新工科背景下网络安全产业学院的构建路径与实践探索
冯玉明 谢先阳 闫东方 代祥光
重庆三峡学院
一、引言
步入21 世纪之后,新一轮科技革命以及产业变革呈现出加速演进的态势,人工智能、大数据、物联网等技术对社会生产以及生活方式产生了深刻的改变作用[1],为了可主动应对这变革情况,支撑服务创新驱动发展,教育部陆续发布了一系列关键文件,以此来推进我国“新工科”的建设工作,目的在于探寻出可引领全球工程教育的中国模式以及中国经验。网络安全作为信息时代的技术基础以及国家安全的关键防护屏障,其关键程度在国家顶层设计里变得日益凸显,在“十四五”规划纲要当中,“网络安全”这个词汇被多次提及强调,突出了其在国家发展全局里的战略地位,
然而,把国家战略需求以及产业高速发展作为对比来看,当前我国高校在网络安全人才培养方面,传统工科教育模式所存在的局限性正日益明显地显现出来[2-5]。耿海军等人所开展的研究指出了当前网络安全教学中普遍存在的“五个不足之处”,具体是科教分离、学科交叉程度较低、专业教育与通识教育结合得不够紧密、人才培养供给侧与产业需求侧存在结构性矛盾,以及国际对外交流存在不足[4],陈智林等人的研究也着重说明,当前网络安全人才培养普遍存在学历教育偏重于理论,却缺乏实践操作环节的问题,致使学生虽然掌握了理论知识,但是实战经验有限,毕业后难以契合用人单位的实际需求[2]。这些问题一同造成了毕业生在动手实践能力、信息融合与综合分析等高阶思维能力方面较为薄弱,难以迅速适应产业界对高水平、复合型、创新型人才的强烈渴求。
探索新型人才培养模式来弥合教育链与产业链之间的差距,已经成为高等教育改革的一项紧迫议题,在这样的背景状况下,由教育部倡导的现代产业学院建设,为应对上述挑战提供了有系统性的解决办法和思路。产业学院并非单纯的校企合作项目,而是一个整合了高校、政府、行业、企业等多方面资源,以应用型人才培养作为核心内容,同时有学生创业、技术创新、社会服务等多种功能的实体化办学组织[6],它借助产教深度融合,把产业需求前置到人才培养的整个过程当中,基于此,本文借助“基础教学-特色发展-综合生态”三个阶段递进式的路径,并且结合“课程思政”、“产教融合”、“以赛促学”、“理虚实一体化”等多维度实践策略,为同类型地方高校推动网络安全人才培养模式的转型升级,提供一套有可操作性、可复制性的实践方案。
二、建设理念与培养目标
建设网络安全产业学院,需要有先进理念来引领,还要确立清晰且科学的建设目标,这是指导改革实践的纲领,也是衡量改革成效的关键标准,本文先确立了以“聚集人才、打造高地,输出人才、服务产业”为核心的建设理念,此理念明确了产业学院在育人体系里的双重定位:对内,它是开放共享的平台,凭借整合校企双方优质师资、前沿技术和真实项目,汇聚创新要素,希望能够打造区域内网络安全领域的“人才高地”,对外,它是面向区域经济和国家战略需求的服务引擎,凭借持续输送和产业需求无缝对接的高质量人才,提供技术咨询与社会培训,有力支撑相关产业健康发展。
在这一核心理念指导下,本文明确了产业学院的人才培养目标,新工科背景下网络安全人才培养目标超越传统技术技能型人才,希望能够培养有家国情怀、交叉知识和卓越实践能力的复合型创新人才[7]。高等学校根本任务是立德树人,网络安全关乎国家主权与安全,从业者须有高度爱国主义精神和职业道德操守,这是人才培养的根本方向和政治保证。随着技术深度融合,网络安全渗透到社会生活各领域,单一学习网络安全知识无法适应新时代对复合型人才培养的迫切需求,培养学生掌握跨学科知识,有应对复杂场景的复合能力变得尤为关键。网络安全领域攻防对抗本质是技术与思维的创新比拼,培养学生有扎实实践操作能力和敢于突破的创新创业精神,是人才培养成效的最终体现。
为系统性达成上述目标,本文规划了“六位一体”的产业学院总体建设蓝图,其核心是建设先进人才培养基地,以“岗位能力和职业发展能力”为导向,构建与产业需求同步的课程与实践体系,以此为基础向外辐射,建设对标“网络安全人才全体系能以此来谱”的全国一流服务与培训基地,以及能培养高端攻防实战人才的新一代网络空间安全攻防实验室。为履行高校社会责任,还规划建设集参观、培训、竞赛于一体的网络安全意识科普教育基地,所有这些功能模块共同支撑起集学生创业、技术创新、科技服务于一体的产教融合创新基地,形成自我造血、良性循环的育人生态。
三、“三阶段”递进式构建路径
教育改革属于系统工程范畴,实施过程需依照循序渐进原则推进,为保障建设目标能稳步达成,本文规划了“夯实基础—强化特色—构建生态”的三阶段递进式构建途径,促使产业学院建设有序开展、逐步深入。
专业教学固本时期,此时期的关键任务是夯实专业教育根基,为后续发展给予支撑。首先依据产业界真实岗位需求,对信息安全专业以及相关专业集群的人才培养方案和课程体系展开系统性重塑,接着着手打造契合基础教学需求的高级网络安全人才实训环境,搭建一个融合“课程培训、教学管理、实验环境仿真、评估分析”等功能的综合性教学平台,这一时期重点是解决专业教育的基础性难题,保证学生的理论知识和基本实践能力得以有效培育。
特色发展强基时期,在夯实基础之后,此时期核心是强化专业特色与核心竞争力,凭借加深与行业头部企业合作,围绕云计算与大数据、代码安全、物联网、人工智能等产业热点和技术前沿,共同研发特色课程、共建特色实验室,借助引入企业技术优势和项目经验,培养学生在特定前沿领域的专业技能,形成差异化专业特色和人才培养优势。
综合建设生态时期,此时期是产业学院建设的提升阶段,希望能够构建开放、协同、可持续发展的产教融合生态,在这一时期,全面深化协同育人机制,推动产业研究基地、学生实践基地和大学生创业基地实质运作,同时引入职业认证体系,建成面向区域内高校师生及社会人士的认证培训中心。另外建成覆盖区域内大中小学及各类非专业人群的网络安全科普基地,实现从人才培养到社会服务的完整闭环。
四、构建路径下的多维融合实践探索
为了切实保障“三阶段”递进式构建路径可有效施行,产业学院在实践方面进行了探索,构建起了“价值引领、需求导向、创新驱动、分层递进”四维一体的协同育人模式,把宏观的规划转变为具体的教学行动,
4.1 以“课程思政”作为引领,培育家国情怀与职业操守
为了达成“立德树人”的根本任务,产业学院把思想政治教育和专业知识传授进行了有机结合,来培养学生的家国情怀、科学精神以及职业道德,保证人才培养有正确的政治方向。具体的实践不是简单的说教,而是把思政元素巧妙地融入到教学环节当中,如表 1 所示,在讲解网络协议体系结构的时候,可以类比国家治理体系的权责清晰明确,在讲授加密算法与安全协议的时候,则着重强调要坚守法律与道德的“底线思维”,凭借这样一种潜移默化的方式,将价值塑造、知识传授以及能力培养三者融合在一起,努力培养学生成为有理想、有本领、有担当的网络安全专门人才。
表1 思政元素融入教学环节

4.2 以“产教融合”为核心,实现培养内容与产业需求无缝对接
为化解人才培养与产业需求相脱节的结构性矛盾,产业学院将产教深度融合视为核心关键举措,学院与多家网络安全领域的头部企业建立了深度战略合作关系,推动企业一线工程师深度参与课程设计、教材编写以及课堂教学,并将企业真实的非涉密研发项目转化为教学案例,让学生在处理真实工程问题的过程中提升职业素养与实践能力。把信息安全专业人员等行业权威认证体系的核心知识纳入培养方案,鼓励并组织学生考取证书,实现了学历教育与职业资格的有效对接,提高了学生的就业竞争力。
4.3 以“学科竞赛”为驱动,构建创新导向的课程群教学体系
传统课程体系里各门课程相对独立存在局限,产业学院构建了以学科竞赛为牵引的课程群教学体系,这一体系可激发学生学习热情、培养创新思维,此模式以“华为 ICT 大赛”“蓝桥杯”等主流赛事为枢纽,把计算机网络、操作系统、数据结构等多门相关课程整合成层层递进的“课程群”。学生备赛时要融会贯通跨学科知识,在解决复杂工程问题过程中,其系统思维、团队协作与工程创新能力能得到有效锻炼。
4.4 以“理虚实一体化”为平台,打造分层递进的实践教学新范式
面对网络安全实验存在的“成本高、风险大、场景复现难”这些传统难题,学院搭建起了“理论教学-虚拟仿真-物理靶场”三位一体且分层递进的实践教学平台。理论教学作为基础部分,与产业界一同重新构建课程体系,以此保证知识有先进性与系统性;虚拟仿真属于核心内容,打造虚拟仿真实验室,能让学生在任何时间、任何地点毫无风险地开展各类网络攻防实验,切实突破了传统实验室在时间、空间以及安全方面的限制;现实靶场起到升华作用,建设物理隔离的“新一代网络空间安全攻防实验室”与“网络安全靶场”,用于承接高级别的综合实训和攻防演练,使学生在高度仿真的环境里体验真实对抗,达成从知识掌握到能力生成的关键跨越。
五、建设成效与反思展望
历经两年多时间的系统性建设以及持续不断的优化,网络安全产业学院的构建和实践收获了阶段性的成效。一方面,学生的核心能力以及综合素养有了提升,凭借针对毕业生展开问卷调查以及对用人单位进行回访,可发现学生的工程实践能力、创新能力以及团队协作能力都有了很大程度的提高。在近三年期间,学生在各类学科竞赛当中累计获取国家级奖项超过 10 项,省级奖项超过 50 余项,学生专业能力证书的获取率达到了 80% 以上;另一方面,人才培养质量的提升在就业成果方面得到了直接体现,毕业生依靠扎实的专业技能以及工程素养,达成了高质量对口就业,赢得了用人单位的普遍好评,初步形成了良好的人才培养品牌效应。
在对取得的成效给予总结之时,针对改革进程中存在的问题和挑战进行了反思,网络安全领域技术更新换代的速度比较快,产业学院的建设是一项需要不断进行动态优化以及持续改进的长期工作,基于实践进行反思,未来会着重从以下几个方面推进深化改革:
课程体系的动态更新机制有待完善。鉴于当前课程内容更新速度没能完全跟上技术前沿步伐这一情况,未来会构建更为灵活的课程内容迭代机制,引入企业专家、行业报告等多方面资源,以此保证教学内容有前沿性;“双师型”教师队伍的稳定性需要加强,企业兼职教师的稳定性是保障教学质量的关键所在,未来会探索设立产业导师特聘岗位、共建教师发展中心等更具稳定性的校企合作模式,打造一支结构合理、优势互补的高水平师资队伍;产学研协同创新的转化路径仍需拓展,当前学生创新成果与教师科研项目的结合程度以及向现实生产力的转化效率以及提升空间,未来会努力构建项目驱动的产学研一体化平台,推动学生创新训练、教师科研课题与企业实际需求深度融合,形成“教学 - 科研 - 产业”的良好循环。
六、小结
在新工科建设这一时代浪潮的推动下,传统工程教育模式朝着转型升级方向发展已然成为必然的要求,本文主要希望能够解决当前网络安全人才培养过程中面临的现实困境,探索并实践了一套关于网络安全产业学院的系统性构建方案,此方案将产教深度融合当作核心内容,借助明确的“聚集人才、服务产业”建设理念、“六位一体”生态化建设目标、“三阶段”递进的清晰构建路径以及“课程思政、产教融合、以赛促学、理虚实一体化”等多维融合的实践策略,成功构建出一个功能完备且运行高效的人才培养新模式。经过实践的检验,该模式提升了人才培养质量,还为地方高校应对产业变革、服务区域经济发展、培养新时代所需的网络安全创新人才,提供了有实践参考价值的思路与范例。
参考文献
[1]李飞. 大数据时代计算机网络信息安全防护策略分析[J]. 信息系统工程, 2022(7):48-51.
[2]陈智林,李佳胜.基于网络安全教育的人才培养模式研究与实践[J].产业创新研究,2023,(19):193-195.
[3]叶展翔,张浩,王伦.高等职业教育网络安全应用型人才培养路径探索[J].网络空间安全,2024,15(03):93-98.
[4]耿海军, 王威, 孟卓. 面向新工科的网络安全实践教育体系与实践平台构建研究[J]. 创新教育研究, 2023, 11(1): 65-71.
[5]施畅,张璐.高校网络空间安全人才培养思想政治教育工作研究——以东南大学网络空间安全学院为例[J].网络空间安全,2020,11(08):114-118.
[6]李敏,柳波,张丽.西部地方型师范高校网络空间安全产业学院建设探索与实践——以绵阳师范学院为例[J].绵阳师范学院学报,2020,39(11):95-99.
[7]郭文忠,张友坤,董晨.网络强国战略背景下的“五位一体”信息安全人才培养模式探索[J].中国大学教学,2020,(10):21-24.
作者简介:
冯玉明(1980-),男,博士,教授,硕士生导师,现任党委统战部常务副部长。主要研究方向为脉冲控制与同步、模糊代数及超代数。在科研方面,近 5 年在 IEEETransactions on Cybernetics 等期刊发表 SCI/EI 论文 40 余篇,主持省部级科研项目 3 项,获重庆市自然科学奖三等奖。在教学方面,主持编写《人工智能应用技术》(2025)等教材,其领衔的教学成果获重庆市教学成果三等奖(2022)及多项校级特等奖。在人才培养方面,指导学生获中国国际大学生创新大赛国赛银奖(2023)、中国大学生计算机博弈大赛全国冠军(2023)等国家级重要奖项。
基金项目
重庆市教育委员会高等教育教学改革研究项目“新工科背景下网络安全产业学院建设研究”(一般项目,编号:356)。重庆市自然科学基金(批准号:2024NSCQ-LZX0121)。