新型应用理科“信息计算与安全”专业建设初探

唐春明，曾志廉，唐 屹，周 权

（1. 广州大学 数学与信息科学学院，广东 广州 510006；2. 广东省信息安全技术重点实验室，广东 广州 510006）

0 引言

随着我国“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略实施，新一轮科技革命和产业革命对高等理科教育提出了巨大的挑战。目前，我国的“应用型理科人才培养与产业发展和社会需求存在一定脱节，人才培养不能满足产业急需，就业的结构性矛盾较大。从毕业生状况和满意度调查结果来看，理科类尤其是应用理科专业的各项指标都明显差于其他类型专业”。具体就数学学科而言，目前的专业设置和教育体制相对保守，导致毕业生与企业和社会对跨学科、跨专业的复合型、创新型人才需求脱节，毕业生的专业素质和专业技能无法达到企业和创业的要求；“数学与应用数学”“信息与计算科学”2个专业的设置已经不适应数学学科的发展，特别是应用型的“信息与计算科学”专业在一些高校还出现了招生和毕业就业双重困难的现象。

为了贯彻落实《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》（教高司函［2017］6号），教育部高等学校数学类专业教学指导委员会全体委员（以下简称教育部数学教指委）在2017年暑期工作会上决定积极主动设置和发展“数学+”型新兴应用理科专业，选择在大数据科学和信息安全领域，推动“数学与大数据”与“数学与信息安全”的学科交叉融合，通过试点新专业建设，探索新兴应用理科专业人才培养模式。为此，教育部数学教指委联合北京航空航天大学、广州大学、北京大学、电子科技大学等高校，在数学与信息安全的学科交叉领域申报了新型应用理科专业 “信息计算与安全”，负责人是教育部数学教指委主任、北京航空航天大学郑志明院士[1]。

1 “信息计算与安全”专业人才培养方案制定时所面临的主要问题

1）和已有的专业有什么不同？

“信息计算与安全”专业建设是在数学与信息安全深度交叉融合培养的新教育理念基础上进行的，除了要求宽厚的数学基础和信息安全基础知识外，专业课程建设的另外一个关键点在于对课程内涵与外延的重构，打破学科界限，探索理工交叉的教育规律，突出应用理科教育中的工科教育特征。

2）在人才培养上的主要区别在哪？

“信息计算与安全”专业学生的未来出口一定是多样化的，培养模式必须依据学生兴趣、充分考虑学生的需求变化和职业规划进行分类培养，形成多渠道的学生发展路径，为学生提供更自由的选择与发展空间。具体而言，在知识结构方面，面向信息安全产业先进技术和社会发展需求进行专业基础知识整合，形成新专业知识结构体系；在工程素养培养方面，对比分析国际主流工程教育标准和我国工程教育认证标准等，分析未来工程人才应具备的素质，以此来构建工程素质能力拓展课程模块；在思想政治教育方面，强化学生的家国情怀、国际视野、法治意识、生态意识和工程伦理意识等。

3）培养的复合型人才（毕业生）的核心能力（竞争力）是什么？

“信息计算与安全”专业培养出来的毕业生既掌握数学方面的专业知识，又具有信息安全方面的专业知识，同时兼具信息领域、大数据领域和人工智能领域的基础知识。通过把实验室课堂延伸到企业和工厂，以创新引领创业、创业带动就业，广泛搭建创业孵化基地、科技创业实习基地、创客空间等创新创业平台，提升学生的创新精神、创业意识和创新创业能力，提高学生的核心竞争力。

4）如何培养相关的“核心能力”？

按照跨专业跨学科培养创新型新兴工科人才的企业和社会需求模式来搭配师资队伍，高校教师负责对学生进行基本理论和专业能力培养，企业工程师负责对学生进行职业素养和综合性技能培养。根据院校的实际，培养具备跨专业跨学科基础理论知识的专业师资队伍和具有跨界应用能力的专业师资队伍，同时引进企业工程师及专业技术人才作为新兴工科专业师资队伍的一部分，建立合理的企业师资库。对学生的职业素养和综合型技能课程进行实训，突破传统的教学模式，发挥企业专业技术人员的技能优势，培养学生的创新能力。

5）该专业的共性基础是什么？

“信息计算与安全”专业是新型应用理科专业，依然以数学为基础，但重点是应用，特别是考虑该专业在其他学科的主导地位和重要作用。

2 “信息计算与安全”专业人才培养方案的主要内容

针对新型应用理科“信息计算与安全”专业所面临的主要问题，要从培养目标、学科依托、专业内涵、培养途径、知识体系、课程体系、师资队伍、教材建设、硬件建设、认证标准、改革试点、成果推广等多个方面来探讨该专业的人才培养体系。

1）培养目标。

该专业旨在培养系统掌握数学基础知识、信息科学理论、计算理论、密码学理论基础、隐私保护理论、信息安全领域相关工程应用知识，具备分析、解决本领域问题的能力，拥有良好的实践技能和运用能力，具有国际视野和可持续发展前景的信息技术及安全的专门人才。

2）学科依托。

该专业属于数学、电子与通信技术、计算机科学技术、信息与系统科学相关工程与技术的交叉学科，因此，要依托数学学科，同时需要其他三个学科的支持。

3）专业内涵。

不同于传统基础理科专业的学术型人才培养，“信息计算与安全”专业定位是以数学和密码学为基础，同时掌握信息科学相关知识，并与网络空间安全行业产业发展密切关联的应用理科专业。与传统的“数学与计算科学”专业相比，“信息计算与安全”专业强调信息计算的隐私；与传统的“信息安全”专业相比，“信息计算与安全”专业强调使用数学作为工具来进行信息计算。

4）培养途径。

以大类学科培养、学科交叉等“跨界”培养模式改革为引擎，按照学有专攻、多专多能的要求，培养学生具有核心素养。坚持数学学科体系的完整性与应用性紧密结合，以数学学科知识体系教育为基础和载体，开展以问题驱动为主要内容的应用数学教育和人才培养。不断完善人才培养方案、基础课程和专业方向课程体系，建设好专业基础课程、方向模块课程和优质教学资源，夯实专业人才培养体系。建立与人才培养目标相适应的人才培养模式，完善主辅修制度、导师制和产学研协同育人机制，通过科研促教学，着力培养学生的实践能力和创新精神。此外，探索开展本硕或本硕博贯通培养模式改革，优化培养方案并切实实施。

5）知识体系。

融合数学、信息安全、计算机科学与技术、电子与通信技术等学科的核心课程，适度削减理论课程，加强数学和信息安全的课程教学，深化基础训练和算法实践相结合。

6）课程体系。

课程分为基础课程、核心课程、选修课程三大模块，涵盖数学、信息安全、计算机科学与技术、电子与通信技术、信息与系统工程的基础知识和应用技术。

7）师资队伍。

要建设“数学+”型、混合型教学科研团队，成员可来自数学与计算机、信息（经济、工程、技术、生物医学）等学科或相关行业。此外，要把一部分优秀青年教师引导到交叉学科。

8）教材建设。

为解决部分课程教材匮乏的状况，组织编写、出版教材，建设精品教材。特别是组织编写、出版一些偏重于数学的信息安全教材。

9）硬件建设。

不仅要建设“数学+”型研究所和实验室，还要建设满足实践需要的教学实验室和科研中心。期待有一批数学研究人员获得数学以外领域的经费资助，领导面向国家战略需求的交叉领域的重大专项，使一批数学人才最终成长为国家重大需求领域的科研骨干或学术带头人。

10）认证标准。

教育部数学教指委建立相应的建设规范与质量标准，形成“应用理科数学类专业认证标准”，其核心内容包括人才培养目标、专业方向设置、教师配备、实践条件、课程体系设置、主要教学环节质量标准、人才培养质量等。

11）改革试点。

开展专业建设试点，鼓励应用理科建设基础好、改革思路与方案清晰、总体符合应用理科建设标准各高校的数学类专业积极参与试点。

12）成果推广。

召开专业建设经验交流与研讨会，积累人才培养模式改革和课程建设成果，出版特色教材。建立专业建设的成功案例，并在数学学院院长、系主任联席会议上交流分享建设成就。

3 试行“信息计算与安全”专业人才培养方案时面临的问题

1） 衡量标准。

由于“信息计算与安全”是新型应用理科专业，与传统的“信息安全”和“信息与计算科学”专业相比，缺乏教育部制订的标准或指导意见，因此，笔者在制订人才培养方案时有一定的偏向，从而制订出来的人才培养方案有一定的倾向性，与其他高校的要求与某些用人单位的需求略有区别。对于人才培养方案的继续修订，我们将加大社会、行业、企业参与的力度，共同完善理论与实践体系，并邀请具备较高学术水平的业界专家参与审订人才培养方案。

2）师资队伍。

现有的师资队伍，多是具有数学博士学位的教师，或者是具有计算机技术相关专业博士学位的教师。“信息计算与安全”专业对于教师的需求是，既有一定的理论基础知识又有一定行业经验的专业教师，因此，专业教师队伍是我们在专业建设中急需解决的问题。我们将加强政校、校企、校所合作，通过搭建政产学研合作平台，聘请有丰富工程实践经验的校外专家担任兼职教师对青年教师进行工程技术指导，并分批次安排青年教师到政企合作机构参与相关的工程实践活动，以多种形式有效地优化师资结构、提高教师队伍的工程实践能力。

3）教材。

适合“信息计算与安全”的教材不多，因此编写合适的教材是首要且必需的工作，特别是相关数学的理论教程、信息学的相关教程、信息安全的相关教程、实验教程。我们将在教育部数学教指委和高等教育出版社的支持下编写教材3～5本。

4）教学实验平台。

为了提高学生学习的积极性，加强学生的理性认识，“信息计算与安全”专业的教学实验平台建设是非常关键的。现有的信息安全教学平台已不能适应新型应用理科专业人才培养的要求，因此，在现有实验教学平台的基础上，应根据人才的需求搭建科学的实验教学平台，这是培养高层次人才的基础。

5）实践、实习。

培养新型应用理科“信息计算与安全”专业的高层次人才，实践课和专业实习是非常重要的。通过实践和实习，学生能更全面、更深层次地掌握专业基础知识和专业技能。根据专业人才的要求，让学生到企事业单位中从事不同技能的专业工作，让学生掌握更多的实际技能。

4 结语

广州大学作为地方性的重点大学，具有“信息安全”专业和“信息与计算科学”专业人才培养的丰富经验，同时也对这些专业与市场需求脱节的现状有深刻的认识。作为试点单位之一，广州大学在2017—2018年邀请校内外专家，经过多次论证，制定了“信息计算与安全”专业的人才培养方案，并在2018年招收学生60名。人才培养方案的完善是一个连续不断、周而复始的过程，在今后的教育教学过程中, 我们将继续提升专业人才培养水平，全面提高学生的综合能力和素质。