新工科背景下网络空间安全专业建设之路初探

吕倩，许昱玮，程光，陈立全，杨望

〔东南大学网络空间安全学院，江苏南京 211189；网络空间国际治理研究基地（东南大学），江苏南京 211189〕

1 引言

随着互联网等信息技术的高速发展，网络空间已成为继陆地、海洋、天空、外空之外的第五空间[1]。据中国互联网信息中心的统计，截至2020年3月，我国网民规模为9.04亿，手机网民规模8.97亿[2]。当前，我国已成为用户数量世界第一的互联网大国。每时每刻都有数以亿计的用户在这虚拟与现实相融合的电磁空间中工作、学习与生活。伴随着网络带来的无穷便利，安全问题也日趋严重。早在2014年，党的总书记就在中央网络安全和信息化领导小组第一次会议上强调“没有网络安全，就没有国家安全”[3]。

保障网络空间安全是新时代下维护国家与人民根本利益不受侵犯的重要挑战。虽然中国互联网经过二十余年的发展已经培养出数以百万计的相关领域人才，但专门从事网络空间安全工作的人才却十分匮乏。据教育部网络空间安全专业教学指导委员会统计，2020年我国网络空间安全人才数量缺口超过140万[4]。总书记指出“建设网络强国，要有高素质的网络安全和信息化人才队伍”，“要培养造就世界水平的科学家、网络科技领军人才、卓越工程师、高水平创新团队”[3]。2015年6月，国务院学位委员会在工科门类下增设“网络空间安全”为一级学科。2016年2月，教育部审批将“网络空间安全”作为普通高等学校本科新建专业。2017年9月，东南大学等7所高校入选全国首批一流网络安全学院建设示范项目。至此，全国范围内建设网络空间安全专业的大幕已正式拉开。

网络空间安全是在信息科学与技术飞速发展的时代背景下应运而生的新兴学科。它以保障网络空间的安全为目标，涉及计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术、控制科学与工程、软件工程、人工智能、数学、物理学、法学、管理学等多个学科门类[5]。截止2020年2月，全国已经有72所院校获批建立网络空间安全专业。如何全面、快速、深入地建设好这一新兴专业成为大家在学科建设中共同关注的问题。

为迎接新一轮科技革命与产业变革，教育部自2017年2月起积极推动新工科建设，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验。“新工科”这一概念的提出是相对于传统工科而言，指以互联网与工业智能为核心，涵盖了新型工科专业、新生工科专业、新兴工科专业[6]。网络空间安全既是信息科学技术发展到现阶段的新挑战，也是多个学科门类交叉融合的必然产物，是一门新兴且新生的工科专业。在教育部的引领下，全国高校积极参与新工科建设的讨论，先后形成了“复旦共识”“天大行动”与“北京指南”，为网络空间安全专业带来了新的建设思路。东南大学针对网络空间安全专业横跨理、工、法、管理等多学科门类的交叉特性，对本科专业的培养目标做出了顶层设计，并制定了一套符合自身特色的培养方案。在艰辛探索中，东南大学紧抓创建平台建设与师资队伍建设，为培养符合国家发展战略与行业革新需求的网络空间安全人才做出了孜孜不倦的努力。

2 专业建设现状与问题分析

从2016年首批高校获批建立网络空间安全专业至今，受益于政府的大力扶持，网络空间安全专业的建设在全国已初具规模。然而，由于定位不明确，机制不健全等原因，目前各高校在网络空间安全专业人才的培养上仍处在摸着石头过河阶段。在建设过程中各类问题频出，全国范围内也未达成相对统一的培养模式。“新工科”概念的提出为网络空间安全专业的建设打开了思路。东南大学也在近年来的专业建设中逐步认清现实，理清思路。当前，我国网络空间安全专业的建设存在四大问题。

2.1 缺少统领多学科的顶层设计

网络空间安全专业是一个多学科的交叉领域，仅从学科门类看，就涉及工学、理学、法学、管理学等。目前，国内一部分高校在信息安全、计算机科学与技术、网络工程、物联网工程等专业的建设上已经积累丰富的经验[7]。因此，以自身的优势学科为基础进而发展网络空间安全专业是多数高校所选择的创建之路。然而，网络空间安全是一个全新的专业，不是一个重命名的已有专业。即便与最相近的信息安全专业相比，网络空间安全所指代的内涵也更加深刻，涉及的领域也更为广泛。沿着之前学科发展的老路，就可能被已有的思维所禁锢，难以找准专业建设的方向。在建设中，首先要回答网络空间安全专业应该为国家以及相关产业培养怎样的人才。只有找到这个问题的答案，才能在横跨多个学科的基础上构建起网络空间安全专业的顶层设计。

2.2 缺少独立且完善的培养计划

由于在创建初期大都借鉴了其它专业的培养计划，因此目前各高校在网络空间安全专业的建设上普遍存在专业标识度低、培养方案与其它专业趋同、课程设置不成体系等问题。培养计划的不完善造成许多本科生在就读期间无法切身感受到网络空间安全专业与其它相关专业的区别。也正是由于没有受到系统的专业培养，一部分学生在毕业之后也没有进入网络空间安全领域工作或继续深造。网络安全专业涉及多个学科，在培养计划的安排上并不是将各学科所有相关的课程都罗列在一起，而需要在明确的培养目标下统筹考虑，从理论与实践两方面帮助学生夯实基础，提升能力。因此针对网络空间安全专业，明确哪些知识是必须掌握的，哪些能力是必须具备的，哪些方向是适合发展的，是建立独立、完善的培养计划需要解决的关键问题。

2.3 缺少支撑专业培养的创新平台

专业人才的培养离不开平台的支撑。目前，各高校在相关学科的基础上大都拥有若干国家级、省部级教学、科研、实践以及创业平台，但是在网络空间安全领域大多还是一片空白。平台能够为专业建设提供软硬件支撑。无论是在资金、场地、设备上，还是在日常教学与工程实践中，平台都对人才的培养起着重要的作用。针对当前的局面，如何整合、重构已有资源，补充建设新的平台，从而建立起多层次、模块化的跨学科支撑体系是各高校在网络空间安全专业建设之路上必须解决的重要问题。

2.4 缺少具有专业深度的师资队伍

学科建设与人才培养都需要一支专业基础扎实、教学能力优秀的师资队伍。目前，网络空间安全专业的建设在全国范围内方兴未艾。一方面，各高校的师资队伍存在一些共性问题，比如专业能力参差不齐，打安全旗号的多做安全工作的少等；另一方面，各高校又面临着“招人难”的困境。首先，与计算机、软件工程等成熟的专业不同，网络空间安全领域的从业人员本身就十分稀缺，而愿意从教的人才更加稀少。在当前有限的人才储备下，寻找德才兼备的人选来扩充师资队伍是一件十分困难的事情。其次，网络空间安全领域存在行业壁垒：一方面，西方国家在人才与技术上对我国进行了长期的封锁；另一方面网络空间安全行业会出于机密性的考虑，很难与高校之间构建起良好的人才交流渠道。因此，在专业建设初期，如何全方位多角度地招揽专业人才是各高校共同关注的问题。

3 东南大学专业建设初探

网络空间安全是一个新兴专业。虽然建立在相关学科的基础之上，但是相比于信息科学技术领域的其它专业，它才刚刚起步。当前，学科的交叉性、人才的稀缺性以及行业的机密性都为专业的发展带来了不小的困难。我国网络空间安全事业的腾飞必须依靠专业的高等教育。高校作为践行者，需要时刻掌握国家发展的战略需求以及行业发展的客观规律，充分发挥办学优势，尽快探索出一条具有中国特色的网络安全人才培养之路。东南大学以新工科建设为契机，在深入分析当前形势的基础上，理清关键问题，积极出台政策，推动快速发展。在短短四年的时间里，走出了一条符合自身特色的建设之路。

3.1 确立德育为先、能力为重、立足本土、放眼世界的人才培养目标

21世纪前20年，以互联网为核心的信息技术飞速发展。人们在享受科技带来便利的同时，安全问题也逐渐显现出来并呈现愈演愈烈之势。无论是在5G通信基础设施中、还是在工业物联网控制系统中、亦或是在移动社交网络平台中，安全问题无处不在。当前，如何维护网络空间安全已经成为关乎国家长远发展、产业创新升级以及人民生命财产的重要问题。

在新工科建设的背景下，东南大学网络空间安全学院以服务国家战略发展与产业创新升级的迫切需求为导向，明确了为我国网络空间安全领域输送一批领军人才与卓越工程师的历史使命。学院秉承东南大学“厚基础、宽口径、重交叉、强创新”的人才培养理念，提出“德育为先、能力为重、立足本土、放眼世界”的人才培养目标。首先，安全技术是一把双刃剑，掌握在别有用心之人手中会直接威胁国家与人民的切身利益。鉴于此点考虑，学院以德育为首要目标，将思想政治教育贯穿于大学本科四年专业教育始终。其次，网络安全领域是真刀真枪对抗的战场。没有真本领、硬实力的人难以胜任。因此，学院将能力培养作为重要目标。对于网络空间安全专业的本科生，既要在理论教学中为其建立完善的知识储备，又要在实践教学中锻炼其分析问题、解决问题的能力。最后，学院明确网络空间安全专业人才的培养应立足于本土，以服务国家与地方的发展为主要输送渠道。同时，学院仍然强调对学生国际视野的培养。网络空间安全领域瞬息万变，闭门办学只会造就井底之蛙。在本科教学中，学院将不断加强与海外高校、机构的交流与合作，培养学生的国际视野。

依据上述培养目标，学院力争以“双一流”建设为契机，通过五年的发展将网络空间安全专业建设为一个优秀人才的摇篮。每一名本科毕业生都应掌握密码学、网络安全、系统安全、应用及内容安全等理论基础与技术方法；具备良好的科学文化素质、动手实践能力、系统思维能力、问题求解能力以及科研创新能力；拥有过硬的思想政治素质与国际视野；充分了解领域前沿与行业动态，从而成为在网络空间安全及相关领域中独当一面的领军人才。

3.2 制定大类融合、夯实基础、提升实践、突出特色的培养方案

在新工科建设的背景下，为了满足宽口径、多学科交叉融合的人才培养需求，东南大学针对网络空间安全专业提出了“大类基础课程+专业主干课程+特色方向选修课”的多层次、模块化的培养方案。

大类基础课程不但需要涵盖网络空间安全领域的通识教育，而且需要帮助学生扎实掌握基础知识。在本科低年级的基础课程设置中不仅包含了计算机领域的基础知识，还覆盖了相关的数学理论以及法学、心理学、新闻传播学等人文学科的知识点。通过大类基础课程的学习，学生能够完成必要的知识储备，为后续专业课的学习打好基础。专业主干课程是网络空间安全专业人才培养的核心模块，决定了一名本科生应具备的理论知识与实践能力。如图1所示，学院已将计算机网络、网络安全、密码学、系统安全等课程纳入专业必修课程，并积极推进教学团队的建设与“小班”授课制。专业选修课侧重学生科学研究能力与行业技术能力的培养。鉴于网络空间安全领域方向较多，在培养方案上开辟了网络与通信安全、系统与软件安全、数据与内容安全、高级计算机理论与技术四个特色方向。在每个方向下又设置了多门专业选修课程。高年级学生可以根据专业兴趣与发展需求自主完成规定学分的学习。

此外，为了满足网络空间安全专业对学生实践能力培养的特殊需求，东南大学从四个方面对教学方案进行了完善。首先，在课堂讲授环节中拓展实践内容，提升学生的知识运用能力。其次，在课余时间增设实验室实习环节，通过跟随学业导师参与科学研究提高问题求解的能力。再者，在学科竞赛与创新创业类项目中成立专业社团，通过朋辈学习与师兄弟传承提升动手实践能力与组织协调能力。最后，在暑期短学期中设置为期一个月的企业实训课程，通过来自企业高级工程师的授课培养行业的技术能力。

3.3 打造攻防对抗、学科交叉、校企合作、协同育人的创新平台

对于培养网络空间安全专业人才而言，除了课堂理论教学之外，实践教学也十分重要。鉴于平台在工程实践中的不可替代作用，东南大学在成立网络空间安全学院之初就着力打造一个能全面支持学科发展的平台体系。

首先，攻防对抗是网络空间安全的核心。为了向行业输送动手能力强、能解决实际问题的专业人才，东南大学完成了网络空间安全攻防教学实验室重点建设项目。实验室的设计以专业课程教学为出发点，全面覆盖了本科阶段的所有教学需求。目前，实验室结合了基础教学、拓展实践、攻防竞赛三大功能模块。基础教学模块服务于学院开设的专业基础课程（例如密码学、计算机网络安全、操作系统安全等）；拓展实践模块满足高年级学生在专业实践课程以及创新创业项目中的需求；攻防竞赛模块为学生参加国内外网络安全竞赛提供软硬件环境支撑。依托此平台，东南学子已经在中国“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生信息安全竞赛以及全国密码技术竞赛等比赛中屡获佳绩。

图1 东南大学网络空间安全专业本科培养方案

其次，学科交叉与融合是网络空间安全发展的必由之路。东南大学在双一流建设方案中已明确将网络空间安全作为重点建设的交叉学科，并积极推进平台建设。网络空间安全学院以计算机网络与信息安全为学科内核，整合了计算机网络与信息集成教育部重点实验室、江苏省计算机网络技术重点实验室、江苏省网络与信息安全重点实验室以及中国教育科研网（华东北地区）网络中心四大基础平台。同时，联合东南大学法学院以及南京师范大学新闻与传播学院申请并获得全国首批网络空间国际治理研究基地。此外，还联合其它学院成立了互联网安全研究中心、网络内容舆情安全研究中心、以及网络空间安全与法治研究中心等十所面向网络安全学科交叉领域的研究机构，致力于培养理论基础扎实、专业口径宽、实践能力强，能够面向计算机、通信、电子商务、电子政务、互联网金融等领域的网络空间安全复合型人才。

最后，校企合作、协同育人是打造实践平台的关键。东南大学积极引进优质企业资源，强化人才培养中的实训环节。目前，网络空间安全学院已联合华为、腾讯、烽火、360、奇安信等多家领域内领军企业共同开展课程改革与实验教学的探索。其中，奇安信公司协助学院开设了软件漏洞挖掘等多门实践课程；腾讯玄武实验室与学院合作开设了实习项目，为优秀本科生提供定期实习机会。此外，学院联合南京本地优势资源，与网络通信与安全紫金山实验室开展双向双聘合作，十多位专家被聘请担任兼职导师，参与专业人才的培养。

3.4 组建结构合理、团队管理、国际交流、企业协作的师资队伍

一流的网络空间安全专业需要一流的师资队伍。东南大学制定了一系列政策，积极招揽在网络空间安全领域具有深厚理论基础与丰富实践经验的人才，全力打造一支思想政治过硬、年龄结构合理、专业基础扎实的教师队伍。

在人才引进上，学院将教学能力作为首要的评价指标。一方面，在全球范围内积极招揽在网络空间安全领域有所建树、具备培养潜力的80后、90后青年才俊；另一方面，针对专业培养方案查漏补缺，积极联络并招募在某一专业方向上具备多年工作经验、专业能力突出的中青年教师。通过双管齐下的人才引进策略，打造老中青结合、结构合理的师资队伍。在教学管理上，以培养方案为基础、以课程群为单位组建了数学基础与安全理论、计算机网络安全、无线通信与系统安全、人工智能与数据安全4支不同方向的教学团队。每个团队都在一位资深教授的带领下承担课程群中的一系列专业课程教学。在教学内容的设置上，坚持与多学科交叉融合的政策。通过制度创新，吸引东南大学校内与网络空间安全相关的教师参与到专业的教学活动中来。目前，网络空间安全学院已聘任了来自信息学院、计算机学院、数学学院、自动化学院、交通学院、法学院的多位优秀教师。通过加入学院本地教学团队的方式，优化课程群配置，完善教学管理体系。在教学水平的提升上，坚持“请进来”与“走出去”相结合的原则。一方面与国内外高校开展教学合作，借鉴其在专业领域的培养模式与办学经验。同时，利用暑期学校设置短期课程，邀请领域著名学者访问交流。另一方面，派遣青年骨干教师赴海内外知名高校与研究机构进行访问，鼓励其跟踪一门专业课尤其是国家级精品课的教学过程，从而使专业教学在内容与质量上与世界一流水平接轨。在实践能力的培养上，坚持走与行业领军企业合作的道路。目前，网络空间安全学院已与烽火、中国电子、国电南瑞等重量级企业联合建立了教师挂职平台，定期选拔优秀教师赴企业锻炼。同时，还建立“双导师”制，邀请企业中的专业骨干担任兼职教授、客座教授，定期举行讲座与技术培训。此外，还邀请行业领军人物进入教学委员会，参与制定培养方案，共同搭建实践基地。

4 结束语

网络空间安全是信息科学与技术领域一门新兴的交叉学科。目前，我国网络空间安全专业的建设方兴未艾。本文首先回顾了网络空间安全专业的发展历程并分析了其在当下的重大意义，然后针对各院校专业建设现状进行了分析并提出四个主要问题，最后从四个方面详细介绍了东南大学结合新工科思想对网络空间安全专业建设的探索。

东南大学作为全国首批“一流网络安全学院”建设示范项目单位，以建设世界一流网络安全学院为奋斗目标。在国家“十四五”规划制定之际，学校明确将继续以为国家战略发展与行业科技创新输送优秀的网络空间安全专业人才为首要任务，不断探索新思路、新体制、新政策，在改革实践过程中不断总结经验、吸取教训，进而发挥示范作用，带动更多的高校、企业以及社会力量参与到网络空间安全专业的建设中来。