网络空间安全应用型人才实践教学平台建设与应用

葛继科，雷亮，何文波，杨永义

2015年10月29日，中共中央提出了实施网络强国战略。习近平总书记指出：“没有网络安全就没有国家安全，没有信息化就没有现代化。”［1］要实现网络强国的宏伟目标，关键是安全人才要培养好。网络空间的竞争，归根结底是人才竞争［2］。网络空间安全人才作为推进国家网络安全建设的核心资源，其数量、质量及结构是国家网络空间安全软实力和竞争力的重要标志［3］。从总体上看，我国网络空间安全人才还存在数量缺口较大、能力素质不高、结构不尽合理等问题，与维护国家网络空间安全、建设网络强国的要求不相适应。目前，网络空间安全学科建设刚刚起步，迫切需要加大投入力度［4］。然而，与日益增长的网络空间安全需求不相适应的是，我国网络空间安全人才储备不足。如何按照国家战略和社会需求培养网络空间安全人才是我国教育领域的一个重要课题。

网络空间安全实践教学平台以网络空间安全人才需求为导向，注重校企合作育人、协同创新，加强网络空间安全意识与技能培养，为增强学生创新创业能力和高校应用技术创新驱动发展能力提供技术支撑和保障。

一、网络空间安全人才供需现状

根据第42次《中国互联网络发展状况统计报告》，截至2018年6月，中国网民规模达8.02亿，手机网民数量达7.88亿［5］。由此可见，互联网尤其是移动互联网技术已被广泛应用到工业和人们的日常生活中，智能手机在网民生活中扮演着日益重要的角色。但是，随着网络应用的普及，网络空间安全问题受到社会各界高度重视。以移动互联网应用为例，用户遇到的手机信息安全事件主要分为以下4种类型：（1）各类骚扰短信、电话；（2）信息泄露问题；（3）恶意软件问题；（4）病毒木马问题［6］。

预计到2020年，我国网络空间安全人才需求数量将超过140万人。然而，目前我国高校每年培养信息安全相关专业本科生和研究生约1万人、专科生约2万人，人才需求缺口巨大［7］。此外，人才结构也不能满足快速发展的网络空间安全建设的需要，专业型人才、复合型人才、领军型人才明显短缺［3］。虽然在《网络空间安全法》及相关政策法规的强力推动下，网络空间安全人才市场需求已进入相对平缓的增长阶段，但网络空间安全人才普遍短缺的现状并没有得到根本性改变。

当前，我国网络空间安全人才培养体系存在以下问题［8］：（1）教育模式和师资条件配置不合理。传统的专业教学存在重理论、轻实践的现象，缺乏对学生实践动手能力、自主学习能力和计算思维能力的培养。网络空间安全人才培养存在学科体系、师资队伍、特色教材、教学模式以及教学资源跟不上技术和产业发展的问题。（2）人才培养目标与社会需求严重脱节。网络安全是一门注重攻防实战的学科，教师缺乏实战经验、实践教学环境和实用型教材相对缺乏是网络空间安全人才培养的难点，导致了许多学生毕业后难以解决实际问题。（3）基础设施及平台相对缺乏。有些学校在网络空间安全教学过程中，既不具备虚拟环境的网络靶场平台，又缺乏真实的实践场景。网络空间安全基础教学设施的匮乏，已成为阻碍网络空间安全学科建设和高质量人才培养的重要因素［9］。

二、网络空间安全实践教学平台建设

实践教学平台作为网络空间安全人才培养的重要基础设施，在学科建设及人才培养中均占据重要地位。重庆科技学院在“以学生为中心，厚基础、强实践、重创新”教育理念的指导下，突出教学内容的前沿性、教学过程的实践性，强化培养学生的自主学习能力、工程实践能力和创新精神［10］。从网络空间安全通识教育、网络攻防专业人才培养、移动互联网安全人才培养、网络空间安全竞技演练平台建设、网络空间安全师资队伍建设等多层次、多维度出发，提出了网络攻防与移动互联网安全实践教学平台的建设方案，并获得了350万元的中央财政支持地方高校发展专项资金项目资助，为学校培养网络空间安全应用型创新人才提供了良好的基础设施保证。

（一）网络空间安全实践教学平台建设新需求

1.建设网络空间安全实践教学平台是国家网络安全发展的需要

21世纪是一个以网络为核心的信息时代，网络空间已经成为陆海空天之外的第五大空间，网络及信息安全是信息化社会的命脉和发展经济的重要基础，对学生进行网络空间安全技能培养是加强网络空间安全意识、建设网络安全强国的重要教学内容。但是，网络空间安全学科是由数学、计算机科学与技术、网络工程、管理科学及社会学等多学科交叉而成的一门综合性学科，主要研究领域涉及现代密码学、计算机系统安全、计算机与通信网络空间安全、电子政务系统安全、信息隐藏与伪装等。相关课程的设置无疑对现有教学及实践环境提出了更高的要求，除了课堂学习，学生可以通过实验和工程实践提高实际应用操作能力。当前，信息安全涉及很多内容，如网络攻击、计算机病毒、身份验证、信息隐藏、加密通信、安全操作系统、防火墙技术、入侵检测技术、网络扫描、协议分析、无线网络空间安全等，有很多实验无法在现有实验室完成。因此，建设网络空间安全实践教学平台是非常必要的。

2.建设网络空间安全实践教学平台是地区经济社会发展的需要

网络空间安全实践教学平台建设，必须与本地区经济社会发展实际情况相结合。网络空间安全实践教学平台除了满足基础的网络空间安全课程教学之外，还应根据新增课程和经济社会发展的需要，满足网络空间安全从业人员的在职培训等。因此，建设一个面向实践教学、面向工程应用、面向技术创新的网络空间安全实践教学平台至关重要。

3.建设网络空间安全实践教学平台是学校自身建设发展的需要

随着互联网技术的不断发展，传统的物理设备基础实验室已不能适应互联网时代开放的实验教学模式。目前用于信息服务与可信计算、网络空间安全攻防、入侵检测、网络空间安全评估、移动互联网安全的仪器设备严重短缺，而且绝大部分设备趋于老化，不能满足培养应用型人才的需要和学校发展规划的要求。另外，目前仪器设备台套数、设备配置远远不能满足网络空间安全应用型人才培养计划的要求，当务之急是添置仪器设备。同时，考虑到移动互联网技术、大数据技术的迅猛发展，配置相应的仪器设备也是必不可少的。因此，建设网络空间安全实践教学平台是学校自身建设发展的需要。

（二）网络空间安全实践教学平台建设目标

网络空间安全实践教学平台以应用型人才培养为导向，加强实验实训实习环境建设，努力推动技术技能人才培养和应用技术创新，力争将平台建成为网络空间安全与信息化人才培养基地、系统安全测试与对外工程服务基地和校企合作应用技术创新实践基地，实现应用型人才培训、工程服务和应用技术创新等职能。

1.建成网络空间安全与信息化人才培养基地

针对目前网络空间安全日益突出的问题和社会对网络空间安全人才的迫切需求，对网络空间安全实践教学平台进行科学规划和建设，形成完整的实践教学体系、工程培训体系和技术创新体系，满足信息安全相关课程实验教学以及学生工程培训和技术创新的需要，建成实用型人才培养基地，实现信息安全应用型人才培养目标。

2.建成系统安全测试与对外工程服务基地

充分发挥网络空间安全实践教学平台的社会服务职能，将其建成系统安全测试与对外工程服务基地，进而为区域经济社会发展服务。构建地区网络信息安全技术实验室、研发中心、产品安全测试中心、安全技术服务中心，为周边学校、企事业单位和政府提供资源共享、信息安全评估、安全资质认证、安全体系规划与建设、安全事项咨询、安全管理、安全知识培训等服务，为地区信息安全事业做出贡献。

3.建成校企合作应用技术创新实践基地

针对互联网技术发展前沿和国民经济、社会发展及国家安全关注的技术应用问题，开展密码技术、网络空间安全技术、移动互联网安全技术相关的应用技术创新，并与高新技术企业充分合作，努力获取技术创新成果和自主知识产权，培养多学科交叉的高层次应用型创新人才，将网络空间安全实践教学平台建成校企合作应用技术创新基地。

（三）网络空间安全实践教学平台建设内容

（1）基础环境建设。包括IT支撑环境（网络、服务器、存储、安全）、教学实验实习实训一体化系统、交互式智能系统。（2）系统平台建设。面向教学培训、工程服务和应用技术创新，涵盖信息安全实验教学、网络空间安全攻防实训、网络空间安全竞技演练、移动互联网安全实训、安全防护技术实训和大数据安全实训、系统风险评估、软件安全测试和网络分析管理、网络攻击安全测试、软件研发支撑和技术成果管理与展现平台建设。（3）实践教学体系建设。采用分类分层次的构建思路，将实践教学分为基本训练、综合训练和创新训练3类，再分出基础层、技能层、提高层、综合层和创新层5层。

网络空间安全实践教学平台融合了各个通用及专项综合实验中心，从网络空间安全产业需求和发展的角度进行规划和建设，迎合了技术发展趋势和社会需求，满足了各层次实践教学，形成了产学研用协同发展的系统运作模式。

三、网络空间安全实践教学平台建设实施效果分析

网络空间安全实践教学平台建设与应用，在人才培养、学科竞赛、社会服务、教师执教能力提升等方面具有显著效果。

（一）提高了学校本科教学效果，突出了学科特色，保证了本科教学质量

网络空间安全实践教学平台建设与应用，一方面为学校开设网络空间安全类通识教育实践课程奠定了基础；另一方面也为计算机科学与技术、软件工程、物联网工程、信息安全等相关专业学生接受更加全面和系统的网络空间安全专业知识提供了保障。

（二）提升了教师执教能力，有利于吸引科技创新人才

通过网络空间安全实践教学平台建设与应用，使学校计算机科学与技术、物联网工程及软件工程等相关专业教师熟悉了先进的实验设备，掌握了先进的实验技术手段，进而提升了个人的网络空间安全专业技术水平和执教能力。此外，良好的实验环境和先进的实验设备吸引了更多的教师从事实验教学，促进了新型实验技术队伍建设，提高了相关教师开展教学科研的积极性。这对于吸引外来人才，优化教师队伍结构，促进学科建设与师资队伍建设有明显的支撑和推动作用。

（三）提高了实践教学资源的利用率，推动了教学、技术创新和社会服务的开展

通过网络空间安全实践教学平台建设与应用，进一步加强了实验资源的整合、优化和共享，从而构建了大实验创新平台，提高了新增设备的利用率。同时，创造条件向全社会开放，为地区其他院校及企事业单位开展网络空间安全专业教育及培训提供了服务。

（四）提升了学校为区域经济社会发展服务的能力，扩大了学校的影响力

网络空间安全实践教学平台建设与应用，极大地改善了学校在网络空间安全领域的总体办学条件，提高了师生信息安全意识及技术水平，增强了为计算机行业、信息安全行业、区域经济社会发展服务的能力。同时，为区域培养和输送了大量综合能力强、专业素质高的应用型技术人才，具有明显的社会经济效益。

四、结语

网络空间安全实践教学平台建设与应用，为学校网络空间安全应用型人才培养提供了丰富的教学资源和真实的实践环境，对于培养网络空间安全应用型创新人才意义重大，为满足社会对网络空间安全人才培养的需求提供了重要保障［10］。有利于学校向应用型本科转型，深化教学内容改革、完善实践教学体系；充分发挥服务职能，推动教学培训、工程服务和技术创新的开展；有利于提升学校为区域经济社会发展服务的能力，扩大学校影响力，为国家信息安全事业发展提供人才保障和科技支撑。