新工科背景下的信息安全专业建设和人才培养探索
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摘要：分析新工科背景下信息安全专业建设面临的形势和问题，结合该专业的建设过程探讨信息安全专业的建设思路和目标，提出符合院校实际的建设方案和发展方向。
关键词：新工科；信息安全；培养方案；培养目标；工程实践
中图分类号：C962 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2019）01-0068-03
在“十三五”国家战略性新兴产业发展规划中，对信息安全等新一代信息技术产业的发展做了明确部署和规划，指出：信息安全产业对于保障物联网、云计算、大数据、人工智能等战略性新兴产业的信息网络安全和稳定发展，具有举足轻重的作用。由此可见，网络安全战略已经提升至相当高的高度，也事关国家安全层面。尽快培养高素质的信息安全人才队伍，也成为我国经济社会发展和信息安全体系建设中的一项长期性、全局性和战略性的任务[1]。相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才，他们不仅在某一学科专业上学业精深，而且还应具有“学科交叉融合”的特征；他们不仅能运用所掌握的知识去解决现有的问题，也有能力学习新知识、新技术去解决未来发展出现的问题；他们不仅在技术上优秀，同时懂得经济、社会和管理，兼具良好的人文素养[2]。信息安全是一门涉及数学、密码学、计算机科学与技术、通信工程、控制理论、人工智能、安全工程、人文科学等诸多学科的综合性、多交叉学科。信息安全本身又是一项系统工程，涵盖面较为广泛，包括信息基础设施建设、网络与系统的构造、信息系统与业务应用系统的开发、信息安全管理体系、信息安全的法律法规等。信息安全技術涉及信息技术的各个层次[3]。长期以来，我国信息安全专业存在着封闭和保守的特点，具体体现在：长期按照单一学科模式进行建设；学科之间、专业之间的交叉融合度不高；与产业和企业的沟通互动偏少；课程体系中涉及知识面陈旧而庞杂；未能及时接纳产业前沿技术；培养过程和模式守旧，不能满足学生个性化、差异化的发展需求等[4]。从信息安全的学科特点和涵盖技术来看，其具备新兴产业和新经济背景下发展“新工科”的特点，应以产业需求为导向，强调跨界交叉融合的专业知识，培养符合新工科要求的合格信息安全人才。
一、信息安全专业的建设目标
信息安全专业人才的培养应面向全国，满足区域经济发展要求，注重创新意识培养，强调工程实践能力，紧密结合行业应用，培养信息安全领域的创新型高级工程技术人才。除此以外，制定信息安全专业的人才培养方案时，应充分考虑培养适合新经济发展需要的“新工科”人才要求，以工程教育认证标准为导向，着力培养学生的自我学习能力，让其在更广泛的专业交叉和融合中学习。应坚持走校企合作、协同创新的人才培养之路。采用包括创新人才层次培养、项目合作开发、专业共建等多种融“工程实践+创新意识”于人才培养全过程的“卓越工程师”人才培养模式。
二、面向新工科的信息安全专业建设思路
要达到满足工程教育认证标准、面向新工科的信息安全专业人才培养目标，需要的支撑条件有：（1）需要有一支业务和教学能力强的师资队伍。信息安全作为新兴专业领域，技术更新较快，设计专业领域较广，本专业的发展离不开一支优秀的教学队伍，这支队伍的教师应来自计算机科学与技术、信号与信息系统、软件工程、数学等不同专业领域，充满活力且创新能力较强，有良好的合作精神，知识结构合理，理论与实践并重，教风端正。（2）需要建设能满足实践能力培养的专业实验室。信息安全专业人才的实践能力分五大模块，分别是软件系统实践能力、硬件系统实践能力、密码学实践能力、网络安全实践能力、信息内容安全实践能力[3]。其中软件和硬件系统实践能力培养可在传统的基础实验完成，但其他三项实践能力培养则需要专业实验室的支持。（3）需要突出多学科交叉融合的理论知识体系。该知识体系不仅涵盖信息安全领域的专业知识，还应涵盖人文社会科学知识、工程技术知识等在内的符合“新工科”人才需要的理论知识体系。（4）需要一套满足“新工科”人才工程实践能力培养的实践教学体系来支撑。要培养“新工科”人才，需强调工程实践能力的培养。在已有传统的基础实验、专业实验、课程设计和毕业设计等实践能力培养形式的基础上，进行改革和创新，将工程实践能力培养贯穿于人才培养全过程。
三、面向新工科的信息安全专业建设
（一）确定面向新工科的信息安全专业人才培养目标
培养目标是对本专业毕业生在毕业后5年左右能够达到的职业和专业成就的总体描述。面向新工科的信息安全专业人才培养目标应符合所在高校的定位，适应区域经济发展需要，明确主要的就业领域与性质、竞争优势，以及毕业后5年左右事业发展预期。除此以外，培养目标应具体、能够分解落实，并能有效地指导培养过程。以郑州大学为例，在“双一流”建设的关键时期，信息安全专业培养素质、知识、能力全面发展，具有自然科学、人文科学和信息科学基础知识，掌握信息安全领域的基本理论、基本技术和基本应用，具备信息安全技术开发和应用服务工作能力，具有可持续发展能力和创新应用能力，有一定国际视野，能胜任信息安全系统的设计、开发、操作管理，以及相关行业领域信息安全应用开发和管理等工作的创新型高级工程技术人才。
（二）制定面向新工科的信息安全专业理论课程体系
体现新工科特色，对接工程教育认证标准的12项指标，设计毕业要求后，将每项毕业要求分解为可考核的指标点，建立指标点与教学活动之间的关联关系，形成课程目标与毕业要求达成度的关联。结合毕业生评价标准，坚持体现以学生为本，规划和落实产出导向策略，把教学在学生身上产生的能力作为课程教学目标达成的度量。详细分析学科基础平台课、专业共享课、专业方向课对毕业要求的贡献度。在对毕业要求详细分解和研究后，给出理论课程体系如图1所示。
（三）建立面向新工科的信息安全专业实践能力培养体系 以学生为本、能力产出为核心，构建支撑基本实践、专业实践、创新创业和社会适应4层能力体系的实践教学体系。研究将工程实践能力培养贯穿于人才培养全过程的具体实施方法，探索创新创业意识培养的策略和办法。分析实践培养体系对人才培养目标实现的贡献度，细化实践培养体系中基础实验、课程设计、认知实习、项目实训、工程实践和毕业设计的目标。在此基础上，郑州大学信息安全专业的实践教学体系包括基础实验、专业实验、综合创新性实验；认知实习、专业实习、工程实践和毕业设计等环节，“分层次”设计实验环节，并将工程实践能力培养分“四个环节一条主线”贯穿于人才培养全过程。设计比较合理，体系较为完备。实践能力培养体系如图2所示。
（四）给出切实可行的实验室建设方案
专业实验室建设是保障信息安全人才工程实践能力培养的根本，进行实验室建设规划时，应充分考虑学校现有资源，提高仪器设备的使用效率，做好实验教学资源整合优化和共享平台建设工作。建设实验室时，应充分考虑人才培养目标实现的需求，以满足课程实验、课程设计、专业实习、工程实踐等实践环节的需要为目的进行建设。
（五）建立健全、持续的教学过程质量监控机制
对教学质量信息进行收集与分析，在此基础上认真分析教学质量存在的主要问题和产生问题的主要原因，由分管监控工作的主要负责人牵头，必要时组织专家论证，提出改进教学质量的整改意见。通过教学工作例会、教学工作简报与督导工作简报、教学事故处理等方式将教学信息及时反馈给相关单位与部门，督促教学问题尽快解决。各主要教学环节应有明确的质量要求，通过课程教学和评价方法促进达成培养目标，根据情况调整课程体系，并定期进行教学质量评价。
（六）探索毕业生跟踪反馈机制
这是深化教育教学改革的必然要求。毕业生的质量直接关系到专业的教育质量、信誉和知名度，也关系到更好地向用人单位输送合格的高素质工程技术人才。
（七）探索创新创业能力培养办法
在当前“大众创业，万众创新”的背景下，新工科人才也应具备一定的创新和创业能力。要将该指导思想切实贯穿到信息安全专业人才的培养过程中，应在培养方案中体现创新创业意识培养，给出创新创业学分置换的办法和政策，引导广大学生积极参与各类科技竞赛和创新创业活动，不断提高人才的培养质量和就业竞争力。特拟定课外培养计划表，鼓励学生积极参加创新创业活动，提高创新创业能力。学生参加表格中（但不仅限于）列出的竞赛或创业活动获奖后，经教学管理部门认定通过后，可置换相应的学分，并规定最多可置换6学分。
四、结语
在国家大力推进“新工科”建设和郑州大学“双一流”大学建设关键时期的双重背景下，结合信息安全专业的建设实际，深入分析其建设背景和基础后，充分考虑新工科建设的新需求，对该专业的建设目标、建设思路和建设方案进行讨论，明确了专业建设和发展的方向，探索出一套适合郑州大学信息安全专业的人才培养模式及初步方案，将在此基础上不断进行改革和实践，为满足国家尤其是中原地区经济发展对信息安全人才的需求做出应有的贡献。
参考文献：
[1]沈昌祥.加强信息安全学科、专业建设和人才培养[J].计算机教育，2007，（19）：6.
[2]吴爱华，侯永峰，杨秋波，郝杰.加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究，2017，（01）：1-9.
[3]王昭顺.“信息安全”本科专业人才培养的研究[J].计算机教育，2006，（10）：73-75.
[4]封化民.人才培养：网络空间安全保障体系的关键环节[J].信息安全与通信保密，2014，（05）：22-25.
[5]教育部高等学校信息安全专业教学指导委员会.高等学校信息安全专业指导性专业规范[Z].2014，04.
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