郭淵博　馬駿　曹春杰

摘? 要：密碼科學(xué)與技術(shù)是教育部2021年發(fā)布的工科新專業(yè)。該文結(jié)合信息工程大學(xué)密碼工程學(xué)院在密碼專業(yè)工程教育領(lǐng)域多年的經(jīng)驗(yàn)積累，基于新工科的教學(xué)建設(shè)理念指引，對(duì)如何構(gòu)建密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行研究探索。在分析現(xiàn)有問(wèn)題的基礎(chǔ)上，按照整合集成、優(yōu)化貫通的方式構(gòu)建課內(nèi)、課外相結(jié)合的體系化的密碼領(lǐng)域?qū)嵺`教學(xué)體系，設(shè)計(jì)包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素養(yǎng)目標(biāo)的密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系；設(shè)計(jì)以基礎(chǔ)實(shí)踐為根基、以專業(yè)實(shí)踐為主體、以綜合創(chuàng)新實(shí)踐為導(dǎo)向，涵蓋密碼理論、工程、攻防、測(cè)評(píng)和運(yùn)用等各方面實(shí)訓(xùn)科目的三層遞進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系；實(shí)現(xiàn)“實(shí)物+仿真”融合聯(lián)動(dòng)、系統(tǒng)配套、可動(dòng)態(tài)重構(gòu)的“對(duì)抗式、場(chǎng)景化”密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)。經(jīng)多年教學(xué)實(shí)踐，效果良好。

關(guān)鍵詞：密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；新工科；實(shí)踐教學(xué)體系；實(shí)物+仿真；動(dòng)態(tài)重構(gòu)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2024）13-0005-05

Abstract： Cryptography science and technology is a new specialty of engineering issued by Education in 2021. Based on tens of years of experience accumulated in the field of cryptography engineering education， and on the basic requirements of the emerging engineering education， this paper builds a systematic practical curriculum system of cryptography science and technology specialty， combining in class and out of class in the way of integration and optimization. Firstly， the study puts forward the goals of practice curriculum system with knowledge goal， ability goal and accomplishment goal. It then designs a three-layer practical teaching content framework which include basic practice experimental subjects， professional practice experimental subjects， and comprehensive innovation practice experimental subjects， covering the cryptography theory， cryptography engineering， cryptography attack and defense， cryptography evaluation， cryptography application， etc. Finally， it has realized the "confrontation and scenario" practice curriculum support platform for cryptography science and technology specialty by means of physical equipment and simulated equipment， and can be reconstructed dynamically. After years of teaching practice， the effect is good.

Keywords： cryptography science and technology; emerging engineering; practice curriculum system; physical object and simulation; dynamic reconfiguration

密碼是國(guó)之重器，是保障網(wǎng)絡(luò)與信息安全的核心技術(shù)和基礎(chǔ)支撐。密碼人才培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)習(xí)近平總書(shū)記提出的“密碼強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略目標(biāo)的必備基礎(chǔ)和先決條件。密碼科學(xué)與技術(shù)作為2021普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄在工學(xué)門(mén)類中新增的一個(gè)新興專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱“密碼專業(yè)”），在創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中，需順應(yīng)新工科的建設(shè)要求，提升密碼專業(yè)人才培養(yǎng)能力，實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

工程教育模式強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育、工程教育和人文教育的集成與融合，目的是實(shí)現(xiàn)知識(shí)、素質(zhì)、能力的全面發(fā)展；新工科強(qiáng)調(diào)學(xué)科的戰(zhàn)略性、創(chuàng)新性、實(shí)用性、交叉性和綜合性。這些都給如何提升密碼專業(yè)創(chuàng)新型人才的工程實(shí)踐能力提出了新的要求。

實(shí)踐教學(xué)體系是人才培養(yǎng)方案中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)具體實(shí)施過(guò)程的體系化，一般包括實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)體系、內(nèi)容體系、管理評(píng)價(jià)體系和支撐體系等內(nèi)容[1]。本文結(jié)合信息工程大學(xué)在密碼工程領(lǐng)域人才培養(yǎng)幾十年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，在分析現(xiàn)有問(wèn)題基礎(chǔ)上，重點(diǎn)圍繞密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)定位、內(nèi)容體系構(gòu)成和支撐平臺(tái)等方面展開(kāi)。

一? 密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)面臨的問(wèn)題及解決思路

白泉等[1]、陳亞絨等[2]通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外在工程教育實(shí)踐教學(xué)方面的理念和手段，認(rèn)為我國(guó)高等教育在工程教育實(shí)踐教學(xué)方面存在的差距主要有：①工程教育培養(yǎng)目標(biāo)模糊，使命感不足；②沒(méi)有建立起獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)踐教學(xué)只是理論教學(xué)的一種依附；③各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)獨(dú)立，缺少銜接紐帶，沒(méi)有形成體系；④實(shí)踐教學(xué)目的主要是理論知識(shí)的演示和再現(xiàn)，知識(shí)的融合與交叉欠缺，很多實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容脫離科技發(fā)展和企業(yè)的需要，先進(jìn)性、實(shí)用性、創(chuàng)新性和有效性不強(qiáng)；⑤教學(xué)模式單一，實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主，缺少自主性、綜合性、設(shè)計(jì)性和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

孔繁森等[3]從構(gòu)建工科工程教育實(shí)踐教學(xué)體系的角度提出了解決以上問(wèn)題的思路：①依據(jù)學(xué)校的辦學(xué)定位、辦學(xué)目標(biāo)和使命制訂理想層面的實(shí)踐教學(xué)體系；②綜合考慮理論課的需要、素質(zhì)教育的需要、專業(yè)教育定位（技能培訓(xùn)）的需要以及ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology，美國(guó)工程與技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)）畢業(yè)生從業(yè)能力的要求制定實(shí)踐教學(xué)課程體系；③基于理想層面的實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)課程體系，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)方法，建設(shè)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍，建立可操作層面上的實(shí)踐教學(xué)方案。

密碼是技術(shù)性、綜合性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)，實(shí)踐教學(xué)體系如果不能同步跟上密碼理論的不斷發(fā)展、密碼設(shè)備形態(tài)和應(yīng)用環(huán)境的不斷擴(kuò)展、密碼理論教學(xué)體系的不斷完善，則實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容會(huì)存在知識(shí)滯后、知識(shí)點(diǎn)分散、不成體系等現(xiàn)象，學(xué)生就不能完整理解密碼理論及密碼工程方面的專業(yè)知識(shí)，仍停留在概念認(rèn)知的程度上，無(wú)法做到理論聯(lián)系實(shí)際，這在很大程度上會(huì)制約對(duì)密碼專業(yè)人才的培養(yǎng)。要破解以上問(wèn)題，需要基于密碼專業(yè)人才培養(yǎng)體系架構(gòu)，構(gòu)建課內(nèi)、課外相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)一體化模式。以基礎(chǔ)訓(xùn)練、專業(yè)實(shí)踐、綜合實(shí)驗(yàn)為支撐，打破課程藩籬，整合集成、優(yōu)化貫通密碼理論、密碼工程、密碼攻防、密碼測(cè)評(píng)和密碼運(yùn)用等各方面的實(shí)踐科目；同時(shí)將密碼工程實(shí)踐與網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)、人文素養(yǎng)等統(tǒng)一于多途徑的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)和研究創(chuàng)新訓(xùn)練體系中，構(gòu)建“對(duì)抗式、場(chǎng)景化集成教學(xué)”的密碼領(lǐng)域?qū)嵺`教學(xué)體系。

二密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系

賀道中等[4]認(rèn)為新工科實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)契合現(xiàn)代企業(yè)需求的人才培養(yǎng)目標(biāo)，著力推動(dòng)學(xué)生接觸工程實(shí)際問(wèn)題，了解工程環(huán)境、建立工程意識(shí)，掌握現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、工藝、技術(shù)和管理等環(huán)節(jié)的基本知識(shí)、技能和素養(yǎng)。劉萍萍等[5]提出，新工科教育要注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、工程思維和系統(tǒng)思維，提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和自主終身學(xué)習(xí)等的能力，增強(qiáng)解決復(fù)雜工程實(shí)踐問(wèn)題的自信心，從而使得學(xué)生在面對(duì)未來(lái)工作崗位時(shí)，具有強(qiáng)大的自信心和能力來(lái)解決不可預(yù)知的復(fù)雜工程問(wèn)題。

基于以上要求，按照“知識(shí)-能力-素質(zhì)”三位一體人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，構(gòu)建了密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系，主要包括：①知識(shí)目標(biāo)。系統(tǒng)掌握密碼理論、密碼工程、密碼應(yīng)用等密碼專業(yè)知識(shí)和技能，了解密碼學(xué)科的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和應(yīng)用前景，具備構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的密碼大工程系統(tǒng)觀，學(xué)習(xí)密碼領(lǐng)域新技術(shù)。②能力目標(biāo)。具有工程設(shè)計(jì)能力、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)研究和科技寫(xiě)作能力及團(tuán)隊(duì)溝通與合作能力；能夠基于密碼工程和密碼應(yīng)用的相關(guān)背景知識(shí)進(jìn)行合理分析、評(píng)價(jià)密碼工程實(shí)踐和密碼應(yīng)用解決方案的效能等；具有持續(xù)的自主學(xué)習(xí)能力和多學(xué)科融合學(xué)習(xí)能力，以及國(guó)際視野和跨文化交流能力，能夠適應(yīng)密碼領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和職業(yè)變化；能夠針對(duì)復(fù)雜密碼工程及密碼應(yīng)用問(wèn)題，開(kāi)發(fā)、選擇、使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、理論、資源和現(xiàn)代工程工具。③素養(yǎng)目標(biāo)。增強(qiáng)實(shí)踐情感和實(shí)踐觀念，培養(yǎng)良好的人文素養(yǎng)、職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神，具備適應(yīng)和引領(lǐng)未來(lái)密碼領(lǐng)域工程和應(yīng)用需求的新素養(yǎng)。

目的是培養(yǎng)滿足新工科建設(shè)要求，具有學(xué)業(yè)融合能力、工程創(chuàng)新能力以及適應(yīng)變革能力的密碼專業(yè)工程技術(shù)人才。

三? 密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系

按照實(shí)踐教學(xué)對(duì)應(yīng)能力培養(yǎng)的目標(biāo)，王寶華等[6]提出了多層次的實(shí)踐教學(xué)體系。本文借鑒其經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系及學(xué)生學(xué)習(xí)密碼專業(yè)知識(shí)在不同階段的認(rèn)識(shí)發(fā)展規(guī)律，設(shè)計(jì)了以基礎(chǔ)實(shí)踐為根基、以專業(yè)實(shí)踐為主體、以創(chuàng)新實(shí)踐為導(dǎo)向的三層遞進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系（圖1）。在各層次的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中，均以學(xué)科核心課程為基礎(chǔ)，但又高于學(xué)科核心課程，以課內(nèi)、課外一體化的形式相互交叉融合、相互滲透迭代，將分散的密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)知識(shí)點(diǎn)整合集成為一個(gè)綜合的整體實(shí)踐教學(xué)體系，落實(shí)以學(xué)生為中心的新工科工程教育理念。

實(shí)踐科目的三個(gè)層次之間逐層遞進(jìn)、有機(jī)統(tǒng)一，其功能目標(biāo)分別如下。

（一）? 基礎(chǔ)實(shí)踐層

面向密碼技術(shù)基本技能提升，以密碼基礎(chǔ)理論、密碼協(xié)議設(shè)計(jì)、密碼分析等基礎(chǔ)主干課程為基礎(chǔ)，構(gòu)建涵蓋密碼算法、密碼協(xié)議、密碼分析和密碼前沿在內(nèi)的模塊化密碼實(shí)訓(xùn)科目，采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與教師現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的方式，要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)給出的方法和方案完成實(shí)驗(yàn)，感知、理解密碼設(shè)計(jì)及分析的基本概念和原理，接觸學(xué)科前沿，開(kāi)闊專業(yè)視野，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的基本動(dòng)手能力，達(dá)到夯實(shí)學(xué)科、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的目的。

（二）? 專業(yè)實(shí)踐層

面向密碼技術(shù)與密碼工程的專業(yè)訓(xùn)練，依托密碼芯片、密碼模塊、密碼設(shè)備、密碼接口和密碼/密鑰管理系統(tǒng)等實(shí)體軟硬件，以及密碼系統(tǒng)仿真平臺(tái)和密碼攻防模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的專業(yè)技能模塊化實(shí)驗(yàn)科目，要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)在平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)完成一定功能的密碼模塊、系統(tǒng)，或密碼運(yùn)維管理系統(tǒng)，并測(cè)試驗(yàn)證所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全性或發(fā)現(xiàn)其中所存在的安全問(wèn)題。此類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較復(fù)雜，需要運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)儀表或使用仿真軟件，同時(shí)也需要同學(xué)之間進(jìn)行配合。通過(guò)此類實(shí)驗(yàn)的完成，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)的綜合理解與應(yīng)用，使學(xué)生不僅能理解密碼系統(tǒng)的工作原理，還能夠增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)會(huì)，提升解決問(wèn)題的能力，從而達(dá)到工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的目的。

（三）? 創(chuàng)新實(shí)踐層

面向密碼綜合應(yīng)用與測(cè)評(píng)的能力提升，構(gòu)建涵蓋短波、超短波、衛(wèi)星、光纖和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等主要通信傳輸模式，包括加密協(xié)議、加密算法、密鑰交換、密鑰生成和數(shù)據(jù)加密等全要素的保密通信密碼應(yīng)用實(shí)驗(yàn)科目；基于“平臺(tái)+網(wǎng)絡(luò)+業(yè)務(wù)”架構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電子政務(wù)系統(tǒng)及工業(yè)控制系統(tǒng)等場(chǎng)景的密碼業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)科目；基于密碼應(yīng)用系統(tǒng)的脆弱性設(shè)計(jì)、密碼漏洞利用、密碼協(xié)議解析及加密數(shù)據(jù)識(shí)別等的密碼應(yīng)用體系攻防對(duì)抗實(shí)驗(yàn)科目。以仿真的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境作為項(xiàng)目背景，以真實(shí)的密碼應(yīng)用工程項(xiàng)目為題目，以各類信息安全體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和滲透性測(cè)試的工程標(biāo)準(zhǔn)作為考核評(píng)分指標(biāo)，要求學(xué)生按照“設(shè)計(jì)-實(shí)施-測(cè)試-評(píng)估-運(yùn)行”的過(guò)程完成密碼應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與測(cè)評(píng)應(yīng)用。切實(shí)鍛煉學(xué)生在密碼應(yīng)用設(shè)計(jì)、密碼應(yīng)用安全性測(cè)評(píng)、密碼應(yīng)用創(chuàng)新和解決復(fù)雜密碼應(yīng)用問(wèn)題等方面的綜合能力和系統(tǒng)思維能力。通過(guò)完成此類實(shí)驗(yàn)，不僅能培養(yǎng)并檢驗(yàn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力與專業(yè)實(shí)戰(zhàn)能力，還使學(xué)生協(xié)調(diào)溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的能力得到全面提升。

以上設(shè)計(jì)將以往分散的密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)知識(shí)點(diǎn)整合集成為面向密碼應(yīng)用完整的綜合實(shí)踐教學(xué)體系，能開(kāi)展基礎(chǔ)認(rèn)知、專業(yè)操作、科研實(shí)訓(xùn)等不同層次需求的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了密碼專業(yè)基本素質(zhì)培養(yǎng)、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)與科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的深度融合，體現(xiàn)了“認(rèn)知-基礎(chǔ)-綜合-創(chuàng)新-再認(rèn)知”的實(shí)踐教學(xué)規(guī)律，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)體系強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

四? 密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)

密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)涉及密碼功能建模、密碼應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)置、密碼參數(shù)輸入、密碼對(duì)抗交互和密碼實(shí)操實(shí)練等復(fù)雜過(guò)程，傳統(tǒng)基于實(shí)裝的訓(xùn)練環(huán)境存在著設(shè)備費(fèi)用昂貴、損耗大、場(chǎng)景構(gòu)置復(fù)雜，以及損壞后難以重構(gòu)等問(wèn)題，且承訓(xùn)學(xué)員數(shù)量有限。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)體系的一種新模式，然而在密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)領(lǐng)域完全采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，則不能充分表達(dá)密碼安全測(cè)評(píng)及攻防對(duì)抗等實(shí)操型實(shí)驗(yàn)，由于操作細(xì)節(jié)失誤、攻防對(duì)抗影響及具體環(huán)境變化所導(dǎo)致的各種結(jié)果以及相應(yīng)的解決辦法，致使學(xué)生不能很好地學(xué)習(xí)并處理實(shí)際問(wèn)題。

因此，本文提出以“實(shí)物+仿真”融合聯(lián)動(dòng)方式，構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合、系統(tǒng)配套、可重構(gòu)密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)，該平臺(tái)以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)體資源/仿真資源、安全攻防實(shí)體資源/仿真資源、密碼組件實(shí)體資源/仿真資源，構(gòu)建集成了融合密碼保密通信仿真環(huán)境、密碼應(yīng)用場(chǎng)景仿真環(huán)境、密碼攻擊仿真環(huán)境的一體化綜合訓(xùn)練框架，可對(duì)復(fù)雜多樣的密碼應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行模擬，滿足密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生進(jìn)行科研創(chuàng)新的需要。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用B/S架構(gòu)，運(yùn)用分層的架構(gòu)思想，面向?qū)嵱?xùn)管理、實(shí)訓(xùn)操作、考核評(píng)估的應(yīng)用情況，對(duì)每個(gè)邏輯層次進(jìn)行深入的設(shè)計(jì)。密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)總體架構(gòu)分為5層，分別是硬件支撐層、資源訪問(wèn)調(diào)度接口層、基礎(chǔ)密碼資源層、核心仿真業(yè)務(wù)層和功能應(yīng)用層，如圖2所示。

硬件支撐層指支撐整個(gè)平臺(tái)的硬件服務(wù)器、密碼設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，提供平臺(tái)運(yùn)行的物理硬件基礎(chǔ)。包括虛擬化服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、交換設(shè)備、密碼設(shè)備、防火墻和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。

資源訪問(wèn)調(diào)度接口層涵蓋統(tǒng)一的運(yùn)算接口、網(wǎng)絡(luò)接口和存儲(chǔ)接口，以及其他根據(jù)用戶需求定制的接口，實(shí)現(xiàn)硬件基礎(chǔ)與上層應(yīng)用之間的接口轉(zhuǎn)換。

基礎(chǔ)密碼資源層主要構(gòu)建平臺(tái)需要的各類密碼資源，包括密碼算法、密鑰管理、數(shù)據(jù)加解密、簽名驗(yàn)簽和密碼協(xié)議等，通過(guò)各類密碼資源的靈活調(diào)用，可滿足動(dòng)態(tài)生成以密碼為核心的各個(gè)實(shí)踐教學(xué)仿真環(huán)境。

核心仿真業(yè)務(wù)層包括三大仿真業(yè)務(wù)，分別是保密通信系統(tǒng)仿真、密碼攻擊技術(shù)仿真和實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景仿真。保密通信系統(tǒng)仿真?zhèn)戎赜诩艽a、通信、業(yè)務(wù)為一體的仿真環(huán)境構(gòu)建，為實(shí)踐教學(xué)提供復(fù)合式訓(xùn)練環(huán)境；密碼攻擊技術(shù)仿真?zhèn)戎貜囊怨ゴ俜澜嵌仍O(shè)計(jì)各類以密碼攻防為核心的訓(xùn)練操作環(huán)境；實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景仿真?zhèn)戎貥?gòu)建逼真密碼應(yīng)用環(huán)境，使學(xué)生在近乎真實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景下開(kāi)展密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)。保密通信系統(tǒng)仿真、密碼攻擊技術(shù)仿真和實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景仿真三大仿真環(huán)境可構(gòu)建綜合場(chǎng)景，滿足復(fù)雜仿真環(huán)境下的實(shí)踐教學(xué)需要。

功能應(yīng)用層是密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)中面向?qū)W生、管理員設(shè)計(jì)的具體功能，以可管、可用、可評(píng)和可視為設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)操作、實(shí)訓(xùn)管理、實(shí)訓(xùn)考核和態(tài)勢(shì)展示等功能，便于管理員對(duì)實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)的綜合運(yùn)用。

從密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)支撐平臺(tái)的總體邏輯架構(gòu)看，各個(gè)邏輯層次相對(duì)清晰、獨(dú)立，使得各層次可以采用合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)而不影響其他層，從而保證整體系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性。

五? 結(jié)束語(yǔ)

密碼技術(shù)與核技術(shù)、航天技術(shù)并稱為國(guó)家安全的三大支撐技術(shù)?，F(xiàn)階段我國(guó)現(xiàn)有密碼人才缺口20萬(wàn)人，到2025年我國(guó)密碼人才需求將達(dá)到110萬(wàn)人左右。隨著密碼技術(shù)在數(shù)字新經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的逐步深入，隨著5G、數(shù)據(jù)中心等“新基建”工程建設(shè)提速，對(duì)密碼專業(yè)的人才培養(yǎng)數(shù)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量均提出了更高要求，要求學(xué)生不僅要具有很好的密碼工程實(shí)踐能力，還要具有很強(qiáng)的密碼科研創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。

專業(yè)的開(kāi)設(shè)僅僅是開(kāi)始，如何建設(shè)好密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)才是重點(diǎn)，尤其是密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)更是重中之重。本文結(jié)合新工科的人才培養(yǎng)要求和密碼專業(yè)特點(diǎn)，通過(guò)凝練實(shí)踐教學(xué)理念，提出密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建要以培養(yǎng)具有“學(xué)業(yè)融合能力、工程創(chuàng)新能力、適應(yīng)變革能力”的密碼專業(yè)工程技術(shù)人才為目標(biāo)，以綜合應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，以知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為主線；進(jìn)而提出按照整合集成、優(yōu)化貫通的方式將分散的密碼專業(yè)實(shí)踐教學(xué)知識(shí)點(diǎn)整合集成為一個(gè)綜合整體，構(gòu)建課內(nèi)、課外相結(jié)合的體系化的密碼領(lǐng)域?qū)嵺`教學(xué)體系建設(shè)思路；同時(shí)設(shè)計(jì)了以基礎(chǔ)實(shí)踐為根基、以專業(yè)實(shí)踐為主體、以綜合創(chuàng)新實(shí)踐為導(dǎo)向的三層遞進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系，以多形式實(shí)驗(yàn)手段、多樣化訓(xùn)練內(nèi)容、多層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為手段形成了線上線下相結(jié)合、課內(nèi)課外相結(jié)合的開(kāi)放式密碼專業(yè)工程實(shí)踐教學(xué)模式，落實(shí)了以學(xué)生為中心的新工科工程教育理念，強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和個(gè)性化發(fā)展，提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、綜合知識(shí)應(yīng)用能力以及工程實(shí)踐能力，對(duì)培養(yǎng)具有大工程觀多元化發(fā)展的密碼科學(xué)與技術(shù)專業(yè)復(fù)合型人才作用明顯。

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基金項(xiàng)目：“十三五”軍隊(duì)重點(diǎn)院校和重點(diǎn)學(xué)科專業(yè)（密碼學(xué)）建設(shè)資助項(xiàng)目（無(wú)編號(hào)）；2022年度全軍院校軍士教育聯(lián)席會(huì)重點(diǎn)課題“密碼軍士實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練環(huán)境建設(shè)研究”（JXYJ2022J006）

第一作者簡(jiǎn)介：郭淵博（1975-），男，漢族，陜西周至人，博士，教授，博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)對(duì)抗與密碼工程。