的探索。

東南大學作為全國首批“一流網絡安全學院”建設示范項目單位，以建設世界一流網絡安全學院為奮斗目標。在國家“十四五”規劃制定之際，學校明確將繼續以為國家戰略發展與行業科技創新輸送優秀的網絡空間安全專業人才為首要任務，不斷探索新思路、新體制、新政策，在改革實踐過程中不斷總結經驗、吸取教訓，進而發揮示范作用，帶動更多的高校、企業以及社會力量參與到網絡空間安全專業的建設中來。