周 凯,邓泽坤
(长春大学 网络安全学院,长春 130022)
网络空间安全专业作为一门涉及多个学科的综合性新兴科学,涵盖计算机科学、信息安全等多个学科。我国网络空间安全专业起步较晚,针对该专业的人才评价指标体系尚未完善。因此,基于网络空间安全专业的培养目标和课程教学大纲,构建一个科学完整的网络空间安全专业学生能力评价指标体系,以定量方式全面展示网络空间安全专业学生的能力构成显得尤为重要。通过构建这一评价体系,可以为培育具备优秀工程实践能力、宽口径知识储备、良好职业发展能力和人文素养的复合型、高素质人才网络空间安全专业提供支持。
德尔菲法也称专家调查法,在构建网络空间安全评价指标体系的过程中总共进行了4轮线上咨询。在整个过程中,不断统计、归纳和整理专家对指标体系的意见和建议,最终得出相对一致的意见结果。
邀请的专家中共有105名高校教师,以及25名网络空间安全专业相关的资深从业者。专家的基本信息如下:硕士及以上学历占比达到76.92%。这表明专家团队中的成员在学历上具备较高的水平。同时,专家团队中高校教师的教龄均在5年以上,副高及以上职称占比为66.15%。这些数据突显了专家团队成员在网络空间安全方面积累的丰富经验和专业知识。由此可见,所选取的专家具有一定的代表性和权威性,确保了研究的信度和效度。
专家权威系数(Cr)被用于评估专家意见的权威程度。该系数是通过判断系数(Ca)和熟悉程度(Cs)共同确定的。通常情况下,当专家权威系数(Cr)≥0.7时,可以证明研究结果的可靠性。为了确定专家对问题的判断依据的权重,本研究将其划分为实践经验、理论分析、直观感受和参考国内外文献四个维度,每个维度进一步被划分为大、中、小三个不同程度[1]。表1展示了每个维度对应的赋分情况。
表1 专家判断依据及赋分表
在评估专家的熟悉程度时,采用了很不熟悉(0.1)、不太熟悉(0.3)、一般熟悉(0.5)、比较熟悉(0.7)、很熟悉(0.9)等级进行评分。
Cr=(Ca+Cs)/2
(1)
经过计算,得出的专家权威系数(Cr)为0.8,这意味着参与研究的专家具有较高的权威程度。这表明他们在相关领域拥有可靠且可信的专业知识和经验,为研究结果提供了可靠的依据。有关部分数据见表2所示。
表2 专家权威程度
该专业的评价指标体系存在以下问题:一是评价指标过于简单,对于网络空间安全专业人才的综合能力评价不足,且未能体现专业的特点;二是评价方法过于主观以及评价主体过于单一[2]。
(1)方向性。网络空间安全专业学生评价指标体系要有正确的价值取向,这是确认网络空间安全专业学生综合素质评价的有效性和可靠性的第一层次。(2)科学性。基于对网络空间安全专业的特点建立科学合理的指标设计程序。(3)全面性。综合考虑各种实际因素构建科学合理全面的评价指标体系。(4)重点性。明确评价体系的核心目标和关键要素,抓住重点,避免评价内容的混乱和混杂。(5)导向性。合理安排指标体系,体现出评价指标体系的正面导向作用,从而为学校和学生发展提供依据和导向[3]。
高校的培养目标会根据自身以及专业的特点和性质制定,通过收集查阅不同类型高校网络空间安全专业的培养方案和教学大纲,从培养目标和人才类型两个方面对高校网络空间安全专业学生进行比较分析,深入了解各个地区高校对网络空间安全专业设定的培养目标。具体见表3所示。
表3 参考学校分布情况
表4表明各高校在制定网络空间安全专业的培养目标上要求学生能系统完成专业的基础理论、专业知识方面的学习,掌握网络空间安全专业相关的技能,具备较强的法律意识和社会责任感等专业素养,有一定的科研能力,能够适应网络空间安全领域的发展。总之,在对网络空间安全专业的人才培养定位上,高校主要是培养一专多能的复合型人才,以此来为国家和社会服务。
表4 各高校网络空间安全专业培养目标分析
课程目标是对具体的一门课程明确学生在该课程学习过程中应该达到的预期成果和能力要求,课程目标旨在引导教学活动,指导学生学习,为评估学生的学习成果提供依据。
表5表明,各大高校在设置网络空间安全专业的课程目标时所考虑到的培养内容或目标主要是聚焦网络空间安全专业的相关技能,在培养要求上也大同小异,但发现个别高校在某些课程目标设置方面有所侧重。在专项技能方面,各大高校都强调要具备扎实的功底,能够做到“一专多能”,并且重视培养学生的人文社会科学素养、社会责任感,以及具备终身学习和创新能力,而部分高校在课程目标上各有侧重:东南大学要求学生具备国际视野;华东B校强调学生的自学能力等;华东C校注重培养学生能够在解决网络空间安全问题的时候考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素;华北A校从网络空间安全的具体应用出发,侧重培养学生学术研究的感悟力,培养学生开展学科交叉渗透领域研究的能力。
表5 各高校网络空间安全课程目标分析
(1)从理论层面、制度层面和实践层面选取了指标。在理论层面上,通过对网络空间安全专业评价指标体系的相关文献进行梳理,从中总结出了各级指标。通过对网络空间安全领域所需的理论知识和技能的深入了解,基于这些理论基础选择合适的指标来评价学生的学习成果和能力。(2)制度层面上,通过分析样本培养目标和课程目标,总结网络空间安全专业的课程目标、教学内容和评价内容,并以此为指标选取的依据。考虑了网络空间安全专业学术在课堂上所学习到的知识和技能,以及应用这些知识和技能解决实际问题的能力。(3)实践层面上,本研究意识到高校培养网络空间安全专业的学生将会从事各种不同类型的工作,涉及企事业单位、政府部门等[4]。因此,在构建评价指标体系时,与不同类型的网络空间安全专业从业者进行了访谈,了解他们在实际工作中所需的核心能力和技能。通过归纳和分析这些访谈结果,进一步筛选了适用于网络空间安全专业评价的指标。通过对三个层面的指标的梳理,研究使用德尔菲法经过4轮向专家进行咨询的过程后成功确定了5项一级指标、16项二级指标和49项三级指标,最终确定高校网络空间安全专业学生评价指标。
为了进一步完善网络空间安全指标体系,实现网络安全专业评价指标具备定性与定量指标的特点,同时突出各项指标的重要程度,采用了层次分析法来确定构建的网络空间安全专业评价体系三个等级评价指标的权重。层次分析法是一种常用的决策分析方法,用于构建判断矩阵,通过对比不同层级指标之间的重要性来确定元素值的相对权重[5]。在经过问卷的筛选后,确定了一级、二级、三级指标初步构成,为了得出所构建评价指标体系中的各个特征向量和指标的权重,做了如下研究。
①数据收集与整理。采用比率标度法来量化专家们对网络空间安全评价指标体系中的指标权重。网络空间安全专业专家在进行第4轮专家咨询问卷时将各个指标之间的联系程度按照1—9的标度值进行了评分,如表6所示。通过给定的标度值以便确定在该指标体系中各个指标之间的相对重要性和计算各级指标权重,之后对所获取的数据进行整理[6]。
表6 相对重要性标度表
②判断矩阵按列求和。根据问卷咨询所整理的数据,将其整理成一个判断矩阵A,该矩阵的每个元素表示不同指标间的两两比较结果。之后,对判断矩阵进行按列求和操作,将每列的元素相加以此来反映在对应指标间的相对重要性和优先级。
③判断矩阵归一化处理。为了消除由于量纲不同而引起的指标权重计算偏差,确保评估指标的相对权重是准确可靠的,对判断矩阵A进行归一化操作,具体计算公式为(1)。
B_ij=a_ij/(∑_(i=1)^n?(a_ij)?-)
式(1)
④计算特征向量。对于给定的归一化后的判断矩阵,按行求和计算特征向量,见公式(2)。通过计算所得到的特征向量代表各个指标相对于整体指标体系的重要程度。
D=(W1W2W3W4W5)
式(2)
⑤计算指标权重。将每个指标的特征向量除以特征向量的总和,得到对应的权重向量,具体计算公式为(3)。这些权重向量反映了每个指标在整个指标体系之中的相对重要性和影响力。
W_i=c_i/(∑?c_i)
式(3)
⑥一致性检验。首先找出特征向量D中最大值,计算公式为(4)。
λ_max=(∑?(cω)i)/nωi(cω为矩阵A与权重矩阵ω的乘积)
式(4)
之后对所构建的判断矩阵的一致性指标进行计算,具体公式为(5)。
C.I.=(λ_max-n)/(n-1)(n代表矩阵的阶数)
式(5)
构建的网络空间安全评价指标体系具有5项一级指标,按照上述的步骤对权重系数进行计算。查表可以得知,当一个判断矩阵的阶数n=5,a=0.05时,CR临=0.088[7]。而本次计算所得出的CR=0.0577,当CR≤CR临时,认为本次所构建的判断举证有效,所计算出的Wi可以作为该判断矩阵的权重。
为了保证计算结果的稳健性,采用了算术评价法、几何平均法和特征指法多种权重计算方法来确定所有指标的权重,综合分析所有计算方法所得到的结果,整理出所要构建的网络空间安全评价指标体系,同时根据计算确定了该指标体系中的各个指标的重要程度,并根据所得到的权重矩阵计算各要素的权重系数。具体的计算结果可参见表7。
表7 网络空间安全专业评价指标体系
在构建网络空间安全学生评价指标体系时,指标的权重反映了各指标的重要程度。对于网络空间安全专业学生来说,技术能力是评判其对网络安全各个层面掌握程度的主要标准,是判断培养质量的关键指标。技术能力在网络空间安全评价指标体系中具有较高的权重,系数为0.440,远高于其他一级指标。该指标涵盖4项二级指标和12项三级指标,基本覆盖网络空间安全学生所需具备的各项技术能力。在技术能力的二级指标中,信息安全管理能力排名倒数,其权重系数仅为0.068。表明目前高校对于信息安全管理能力的培养重视程度相对较低。而在当前网络威胁不断增加的环境中,信息安全管理能力对于保护网络系统的安全至关重要。因此,高校应当加强相关的课程设置和培训以确保网络空间安全专业学生具备了信息安全管理所需的知识和技能。
除技术能力外,理论知识也扮演着关键的角色,被赋予了较高的权重,权重系数为0.299,相较于其他三项指标更为突出,显示出高校在培养学生的技术能力和理论知识方面的重视程度。但可以看到的是,在理论知识的培养上,高校对于理论应用能力的教学较少关注,这可能是由于网络空间安全实践教学环节需要有完备的教学环境,而当前高校对于网络空间安全专业教学所需要的设备并不完备,多数高校的实验室缺少相应的教学设备和教学环境。因此,高校完善实践教学条件,强化实践教学,促进课程教学模式的变革和教学方法的创新,培养学生解决实际问题的能力[8]。可以看到的是,科研能力的权重占比仅为0.110。网络空间安全专业在实际应用中与其他学科有密切联系,网络空间安全问题往往是复杂的、多维度的,需要综合运用不同的学科知识和技能进行分析和解决,但是跨学科研究能力在科研能力中所占权重为0.099,在所有二级指标中排名靠后。因此,培养具备与其他领域合作交流能力是提高网络空间安全专业学生科研能力的重要方式,也是培养满足社会需要的关键举措。高校在培养网络空间安全专业学生时,忽视了对其专业素养的培养。在5个一级指标中,专业技术能力和理论知识的培养所占权重分别为0.440和0.299,而专业素养所占的比重仅为0.043,排名倒数。这可能是因为高校普遍注重理论知识的传授和学术研究,而导致对学术专业素养的培养较少。因此,高校应该进一步认识专业素养的重要性,采取相应的改革措施,提高对专业素养的重视。
该评价指标体系为满足社会和国家需求,通过构建以理论知识、技术能力、专业素养、实践能力和科研能力5个一级指标为核心,将各个子指标进行细分和评估,涵盖了与现实相关的多个要素。在构建该指标体系的过程中采用了严谨的方法和理论依据,具有较强的信度和效度。该评价指标体系兼顾了评价学生所要求的过程性和形成性的特征,能够兼顾潜在和隐性的评价要求。通过多个指标的综合评估,能够较为全面地评价当前网络空间安全专业学生的能力现状。