新工科背景下的信息安全專業建設和人才培養探索

李翠霞 李學相 宰光軍 任兩品

摘要：分析新工科背景下信息安全專業建設面臨的形勢和問題，結合該專業的建設過程探討信息安全專業的建設思路和目標，提出符合院校實際的建設方案和發展方向。

關鍵詞：新工科；信息安全；培養方案；培養目標；工程實踐

中圖分類號：C962 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2019）01-0068-03

在“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃中，對信息安全等新一代信息技術產業的發展做了明確部署和規劃，指出：信息安全產業對于保障物聯網、云計算、大數據、人工智能等戰略性新興產業的信息網絡安全和穩定發展，具有舉足輕重的作用。由此可見，網絡安全戰略已經提升至相當高的高度，也事關國家安全層面。盡快培養高素質的信息安全人才隊伍，也成為我國經濟社會發展和信息安全體系建設中的一項長期性、全局性和戰略性的任務[1]。相對于傳統的工科人才，未來新興產業和新經濟需要的是工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型“新工科”人才，他們不僅在某一學科專業上學業精深，而且還應具有“學科交叉融合”的特征；他們不僅能運用所掌握的知識去解決現有的問題，也有能力學習新知識、新技術去解決未來發展出現的問題；他們不僅在技術上優秀，同時懂得經濟、社會和管理，兼具良好的人文素養[2]。信息安全是一門涉及數學、密碼學、計算機科學與技術、通信工程、控制理論、人工智能、安全工程、人文科學等諸多學科的綜合性、多交叉學科。信息安全本身又是一項系統工程，涵蓋面較為廣泛，包括信息基礎設施建設、網絡與系統的構造、信息系統與業務應用系統的開發、信息安全管理體系、信息安全的法律法規等。信息安全技術涉及信息技術的各個層次[3]。長期以來，我國信息安全專業存在著封閉和保守的特點，具體體現在：長期按照單一學科模式進行建設；學科之間、專業之間的交叉融合度不高；與產業和企業的溝通互動偏少；課程體系中涉及知識面陳舊而龐雜；未能及時接納產業前沿技術；培養過程和模式守舊，不能滿足學生個性化、差異化的發展需求等[4]。從信息安全的學科特點和涵蓋技術來看，其具備新興產業和新經濟背景下發展“新工科”的特點，應以產業需求為導向，強調跨界交叉融合的專業知識，培養符合新工科要求的合格信息安全人才。

一、信息安全專業的建設目標

信息安全專業人才的培養應面向全國，滿足區域經濟發展要求，注重創新意識培養，強調工程實踐能力，緊密結合行業應用，培養信息安全領域的創新型高級工程技術人才。除此以外，制定信息安全專業的人才培養方案時，應充分考慮培養適合新經濟發展需要的“新工科”人才要求，以工程教育認證標準為導向，著力培養學生的自我學習能力，讓其在更廣泛的專業交叉和融合中學習。應堅持走校企合作、協同創新的人才培養之路。采用包括創新人才層次培養、項目合作開發、專業共建等多種融“工程實踐+創新意識”于人才培養全過程的“卓越工程師”人才培養模式。

二、面向新工科的信息安全專業建設思路

要達到滿足工程教育認證標準、面向新工科的信息安全專業人才培養目標，需要的支撐條件有：（1）需要有一支業務和教學能力強的師資隊伍。信息安全作為新興專業領域，技術更新較快，設計專業領域較廣，本專業的發展離不開一支優秀的教學隊伍，這支隊伍的教師應來自計算機科學與技術、信號與信息系統、軟件工程、數學等不同專業領域，充滿活力且創新能力較強，有良好的合作精神，知識結構合理，理論與實踐并重，教風端正。（2）需要建設能滿足實踐能力培養的專業實驗室。信息安全專業人才的實踐能力分五大模塊，分別是軟件系統實踐能力、硬件系統實踐能力、密碼學實踐能力、網絡安全實踐能力、信息內容安全實踐能力[3]。其中軟件和硬件系統實踐能力培養可在傳統的基礎實驗完成，但其他三項實踐能力培養則需要專業實驗室的支持。（3）需要突出多學科交叉融合的理論知識體系。該知識體系不僅涵蓋信息安全領域的專業知識，還應涵蓋人文社會科學知識、工程技術知識等在內的符合“新工科”人才需要的理論知識體系。（4）需要一套滿足“新工科”人才工程實踐能力培養的實踐教學體系來支撐。要培養“新工科”人才，需強調工程實踐能力的培養。在已有傳統的基礎實驗、專業實驗、課程設計和畢業設計等實踐能力培養形式的基礎上，進行改革和創新，將工程實踐能力培養貫穿于人才培養全過程。

三、面向新工科的信息安全專業建設

（一）確定面向新工科的信息安全專業人才培養目標

培養目標是對本專業畢業生在畢業后5年左右能夠達到的職業和專業成就的總體描述。面向新工科的信息安全專業人才培養目標應符合所在高校的定位，適應區域經濟發展需要，明確主要的就業領域與性質、競爭優勢，以及畢業后5年左右事業發展預期。除此以外，培養目標應具體、能夠分解落實，并能有效地指導培養過程。以鄭州大學為例，在“雙一流”建設的關鍵時期，信息安全專業培養素質、知識、能力全面發展，具有自然科學、人文科學和信息科學基礎知識，掌握信息安全領域的基本理論、基本技術和基本應用，具備信息安全技術開發和應用服務工作能力，具有可持續發展能力和創新應用能力，有一定國際視野，能勝任信息安全系統的設計、開發、操作管理，以及相關行業領域信息安全應用開發和管理等工作的創新型高級工程技術人才。

（二）制定面向新工科的信息安全專業理論課程體系

體現新工科特色，對接工程教育認證標準的12項指標，設計畢業要求后，將每項畢業要求分解為可考核的指標點，建立指標點與教學活動之間的關聯關系，形成課程目標與畢業要求達成度的關聯。結合畢業生評價標準，堅持體現以學生為本，規劃和落實產出導向策略，把教學在學生身上產生的能力作為課程教學目標達成的度量。詳細分析學科基礎平臺課、專業共享課、專業方向課對畢業要求的貢獻度。在對畢業要求詳細分解和研究后，給出理論課程體系如圖1所示。

（三）建立面向新工科的信息安全專業實踐能力培養體系

以學生為本、能力產出為核心，構建支撐基本實踐、專業實踐、創新創業和社會適應4層能力體系的實踐教學體系。研究將工程實踐能力培養貫穿于人才培養全過程的具體實施方法，探索創新創業意識培養的策略和辦法。分析實踐培養體系對人才培養目標實現的貢獻度，細化實踐培養體系中基礎實驗、課程設計、認知實習、項目實訓、工程實踐和畢業設計的目標。在此基礎上，鄭州大學信息安全專業的實踐教學體系包括基礎實驗、專業實驗、綜合創新性實驗；認知實習、專業實習、工程實踐和畢業設計等環節，“分層次”設計實驗環節，并將工程實踐能力培養分“四個環節一條主線”貫穿于人才培養全過程。設計比較合理，體系較為完備。實踐能力培養體系如圖2所示。

（四）給出切實可行的實驗室建設方案

專業實驗室建設是保障信息安全人才工程實踐能力培養的根本，進行實驗室建設規劃時，應充分考慮學校現有資源，提高儀器設備的使用效率，做好實驗教學資源整合優化和共享平臺建設工作。建設實驗室時，應充分考慮人才培養目標實現的需求，以滿足課程實驗、課程設計、專業實習、工程實踐等實踐環節的需要為目的進行建設。

（五）建立健全、持續的教學過程質量監控機制

對教學質量信息進行收集與分析，在此基礎上認真分析教學質量存在的主要問題和產生問題的主要原因，由分管監控工作的主要負責人牽頭，必要時組織專家論證，提出改進教學質量的整改意見。通過教學工作例會、教學工作簡報與督導工作簡報、教學事故處理等方式將教學信息及時反饋給相關單位與部門，督促教學問題盡快解決。各主要教學環節應有明確的質量要求，通過課程教學和評價方法促進達成培養目標，根據情況調整課程體系，并定期進行教學質量評價。

（六）探索畢業生跟蹤反饋機制

這是深化教育教學改革的必然要求。畢業生的質量直接關系到專業的教育質量、信譽和知名度，也關系到更好地向用人單位輸送合格的高素質工程技術人才。

（七）探索創新創業能力培養辦法

在當前“大眾創業，萬眾創新”的背景下，新工科人才也應具備一定的創新和創業能力。要將該指導思想切實貫穿到信息安全專業人才的培養過程中，應在培養方案中體現創新創業意識培養，給出創新創業學分置換的辦法和政策，引導廣大學生積極參與各類科技競賽和創新創業活動，不斷提高人才的培養質量和就業競爭力。特擬定課外培養計劃表，鼓勵學生積極參加創新創業活動，提高創新創業能力。學生參加表格中（但不僅限于）列出的競賽或創業活動獲獎后，經教學管理部門認定通過后，可置換相應的學分，并規定最多可置換6學分。

四、結語

在國家大力推進“新工科”建設和鄭州大學“雙一流”大學建設關鍵時期的雙重背景下，結合信息安全專業的建設實際，深入分析其建設背景和基礎后，充分考慮新工科建設的新需求，對該專業的建設目標、建設思路和建設方案進行討論，明確了專業建設和發展的方向，探索出一套適合鄭州大學信息安全專業的人才培養模式及初步方案，將在此基礎上不斷進行改革和實踐，為滿足國家尤其是中原地區經濟發展對信息安全人才的需求做出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]沈昌祥.加強信息安全學科、專業建設和人才培養[J].計算機教育，2007，（19）：6.

[2]吳愛華，侯永峰，楊秋波，郝杰.加快發展和建設新工科 主動適應和引領新經濟[J].高等工程教育研究，2017，（01）：1-9.

[3]王昭順.“信息安全”本科專業人才培養的研究[J].計算機教育，2006，（10）：73-75.

[4]封化民.人才培養：網絡空間安全保障體系的關鍵環節[J].信息安全與通信保密，2014，（05）：22-25.

[5]教育部高等學校信息安全專業教學指導委員會.高等學校信息安全專業指導性專業規范[Z].2014，04.