面向网络安全人才实践能力培养的大学生团队学习模式研究

何皓怡　韦丽娟　何永波　张海志

摘要：论文针对当前网络安全人才培养过程中所面临的主要问题，结合行业中对网络安全人才知识、能力及相关素质的需求情况，基于团队学习的相关理论和方法，提出了“面向网络安全人才实践能力培养的大学生团队学习模式”，并对该模式的实施步骤、要点及成效情况进行了介绍，以为高校网络安全人才的培养提供参考。

关键词：团队学习；网络安全；实践能力；大学生；人才培养

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）14-0126-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID） ：

0 引言

近年来，随着全球数字化产业的蓬勃发展，相关网络安全事件也随之增加，个人、企业及国家对这一领域的关注度不断提升。我国为应对日益严峻的网络安全威胁，相继颁布实施了《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》以及网络安全等级保护等一系列法律法规和制度标准。国内企事业单位对网络安全人才的需求也迅速提高，网络安全人才供不应求，出现了结构性短缺。各高等院校也在努力加强网络安全学科专业建设和人才培养，合理规划和设置相关课程，创新教学模式，以为产业发展提供高素质人才。

1 当前网络安全人才培养面临的主要问题

1.1 网络安全产业人才整体供需仍然失衡

据相关机构测算，2020年我国网络安全从业人员需求数量为155万人，2027年为327万人[1]。按照相关数据推测，2023年网络安全相关专业的毕业人数规模仅在3.2万左右[2]，当前院校供给的网络安全人才在数量上远远不能满足我国网络安全产业发展的需要。

1.2 网络安全实践型人才仍然短缺

随着《网络安全法》《数据安全法》《个人信息保护法》等法律法规的相继颁布实施，以及各级各类网络安全攻防演习活动的常态化开展，给企事业单位的数据安全合规体系构建及系统性网络安全能力提升提出了新的要求。安全服务工程师、安全运维工程师、渗透测试工程师以及数据安全工程师等岗位是企事业单位的主要需求岗位，这些岗位都与网络安全实战应用紧密相关，对安全合规、运营、攻防一体知识和技能都有非常具体的要求。

1.3 院校在网络安全相关专业建设及人才培养方面还较为滞后

有调研发现，院校在网络安全相关专业建设及人才培养方面仍存在一些问题，如一些院校在课程设置上还不够合理，与产业的实际需求脱节；教师缺乏相关知识及实践经验，工程实践能力偏弱；学生实习和实践机会少，攻防实战能力不强等[2]。部分院校在网络安全人才培养实践体系建设方面仍有较大加强空间。

2 学习团队创建的理论与方法

桑新民认为团队学习是个体学习与协作学习的整合与升华，是在有序化的分工和密切合作中进入高效率的整体学习状态，凝聚和创造出一个作为整体存在的团队学习主体，获得个体学习与协作学习都无法比拟的学习成效[3]。李栓久等认为团队学习是以个人学习为基础的集体学习，它能最大限度地发挥了成员的交互作用和群体效应，使学习行为更有效[4]。彼德·圣吉认为团队学习模式就是通过集体学习来更好地完成学习任务，并达到团队共同的学习目标[5]。郭卉等认为大学生在科创团队模式中学习的过程经历了“合法的边缘参与”和“践行专业身份”两个阶段，这一模式能有效培养创新人才[6]。林开荣等提出了新工科背景下的互助互督团队学习模式，实践表明该模式对改善大学生学习过程的表现和提升最终的学习成效具有显著的作用[7]。闫峰等提出了基于学科竞赛的大学生学习团队建设方案，促进了学生的沟通合作精神的培养，有效提高了学科竞赛成绩和学校的声誉[8]。可见，通过组建学习团队，形成团队内聚力，团队成员共同协作，可共享学习资源、共闯学习难关、共同参加专业学科竞赛提升专业技能、共创学业成就。团队学习的相关理论和实践经验，能为网络安全人才培养带来一些新的思路和方法。

3 面向网络安全人才实践能力培养的大学生团队学习模式构建

3.1 建立学习团队促进网络安全人才实践能力培养的原因分析

当前，为发现和培养网络安全领域的人才，国内相关机构组织举办了各类网络安全赛事；另外，为评估企事业单位的网络安全防护能力，各级各类网络安全攻防演练活动的开展也逐步走向了常态化。这些赛事和活动为学生的学习实践提供了大量的机会，有利于提升其攻防实战能力。然而，部分院校仍因实验设备缺乏、师资力量短缺等问题难以有效开展网络安全人才培养工作。在此，尝试通过建立学习团队，以达到培养网络安全人才实践能力的目的，主要原因如下：

1） 网络安全人才培养具有多学科交叉、专业知识涉及面广等特点，另外，由于在实战过程中，各种网络安全漏洞层出不穷，学习内容也更新迅速，这对学生的知识和能力提出了更高的要求。为应对不断增加的学习内容和学习压力，学生需要从孤独的个体学习者转变成坚忍的团队学习者。通过创建学习团队，开展协作学习，利用成员间的互通有无、互相帮助来促进其知识和能力的发展，提升学生学习的自主性和学习的效率，使学生能在网络安全领域迅速把握机遇加入赛道，以适应产业发展的需求。

2）《 工程教育认证通用标准》中特别强调培养学生“解决复杂工程问题的能力”。在网络安全人才培养的过程中，面对日益复杂的网络系统，如何培养学生分析复杂网络架构与行为的能力，以及解决实际网络安全问题的能力，是一个值得关注的重要议题。有学者认为，网络技术领域大量的复杂工程问题需要协同合作才能完成[9]。然而，基于项目的协作问题解决过程，要经历问题的分解与集成、解决方案的共享协商、冲突协调、利益的权衡与妥协以及方案的测试与修正等，这对学生的协作能力及团队意识等都提出了较高的要求。

3） 网络安全比赛及网络安全攻防演习活动是检验和提升网络安全人才实战能力的有效方式，这些活动多要求以团队的形式参与。在优秀的团队中，成员们五花八门各有所长，在比赛中又能各司其职配合默契解决问题。因此，在网络安全人才培养过程中，可以网络安全比赛及攻防演习活动为导向，通过团队学习的方式，有意识地去提升和培养学生的相关知识和能力。

3.2 模式构建

综合以上分析，本文构建了“面向网络安全人才实践能力培养的大学生团队学习模式”，如图1所示。

基于面向网络安全人才实践能力培养的大学生团队学习模式，以网络安全比赛及攻防演习活动为导向，重在培养学生的网络安全实践能力；以专题汇报研讨交流为核心，激发学生学习的主动性和积极性；并在教师和行业专家的指导下来开展各项活动。

1） 学习观摩，确定意愿。通常，本科生从大一开始即可通过观摩团队的相关活动以及与学长进行交流，来了解团队目标和团队的活动情况，以确定加入团队的意愿。

2） 团队互助，专项训练。加入团队后的学生作为“新队员”编入各个学习小组中，此时“新队员”即获得了在团队中学习和实践的合法身份，需遵守团队纪律，并在资源和机会等方面获得了团队的认同与共享。他们将在学长和教师的指导下，基于团队提供的学习计划，利用团队中共享的学习资源，自主学习网络安全攻防技术，遇到问题可以与团队成员交流解决。在此情境下，有利于减轻学生学习的孤独感和挫折感，并从团队中获得接纳感和归属感。在团队成员的激励和帮助下，学生能完成相应的学习内容，逐步提升个人的相关知识和能力。

3） 专题汇报，研讨交流。在该模式中，周期性的专题汇报活动是团队建设的核心，通过专题汇报有利于学生之间的交流学习，同时，也有利于教师对学生的学习情况进行评价和诊断。教师会在每学期初给各个学习小组分配专题汇报任务。专题内容主要为网络安全攻防演习中涉及的相关技术，如攻击方的信息收集、SQL注入、文件上传、远程代码执行、权限提升、横向移动、代码审计等技术；防守方的日志分析、系统加固、防火墙技术、应急响应以及溯源反制等技术。每周在固定的时间安排学习小组在整个学习团队中汇报指定的任务内容，并进行案例的实操演示。汇报过程中进行即时的讨论和交流，制造认知冲突，对相关观点提出疑问和补充建议，让学生发现自己在学习过程中存在的不足，促进其学习的积极性以加深对相关知识和技术的认识和掌握。

4） 教师监督指导，行业专家引领。各个学习小组的专题汇报实质上也是阶段性学习成果汇报，教师通过观摩汇报活动，可较好掌握学生的学习情况，以进一步地督促和指导学生。另外，团队还会邀请行业专家以讲座或交流的形式参与团队学习活动中来，为团队带来行业的新动向，注入新知识、新思想，为学生树立正确的网络安全观，进一步促进团队及其成员的发展。

5） 参加攻防演习或比赛。当学生具备了一定的知识和能力以后，即可组建队伍参加攻防演习或比赛。每支队伍一般以“以老带新”的形式组建。“新队员”在共同体中参与实践活动，开始都是以边缘性参与的方式来进行学习的。在团队开展一些活动时，“新队员”只能承担一些比较简单的任务。如在网络安全攻防演习活动中，“新队员”常被安排做一些信息收集、漏洞报告撰写与提交等较为简单的工作，通过参与其中可以让“新队员”获得锻炼并加速其成长。每次比赛或攻防演习后，团队内部会组织召开总结会，让获取较好成绩的队伍分享相关经验。经历过攻防演习或比赛，学生对网络安全实战性技能有了更为深切的体会和认识，更能针对自身现状进行查缺补漏调整学习策略，进入更高级技能的训练阶段。在团队的支持和帮助下，通过自身的不断学习和实践，“新队员”不断提高了自己在实践活动中的参与程度，最终从“边缘性参与”走向了“充分参与”，成长为了队伍的主力。彼时的“新队员”此时已变成了“老队员”，还需承担“师傅”的责任去指导新队员学习，通过以老带新的方式去维持整个团队长期有效的运行，在此过程中，学生的沟通协调能力、组织管理能力、团队的责任心和事业心等也得以培养和提升。

4 该模式实施的成效

4.1 学生的自我效能感得以增强

在实施“面向网络安全人才实践能力培养的大学生团队学习模式”过程中，通过随机访谈并观察学生日常的学习行为及表现情况，分析收集到的反馈信息表明，学生学习的自我效能感得以增强，学习的主动性提升显著。有学生表示因为在学习团队中有老师和学长的带领和帮助，在学习过程中如果遇到问题可以向他们请教，减少了学习的挫折感，少走了很多弯路，对学习更有信心了。还有学生表示因为能有机会参加网络安全攻防演习，能为相关单位的网络安全防护做一些贡献，在此过程中意识到了自己的价值和能力，也收获了自信心和自豪感。

4.2 学生的实践能力和团队协作显著提升

以网络安全比赛和网络安全攻防演习活动为导向，组建学习团队，形成师生学习共同体。通过专题汇报的形式，开展学习交流，激发了学生学习的内驱力。在开展团队学习活动的过程中，学生为了能够顺利演示网络攻防相关实验并完成汇报任务，会积极查阅资料学习相关知识或请教学长、老师解决问题，在此过程中，学生的相关知识得到增长，其动手实践能力、解决问题的能力得以提升，团队协作意识也得以增强。

4.3 学生在网络安全比赛或攻防演习活动中取得了一定的成绩

经过在该模式上的积极探索与实践，我们的学习团队建设和人才培养已经取得了一些初步的成效，所培养的学生在各级各类网络安全攻防演习、网络安全比赛、网络技术大赛等活动中取得了一些成绩，部分毕业生也成功入职到企事业单位中从事网络安全相关工作。

5 总结

本文针对当前网络安全人才培养过程中所面临的主要问题，结合行业中对网络安全人才知识、能力及相关素质的需求情况，基于团队学习的相关理论和方法，提出了“面向网络安全人才实践能力培养的大学生团队学习模式”并进行了相关实践，取得了较好的育人成效。希望本文的相关理论和实践经验，能为当前网络安全人才的培养提供一些参考和借鉴。

参考文献：

[1] 教育部高等学校网络空间安全专业教学指导委员会.2022网络安全人才实战能力白皮书攻防实战能力篇[EB/OL].https：//www.1848.cn/doc/184362.html，2022-10-1.

[2] 工业和信息化部人才交流中心.网络安全产业人才发展报告（2023 年版）[EB/OL]. https：//www. renrendoc. com/paper/294503723.html，2023-9-1.

[3] 桑新民.学习究竟是什么？：多学科视野中的学习研究论纲[J].开放教育研究，2005，11（1）：8-17.

[4] 李栓久，陈维政.个人学习、团队学习和组织学习的机理研究[J].西南民族大学学报（人文社科版），2007，28（9）：214-218.

[5] 彼得·圣吉. 第五项修炼：学习型组织的艺术与实务[M]. 郭进隆，译.上海：上海三联书店，1994．

[6] 郭卉，韩婷，黄刚.科研实践共同体与拔尖创新人才培养：大学生在科技创新团队中的学习经历探究[J].高等工程教育研究，2016（6）：42-47.

[7] 林开荣，陈宁，王云超，等.新工科背景下互助互督团队学习模式研究[J].集美大学学报（教育科学版），2021，22（2）：81-88.

[8] 闫峰，郑燕，史瑞民，等.基于学科竞赛的大学生学习团队建设的探索与实践[J].邯郸职业技术学院学报，2021，34（1）：83-85.

[9] 徐明.新工科与网络工程专业发展战略研究[J].广东工业大学学报，2018，35（3）：24-28.

【通联编辑：王 力】

基金项目：2023 年度广西高等教育本科教学改革工程项目《“新工科+工程教育认证”背景下地方本科院校网络工程专业建设的探索与实践》（编号：2023JGB391） ；2022 年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目教育信息化专项项目《高校IPv6 规模化安全部署与应用研究》（编号：2022XXH0006）