復合型人才培養模式下大數據安全與隱私保護課程的探索研究

摘要：數據時代的到來給各行業各業的數據安全提出了重大的挑戰，復合型人才培養模式要求學生在理解大數據安全與隱私保護課程本身的前提下能夠為各行業提供精準的數據安全解決方案，以保障行業數據安全和國家信息安全。該文從跨行業、跨學科角度出發，分析大數據安全與隱私保護的重要性、與復合型人才培養模式的關系以及課程建設方法。

關鍵詞：大數據安全;隱私保護;復合型人才

中圖分類號：TP311 ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）32-0226-03

Research on the Course for Big Data Security and Privacy Preservation under the Training Mode of Compound Talents

SHI Yan-feng

（Nanjing Institute of Technology， Nanjing 211167， China）

Abstract： The advent of the big data era poses a major challenge to the data security of all industries. Compound talents are required to provide accurate data security solutions for all industries on the premise of understanding the big data security and privacy protection course itself， so as to ensure industrial data security and national information security. From the perspective of cross industry and interdisciplinary， this paper analyzes the importance of big data security and privacy protection， the relationship with compound talent training mode and curriculum construction methods.

Key words： big data security; privacy preservation; inter-disciplinary talent

2021年，習近平在清華大學建校110周年校慶考察之際指出“要用好學科交叉融合的‘催化劑’，加強基礎學科培養能力，打破學科專業壁壘?！闭{整現有學科專業體系，重視交叉學科復合型人才的培養，是社會發展的實際需求，是國家以及地方戰略布局產業的重要基礎。當前的教育，無論是學校教育還是網絡教育，其模式大多以獨立學科形式呈現，教學目標、教學內容、教學資料等教學資源都自為一體，形成封閉的學科孤島，無法很好地實現交叉學科復合型人才的培養。因此，在復合型人才需求不斷提升的背景下，在課程設計中引入交叉學科知識，將課程內容與其他學科內容有機結合起來是培養復合型人才的關鍵問題[1-2]。

另一方面，隨著信息技術的不斷發展，醫療、教育、交通、金融等各行各業都逐漸進入到了大數據時代。2020年，習近平在浙江考察時指出，“要抓住產業數字化、數字產業化賦予的機遇，加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設，抓緊布局數字經濟、生命健康、新材料等戰略性新興產業、未來產業，大力推進科技創新，著力壯大新增長點、形成發展新動能?！辈煌漠a業需要不同的復合型人才培養，這在“大數據+”的需求背景下顯得尤為明顯。在各行各業都進入大數據時代的今天，深入研究大數據安全與隱私保護課程和其他學科的交叉融合，建立一套強適應性的復合型培養課程，對于培養大學生保障不同行業大數據安全的技能和意識，對于保障國家信息安全都具有深刻的理論意義和實踐價值。

本文將從大數據安全與隱私保護課程的重要性、大數據安全與隱私保護和復合型人才培養的關系以及復合型人才培養模式下的大數據安全與隱私保護課程建設方法等方面展開深入的研究。

1 ?大數據安全與隱私保護課程的重要性

大數據安全與隱私保護是大數據、信息安全等專業的核心課程，主要從大數據服務的系統架構、算法、協議、應用等多個角度，講述大數據安全與隱私。該課程從數據的采集、存儲、分析、處理、共享整個生命周期中的大數據安全與隱私視角，從不同角度介紹各種大數據安全與隱私保護相關技術，引導學生理解各種經典數據安全與隱私保護技術原理，培養學生解決大數據應用中實際安全與隱私保護問題的能力。

大數據安全與隱私保護課程主要講述的內容從主體上可以分為兩大類：保護大數據本身的安全與隱私技術以及基于大數據分析的安全技術。保護大數據本身的安全與隱私技術包括密碼學、訪問控制、身份認證、可信計算、匿名化技術、差分隱私等;基于大數據分析的安全技術包括基于大數據的網絡安全檢測、面向網絡內容安全的大數據挖掘分析以及基于態勢感知的網絡安全管理技術等。該課程在傳統信息安全與隱私技術的基礎上，結合當前大數據的特征，將各種安全與隱私技術應用于HDFS、MapReduce、HBase、Spark等大數據技術架構中，融入大數據安全架構，保障大數據安全與隱私。

2 ?大數據安全與隱私保護和復合型人才培養的關系

隨著信息大規模的產生，各行各業逐步邁入大數據時代，大數據在不久的將來將成為企業、事業單位、行政機構乃至國家的重要資產。如何保障各行業大數據的安全與隱私是保障各機構利益、維護國家信息安全的重要基礎。然而，由于各行各業的大數據從數據增長速度、數據價值密度、數據質量衡量標準以及數據的用途等方面呈現出明顯的差異化，使得大數據安全與隱私保護技術需求在各行業中呈現出各自的獨特性[3]，例如：

（1）金融+大數據安全與隱私：金融大數據要求在保障用戶隱私的前提下，可以實現對用戶信用度的分析和評估，對用戶的信貸額度進行估算;

（2）房地產+大數據安全與隱私：房地產行業要求在保障用戶數據安全前提下，根據房齡、位置、戶型等信息實現對房價的估算、排名等;

（3）廣告+大數據安全與隱私：廣告行業要求在采集個人隱私數據的前提下，根據用戶的行為進行用戶畫像，實現精準廣告推薦;

（4）通信+大數據安全與隱私：通信行業，尤其是保密通信場景，需要國產安全算法，如SM1、SM2、祖沖之加密算法等國密算法系列保障國家信息安全;

（5）電子業+大數據安全與隱私：電子行業由于受到國外芯片技術壟斷的影響，需要制造國產的安全芯片，支持電子設備的持續生產;

（6）工業+大數據安全與隱私：大型傳統工業企業往往會源源不斷地產生海量數據，且這些企業之間存在著上下游供應鏈的關系，它們之間需要通過大量的數據共享來優化資源配置，因此如何保障數據共享場景中的安全是工業最需要關心的問題;

（7）汽車+大數據安全與隱私：新型的汽車制造產業，例如自動駕駛車，需要將大數據安全與人工智能相結合，例如通過基于差分隱私的聯邦學習等技術保護車輛位置隱私等。

由于各行各業對大數據的使用需求不同、面對的安全挑戰不同，因此針對不同行業的數據，需要不同的數據安全與隱私保護技術。而如何培養既精通相關行業知識又能深入理解大數據安全與隱私保護技術的復合型人才是當前一個亟待解決的開放性問題。

復合型人才是通過跨學科教育來培養具有創新精神和實踐能力的且具有跨學科知識結構或背景的高級專門人才。大數據安全與隱私在復合型人才培養需求背景下已不再僅僅是大數據、信息安全等專業需要掌握的知識技能，更是各行各業需要掌握的基本技能，只有在保障大數據安全的前提下，行業大數據才可以健康地進行存儲、分析和共享，才可以最大程度發揮大數據的潛在價值，推動行業的發展。此外，行業大數據還關系到國家的經濟命脈，保障行業大數據安全是關系到國家信息安全的重要問題。因此，在復合型人才培養背景下，“大數據安全與隱私+”的復合型課程體系構建是一個值得深入研究的問題。

3 ?復合型人才培養模式下的大數據安全與隱私保護課程建設方法

在傳統的大數據安全與隱私課程中，教師主要以課本為基礎，采用課堂教授的方式，機械地向學生灌輸大數據安全與隱私保護技術原理，這種以教師為主的教學方式只能讓學生從理論上掌握各種數學公式，無法培養學生根據不同的應用場景、應對不同的行業數據靈活選擇、調整、優化各種大數據安全與隱私保護技術，很難使學生學以致用，無法在不同行業崗位上利用所學知識保障行業數據的安全，不利于復合型人才的培養。針對該問題，本文結合復合型人才培養模式的需求以及大數據安全與隱私保護課程的特點，優化課程建設。

（1）將行業案例和啟發式教學相結合

為適應復合型人才培養模式，減少機械式的講授，以各行業的案例為基礎，采用開放式討論的方法引導學生根據自己的理解分析行業大數據的特征以及安全需求，并且嘗試選擇合適的大數據安全與隱私保護技術解決安全問題，最后在課堂上進行積極討論。例如，在講到與可信計算相關的安全芯片時，教師可以以國產芯片行業需求為導向，向學生提出開放性問題：如何解除國產芯片對國外密碼算法標準的依賴？教師可以將學生分組就該問題進行發散性思考，并且每組給出自己的想法，最后討論每組方案的優缺點，并且通過討論交流的方式總結哪種方案最適合用于目標場景和目標數據，鼓勵學生創新。

（2）校企合作的多元化教學模式

為適應復合型人才培養模式，學校通過與慧科教育、中興等不同行業的多家知名企業合作，聯合進行嵌入式培養，在大數據安全與隱私保護課程實踐課中，引入各種不同的行業大數據平臺，在真實環境中從數據采集、存儲、分析、處理、共享等各個環節出發設計端到端的大數據安全與隱私保護方案。例如，中興可以為學生提供一個模擬的手機大數據平臺。在此基礎上，教師首先安排學生分別考慮如何在保護用戶隱私的前提下進行手機數據采集？數據存儲可以采用什么加密算法？如何實現數據安全共享等問題。學生根據自己選擇的方法在中興提供的大數據平臺，例如Spark和HBase環境，使用合適的編程語言實現自己的算法，并且測試各自的效果。最后，由中興人員講解業界普遍采用的方案，并與學生采用的方法進行比較分析。該方法不僅可以增強學生獨立思考的能力和動手解決問題的能力，還可以培養學生的創新思維，為相關行業的安全方案提供新的解決思路。

（3）交叉學科資源共享平臺建設

為適應復合型人才培養模式，區塊鏈在教育領域的研究為跨學科教育資源信息孤島問題提供新思路[4-5]。學?？梢酝ㄟ^聯盟鏈技術將學生、教師、各二級教學單位和學校監管部門的教學資源聯系起來，建設交叉學科資源共享平臺，打破各學科之間的資源壁壘。如圖1所示，來自不同二級教學單位的教師可以通過區塊鏈分布式賬本技術分享自己的教學資源，并且使用智能合約技術保障教學資源的安全性;學生可以根據區塊鏈智能合約以及訪問控制權限訪問相應的跨學科教學資源，例如大數據專業的學生可以根據需要訪問經濟學的教學資源，經濟學專業的學生也可以根據需要訪問大數據安全與隱私保護等大數據專業的課程?；诮徊鎸W科資源共享平臺，學生可以更方便地了解跨學科、跨行業的情況，在此基礎上可以更深入地理解大數據安全與隱私保護技術在相關領域的應用。交叉學科資源共享平臺為復合型人才培養模式下的課程學習提供基礎條件。

4 ?結語

為適應復合型人才培養模式，本文從跨學科、跨行業的角度出發，以學生為核心的案例分析法和啟發式教育法為基礎，結合校企合作的多元化教學模式以及基于區塊鏈的交叉學科資源共享平臺建設，為復合型人才培養模式下的大數據安全與隱私保護課程建設提供有效的方案。該課程建設思路不僅滿足復合型人才培養模式，更為國家各行業培養數據安全人才，為保障國家信息安全提供豐富的人才資源和知識儲備。

參考文獻：

[1] 張慶君.高校復合型人才培養變革：邏輯、實踐與反思[J].現代教育管理，2020（4）：47-53.

[2] 劉城，姚百慧.跨專業培養復合型人才——首都師范大學世界史專業的辦學實踐[J].中國大學教學，2020（9）：23-27.

[3] 王鴻銘，張麥玲.以就業為導向的大數據技術及應用專業人才培養研究[J].電腦知識與技術，2021，17（5）：167-169.

[4] 莊園.區塊鏈變革教育的動因、經驗和路徑[J].高教探索，2021（2）：47-52.

[5] 邱佳.區塊鏈技術與“人工智能+X”復合課程教育體系融合發展分析[J].企業科技與發展，2020（2）：217-219.

【通聯編輯：梁書】

收稿日期：2021-07-12

基金項目：江蘇高校哲學社會科學研究項目“基于區塊鏈智能征信系統及其隱私保護機制研究”（No. 2021SJA0448）;江蘇省自然科學基金資助項目（No. BK20210928）;南京工程學院高層次引進人才科研啟動基金資助（No. YKJ201980）;南京工程學院高等教育研究立項課題資助“基于區塊鏈的復合型教學資源安全共享機制研究”（No. 2021ZC13）

作者簡介：施炎峰（1986—），男，江蘇人，講師，博士，主要從事大數據安全、區塊鏈技術以及隱私保護技術研究。