应用型人才培养视角下网络空间安全专业建设与课程改革

周益民　白杨　彭承宗

摘 要：网络空间安全专业作为新开设不久的工科专业，具有内涵清晰、工程性明显、用人单位对毕业生动手能力要求高的特点。为了加强该专业的教学效果，提高专业人才培养质量，本文在应用型人才培养视角下提出网络空间安全专业建设与课程改革策略，并结合目前的教学现状、课程改革重要性及目标，从实践课程体系、仿真实训平台、以赛促学、协同育人、知识模块化整合、课程内容、人才培养模式七个方面进行网络空间安全专业建设和课程改革。

关键词：应用型 人才 培养 网络空间安全 专业 课程改革

网络空间安全专业是工学门类的重要专业，对我国的网络技术的健康发展及网络空间安全防护具有重要意义。［1］网络空间安全专业课程主要由以下几个部分组成：通识课、基础课、专业课程、方向课程、多元化课程、实践课程等。［2-3］目前一些高校网络空间安全专业课程仍使用原有的信息安全知识体系进行教学，而且在教学过程中侧重理论性较强的知识点，而基础实践技能教学内容不足，导致教学效果不够理想。［4-5］针对上述问题，亟须对网络空间安全专业进行课程改革。

在此背景下，各高校为了提升专业的教学竞争力，纷纷开始进行课程改革，不断深化网络空间安全专业课程改革。［6-7］研究表明，在一些高校中，该专业的开设时间较短，对建设课程的经验不足，无法满足应用型人才培养的要求，课程改革效果不理想。

一、网络空间安全专业课程教学现状

为了掌握网络空间安全专业课程的教学现状，本文以A高校为例，分析该专业4个班级在不同月份下的专业课程平均分数（及格分数为60分），如表1所示。

由表1可知，该专业学生在不同月份下的专业课程平均分数始终较低，部分学生甚至低于及格分数，证明目前该专业存在着一定的课程教学问题，急需进行教学改革。

结合A高校的网络空间安全专业课程体系建设现状及学生的专业课程平均分数，本文分析了目前存在的网络空间安全专业课程的教学问题。

（一）专业课程的衔接性偏低

目前一些高校将低年级的大部分教学时间用于外语、数学、物理等基础学科的教学，网络空间安全专业课程开设较晚。学生在大一、大二阶段仅学习部分基础性知识，大三才开始学习重要的网络空间安全专业知识，这导致专业课程的衔接性偏低，学生对学习专业知识的准备不足，无法迅速取得预期的学习效果，很难提升自主学习能力。

（二）缺乏完善的实践课程体系

目前一些高校仍沿用传统的课程体系进行教学，将大部分教学时间都用在理论教学方面，缺乏实践教学训练，因此现行的课程体系在强化实践教学方面不成系统。此外，各高校所构建的课程体系缺乏相互验证环节，实践训练通用性不强。学生在很大程度上无法通过现有课程体系下的学习提高实践能力，因此面向就业的实践能力无法得到高质量保障。

（三）课程内容滞后

网络空间安全专业课程具有较强的专业性、先进性和综合性，其内涵涉及大量理论知识和实践知识，且课程内容会随着社会环境的网络安全、网信事业、通信管理等环境的变化发生改变，知识迭代更新快。现有的网络空间安全专业课程内容大多根据以往的网络环境建设，未针对大数据、人工智能、元宇宙等新的发展趋势进行更新。因此存在课程教学内容滞后的问题，很难保障教学内容与时俱进。

（四）激励措施缺乏挑战性

网络空间安全专业一般通过卷面考试进行学习检测，尚未设置多样化的考核方式与激励举措。这样的考核方式缺乏挑战性，难以激发学生的学习兴趣。

二、网络空间安全专业课程改革重要性及目标

网络空间安全专业课程改革对提高专业课程教学效果十分重要，其重要性主要体现在以下两个方面。

第一，有利于网络安全等知识的传递。课程改革可以优化现有的课程内容，构建全新的课程体系。学生在全新的课程体系下学习时，可以快速掌握网络安全知识，有利于网络安全专业知识的传递。专业课程改革可以提升学生的网络空间安全学习意识，全面提升学生的学习素养，在课程改革的过程中，教师可以定期进行就业指导，进而提高学生对所学专业知识的认同度。

第二，有利于全面培养国家所需的网络安全人才。在信息科学快速发展的大背景下，我国越来越重视网络安全人才的培养，可以说，网络安全是国家安全的重要组成部分，维护网络安全是国家信息化发展的必然选择。进行网络空间安全专业课程改革可以提高课程的教学效果，培养對国家有帮助的网络安全人才。人才综合实力对国家的信息化建设有重要影响，进行专业课程改革有利于形成系统的教育知识体系，进而源源不断地为国家培养与网络空间安全相关的人才，提高我国的人才竞争力，促进我国网络安全事业发展。

依据网络空间安全专业课程改革的重要性，可设立目前的课程改革目标。

第一，学生学习兴趣目标。网络空间安全课程改革应该以学生的学习兴趣为出发点，及时创造良好的师生交互条件，确保学生具备较高的学习热情。在专业课程改革的过程中，教师可以定期了解学生在课堂中的学习动向，针对学生的问题提出有效的解决策略，避免学生因无法理解课堂内容出现学习兴趣阻滞的情况。

第二，教学内容目标。网络空间安全专业课程属于综合型课程，不仅涉及数学、计算机科学、管理学等知识，还包括博弈论等内容，对其进行课程改革可以提高教学内容的全面性，满足学生对教学内容的需要。在教学过程中，教师应从不同方面入手，结合物联网信息安全、数字经济安全、网络资产安全等内容进行分析，完善现有的教学体系，从而获得有效的网络安全管理策略，让学生建立正确的知识体系。

三、应用型人才培养视角下网络空间安全专业课程改革策略

（一）构建创新型实践课程体系

为了打破传统网络空间安全专业课程教学体系的桎梏，提高课程教学效果，网络空间安全专业需要构建有效的创新型实践课程体系。该专业课程具有很强的层次性，可以将各个部分做层次化分类，有针对性地进行创新，从而生成全新的实践课程体系。

专业课程改革应该以强化实践为主，注入创新动力，构架创新型实践课程体系。如图1所示，该创新型实践课程体系主要以学生的综合能力培养为导向，从课程实验、课程设计等出发，对课程体系进行优化改革，所设计的创新型实践课程体系具有多元化特性，符合学生在各个阶段对网络空间安全专业课程内容的需求。使用该创新型实践课程体系进行学习的过程中，学生可以通过各个环节提升自身的能力，有效地规划学习目标，从而全面提升网络安全综合能力。

如图1所示，课程基础阶段是创新型实践课程体系的重要组成部分，也对后续的专业课程改革起支撑作用。在该阶段，教师需要结合网络空间安全专业课程的实际要求进行教学创新，指导学生掌握有效的实践技能，从而使其成为具备良好解决问题能力的综合人才。在当前互联网发展背景下，网络空间环境和网络内部的数据量正在发生巨大变化，为了满足网络空间变化需求，提高改革的时效性，可以从大数据安全、物联网安全等角度出发，生成创新型实践课程框架，积极进行创新探索。创新实践是专业性课程改革必不可少的一部分，因此，教师在网络空间安全专业课程的教学过程中可以积极组织网络空间安全竞赛等活动，采用创新型的教学方式提高学生的学习主动性，培养学生解决实际问题的综合能力。

（二）构建虚拟仿真实训平台

针对专业课程内容滞后的问题，可以构建与实际教学内容相契合的虚拟仿真实训平台，并以教学内容及时更新为目标，结合基础、实践等知识进一步设计平台。在大数据时代，网络空间安全专业的教学存在一定的风险，教师在教学过程中往往需要引用真实的网络攻击数据，注入某些真实的破坏病毒。在该过程中，一旦出现严重的安全漏洞，可能会导致教学设备损坏，出现教学网络安全危机。为了提高教学内容与实际网络安全问题的衔接性，降低教学风险，教师需要使用虚拟仿真技术模拟网络空间安全专业教学所需的攻击，构建一个综合性较强的虚拟仿真实践、实训平台。

除此之外，为了提高平台与实际内容的一致性，教师需要引入大量有效的网络空间安全资源，设置各种各样的虚拟攻击项目等。密码学、计算机密钥等都是网络空间安全专业课程内容，可以将上述内容相联合，进行实践创新，在保证网络安全的基础上进行实训渗透。

在构建的虚拟仿真实训平台中，学生可以运用学习到的网络空间安全专业知识解决相关问题，模拟真实的应用环境分析网络漏洞，分析攻击来源，有效地进行能力进阶训练。

（三）以赛促学

为了进行有效的竞争，提高学生的学习热情，高校在网络空间安全专业课程改革的过程中需要以赛促学，即定期模拟真实环境开展有效的攻击对抗等比赛，向参赛学生发布相关的比赛任务，由学生进行对抗解决。以赛促学可以给学生提供一个良好的专业知识展示平台，激发学生的自主学习能力，对提高专业课程改革效果十分重要。

為了建设良好的网络空间安全专业课程改革环境，高校可以在专业课程改革中增加投入，建立安全实训室等多功能教室。学生在其中可以独立思考，进行自主学习，锻炼自身的综合实力。在参与比赛的过程中，学生也可以形成良好的竞争关系，共同进行学习，培养正向团队协作意识。不仅如此，高校可以根据自身的人才培养需求创设全新的课程改革模式，制定有效的激励政策，鼓励学生进行深度学习。

（四）校企合作协同育人

网络空间安全专业课程教学主要需要从网络攻击和网络防御两方面入手，涉及的知识内容本身就是一个复杂系统。事实上，网络空间安全专业在实际解决问题方面对学生的能力要求较高，学生需要根据相关知识分析目前存在的安全问题，制定相应的解决方案，从而帮助相关主体进行合理决策。

在应用型人才培养视角下，高校应建立形成完整的学生实践链，保证学生最终的学习效果。高校在后续网络空间安全专业课程改革的过程中可以积极进行校企合作，协同育人，形成适合高校课程发展的有效共存机制，结合高校和企业的学习需求，为学生创设良好的实践环境，开展多维度的融合教学，建立长期的校企合作关系。除此之外，还可以定期对教师进行综合培训，创新实训课程内容，推动课程与实际工作的衔接。各个企业可以为学生创设良好的实训基地，并根据自身对人才的要求培养学生的综合能力，辅助高校加强应用型人才培养。

（五）知识模块化整合

针对专业课程衔接性偏低的问题，高校应整合网络空间安全专业课程和外语、数学、物理等主要基础学科的教学内容，形成多学科知识模块化整合链条，将网络空间安全专业课程涉及的基础知识与专业知识进行深度融合，并在此基础上进行课程改革。学生在处于低年级学习阶段时，应在学习基础性学科的过程中补充网络空间安全专业中实践应用的学习，从而提高专业课程和基础课程内容的衔接程度，同时提升学生的自主学习能力。

另外，同专业的不同课程也要进行知识整合。例如，在网络空间安全专业课程中的加密课程教学改革过程中，可以结合各种各样的安全协议，以密码学为基础进行知识整合，还可以构建许多有效的课程改革模块。其中，物联网安全技术模块可以解决物联网面临的安全威胁，向学生传授各种各样的保护机制；无线网络安全技术模块可以传授与无线网络内部的安全隐患相关的知识，学习与内部信息泄露风险相关的密码。

四、结语

在信息技术飞速发展的背景下，我国对网络空间安全专业性人才的需求越来越大，对其课程建设提出了许多新的要求。但研究表明，目前我国的网络空间安全专业课程的教学效果较差，课程内容以理论为主，忽略了实践部分的课程内容，难以为国家提供相关的网络安全技术人才，因此，急需进行专业课程改革。本文在应用型人才培养视角下，分析了目前网络空间安全专业的课程改革现状，提出了改革的重要性，从多个方面阐述了有效的课程改革策略，以期为提高课程竞争力，保证网络空间安全专业人才质量做出一定的贡献。

参考文献：

［1］ 王娜，洪晟，刘建伟.软件安全访问控制层中数学原理的思政教学——以“软件安全”课程为例［J］.工业和信息化教育，2022（8）：20-23.

［2］ 李古月，胡爱群.网络空间安全专业课程思政教学探索与实践——以东南大学“网络空间安全新进展”课程为例［J］.网络与信息安全学报，2022（2）：183-189.

［3］ 王俊超，姚金阳，单征，等.面向网络空间安全专业的操作系统原理与分析课程“三维立体式”教学改革［J］.计算机教育，2020（10）：121-124，129.

［4］ 吕亮升.应用型高校以就业导向的创新创业教育模式研究［J］.就业与保障，2021（6）：79-80.

［5］ 付绍静，王勇军，刘强，等.面向工程教育认证的网络空间安全人才培养模式研究［J］.内蒙古师范大学学报（教育科学版），2020（4）：35-39.

［6］ 康海燕，孙璇.面向技管双强的信息安全专业及课程体系研究——以北京信息科技大学信息安全专业为例［J］.网络空间安全，2020（6）：85-90.

［7］ 曹洁洁，吴健，赵志平.基于应用型人才培养的近机械类专业工程制图课程教学改革——以三维构形设计在基本体和组合体的应用为例［J］.常熟理工学院学报，2022（5）：111-115.

基金项目：四川省2021—2023年高等教育人才培养质量和教学改革项目（JG2021-999）。

（责任编辑：向磊）