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一、信息安全專業(yè)人才需求
自2014年我國成立由任組長的中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)導(dǎo)小組以來,國家先后提出了一系列政策與法規(guī),在2016年11月7日,中華人民共和國第十二屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十四次會(huì)議上通過了《中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法》。①信息網(wǎng)絡(luò)安全儼然成為國家戰(zhàn)略安全的重要組成部分,受到國家領(lǐng)導(dǎo)層的高度重視,然而信息安全長久以來都受制于高層次創(chuàng)新型人才短缺。②據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的信息統(tǒng)計(jì),每年國內(nèi)各高校培養(yǎng)信息安全畢業(yè)生累計(jì)不超過8萬人,但是信息安全的人才缺口將近50萬人。③據(jù)ISC分析報(bào)告,我國信息網(wǎng)絡(luò)安全人才需求數(shù)量到2020年將超過140萬人。上述數(shù)據(jù)表明,要大力發(fā)展我國的信息網(wǎng)絡(luò)安全事業(yè),人才是關(guān)鍵,培養(yǎng)高素質(zhì)的信息安全專業(yè)人才已成當(dāng)務(wù)之急。④教育是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),公安院校是信息安全人才培養(yǎng)的重要基地,提高我國公安院校學(xué)生的信息網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí),以及對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)和管控能力,已經(jīng)成為我國公安院校必須高度重視的教育問題。其中,如何有效地培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求的、多類型、多層次的高素質(zhì)信息安全專業(yè)人才,特別是具有對(duì)黨忠誠、服務(wù)人民、執(zhí)法公正、紀(jì)律嚴(yán)明職業(yè)素養(yǎng),能夠適應(yīng)公安工作的信息安全專業(yè)人才,已經(jīng)成為我國在公安院校設(shè)置信息安全專業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。⑤2015年6月11日,國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)和教育部發(fā)文,增設(shè)網(wǎng)絡(luò)空間安全一級(jí)學(xué)科,而作為該學(xué)科下設(shè)的六個(gè)方向的信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法,無疑備受關(guān)注。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),⑥截至目前,我國有包括公安院校在內(nèi)的近百所高校建立了本科信息安全專業(yè),其中有21所公安院校設(shè)立了信息安全專業(yè)、有19所公安院校設(shè)立了網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法專業(yè),他們都在不斷探索和研究,初步建立了具有各高校特點(diǎn)的教學(xué)體系。“全國大學(xué)生信息安全競賽”是由國家網(wǎng)信辦和教育部高教司指導(dǎo),⑦教育部信息安全教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主辦,各高校承辦的一項(xiàng)全國性賽事。2008年是第一屆,之后每年舉辦一次,到目前為止已成功舉辦了10屆,參賽作品涵蓋了信息安全領(lǐng)域的各個(gè)方面,充分展現(xiàn)了信息安全領(lǐng)域的新成果、新技術(shù)和創(chuàng)新型應(yīng)用實(shí)踐。中國刑事警察學(xué)院是我國第一個(gè)設(shè)立信息安全專業(yè)的本科公安院校并率先設(shè)立了網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法專業(yè),在全國組織了“主任論壇”、“教師研修班”和“電子數(shù)據(jù)取證競賽”等專業(yè)活動(dòng),具有較強(qiáng)的專業(yè)引領(lǐng)和示范作用。電子科技大學(xué)也是我國較早設(shè)立信息安全專業(yè)的高校,還承辦了首屆全國大學(xué)生信息安全競賽。兩所高校在信息安全領(lǐng)域合作開展了“基于學(xué)科競賽的信息安全創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式”教學(xué)項(xiàng)目的研究,總結(jié)了兩所高校參加歷屆全國大學(xué)生信息安全競賽過程中的經(jīng)驗(yàn)體會(huì),并將其應(yīng)用于教學(xué)改革中去,逐步形成了“教學(xué)—實(shí)踐—競賽”三位一體的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。在新的形勢下,有必要梳理,以便于提升專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,把全國大學(xué)生信息安全競賽引領(lǐng)信息安全專業(yè)教學(xué)體系建設(shè)的意義充分體現(xiàn)出來。
二、公安院校信息安全人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀與思路
信息網(wǎng)絡(luò)安全人才需要具備攻與防的完備技術(shù)閉環(huán),中國刑事警察學(xué)院和電子科技大學(xué)已經(jīng)初步具備了良好的學(xué)術(shù)與人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的積累,組建了良好的人才培養(yǎng)體系,但是依然存在諸多問題。例如,過于注重于課堂理論教學(xué),欠缺實(shí)踐能力的培養(yǎng),沒有達(dá)到知識(shí)與實(shí)踐深度融合的目標(biāo),忽略了整體的信息網(wǎng)絡(luò)安全能力培養(yǎng);⑧相關(guān)課程任課教師之間、任課教師與實(shí)驗(yàn)教師之間的溝通不夠,先修課程與后續(xù)課程的銜接較差,使得學(xué)生缺乏知識(shí)整體性認(rèn)識(shí),使學(xué)生難以構(gòu)建起創(chuàng)新型的思維方式;同時(shí),信息安全專業(yè)是一門迅速發(fā)展的應(yīng)用型專業(yè),兩所高校并未完全將最新的技術(shù)、研究成果、應(yīng)用案例引入信息安全專業(yè)的課程教學(xué)當(dāng)中,致使學(xué)生所學(xué)的課程和專業(yè)知識(shí)陳舊、面窄、實(shí)操性差,同時(shí)創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少,導(dǎo)致人才培養(yǎng)與需求脫節(jié),難以滿足當(dāng)今社會(huì)和公安工作對(duì)信息安全人才的需要。全國大學(xué)生信息安全競賽為信息安全專業(yè)提供了一個(gè)培養(yǎng)良好專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新思維的平臺(tái)。基于上述現(xiàn)狀,為培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)際操作、創(chuàng)新開拓、獨(dú)立思考等能力,項(xiàng)目組圍繞信息安全競賽構(gòu)建了“教學(xué)—實(shí)踐—競賽”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,如圖1所示。這一模式是以學(xué)科競賽為導(dǎo)向的信息安全專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。基于螺旋漸進(jìn)的教學(xué)方法,從容災(zāi)恢復(fù)、系統(tǒng)維護(hù)、審計(jì)評(píng)估、應(yīng)急處理等專業(yè)能力培養(yǎng),到技術(shù)創(chuàng)新、寫作表達(dá)、工程實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合能力培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)了“教學(xué)—實(shí)踐—競賽”三位一體的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的要求。
三、以學(xué)科競賽為牽引的信息安全創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的課程建設(shè)
電子科技大學(xué)的做法值得公安院校借鑒和學(xué)習(xí)。他們在全校范圍內(nèi)創(chuàng)新性地開設(shè)了“全國大學(xué)生信息安全競賽挑戰(zhàn)性課程”,該課程內(nèi)容以競賽的作品賽和技能賽兩個(gè)模塊為載體,從實(shí)用和創(chuàng)新的挑戰(zhàn)性問題切入,培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際需求出發(fā)綜合運(yùn)用知識(shí)體系解決問題的能力。該課程以挑戰(zhàn)性問題的分析與選題、核心算法設(shè)計(jì)、文檔設(shè)計(jì)與總結(jié)三大模塊為教學(xué)內(nèi)容。在挑戰(zhàn)性問題的牽引下,采用生物識(shí)別、通信加密、區(qū)塊鏈、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)攻防及漏洞發(fā)掘等支撐技術(shù),實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生在信息安全領(lǐng)域攻防兼?zhèn)涞膭?chuàng)新能力。該課程的主要內(nèi)容如下:1.競賽主題分析與選題模塊:本模塊從全國大學(xué)生信息安全競賽的基本理念、獲獎(jiǎng)分析開始講解,詳細(xì)分析了近年全國大學(xué)生信息安全競賽獲獎(jiǎng)的題目類型、特點(diǎn)及涉及的知識(shí)基礎(chǔ),依據(jù)歷屆《全國大學(xué)生信息安全競賽參賽指南》和《全國大學(xué)生信息安全競賽章程》中的相關(guān)要求,進(jìn)行系統(tǒng)介紹,讓學(xué)生全面了解競賽。2.核心算法設(shè)計(jì)模塊:包括了作品賽和技能賽所需要的主要技術(shù)和算法,具體內(nèi)容如下:(1)生物識(shí)別算法,生物識(shí)別是全國大學(xué)生信息安全競賽的核心技術(shù)之一,結(jié)合歷年獲獎(jiǎng)作品對(duì)其實(shí)現(xiàn)框架、主要階段進(jìn)行介紹。(2)通信加密算法,包括DES、RSA、AES、國密算法與算法輔助工具開發(fā)、攻擊防御安全性分析等。(3)區(qū)塊鏈技術(shù),通過對(duì)區(qū)塊鏈核心技術(shù)的介紹、偽造區(qū)塊攻擊的模擬幫助學(xué)生更好的理解和掌握區(qū)塊鏈技術(shù)。(4)深度學(xué)習(xí)算法,這是信息安全競賽常用的技術(shù)之一,結(jié)合歷屆信息安全競賽的獲獎(jiǎng)作品進(jìn)行分析,對(duì)線性分類、得分函數(shù)、損失函數(shù)、softmax分類器、最優(yōu)化問題進(jìn)行詳細(xì)的講解。(5)數(shù)據(jù)庫技術(shù),設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫,且對(duì)針對(duì)數(shù)據(jù)庫的攻擊以及相應(yīng)的防御方法進(jìn)行介紹與實(shí)踐,如SQL注入攻擊與防御等。(6)網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù),針對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)或者企業(yè)計(jì)算機(jī)遭遇的攻擊,采用相應(yīng)的攻防手段,保護(hù)用戶的信息安全。(7)漏洞發(fā)掘技術(shù),針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的攻防數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和發(fā)掘。3.文檔設(shè)計(jì)及總結(jié)模塊:對(duì)全國大學(xué)生信息安全競賽管理體系和比賽策略的講解,主要是介紹競賽作品開發(fā)過程中的需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與測試流程和規(guī)范要求。重點(diǎn)介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟,設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告、測試報(bào)告、作品簡介的撰寫基本要求,設(shè)計(jì)與總結(jié)報(bào)告示例,以及全國大學(xué)生信息安全競賽中應(yīng)注意的一些問題。電子科技大學(xué)自開設(shè)該課程以來,已在全國大學(xué)生信息安全競賽中獲得50余項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng),獲獎(jiǎng)數(shù)量全國第一。這表明電子科技大學(xué)的信息安全專業(yè)以學(xué)科競賽為牽引,以“全國大學(xué)生信息安全競賽挑戰(zhàn)性課程”內(nèi)容建設(shè)為載體,在培養(yǎng)攻防兼?zhèn)涞男畔踩珓?chuàng)新人才模式探索方面已邁出實(shí)質(zhì)性步伐,并取得了顯著成效。從電子科技大學(xué)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程建設(shè)可以看出,由于全國信息安全競賽所有獲獎(jiǎng)的作品都是國內(nèi)各高校最新研究領(lǐng)域、研究內(nèi)容與研究成果的縮影。通過對(duì)競賽作品的分析、相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的講解,讓學(xué)生真正了解了信息安全領(lǐng)域最前沿的技術(shù)和方法。累累碩果告訴我們,一門創(chuàng)新課程的高質(zhì)量建設(shè),完美展現(xiàn)了信息安全專業(yè)的前沿知識(shí)和能力,對(duì)信息安全專業(yè)的人才培養(yǎng)可謂是創(chuàng)新引領(lǐng)全國呀!對(duì)于公安院校培養(yǎng)應(yīng)用性創(chuàng)新人才,具有極其重要的借鑒作用。中國刑事警察學(xué)院雖然沒有針對(duì)信息安全競賽的課程,但在信息安全專業(yè)課程建設(shè)方面,也融入了信息安全競賽中涉及公安應(yīng)用的內(nèi)容,還增加了專業(yè)課程的綜合訓(xùn)練。綜合訓(xùn)練內(nèi)容把課程的應(yīng)知應(yīng)會(huì)結(jié)合該課程相關(guān)的新技術(shù)、新知識(shí)來設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容,這些新技術(shù)、新知識(shí)很多是教師參考信息安全競賽內(nèi)容設(shè)定的,可以說信息安全競賽引導(dǎo)著信息安全專業(yè)的課程建設(shè)。
四、依托信息安全競賽,全方位提升創(chuàng)新型人才的綜合素質(zhì)
依托全國大學(xué)生信息安全競賽建立的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,主要從以下幾個(gè)方面全面提升創(chuàng)新型人才的綜合素質(zhì)。
(一)通過比賽氛圍,激發(fā)自我學(xué)習(xí)的積極性
學(xué)生參加全國大學(xué)生信息安全競賽,通過社會(huì)信息安全挑戰(zhàn)性的熱點(diǎn)問題吸引學(xué)生參與,電子科技大學(xué)所設(shè)計(jì)的競賽主題是以近幾年信息安全三大會(huì)議和國內(nèi)外相關(guān)信息安全產(chǎn)品為研究點(diǎn),深入調(diào)研分析其優(yōu)缺點(diǎn),最終設(shè)計(jì)出新穎、實(shí)用的主題,多學(xué)科知識(shí)的集成和應(yīng)用作為支撐,使學(xué)生在完成挑戰(zhàn)性任務(wù)的過程中獲得成就感,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
(二)拓寬知識(shí)面,掌握新興技術(shù)
信息安全競賽的獲獎(jiǎng)作品一般都是采用新興的技術(shù)來解決社會(huì)信息安全應(yīng)用領(lǐng)域中的實(shí)際問題,具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性和應(yīng)用性。所以信息安全競賽既不是單純對(duì)理論知識(shí)掌握程度的競賽,也不是對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證的競賽,而是一個(gè)需要參賽團(tuán)隊(duì)對(duì)最新技術(shù)的調(diào)研、學(xué)習(xí)與實(shí)踐的競賽,團(tuán)隊(duì)不僅需要靈活掌握和運(yùn)用與信息安全相關(guān)的知識(shí),還需要更好地融入新技術(shù)解決問題,進(jìn)而拓寬學(xué)生的知識(shí)面和對(duì)新興技術(shù)的掌握能力,為社會(huì)培養(yǎng)急需的信息安全創(chuàng)新型人才。
(三)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)
團(tuán)隊(duì)建設(shè)也是能否獲得預(yù)期結(jié)果的決定因素之一。一個(gè)參賽隊(duì)伍不超過4人,其中一人為組長,組長負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)的各項(xiàng)參賽事宜,包括組隊(duì)、報(bào)名、賽前準(zhǔn)備、培訓(xùn)、賽后總結(jié),以及與組委會(huì)秘書處聯(lián)系等等。因此組長的選擇至關(guān)重要,除了掌握必要的專業(yè)技能外,組長還須具備領(lǐng)導(dǎo)力、執(zhí)行力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)、激勵(lì)等個(gè)人綜合能力。從團(tuán)隊(duì)的設(shè)置來說,組長的技術(shù)技能不見得是最好的,但一定是最能調(diào)動(dòng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)積極性的。組長需要了解每個(gè)組員的特點(diǎn),知人善用才能事半功倍。最理想的團(tuán)隊(duì)配置是:一人領(lǐng)導(dǎo)能力強(qiáng),一人專業(yè)技術(shù)好,一人協(xié)調(diào)能力強(qiáng),一人踏實(shí)肯干、細(xì)致認(rèn)真,再加上優(yōu)秀的指導(dǎo)教師對(duì)參賽作品內(nèi)容的指導(dǎo),參賽團(tuán)隊(duì)就能克服一切困難,獲得成功。
(四)鍛煉參賽學(xué)生的競爭能力和抗壓能力
信息安全競賽是全國性的比賽,就作品賽而言,電子科技大學(xué)校內(nèi)的初賽要求參賽團(tuán)隊(duì)面對(duì)信息安全領(lǐng)域教師進(jìn)行答辯,答辯環(huán)節(jié)、提問環(huán)節(jié)都是對(duì)參賽團(tuán)隊(duì)心理素質(zhì)的挑戰(zhàn),如果能順利晉級(jí)全國決賽,面對(duì)全國信息安全領(lǐng)域的專家評(píng)委,參賽項(xiàng)目的答辯、作品的講解等環(huán)節(jié)的考驗(yàn)將比校內(nèi)比賽更加具有挑戰(zhàn)性。競賽過程難免出現(xiàn)各種問題與困難,但是如果能通過這些嚴(yán)峻的考驗(yàn),將大幅提升參賽學(xué)生的心理素質(zhì)、提升學(xué)生的競爭能力和抗壓能力。
五、總結(jié)
本文重點(diǎn)介紹了中國刑事警察學(xué)院和電子科技大學(xué)合作研究并在電子科技大學(xué)進(jìn)行試點(diǎn)的“基于學(xué)科競賽的信息安全創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究”項(xiàng)目,旨在通過培訓(xùn)和競賽,培養(yǎng)信息安全專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及理論與實(shí)際相結(jié)合的學(xué)風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì),有助于推進(jìn)高等院校素質(zhì)教育工作的展開,對(duì)我國信息安全專業(yè)建設(shè)具有十分重要的作用,對(duì)促進(jìn)公安院校信息安全專業(yè)和網(wǎng)絡(luò)安全與執(zhí)法專業(yè)的人才培養(yǎng)也具有重要的借鑒意義。
作者:王瑞錦 秦玉海 單位:電子科技大學(xué)信息軟件工程學(xué)院 中國刑事警察學(xué)院