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。為了加強該專業(yè)的教學效果,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)合目前的教學現(xiàn)狀、課程改革重要性及目標,從實踐課程體系、仿真實訓平臺、以賽促學、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行教學,而且在教學過程中側(cè)重理論性較強的知識點,而基礎(chǔ)實踐技能教學內(nèi)容不足,導致教學效果不夠理想。[4-5]針對上述問題,亟須對網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)進行課程改革。
在此背景下,各高校為了提升專業(yè)的教學競爭力,紛紛開始進行課程改革,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)課程教學現(xiàn)狀
為了掌握網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程的教學現(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)課程平均分數(shù)(及格分數(shù)為60分),如表1所示。
由表1可知,該專業(yè)學生在不同月份下的專業(yè)課程平均分數(shù)始終較低,部分學生甚至低于及格分數(shù),證明目前該專業(yè)存在著一定的課程教學問題,急需進行教學改革。
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)狀及學生的專業(yè)課程平均分數(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時間用于外語、數(shù)學、物理等基礎(chǔ)學科的教學,網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程開設(shè)較晚。學生在大一、大二階段僅學習部分基礎(chǔ)性知識,大三才開始學習重要的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)知識,這導致專業(yè)課程的銜接性偏低,學生對學習專業(yè)知識的準備不足,無法迅速取得預(yù)期的學習效果,很難提升自主學習能力。
(二)缺乏完善的實踐課程體系
目前一些高校仍沿用傳統(tǒng)的課程體系進行教學,將大部分教學時間都用在理論教學方面,缺乏實踐教學訓練,因此現(xiàn)行的課程體系在強化實踐教學方面不成系統(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),實踐訓練通用性不強。學生在很大程度上無法通過現(xiàn)有課程體系下的學習提高實踐能力,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)課程具有較強的專業(yè)性、先進性和綜合性,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)展趨勢進行更新。因此存在課程教學內(nèi)容滯后的問題,很難保障教學內(nèi)容與時俱進。
(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行學習檢測,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)學生的學習興趣。
二、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程改革重要性及目標
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。學生在全新的課程體系下學習時,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生的網(wǎng)絡(luò)空間安全學習意識,全面提升學生的學習素養(yǎng),在課程改革的過程中,教師可以定期進行就業(yè)指導,進而提高學生對所學專業(yè)知識的認同度。
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,維護網(wǎng)絡(luò)安全是國家信息化發(fā)展的必然選擇。進行網(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,進行專業(yè)課程改革有利于形成系統(tǒng)的教育知識體系,進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。
第一,學生學習興趣目標。網(wǎng)絡(luò)空間安全課程改革應(yīng)該以學生的學習興趣為出發(fā)點,及時創(chuàng)造良好的師生交互條件,確保學生具備較高的學習熱情。在專業(yè)課程改革的過程中,教師可以定期了解學生在課堂中的學習動向,針對學生的問題提出有效的解決策略,避免學生因無法理解課堂內(nèi)容出現(xiàn)學習興趣阻滯的情況。
第二,教學內(nèi)容目標。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、計算機科學、管理學等知識,還包括博弈論等內(nèi)容,對其進行課程改革可以提高教學內(nèi)容的全面性,滿足學生對教學內(nèi)容的需要。在教學過程中,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)濟安全、網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)安全等內(nèi)容進行分析,完善現(xiàn)有的教學體系,從而獲得有效的網(wǎng)絡(luò)安全管理策略,讓學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)課程教學體系的桎梏,提高課程教學效果,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)課程具有很強的層次性,可以將各個部分做層次化分類,有針對性地進行創(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生的綜合能力培養(yǎng)為導向,從課程實驗、課程設(shè)計等出發(fā),對課程體系進行優(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行學習的過程中,學生可以通過各個環(huán)節(jié)提升自身的能力,有效地規(guī)劃學習目標,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)課程的實際要求進行教學創(chuàng)新,指導學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)新型的教學方式提高學生的學習主動性,培養(yǎng)學生解決實際問題的綜合能力。
(二)構(gòu)建虛擬仿真實訓平臺
針對專業(yè)課程內(nèi)容滯后的問題,可以構(gòu)建與實際教學內(nèi)容相契合的虛擬仿真實訓平臺,并以教學內(nèi)容及時更新為目標,結(jié)合基礎(chǔ)、實踐等知識進一步設(shè)計平臺。在大數(shù)據(jù)時代,網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的教學存在一定的風險,教師在教學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)嚴重的安全漏洞,可能會導致教學設(shè)備損壞,出現(xiàn)教學網(wǎng)絡(luò)安全危機。為了提高教學內(nèi)容與實際網(wǎng)絡(luò)安全問題的銜接性,降低教學風險,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)教學所需的攻擊,構(gòu)建一個綜合性較強的虛擬仿真實踐、實訓平臺。
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、計算機密鑰等都是網(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,進行實踐創(chuàng)新,在保證網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)上進行實訓滲透。
在構(gòu)建的虛擬仿真實訓平臺中,學生可以運用學習到的網(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,有效地進行能力進階訓練。
(三)以賽促學
為了進行有效的競爭,提高學生的學習熱情,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,即定期模擬真實環(huán)境開展有效的攻擊對抗等比賽,向參賽學生發(fā)布相關(guān)的比賽任務(wù),由學生進行對抗解決。以賽促學可以給學生提供一個良好的專業(yè)知識展示平臺,激發(fā)學生的自主學習能力,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,高校可以在專業(yè)課程改革中增加投入,建立安全實訓室等多功能教室。學生在其中可以獨立思考,進行自主學習,鍛煉自身的綜合實力。在參與比賽的過程中,學生也可以形成良好的競爭關(guān)系,共同進行學習,培養(yǎng)正向團隊協(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,鼓勵學生進行深度學習。
(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生的能力要求較高,學生需要根據(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)建立形成完整的學生實踐鏈,保證學生最終的學習效果。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)展的有效共存機制,結(jié)合高校和企業(yè)的學習需求,為學生創(chuàng)設(shè)良好的實踐環(huán)境,開展多維度的融合教學,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行綜合培訓,創(chuàng)新實訓課程內(nèi)容,推動課程與實際工作的銜接。各個企業(yè)可以為學生創(chuàng)設(shè)良好的實訓基地,并根據(jù)自身對人才的要求培養(yǎng)學生的綜合能力,輔助高校加強應(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、物理等主要基礎(chǔ)學科的教學內(nèi)容,形成多學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)知識進行深度融合,并在此基礎(chǔ)上進行課程改革。學生在處于低年級學習階段時,應(yīng)在學習基礎(chǔ)性學科的過程中補充網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)中實踐應(yīng)用的學習,從而提高專業(yè)課程和基礎(chǔ)課程內(nèi)容的銜接程度,同時提升學生的自主學習能力。
另外,同專業(yè)的不同課程也要進行知識整合。例如,在網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程中的加密課程教學改革過程中,可以結(jié)合各種各樣的安全協(xié)議,以密碼學為基礎(chǔ)進行知識整合,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機制;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,學習與內(nèi)部信息泄露風險相關(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。
參考文獻:
[1] 王娜,洪晟,劉建偉.軟件安全訪問控制層中數(shù)學原理的思政教學——以“軟件安全”課程為例[J].工業(yè)和信息化教育,2022(8):20-23.
[2] 李古月,胡愛群.網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程思政教學探索與實踐——以東南大學“網(wǎng)絡(luò)空間安全新進展”課程為例[J].網(wǎng)絡(luò)與信息安全學報,2022(2):183-189.
[3] 王俊超,姚金陽,單征,等.面向網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的操作系統(tǒng)原理與分析課程“三維立體式”教學改革[J].計算機教育,2020(10):121-124,129.
[4] 呂亮升.應(yīng)用型高校以就業(yè)導向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式研究[J].就業(yè)與保障,2021(6):79-80.
[5] 付紹靜,王勇軍,劉強,等.面向工程教育認證的網(wǎng)絡(luò)空間安全人才培養(yǎng)模式研究[J].內(nèi)蒙古師范大學學報(教育科學版),2020(4):35-39.
[6] 康海燕,孫璇.面向技管雙強的信息安全專業(yè)及課程體系研究——以北京信息科技大學信息安全專業(yè)為例[J].網(wǎng)絡(luò)空間安全,2020(6):85-90.
[7] 曹潔潔,吳健,趙志平.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的近機械類專業(yè)工程制圖課程教學改革——以三維構(gòu)形設(shè)計在基本體和組合體的應(yīng)用為例[J].常熟理工學院學報,2022(5):111-115.
基金項目:四川省2021—2023年高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學改革項目(JG2021-999)。
(責任編輯:向磊)