网络空间安全复合型人才培养体系探索

网络空间安全复合型人才培养体系探索

任 奎，卜 凯，韩劲松

（浙江大学网络空间安全学院，浙江 杭州 310027）

【摘要】 网络空间安全涉及面广，影响面宽，许多重大问题的关联范围已经跨越计算机、工业、数学等理论和技术学

科，并扩展至经济学、社会学、心理学等学科。因此，需要采用全新的人才培养体系。本文总结了自2016年以来浙江大学在网络空间安全复合型人才培养方面的改革与探索，搭建了以拔尖人才培养理念为引领，以夯实实践能力为基础的网络空间安全复合型人才培养体系，为培养满足我国网络空间安全战略和行业发展需要的人才提供了新思路。

【关键词】网络空间安全；复合型；人才培养；实践能力

【中图分类号】G2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-5065（2020）03-0012-07

0 引言

当前，全球网络空间安全形势依旧严峻，网络安全事件层出不穷。早在2014年，*就在第一次网络安全和信息化领导小组会议上指出：没有网络安全就没有，没有信息化就没有现代化。建设网络强国，要有自己的技术，有过硬的技术，要有高素质的网络安全和信息化人才队伍。加强人才培养体系建设，培养国际一流的网络安全人才是我国网络空间安全的战略需求，也是新时代网络空间安全学科的关键任务[1,2]。为落实战略，加快网络空间安全

收稿日期：2019-11-1

作者简介：任奎（1978—），男，安徽芜湖人，博士，教授，教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会委员，研究方向为网络空间安全、计算机科学与技术；卜凯（1984—），男，黑龙江齐齐哈尔人，博士，副教授，研究方向为网络空间安全；

韩劲松（1975—），男，山东淄博人，博士，教授，研究方向为网络空间安全。

高层次人才培养，我国于2016年在信息安全专业基础上建立了网络空间安全一级学科，包括浙江大学在内的29所高校获得首批网络空间安全一级学科博士学位授权点资格，并陆续启动了网络空间安全硕士学位的招生录取工作[3,4]。

相对来说，国外对安全领域人才培养的研究起步较早，对网络空间安全领域的教育和人才培养都非常重视。例如，美国对网络空间安全人才培养采用了宽基础、重能力的模式[5,6]；日本以培养既懂管理又懂技术的专门人才为目标，教育内容比较全面[7]；印度采取职业化教育模式和产学研结合的教育模式，学生在工程师的指导和实践项目的学习中大大提高了实践和科研能力。我国网络空间安全专业设立不久，取得了一定成绩，但满足网络空间安全发展需要的人才培养体系建设仍处在积极探索、学习借鉴的阶段[8]。笔者探讨了浙江大学（以下简称“浙大”）相关团队自2016年以来在网络空间安全复合型人才培养改革方面的实践和经验。

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1 培养方案改革

以构建知识、能力、素质、人格“四位一体”的网络空间安全复合型人才培养体系、培养具有全球竞争力的高素质网络空间安全创新人才和领导者为目标，浙大重新修订了《2019级信息安全专业培养方案》和《2019级图灵班培养方案（信息安全专业）》[9,10]。新培养方案充分借鉴了国际一流高校的人才培养理念和培养模式，并结合浙大信息安全专业和网络空间安全学科的自身情况，全面考虑了国家和社会对复合型高层次安全人才的实际需求，在原有培养方案的基础上，对培养目标、课程设置、实践教学、拔尖人才培养等环节进行了补充和创新。1.1 明确专业定位和人才培养目标

新的人才培养方案面向国家网络空间安全战略和社会需求，结合浙大人才培养的定位，以培养从事与信息安全相关的研究、设计和应用等工作的一流人才为宗旨，着重从以下3个方面开展培养工作：①培养学生具有扎实的理底和创新思维，能够引领网络空间安全研究方向，设计或破译高安全的密码和安全协议；②培养学生具有扎实的网络空间安全基础知识和技术实践能力，可承担安全产品的架构设计、核心研发工作，且具有较强的攻防能力；③既掌握网络空间安全基础知识和技术，又具有较强的管理能力和国际化能力，能够适应网络空间安全的国际治理需要。

1.2 改革课程体系、优化课程设置

在课程体系建设方面，新的人才培养方案充分参考了教育部高等学校信息安全专业教学指导委员会的课程设置建议方案、美国ACM、IEEE计算机协会（IEEE-CS）和AIS SIGSEC联合公布的《网络安全教程指南2017》（CSEC：Cybersecurity Curricula Guidelines 2017）等指导性意见和国外高校的先进办学经验，面向我国网络空间安全产业发展对人才知识结构与能力结构的实际需求，通过广泛聘请和咨询科研界、企业

人才培养和机制创新Talent Training & Mechanism Innovation界、教育界的知名专家，共同讨论并制定出适合社会与产业发展需求的新培养方案和课程体系。

在课程设置上，考虑到交叉学科、本硕博贯通培养的需要，按照学位委员会学科评议组对网络空间安全学科建设指导思想规划的6个研究生培养方向布局，以系统安全、网络安全和应用安全为重点方向，规划课程设置。通过建设跨学科的课程群和模块化课程，促进通识课程、学科基础课程与专业必修、选修课程的系统化、网格化协同，同时注重本科课程与研究生课程的衔接，打通本科、硕士、博士课程体系在设置和选修上的界限。

例如，“汇编语言程序设计基础”可作为“软件逆向工程技术”课程和“密码学”课程的前序课程，其中破解技术部分可有力支撑后续“密码学”课程的学习，而通过在本科高年级学习“密码学进阶”“系统安全”“硬件安全基础”等课程，可衔接研究生阶段的“逆向工程高阶”“高级网络与系统安全”课程。通过这种模块化、系统化、网格化协同的课程设置，可有效支撑交叉式、本硕博贯通培养。

另外，采取因材施教、按需培养、个性化指导的方式支持有能力的学生提前选修高年级本科课程甚至研究生课程，并对学生给予相应学分或免修相关本科课程的鼓励。改革后的浙大2019级信息安全专业本科生课程体系结构及学分分布情况如表1所示，浙大2019级信息安全专业本科生培养方案课程导图如图1所示。1.3 强化拔尖人才培养

不断强化以“图灵班”信息安全专业为核心的拔尖人才培养机制，推动教改新举措和优质教学资源向网络空间安全学科乃至全校辐射、溢出。具体措施包括如下两方面。

（1）建立和完善“四全一专”的拔尖人才培养模式。从“宽基础”的全科式基础入手，搭建课程体系、基础探索和综合实践兼备的全方位科研训练体系；从强化高水平导师一对一的全程化引领、全球化资源导入的国际化培养和交流、产

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表1 浙大2019级信息安全专业本科生课程体系结构及学分分布（总学分为160+5.5+6+8）

课程模块及学分第二课堂（4学分）、第三课堂（2学分）、第四课堂（2学分）国际化模块（3学分）跨专业模块（3学分）无国际其他高校的课程、实习实践等跨专业、跨大类的专业课程本专业、本大类、跨大类的专业课程，如“服务科学导论”“数字视音频处理”“计算机游个性化课程（4学分）戏程序设计”“计算机动画”“虚拟现实与数字娱乐”等；国内其他高校、国际其他高校交流期间所修读与本专业培养方案对应的课程毕业论文/设计（8学分）实践教学环节（7学分）无“课程综合实践I”“课程综合实践II”“工程实践”“信息安全原理与数学基础”“汇编语言程序设计基础”“数据结构基础”“数字逻辑基础”“面向对象程序设计”“面向信息技术的沟通技巧”“软件安全”“操作系统”“高级数据结构与算法分析”“计算机组成”“密码学”“数专业必修课程（42学分）据安全与隐私保护”“计算机网络”“计算机体系结构”“网络安全原理与实践”“编译原理”“系统安全”“人工智能安全”“无线与物联网安全基础”“博弈论基础”“密码学进阶”“面向信息安全的信号处理”“多媒体安全”“硬件安全基础”“安全法律法规与伦理”“区块链安全与数字货币原理”“电子取证”“科研实践”等思政类、军体类、英语类、计算机类（程序设计）、人文社科类、艺术类课程，如“微积分”“线性代数”“大学物理”等课程专业课程（86）专业基础课程（17学分）专业选修课程 （12学分）通识课程（68学分+5.5学分）业界的高水平专业实习、实践等多方面打造培养拔尖人才的路径。

为了实现“四全一专”的人才培养，利用学生入学后的前两年加强理论知识和基础能力的培养，后两年实施信息安全专业培养和科研训练；加强师资配备，提供院士级导师团的一对一全程专业指导；实施优秀学生（滚动）选拔/重新定向制度，每年由浙大招生办根据考生高考情况择优录取，单独编入“图灵班”信息安全专业；为确保人才培养质量，实行“黄牌警告”和退出制度：在每个学期结束后，由学生递交个人小结，竺可桢学院提供学生成绩、绩点排名，给予成绩排名后15%左右的学生“黄牌警告”，累计获得两次“黄牌警告”的学生将会自动被重新定向。同时，在全校学生中选拔部分优秀学生补充进入“图灵班”信息安全专业学习。

（2）完善教学管理保障。由浙大网络空间

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安全学院、计算机科学与技术学院和竺可桢学院联合成立以院长为首的“图灵班”工作委员会，负责组织领导、统筹协调；建立拔尖人才领导小组，由网络空间安全学院、计算机科学与技术学院、信息安全系教学负责人组成，建立定期工作机制，保障培养计划的顺利开展；招聘专职人员，负责“图灵班”的日常管理工作；由“图灵班”工作委员会推荐，为信息安全专业学生配备科研业绩突出且热心于学生工作的班主任；建立完整的教学管理体系，设立课程组、对外合作组、大学生科研训练计划（SRTP）指导小组等机构，对拔尖人才培养的各项工作进行规范化管理。 1.4 增强实践教学

新时期下，社会所需要的网络空间安全复合型人才不仅要有宽口径的专业基本理论知识，还

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”）计类类类设类础件用类（全基硬应践文安机机机实论息算算算程业信计计计课四毕”大”“计乐设全全”娱序安用全安全画字程间应空及全安容安动数””戏络学安络内用机与ⅠⅡ游网码统网息应算实践践机密系信计现实实算“拟研研计虚科科““““””理”学原络法币”方货全”网计字安理””机设数统处践础算序与系全“号实基计信与全“三程“”安的理安大理链伦块全原网与区”安全联”息安物””规“础法”基信络与”史构”理律阶全向网线全””想结理原法进安面“无安证论思系处”译“体取理学体频践全学件“媒子算科机音实编多电计机算视程“安码硬“密““““算计计字工“““数““””护”析”保”统分”术私全””系法础””技隐安统成库算基学全程与能系组据与论码安工全智作机数构弈密件向安工操算“结博“软逆据““件据人“计二数软数“”““巧大级“技”高”计“Ⅱ”通设）”论沟””序”甲验导的计Ⅱ程础（实学术设践象基理理科技辑实对构物物务息逻合向结学学服信字综面据大大“向面数程“数“““““课“””””理””Ⅰ础题原ⅠⅡ）基专学））甲计计数甲甲（设设全（（理序序安分分物程程”积积学言大语一“）息微微甲信““（““编汇大数“””础计代Ⅰ基设性计序线础践设程“基实序与理合程机数综程C算课“计“图导程课案方养培生科本业专全安息信级9102大浙 1图15

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要有较强的实践应用能力。在专业课设置中充分体现了信息安全专业的学科交叉特性，同时也注重学科自身的特色。专业选修课涵盖网络空间安全基础、密码学及应用、系统安全、网络安全、应用安全、信息内容安全6个方向，以激发学生的学习兴趣，适应不同社会需求；同时加强实验教学环节，建立以学生自主创新学习为主导的学习机制，实现对学生创新精神和实践能力的培养。培养方案中还设置了个性化课程，满足学生个性化的学习需求，方便学生灵活选择课程。

为加强对学生实践能力的培养，培养大纲规定，学生在前两学年除了获得必修基础学分，还要完成相应的课程实践；第三学年，学生除了选修一些课程模块中的专业课程，还需集中完成专业综合实践、工程实践，鼓励学生参加创新、创业及竞赛项目；第四学年，按照学生兴趣、爱好及就业意向，为学生安排相应的实践项目，对于免试保研的学生由指导教师直接安排到项目课题组，参与相关课题的研究；将即将参加工作的学生安排到企业或实习基地进行实战训练，同时完成毕业设计（毕业论文）。通过以上安排，使学生真正做到理论联系实际，有效增强学生的实践动手能力。

2 培养成效

自2016年设立信息安全专业以来，浙大通过不断改革，新的人才培养方案可更全面地帮助学生达成培养目标（见表2）。同时，课程体系中的主要课程亦可全面支撑毕业要求（见表3）。

浙大网络空间安全复合型人才培养取得了丰富成果。在校本科生参与论文发表、专利申请；在国际、国内各类信息安全大赛中屡获佳绩，组建的浙大AAA战队闻名国际信息安全领域，在2016年世界顶级黑客大赛中，浙大AAA战队10秒攻破谷歌手机。学生先后获得2016年“ZCTF”国内联赛第一名、2016年“DEF CON 24”大赛全球第二名，2017年全国高校网络信息安全管理运维挑战赛冠军、2017年“TCTR（RSCTF）”第一名、2017年“SECCON”全球第二名，2018年全国工业信息安全技能大赛冠军、2018年“强网杯”全国网络安全挑战赛亚军（比分大幅领先后续参赛队伍），2019年“全国大学生信息安全竞赛”一等奖2项、二等奖1项。学生毕业后在各行业崭露头角，取得了不俗的业绩，更有多名毕业生创办的公司成为国内券商、运营商、国家电网、工控等领域的安全企业的典型代表。

表2 浙大2019级信息安全专业培养方案中毕业要求对培养目标的支撑

毕 业 要 求培 养 目 标数理、科学和工程知识基础√/专业基本 理论和知识√√信息安全分析 设计、开发能力√√获取新知识和 新技术的能力//工程实践和 科学研究能力/√沟通表达及 职业发展能力/√熟悉各类信息安全技术开发各类信息安全软件产品和 服务具有全球化视野紧跟国际、国内网络空间安全技术的发展能够对信息安全理论或技术进行创新在信息安全专业及其相关领域具有国际竞争力，成为未来领军人才/////√√√√/√//√√√//////√√16

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Talent Training & Mechanism Innovation表3 浙大2019级信息安全专业培养方案课程体系中主要课程对毕业要求指标点的支撑

毕 业 要 求修读课程 （所有专业相关必修课）数理、科学和工程知识基础HHHH/H/HHHHH/HHHHH专业基本理论和知识HHHHHH/HHHHHHHHHHH信息安全分析设计开发能力HH/LM//MMMMMHMMMMM获取新知识和新技术的能力MMLMLM/MMMMMMMMMMM工程实践和 科学研究能力MM/M/L/MMMMMMMMMMM沟通表达及 职业发展能力//////H/////L/////“C程序设计基础”“汇编语言程序设计基础”“信息安全原理与数学基础”“数据结构基础”“数字逻辑设计”“面向对象程序设计”“面向信息技术的沟通技巧”“软件安全”“操作系统”“高级数据结构与算法分析”“计算机组成”“密码学”“数据安全与隐私保护”“计算机网络”“网络安全原理与实践”“编译原理”“系统安全”“无线物联网安全基础”备注：（H：High，M：Medium，L：Low）3 结语

笔者总结了自2016年以来，浙大在网络空间安全复合型人才培养方面的改革与探索活动，建立了以拔尖人才培养理念为引领，以夯实实践能力为基础的网络空间安全复合型人才培养体系，为培养满足我国网络空间安全战略和行业发展需要的人才提供了新思路。人才培养方案的制订过程中，课程教学计划采取少而精的原则， 做到强化学生基础知识、应用能力。课程类型总体分

为通识课程（思政类、军体类、外语类、计算机类、自然科学通识类、创新创业类、通识选修课程）、专业课程（学科基础课程、专业必修课程、专业选修课程、实践教学环节、毕业论文/设计）和个性化课程。根据专业知识技能要求实施分层教学。改革后的培养方案有助于培养了解国内外信息安全前沿技术和发展趋势，掌握信息安全基本知识、技术和方法，能够进行信息安全理论或技术创新，从事产品开发的研究与工程复合型高层次人才。

（下接第28页）

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【参考文献】

[1] 高等教育司．教育部高等教育司关于开展“新工科”

研究与实践的通知[EB/OL]．（2017-2-20）．http://www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html．

[2] 史治国，陈积明，楼东武．DIY智慧小屋—带

你玩转物联网[EB/OL]．[2019-9-16]．http://www.icourse163.org/course/ZJU-1206632831．

[3] 教育部．教育部关于深化本科教育教学改革 全面

提高人才培养质量的意见[EB/OL]．[2019-10-8]．http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191011_402759.html．

[4] 高等教育司．中国慕课行动宣言[EB/OL]．[2019-4-19]．http://www.moe.gov.cn/s78/A08/A08_ztzl/ztzl_zxkf/201904/t20190418_378663.html．

4 结语

2019年3月，教育部发布了《做好深化创新创业教育改革示范高校2019年度建设工作的通知》，强调深化创新创业教育改革，挖掘和充实各类课程、各个环节的创新创业教育资源，强化创新创业协同育人，建好创新创业示范高校和万名优秀创新创业导师人才库。“物联网系统设计”课程以培养学生的创新创业能力为导向，引入阿里云专家深度参与课程建设，在学生学习完课程的基础知识后，以工程案例的实现为主导，在学生学习实际案例的基础上，完成“创建身边的物联网应用”项目，指导学生挖掘物联网的应用场景，启发学生的创造性思维，同时，在MOOC平台上以DIY智慧小屋的形式，将课程的成果以更加直观的形式展示出来，以期达到培养创新创业人才的目的。

（上接第17页）

【参考文献】

[1] 李晖，张宁．网络空间安全学科人才培养之思考

[J]．网络与信息安全学报，2015，1（1）：18-23.[2] 王唯，肖馨，赵一舟，等．自媒体环境下高校实

验教学新模式探究[J]．工业和信息化教育，2019（8）：27-30．

[3] 林健．面向未来的中国“新工科”建设[J]．清华大

学教育研究，2017，38（2）：26-35．

[4] 杨国哲，田浩男，单光坤．“新工科”人才培养

的实践探究[J]．工业和信息化教育，2019（8）： 6-8．

[5] 韩臻，黎琳，何永忠．美国信息安全教育和人才培

养措施借鉴[J]．保密科学技术，2014（7）：4-9．[6] 周新丽，刘月琴，牛雯，等．中、美、英三国网络

空间安全人才机制培养比较研究[J]．计算机教育，2016（9）：27-31．

[7] 王远桂，李晓伟，陈诗洋．国外信息安全人才培养

经验及启示[J]．信息通信技术与，2018（9）：69-73．

[8] 常利伟，李春雪，刘畅，等．网络空间安全人才培

养体系现状分析与建设途径[J]．信息安全研究，2018，4（12）：1083-1088．

[9] 戴亚虹，李宏，邬杨波，等．“新工科”背景下

“学践研创”四位一体实践教学体系改革[J]．实验技术与管理，2017，34（12）：1-195，225．[10] 李飞，吴春旺，王娟，等．产学协同，构建“四位

一体”的信息安全人才培养体系[J]．才智，2019（18）：166-167．

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