面向“三全育人”的网络安全应用型人才培养体系研究与实践

葛继科 陈祖琴 雷 亮

重庆科技学院智能技术与工程学院，重庆 401331

0 引言

教育强则国家强，人才兴则民族兴。习近平总书记指出，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现“全员育人”“全过程育人”“全方位育人”，努力开创我国高等教育事业发展新局面。这一重要讲话为新形势下高等教育事业发展指明了方向。“三全育人”是由学校、家庭、社会、学生组成的“四位一体”的育人机制。构建“三全育人”人才培养模式，有利于形成教书育人、服务育人、文化育人等“全方位育人”的长效机制，对于提升大学生综合素质、促进大学生全面发展具有重要的现实意义。

随着人工智能、大数据、物联网等技术的发展，信息技术及信息系统已广泛应用于国家基础设施及国民经济发展的各个方面，人们已步入大数据时代。但是，勒索病毒、漏洞利用等网络安全恶意事件层出不穷，如入侵饮用水处理设施的监控和数据采集（SCADA）系统、窃取国家敏感数据、攻击食品加工系统等，网络攻击已涉及水利、电力、能源、交通等关键信息基础设施领域。由此可见，网络安全人才在大数据时代尤为重要，是推进国家网络安全建设的核心资源。网络安全人才的数量与质量已成为国家网络空间安全软实力和竞争力的重要标志。

网络安全事关国家安全，从网信办的成立，到网络安全法、密码法、数据安全法和个人信息保护法的陆续颁布及实施，再到护网行动、网络安全等级保护测评如火如荼地开展，无不彰显国家对网络安全的重视。如何按照国家战略和社会需求，以立德树人为根本目标，筑牢安全防线，培养又红又专的网络安全人才，这是高校网络安全人才培养工作的根本任务，也是实现总体国家安全观的途径之一，具有重要的现实意义和社会价值。

1 网络安全应用型人才培养面临的主要问题

网络安全应用型人才指接受过计算机网络、网络安全技术等理论及技术的知识传授和技能训练，熟悉网络安全领域的相关工具，能够解决实际网络安全问题的专门人才。随着国家及民众对网络安全重视程度的不断提高，网络安全人才培养体系逐步健全，近年来涌现了大批网络安全人才，对于确保关键信息基础设施供应链安全、保障网络和数据安全、维护国家安全发挥了重要作用。但是，当前网络安全人才在数量、质量和结构上还不尽合理，与维护国家网络安全、建设网络强国的要求不相适应。如何按照国家战略和社会需求培养高素质的网络安全应用型人才是我国网络空间安全稳定发展及高等教育人才培养的一个重要课题。

在“三全育人”视域下，结合我国各行业对网络安全人才的需求和地方应用型高校人才培养的现状，目前在网络安全应用型人才培养方面主要存在如下不足。

1.1 全员协同的程度有待加强

“全员育人”强调全体教职工都要肩负育人职责。高素质的教师队伍是培养高质量网络安全应用型人才的重要保障，需要管理、教学、学工等各类人员协同才能形成育人合力。

受制于多种原因，地方应用型高校面临着网络安全外来师资引进难、校内师资培养周期长、教师交流和培训体系不够完善等问题。网络安全应用中的攻与守是高素质人才的对抗，因此在进行网络安全教学和指导过程中，对教师的知识储备和能力素养要求较高。但是，目前地方高校网络安全师资队伍大部分由计算机相关专业教师转型而来，在匆忙上阵的情况下，对网络安全知识体系理解和掌握不够透彻和全面，从而导致网络安全师资队伍在专业方向、技能等方面不合理，重理论、轻实践的现象比较常见。

此外，由于校企合作协同育人机制不完善、各群体育人元素挖掘不足等原因，尚未形成良好的全员协同育人态势。企事业单位作为网络安全应用型人才实现价值的主阵地，经过大量的工程项目实践，在单位内部产生了许多能力卓著的应用型人才。但是，一些知名网络安全企业往往注重与知名高校的研学合作，目前较少参与地方普通本科院校人才培养体系的规划工作，无法将其技术优势、实践经验、实战案例等与地方高校网络安全人才培养体系相结合，从而导致多数应用型人才在就业单位的工作竞争力不强。

1.2 全过程贯穿的设计有待优化

“全过程育人”强调育人工作无处不在、无时不有，需要贯穿学生的整个学业生涯。网络安全技术更新较快，其人才培养的“全过程育人”，需要不断完善人才培养体系、逐渐优化课程知识结构、持续改进教学模式，需要根据不同年级、不同学生个体的特点，以学业产出为导向，实现网络安全应用型人才的个性化培养和全过程衔接。

由于网络安全学科具有知识体系庞杂、学科交叉性强等特点，使得人才培养过程中难以形成逻辑结构清晰、学科知识全面的网络安全人才培养体系。再者，网络安全具有知识更新快和实践性强的特点，这就要求在人才培养过程中不但要强调“综合性、特色性、专业性”，还要在课程内容设置方面必须适应网络安全新形势。但是，当前教学设计通常以理论教学为主，网络安全技能提升为辅。例如，多数高校现有的网络安全实验室只能进行防火墙技术、入侵检测系统等物理层及网络层相关安全知识的训练，很难覆盖全面的网络安全知识体系，尤其是系统层及应用层的安全知识和技能。由于网络安全基础知识及能力培养的教学体系不完善，导致学生在网络安全基础教学及应用能力培养方面的训练严重不足。

同时，鉴于网络安全注重实践的特点，网络安全人才培养应注重学生实践技能和自主学习能力的提升。目前，网络安全教学过程与网络空间安全学科特征的结合不够紧密，基本上延续了“以教师为中心”的传统教学模式，对当前网络安全课程教学过程中教师和学生角色定位不够准确，没有充分体现“以学生发展为中心”的工程教育理念。教学过程中，教师是知识的传授者和学生的指导者，而学生才是教学活动的中心，是知识的接受者。此外，网络安全教学过程中对于如何调动学生的学习积极性重视程度不够，学生主动参与教学活动的积极性不高。在整个教学过程中，学生通常是被动地接受知识，缺乏师生之间必要的交流和互动，或者因为厌学等原因使得学生不愿意与教师进行交流，导致课堂氛围不和谐，教学效果很不理想，不利于学生在网络安全领域的知识接收和主动探索。

1.3 全方位融合的局面有待深化

“全方位育人”强调学校、社会、学生社团等各要素的融合发力。网络安全应用型人才培养作为一项复杂的系统工程，需要厘清育人要素之间的关系，深入探讨诸要素之间的有效整合以构建全方位融合的局面，从而激发全部要素的活力和功能，取得人才培养的最大成效。

由于当前多数高校网络安全实践师资力量薄弱，缺乏实践环境，导致人才培养方案及讲授内容更新较慢。对于网络安全人才的培养，存在学科体系、教师、教材、教学模式以及教学资源和环境跟不上技术和产业发展的问题，致使许多学生毕业后难以有效解决网络安全的实际问题。尤其是随着移动互联网应用的快速普及，其安全问题日益彰显，但大多数学校缺乏对学生在移动互联网安全知识及应用能力方面的培养。此外，在网络安全技术中，网络攻防占据着主导位置，网络攻防将密码学、数字证书、设备安全、数据库安全、系统安全、入侵检测技术、漏洞扫描技术、防火墙技术、逆向分析、安全审计、安全编程、安全评估、信息对抗技术、Web安全等一系列知识串联起来，是应用性、实践性、工程性、综合性训练的核心内容，对授课教师、教学内容及实验环境提出了较高的要求。但是，由于网络攻防实践教学环境的缺失或不健全，导致学生在网络攻防专业能力方面的训练严重不足，不能较好地满足社会对网络攻防人才的需求。

此外，网络安全竞赛作为提高学生实践技能、促进学生相互交流的一种良好形式，被广泛开展，但是有些赛事往往以参赛者炫耀个体技能为目标，并以高额竞赛奖金吸引眼球。这在客观上容易导致参赛者个人主义、逐利主义的倾向，甚至会被网络犯罪集团所利用，不利于学生建立正确的人生观、价值观、世界观。

上述问题，制约了网络安全应用型人才的培养，与刚刚起步的网络空间安全学科建设不相适应，也无法较好地满足社会需求。如何在现有教学基础上，以立德树人为根本目标，以“学以报国”的高尚理想信念教育为核心，面向网络安全应用型人才培养，构建科学的网络安全人才培养体系，使其能够满足学校对网络安全人才的培养及社会对网络安全人才的需求，从而培养德才兼备、全面发展的习近平新时代中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人。这对于完善理论及实践教学体系，助推网络安全专业人才培养特色形成，提高人才培养质量，主动适应国家网络安全产业对高素质应用型网络安全人才的需要均具有重要意义。

因此，通过构建基于“三全育人”理念的网络安全应用型人才培养体系，为培养网络安全应用型创新人才提供可行的、具有推广价值的微观一体化育人体系，从而丰富“三全育人”人才培养模式，这是满足社会对网络安全人才需求、服务信息安全行业与地方经济发展需要的重要举措，也是适应网络空间安全学科建设以及复合型人才培养的需要，更是推动高校德育、智育协同发展，提升大学生综合素质，促进大学生全面发展的重要途径。

2 网络安全应用型人才培养体系构建研究

以实现“三全育人”为根本目标，以培养网络安全应用型人才为具体任务，以西部地区地方性应用型高校信息类相关专业本科生为培养对象，积极探索构建具有融理论与实践为一体、特色鲜明的网络安全应用型人才培养体系，为培养德才兼备的新时代网络安全应用型人才夯实理论基础，并提供实践依据。网络安全应用型人才培养体系架构如图1所示。

图1 网络安全应用型人才培养体系架构

2.1 “德、智”兼修的网络安全课程体系建设

以“三全育人”为出发点和目标，在专业领域和思想政治领域跨界融合的基础上，围绕网络安全学科发展和社会需求，优化现有课程体系结构，加强课程内涵建设，注重知识、能力、素质的协同发展，以及创新精神、实践能力和创业能力的培养，构建价值塑造、人格养成、知识传授和创新能力“四位一体”的网络安全人才培养课程体系。首先，深入研究网络空间安全与其他相关学科的内在关系，在准确把握网络空间安全学科内涵和本质的基础上，根据网络空间安全学科自身特点和全员、全程、全方位的人才培养目标，构建“德育、智育”相融合的课程体系，实现“全过程育人”。其次，在专业课程设置方面，针对网络空间安全知识体系庞杂、学科交叉性强的特点，需遵循“重德育、厚基础、强能力、高素质”的原则，并体现“实时性、适用性、个性化”的特点，课程实施顺序遵循不同知识点之间的前驱与后继关系。最后，形成科学合理的网络安全课程体系，为构建网络安全应用型人才培养体系提供理论及课程支撑。

通过深入分析应用型人才培养在内涵建设方面存在的问题，结合模块化教学的特点，突破学科定势，面向社会需求，以“实践技能输出导向”为教学理念，探索从课程层面构建新的模块化教学体系。在人才培养方案制定及学生实践能力提升方面，通过深入行业、企业调研，确定网络安全方向所对应的岗位群的总体知识、能力和素质要求，并将其作为培养目标，对教学内容进行模块化划分，分为信息收集、漏洞探测、漏洞利用、权限维持、日志清除、密码攻击、Web渗透、嗅探欺骗、拒绝服务攻击、逆向工程、审计取证等。模块是围绕特定主题的、以提升学生实践技能为目标的教学活动。通过对教学内容进行模块化划分，学生可以根据个人的学习兴趣及未来就业方向，有针对性地选择个人喜好的模块进行重点学习，从而深入掌握相关模块的知识，增强职业适应能力。模块也可以是学科竞赛、实习或毕业设计。模块化课程打破了传统课程和学科的对应关系，实现了从学科逻辑体系向技术逻辑体系的转变。

2.2 兴趣驱动的教学模式设计

以“全员育人”为目标，重构以兴趣驱动的教学模式。网络安全涉及知识面广，仅靠课堂教学难以培养出网络安全高手。因此，必须强调线上、线下相结合的混合学习模式，充分调动学生的自主学习意识和对网络安全知识的浓厚兴趣，形成兴趣驱动的教学模式。一方面，明确“以学生为中心，实施差异化培养”的教学理念，根据学生的兴趣方向、理论基础和学习能力的不同，坚持以人为本，注重分类指导，培养学生主动求知、积极探索、勇于创新的主体性人格，努力增强学生的自主学习意识，培养学生在网络安全领域自我思考、自我控制、自我调节的能力，充分发挥学生的主动性和积极性，使学生积极参与教学活动、课外科技实践、学科竞赛及大学生科技创新项目，与教师一起学习、探讨和探索专业知识的奥秘，并主动参与到教师的科研项目中，激发学生的创新思维，提升学生的实际动手能力。另一方面，针对网络空间安全学科特点，打破灌输式教学模式，立足于以学生为中心的教学内涵，积极探索兴趣驱动的教学模式。倡导教学互动，架起师生双向沟通的桥梁。一是教师要全面而充分地认识到教学过程中互动环节存在的价值及其重要性，确立教学互动理念；二是教师要全面理解课程知识结抅，精心准备授课内容，充分做好课前准备；三是教师要在授课过程中设计多种形式的互动环节，在互动过程中充分发挥学生的积极性、主动性和创造性，使学生在互动中学到知识，学透知识，从而培养专业能力和提高综合素质。当然，这种以兴趣为驱动的线上线下相结合教学模式，虽然学生和教师是主体，但离不开辅导员、班主任、助教的配合和支持。这种新的教学模式，达到“全员育人”的目的。

2.3 学练结合的网络安全实践教学平台建设

以“全方位育人”和培养网络安全应用型人才为目标，在整合现有计算机相关专业部分实践教学平台的基础上，通过建设信息安全体系化实践教学子系统、网络安全攻防实训子系统、网络安全攻防对抗子系统、移动互联网安全实训子系统、移动互联应用安全测试子系统等，构建门类齐全、功能丰富的网络安全实践教学平台。

平台建设主要内容包括：①基础环境建设：软硬件底层支撑环境、一体化系统（教学实验实习实训）、交互式应用系统。②系统平台建设：面向教学培训、工程服务和应用技术创新，涵盖网络安全通识知识教学、网络安全攻防实训、网络安全竞技演练、移动互联网安全实训、安全防护技术实训等相关内容。同时，面向业务应用，打造各类网络安全专项训练项目，以满足不同学生在不同学习方向上的差异化需求，为实现兴趣驱动的教学模式提供支撑条件。③业务应用建设：围绕网络安全攻击与防御、移动互联网安全应用、数据存储与灾备、系统安全测试与评估、工业互联网安全、安全运营与服务等内容，进行业务细分和相关专项技术的建设与应用。

从网络安全产业及社会需求和学生对网络安全知识及技能的需求进行规划和建设，实践教学平台满足了网络安全技术发展趋势和社会需求，能够在产业、教学、科研及实际项目应用中相互配合，发挥优势，形成生产、学习、科学研究、实践运用的系统运作模式。同时，该平台采用虚拟化教学理念，建设了大量可共享的网络安全课程虚拟实验教学资源，形成了“线上、线下相结合”的混合学习模式和“异时异地+随时随地”的移动学习模式，并可对学生的在线学习行为进行有效管理，有效满足了碎片化学习、移动式学习等新型学习模式的需求，丰富了网络安全课程体系的建设成果，有利于兴趣驱动教学模式的真实落地和实施。

2.4 “混合型”师资队伍建设

以“全员育人”为目标，组建“专业教师+辅导员+企业工程师”的“混合型”师资队伍，把思想政治理论教育、专业教育及学生就业和升学深造融为一体，创新师资培育模式，建立“混合型”师资队伍，提升师资队伍整体水平，从而满足网络安全人才培养的综合需求。同时，制订科学合理的学历进修和业务培训计划，使专业教师和辅导员都能够及时了解和跟踪国内外网络安全领域的最新理论与技术，这样不但提升了教师学科专业水平，还从专业教育和学工教育两方面为人才培养提供了学理保障。此外，加强与网络安全相关科研院所和知名企业的合作，建立互聘互派机制，实现教师走出教室走进企业，真实参与企业实际项目的规划与开发；企业工程师走出企业走进课堂，真实参与课堂教学、毕业设计指导等教学活动，有效提高了教师和学生的实践能力，并使学生明确了未来的就业方向。尤为重要的是，建立科研反哺教学的联动机制，将工业互联网安全、移动互联网安全等领域的最新科研成果引入课堂，探索网络安全的未来发展方向，激发教师和学生的学习激情，进一步带动教师和学生整体水平的提升和发展。

2.5 面向“全过程育人”的网络安全社团建设

学生社团作为激发学生学习兴趣、强化专业实践操作、促进学生自主创新的有效载体，是第一课堂的有益补充，也是实现“三全育人”的必要手段。与其他学科相比，网络空间安全事关国家安全和民族安全，其突出的特点在于其所特有的攻防两面性。因此，在课堂教育和思政引导的前提下，课外学生社团组织对于全方位保障网络安全人才的培养质量具有重要的辅助作用。面向“全过程育人”，组建管理制度完善、学习氛围良好的网络安全学生社团，通过定期、不定期的技术分享和网络安全攻防对抗演练，有利于夯实学生的知识基础、激发学生的学习热情，拓宽了人才培养渠道。同时，社团指导教师将教学科研过程中的攻坚克难、爱国情怀、责任担当以及创新创业意识、理念、技能、方法融入社团活动中，引导学生做到“有理想、有本领、有担当”，形成专业实践与素质教育相融合的良好育人模式。

2.6 校企合作协同育人微生态环境建设

依托网络安全企业的技术优势和项目经验，利用学校先进的教学资源和师资队伍，建立产学研资源共享、优势互补、协同育人的创新机制，打造校企合作协同育人微生态环境，从而促进校企共同发展。协同育人微生态环境的建设，有利于解决目前网络安全人才培养过程中在效率、质量和结构上的关键问题，形成校企联合、产学研协同的人才培养新模式，推动高校与企业、教育与产业的深度融合，丰富“三全育人”的内涵和外延。

3 网络安全应用型人才培养体系建设成效

以“三全育人”为目标，以网络安全人才需求为导向，确立了“‘德、智’兼修为根本、社会需求为引领、强化创新为重点、网络安全创新型应用人才培养为目标”的教育理念，构建了基于“三全育人”理念的网络安全应用型人才培养体系，为培养政治可靠、技能突出、德才兼备的高素质网络安全应用型人才提供了特色鲜明的微观一体化育人体系。

3.1 教学与管理协同，凝聚育人合力，实现全员育人

围绕应用型人才培养，一方面，通过顶层设计和系统规划，对管理人员、教师队伍、辅导员、其他服务人员等进行了明确的职责分工，并强调通力合作、齐抓共管，凝聚了育人合力；另一方面，通过打造包括教师、辅导员和企业工程师在内的混合型师资队伍，实现了教书育人、管理育人和服务育人的协同和统一，进而实现了“全员育人”。同时，强调三育协同，激发学生的主体意识和主观能动性，并通过生生互育、个人自育与企业教育的协同，弥补课堂教育的不足，实现整体人才培养质量的提升。

3.2 德育与智育贯穿，强化创新意识，实现“全过程育人”

一是在组建“混合型”师资队伍的基础上，通过对网络安全课程体系和实践教学平台进行科学规划和建设，形成了完整的理论及实践教学体系、工程培训体系和技术创新体系，打造了兴趣驱动的教学模式。二是在德育为先、德才兼备的前提下，需要根据不同年级、不同阶段、不同学生个体的特点，以学业产出为导向，兼顾普遍性与特殊性，尊重学生的学习意愿和兴趣方向，瞄准国家对网络安全人才的多元化需求，实现网络安全应用型人才的个性化培养和全过程衔接。三是通过组建“网络安全协会”这一学生社团组织，将思想政治理论、专业理论知识、专业实践、学生创新意识深度结合，集培养学生人文精神、科学精神和大学精神于一体，贯穿成才与教学两条主线，是“全过程育人”的良好体现。

3.3 人才培养与社会需求融合，促进资源共享，实现“全方位育人”

通过校企合作，进一步明确了社会对网络安全人才的实际需求，解决了毕业生不能适应工作岗位的“痛点”问题。结合网络安全应用型人才培养体系和实践教学平台及相关措施，与网络安全企业合作，在联合育人的基础上，建设校企合作应用技术创新基地，有利于优质资源在高校与企业之间的共享共用，打造了具有示范作用的网络安全校企合作协同育人微生态环境，为“全方位育人”提供了保障。

4 结语

以“三全育人”为目标，以网络安全人才需求为导向，围绕“网络安全应用型人才培养”这一核心议题，经过长期深入的教学理论探索及实践，通过构建“德、智”兼修的网络安全课程体系、采用兴趣驱动的教学模式、搭建功能齐全的网络安全实践教学平台、组建“混合型”师资队伍、充分发挥网络安全学生社团的积极作用、注重校企合作协同育人、强化学生创新技能训练等举措，构建了面向“三全育人”的网络安全应用型人才培养体系，较好地满足了学校对网络安全人才的培养及社会对网络安全人才的需求，培养了一批德才兼备、锐意进取、爱岗敬业、全面发展的优秀人才。