應(yīng)用型人才培養(yǎng)視角下網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)建設(shè)與課程改革

周益民　白楊　彭承宗

摘 要：網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)作為新開設(shè)不久的工科專業(yè)，具有內(nèi)涵清晰、工程性明顯、用人單位對畢業(yè)生動手能力要求高的特點。為了加強(qiáng)該專業(yè)的教學(xué)效果，提高專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，本文在應(yīng)用型人才培養(yǎng)視角下提出網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)建設(shè)與課程改革策略，并結(jié)合目前的教學(xué)現(xiàn)狀、課程改革重要性及目標(biāo)，從實踐課程體系、仿真實訓(xùn)平臺、以賽促學(xué)、協(xié)同育人、知識模塊化整合、課程內(nèi)容、人才培養(yǎng)模式七個方面進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)建設(shè)和課程改革。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型 人才 培養(yǎng) 網(wǎng)絡(luò)空間安全 專業(yè) 課程改革

網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)是工學(xué)門類的重要專業(yè)，對我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的健康發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)空間安全防護(hù)具有重要意義。［1］網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程主要由以下幾個部分組成：通識課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課程、方向課程、多元化課程、實踐課程等。［2-3］目前一些高校網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程仍使用原有的信息安全知識體系進(jìn)行教學(xué)，而且在教學(xué)過程中側(cè)重理論性較強(qiáng)的知識點，而基礎(chǔ)實踐技能教學(xué)內(nèi)容不足，導(dǎo)致教學(xué)效果不夠理想。［4-5］針對上述問題，亟須對網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)進(jìn)行課程改革。

在此背景下，各高校為了提升專業(yè)的教學(xué)競爭力，紛紛開始進(jìn)行課程改革，不斷深化網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革。［6-7］研究表明，在一些高校中，該專業(yè)的開設(shè)時間較短，對建設(shè)課程的經(jīng)驗不足，無法滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，課程改革效果不理想。

一、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

為了掌握網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，本文以A高校為例，分析該專業(yè)4個班級在不同月份下的專業(yè)課程平均分?jǐn)?shù)（及格分?jǐn)?shù)為60分），如表1所示。

由表1可知，該專業(yè)學(xué)生在不同月份下的專業(yè)課程平均分?jǐn)?shù)始終較低，部分學(xué)生甚至低于及格分?jǐn)?shù)，證明目前該專業(yè)存在著一定的課程教學(xué)問題，急需進(jìn)行教學(xué)改革。

結(jié)合A高校的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程體系建設(shè)現(xiàn)狀及學(xué)生的專業(yè)課程平均分?jǐn)?shù)，本文分析了目前存在的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程的教學(xué)問題。

（一）專業(yè)課程的銜接性偏低

目前一些高校將低年級的大部分教學(xué)時間用于外語、數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程開設(shè)較晚。學(xué)生在大一、大二階段僅學(xué)習(xí)部分基礎(chǔ)性知識，大三才開始學(xué)習(xí)重要的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)知識，這導(dǎo)致專業(yè)課程的銜接性偏低，學(xué)生對學(xué)習(xí)專業(yè)知識的準(zhǔn)備不足，無法迅速取得預(yù)期的學(xué)習(xí)效果，很難提升自主學(xué)習(xí)能力。

（二）缺乏完善的實踐課程體系

目前一些高校仍沿用傳統(tǒng)的課程體系進(jìn)行教學(xué)，將大部分教學(xué)時間都用在理論教學(xué)方面，缺乏實踐教學(xué)訓(xùn)練，因此現(xiàn)行的課程體系在強(qiáng)化實踐教學(xué)方面不成系統(tǒng)。此外，各高校所構(gòu)建的課程體系缺乏相互驗證環(huán)節(jié)，實踐訓(xùn)練通用性不強(qiáng)。學(xué)生在很大程度上無法通過現(xiàn)有課程體系下的學(xué)習(xí)提高實踐能力，因此面向就業(yè)的實踐能力無法得到高質(zhì)量保障。

（三）課程內(nèi)容滯后

網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程具有較強(qiáng)的專業(yè)性、先進(jìn)性和綜合性，其內(nèi)涵涉及大量理論知識和實踐知識，且課程內(nèi)容會隨著社會環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)信事業(yè)、通信管理等環(huán)境的變化發(fā)生改變，知識迭代更新快?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程內(nèi)容大多根據(jù)以往的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)，未針對大數(shù)據(jù)、人工智能、元宇宙等新的發(fā)展趨勢進(jìn)行更新。因此存在課程教學(xué)內(nèi)容滯后的問題，很難保障教學(xué)內(nèi)容與時俱進(jìn)。

（四）激勵措施缺乏挑戰(zhàn)性

網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)一般通過卷面考試進(jìn)行學(xué)習(xí)檢測，尚未設(shè)置多樣化的考核方式與激勵舉措。這樣的考核方式缺乏挑戰(zhàn)性，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革重要性及目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革對提高專業(yè)課程教學(xué)效果十分重要，其重要性主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

第一，有利于網(wǎng)絡(luò)安全等知識的傳遞。課程改革可以優(yōu)化現(xiàn)有的課程內(nèi)容，構(gòu)建全新的課程體系。學(xué)生在全新的課程體系下學(xué)習(xí)時，可以快速掌握網(wǎng)絡(luò)安全知識，有利于網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)知識的傳遞。專業(yè)課程改革可以提升學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)習(xí)意識，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)，在課程改革的過程中，教師可以定期進(jìn)行就業(yè)指導(dǎo)，進(jìn)而提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的認(rèn)同度。

第二，有利于全面培養(yǎng)國家所需的網(wǎng)絡(luò)安全人才。在信息科學(xué)快速發(fā)展的大背景下，我國越來越重視網(wǎng)絡(luò)安全人才的培養(yǎng)，可以說，網(wǎng)絡(luò)安全是國家安全的重要組成部分，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全是國家信息化發(fā)展的必然選擇。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革可以提高課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)對國家有幫助的網(wǎng)絡(luò)安全人才。人才綜合實力對國家的信息化建設(shè)有重要影響，進(jìn)行專業(yè)課程改革有利于形成系統(tǒng)的教育知識體系，進(jìn)而源源不斷地為國家培養(yǎng)與網(wǎng)絡(luò)空間安全相關(guān)的人才，提高我國的人才競爭力，促進(jìn)我國網(wǎng)絡(luò)安全事業(yè)發(fā)展。

依據(jù)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革的重要性，可設(shè)立目前的課程改革目標(biāo)。

第一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)空間安全課程改革應(yīng)該以學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為出發(fā)點，及時創(chuàng)造良好的師生交互條件，確保學(xué)生具備較高的學(xué)習(xí)熱情。在專業(yè)課程改革的過程中，教師可以定期了解學(xué)生在課堂中的學(xué)習(xí)動向，針對學(xué)生的問題提出有效的解決策略，避免學(xué)生因無法理解課堂內(nèi)容出現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣阻滯的情況。

第二，教學(xué)內(nèi)容目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程屬于綜合型課程，不僅涉及數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、管理學(xué)等知識，還包括博弈論等內(nèi)容，對其進(jìn)行課程改革可以提高教學(xué)內(nèi)容的全面性，滿足學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的需要。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)從不同方面入手，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)信息安全、數(shù)字經(jīng)濟(jì)安全、網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)安全等內(nèi)容進(jìn)行分析，完善現(xiàn)有的教學(xué)體系，從而獲得有效的網(wǎng)絡(luò)安全管理策略，讓學(xué)生建立正確的知識體系。

三、應(yīng)用型人才培養(yǎng)視角下網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革策略

（一）構(gòu)建創(chuàng)新型實踐課程體系

為了打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)體系的桎梏，提高課程教學(xué)效果，網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)需要構(gòu)建有效的創(chuàng)新型實踐課程體系。該專業(yè)課程具有很強(qiáng)的層次性，可以將各個部分做層次化分類，有針對性地進(jìn)行創(chuàng)新，從而生成全新的實踐課程體系。

專業(yè)課程改革應(yīng)該以強(qiáng)化實踐為主，注入創(chuàng)新動力，構(gòu)架創(chuàng)新型實踐課程體系。如圖1所示，該創(chuàng)新型實踐課程體系主要以學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，從課程實驗、課程設(shè)計等出發(fā)，對課程體系進(jìn)行優(yōu)化改革，所設(shè)計的創(chuàng)新型實踐課程體系具有多元化特性，符合學(xué)生在各個階段對網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程內(nèi)容的需求。使用該創(chuàng)新型實踐課程體系進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生可以通過各個環(huán)節(jié)提升自身的能力，有效地規(guī)劃學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而全面提升網(wǎng)絡(luò)安全綜合能力。

如圖1所示，課程基礎(chǔ)階段是創(chuàng)新型實踐課程體系的重要組成部分，也對后續(xù)的專業(yè)課程改革起支撐作用。在該階段，教師需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程的實際要求進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新，指導(dǎo)學(xué)生掌握有效的實踐技能，從而使其成為具備良好解決問題能力的綜合人才。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景下，網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)量正在發(fā)生巨大變化，為了滿足網(wǎng)絡(luò)空間變化需求，提高改革的時效性，可以從大數(shù)據(jù)安全、物聯(lián)網(wǎng)安全等角度出發(fā)，生成創(chuàng)新型實踐課程框架，積極進(jìn)行創(chuàng)新探索。創(chuàng)新實踐是專業(yè)性課程改革必不可少的一部分，因此，教師在網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程的教學(xué)過程中可以積極組織網(wǎng)絡(luò)空間安全競賽等活動，采用創(chuàng)新型的教學(xué)方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的綜合能力。

（二）構(gòu)建虛擬仿真實訓(xùn)平臺

針對專業(yè)課程內(nèi)容滯后的問題，可以構(gòu)建與實際教學(xué)內(nèi)容相契合的虛擬仿真實訓(xùn)平臺，并以教學(xué)內(nèi)容及時更新為目標(biāo)，結(jié)合基礎(chǔ)、實踐等知識進(jìn)一步設(shè)計平臺。在大數(shù)據(jù)時代，網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的教學(xué)存在一定的風(fēng)險，教師在教學(xué)過程中往往需要引用真實的網(wǎng)絡(luò)攻擊數(shù)據(jù)，注入某些真實的破壞病毒。在該過程中，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的安全漏洞，可能會導(dǎo)致教學(xué)設(shè)備損壞，出現(xiàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全危機(jī)。為了提高教學(xué)內(nèi)容與實際網(wǎng)絡(luò)安全問題的銜接性，降低教學(xué)風(fēng)險，教師需要使用虛擬仿真技術(shù)模擬網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)教學(xué)所需的攻擊，構(gòu)建一個綜合性較強(qiáng)的虛擬仿真實踐、實訓(xùn)平臺。

除此之外，為了提高平臺與實際內(nèi)容的一致性，教師需要引入大量有效的網(wǎng)絡(luò)空間安全資源，設(shè)置各種各樣的虛擬攻擊項目等。密碼學(xué)、計算機(jī)密鑰等都是網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程內(nèi)容，可以將上述內(nèi)容相聯(lián)合，進(jìn)行實踐創(chuàng)新，在保證網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行實訓(xùn)滲透。

在構(gòu)建的虛擬仿真實訓(xùn)平臺中，學(xué)生可以運(yùn)用學(xué)習(xí)到的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)知識解決相關(guān)問題，模擬真實的應(yīng)用環(huán)境分析網(wǎng)絡(luò)漏洞，分析攻擊來源，有效地進(jìn)行能力進(jìn)階訓(xùn)練。

（三）以賽促學(xué)

為了進(jìn)行有效的競爭，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，高校在網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革的過程中需要以賽促學(xué)，即定期模擬真實環(huán)境開展有效的攻擊對抗等比賽，向參賽學(xué)生發(fā)布相關(guān)的比賽任務(wù)，由學(xué)生進(jìn)行對抗解決。以賽促學(xué)可以給學(xué)生提供一個良好的專業(yè)知識展示平臺，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，對提高專業(yè)課程改革效果十分重要。

為了建設(shè)良好的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革環(huán)境，高?？梢栽趯I(yè)課程改革中增加投入，建立安全實訓(xùn)室等多功能教室。學(xué)生在其中可以獨立思考，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，鍛煉自身的綜合實力。在參與比賽的過程中，學(xué)生也可以形成良好的競爭關(guān)系，共同進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)正向團(tuán)隊協(xié)作意識。不僅如此，高?？梢愿鶕?jù)自身的人才培養(yǎng)需求創(chuàng)設(shè)全新的課程改革模式，制定有效的激勵政策，鼓勵學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

（四）校企合作協(xié)同育人

網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)主要需要從網(wǎng)絡(luò)攻擊和網(wǎng)絡(luò)防御兩方面入手，涉及的知識內(nèi)容本身就是一個復(fù)雜系統(tǒng)。事實上，網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)在實際解決問題方面對學(xué)生的能力要求較高，學(xué)生需要根據(jù)相關(guān)知識分析目前存在的安全問題，制定相應(yīng)的解決方案，從而幫助相關(guān)主體進(jìn)行合理決策。

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)視角下，高校應(yīng)建立形成完整的學(xué)生實踐鏈，保證學(xué)生最終的學(xué)習(xí)效果。高校在后續(xù)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革的過程中可以積極進(jìn)行校企合作，協(xié)同育人，形成適合高校課程發(fā)展的有效共存機(jī)制，結(jié)合高校和企業(yè)的學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的實踐環(huán)境，開展多維度的融合教學(xué)，建立長期的校企合作關(guān)系。除此之外，還可以定期對教師進(jìn)行綜合培訓(xùn)，創(chuàng)新實訓(xùn)課程內(nèi)容，推動課程與實際工作的銜接。各個企業(yè)可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的實訓(xùn)基地，并根據(jù)自身對人才的要求培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，輔助高校加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)。

（五）知識模塊化整合

針對專業(yè)課程銜接性偏低的問題，高校應(yīng)整合網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程和外語、數(shù)學(xué)、物理等主要基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，形成多學(xué)科知識模塊化整合鏈條，將網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程涉及的基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識進(jìn)行深度融合，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行課程改革。學(xué)生在處于低年級學(xué)習(xí)階段時，應(yīng)在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)性學(xué)科的過程中補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)中實踐應(yīng)用的學(xué)習(xí)，從而提高專業(yè)課程和基礎(chǔ)課程內(nèi)容的銜接程度，同時提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

另外，同專業(yè)的不同課程也要進(jìn)行知識整合。例如，在網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程中的加密課程教學(xué)改革過程中，可以結(jié)合各種各樣的安全協(xié)議，以密碼學(xué)為基礎(chǔ)進(jìn)行知識整合，還可以構(gòu)建許多有效的課程改革模塊。其中，物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)模塊可以解決物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全威脅，向?qū)W生傳授各種各樣的保護(hù)機(jī)制；無線網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)模塊可以傳授與無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的安全隱患相關(guān)的知識，學(xué)習(xí)與內(nèi)部信息泄露風(fēng)險相關(guān)的密碼。

四、結(jié)語

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，我國對網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)性人才的需求越來越大，對其課程建設(shè)提出了許多新的要求。但研究表明，目前我國的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程的教學(xué)效果較差，課程內(nèi)容以理論為主，忽略了實踐部分的課程內(nèi)容，難以為國家提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人才，因此，急需進(jìn)行專業(yè)課程改革。本文在應(yīng)用型人才培養(yǎng)視角下，分析了目前網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的課程改革現(xiàn)狀，提出了改革的重要性，從多個方面闡述了有效的課程改革策略，以期為提高課程競爭力，保證網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)人才質(zhì)量做出一定的貢獻(xiàn)。

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基金項目：四川省2021—2023年高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目（JG2021-999）。

（責(zé)任編輯：向磊）