学科交叉下的密码硕士研究生培养模式研究

2024-07-12 08:31张可佳王磊宋婷婷
关键词:密码学交叉学科产教融合

张可佳 王磊 宋婷婷

摘    要:密码方向人才培养是近年来高校研究生培养的重难点,更是国家对高素质复合型网络安全人才培养提出的新要求。为此,教育部等五部门出台了《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》,支持高校建设示范性密码学院。文章分析了密码人才协同培养过程中存在的主要问题,提出了学科交叉、科教产教双融合的密码方向硕士研究生一体化培养模式和举措,实证了密码人才协同培养对于网络空间安全一级学科、国家安全学交叉学科建设的支撑作用。

关键词:密码学;网络安全;交叉学科;国家安全学;产教融合

中图分类号:G643          文献标识码:A          文章编号:1002-4107(2024)07-0069-04

习近平总书记在二十大报告中强调:“国家安全是民族复兴的根基。”近年来,《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国密码法》《中华人民共和国数据安全法》《中华人民共和国个人信息保护法》等与信息安

全密切相关的法律法规陆续施行,人们对于隐私数据的保护也愈发重视。密码技术是维护信息安全的基础,是支撑国家安全的三大技术之一。随着新修订的《商用密码管理条例》的颁布,密码技术作为国家安全的重要战略资源,在维护国家安全、促进经济社会发展、保护人民群众利益等方面的作用更加凸显。

密码赋能数字产业发展,使得密码人才需求日益增加。2023年6月份发布的《密码产业人员研究报告》中指出:现阶段我国密码人才需求30万人,而人才缺口为20万人。随着5G、大数据和物联网等“新基建”建设工程的提速,到2025年,我国密码人才需求将达到110万人。在新的发展阶段,密码专业研究生培养迎来了“学科专业化、培养产业化”的新理念、新要求、新挑战。作为新兴的交叉学科研究方向,现有密码人才培养多在不同学科主体下进行,需要注重与不同学科之间的深度融合和交叉渗透,以形成新的理论或方法。然而,部分从事密码教学科研的教师,对于密码交叉学科的属性理解不足,仍沿用“以解决问题为导向的跨学科协作”定义其发展,没有考虑到密码与所在主干学科在培养目标上存在较大差别,使得相关课程建设、考核机制等方面的发展相对滞后。结合不同类型培养单位的实际情况,探索密码人才一体化培养模式,优化密码交叉型学科建设,从整体布局上创新密码人才培养体系是破局的关键。

一、密码方向研究生人才培养的现状和问题

(一)密码方向人才培养现状

一直以来,密码大都作为网络空间安全、计算机科学与技术等学科的分支。直到2021年教育部将“密码科学与技术”列入普通高等学校本科专业目录,2022年国务院学位委员会、教育部在交叉学科门类下新设“密码”硕士专业学位类别,密码人才培养才真正迎来了新的发展机遇。随着密码技术应用员、密码工程技术人员进入人力资源社会保障部的职业分类目录,密码人才需求和多层次培养得到了包括普通高校、职业高校、培训机构等各个单位的广泛关注。2023年,教育部等五部门明确要求,“支持高校以特色优势学科专业为依托,建设示范性密码学院等专业特色学院”。这一系列针对性政策的出台,为密码学科方向发展、人才培养建设提供了新的定位。

基于学科的交叉属性,目前密码方向的研究生培养与指导教师背景、所在单位的学科布局紧密相关。以北京航空航天大学、北京邮电大学、暨南大学等高校为例,在一流网络安全学院的建设目标下,大都同步提出了密码示范学院的建设规划,并采取了密码与网络空间安全、信息安全人才协同、联合培养的模式。在培养实践中,一些密码人才培养方法也被相继提出。例如,2018年,彭天强提出了计算机学科中的密码人才分级培养的思想[1];2019年,张健毅等人将计算机人才培养模式与密码人才培养相融合,从计算机系统的分析、应用、设计及开发能力培养入手,构建了一套密码专业人才计算机方向的培养方法[2];同年,曾光等人从数学和计算机两个学科中的不同密码人才培养入手,研究了密码理论与工程实践相结合的教学思路[3]。随后,针对不同学科专业的密码课程授课、教学方法分析等内容得到广泛的关注[4-5]。2021年,随着新工科等任务目标的提出,王少辉、闫玺玺等人建立了一套围绕新工科背景的密码与信息安全人才培养体系[6-7]。

然而,目前不同学科主体下的密码人才培养出现了困局。一方面,密码人才培养的目标与主干学科的要求存在一定的差别,由此对于教师和学生的考评都产生了较大的影响;另一方面,有限的密码教学和人才培养资源未能形成合力,多数培养主体无法组建强有力的密码专业教学、科研团队。以黑龙江大学为例,从事密码与网络空间安全相关方向的研究人员,分散在数学、网络空间安全、计算机、电子工程、通信工程等不同学科中,由不同学院管理,这导致教学资源配置受到了极大的限制。对于暨南大学等以网络空间安全见长的高校,如何将密码人才的培养与网络安全人才培养相融合,充分利用网络空间安全人才培养和科研的先发优势,建立密码与网络安全人才协同培养模式,同样亟须关注与解决。

(二)密码人才培养实际问题

密码人才培养具有特殊性,通过调研不同地域、层次、学科背景的培养单位,分析出真正影响培养质量的核心问题,将有助于完善整个培养体系。文章以黑龙江大学和暨南大学密码方向硕士研究生培养为例,分析其实际培养中面临的问题,主要基于地理位置和培养目标差异选择不同的研究对象,并借助前期深入的沟通基础获取最直接客观的情况。暨南大学位于经济发达的广州,是国家211工程建设高校,在网络空间安全方向具有传统优势,致力于培养具有国际化视野的专业人才。黑龙江大学位于经济欠发达的北疆哈尔滨,是省属一流本科高校,在学科综合布局方面具有优势,以培养服务地方建设的专业人才为主要目标。将两者作为研究对象,同时考虑了外在政策对于密码教学的影响,避免了脱离环境谈问题的尴尬情况。此外,鉴于双方团队在教学、科研、学术交流等方面已经展开了多项合作,可以有效地分析密码人才培养在各个环节存在的问题,令研究工作更具可操作性。经过充分的调研,将密码人才培养中存在的实际问题总结如下。

1.课程设置和考核设定不合理。由于相关方向硕士研究生所处的学院、学科不同,每个学科和单位的要求也不同。在很多情况下,密码与网络安全方向的研究生培养并没有自身的体系,而是需要配合主干学科方向的培养方案。例如,黑龙江大学在数学一级学科硕士研究生培养中开设了密码学方向,但是无论是课程设置,还是考核要求都以代数学为主要参照对象。这使得课程安排以课堂讲授为主,缺少实践类的课程模块,不能很好地突出密码学本身的特点和培养目标,这也为学生就业带来了很大的影响。基于近年黑龙江大学数学专业密码方向硕士研究生的就业情况,调研发现学生培养与就业脱节,80%的学生在攻读学位后并没有从事与密码相关的工作,而是选择了教师、公务员等与数学学科关联性更高的工作。

2.思政教育融合不足。作为国家安全学的重要支撑,密码人才的培养需要充分重视思政教育。只有树立正确的国家安全观,将密码这项国家利器掌握在对党和人民忠诚的人手里,始终坚持在正确的道路上为人民服务,才能真正实现育人的目标。然而,以暨南大学为例,目前教学团队在学生培养方案中,大都专注于提升学生的技术和科研能力,对于学生思想的教育仍有缺失。在实际科研团队精神建设的过程中,密码人才培养缺少可借鉴的优秀思政教育案例,与培养单位的价值观融合也相对粗浅。针对密码课程的思政建设,仍是一线教学人员需要解决的问题。

3.专硕培养学硕化。以黑龙江大学为例,2022年学校在电子信息类专业硕士培养中建设了“网络与信息

安全”专业硕士点,并进行了首届专业硕士的招生。相类似地,包括暨南大学在内的国内很多高校也同时设立了密码与网络安全相关方向的学术硕士点、专业硕士点。然而,作为指导教师,在没有明确、可操作的规则限定下,实践中很容易进入既定的专硕培养学硕化模式,导致两者的培养环节、评价体系趋同。事实上,由于培养任务目标不同,专业硕士需要充分面向产业化需求,学术硕士则需要充分提高学术创新能力,相应的培养方案设置、考核方式都需要进一步定制。

4.创新实践环节流于形式。作为面向应用的交叉学科,密码方向硕士研究生的协同培养需要充分对接产业需求,通过创新实践对人才培养进行动态调整。实际培养中,受限于不同学科主体的培养机制,密码人才培养的创新实践内容设计缺乏行业支持,“所学非所需”的情况较为严重。同时,受资金、设备、师资、产业环境等条件限制,很多地方高校培养的密码人才缺乏足够的实践机会,学生无法真正接触到实际的密码应用场景,“闭门造车”的窘境使得实践环节流于形式。此外,缺乏有效的指导和监督以及有效的评估和反馈机制,也使得密码实践创新环节未能受到应有的重视。

二、密码方向研究生培养的关键举措

针对上述问题,来自黑龙江大学和暨南大学的密码教学团队,通过结合各自单位的特点,实施了如下密码方向研究生培养的创新举措。

(一)建立跨学院、学科交叉下的统一密码人才培养平台

建立跨学院的交叉学科平台是破除学科壁垒、完善培养体系必须迈出的第一步。以黑龙江大学密码与网络安全研究院(以下简称“密码研究院”)的建设为例,在整合校内分布在不同学科的师资力量后,密码相关方向人才培养由“不同学科的边缘角色”转变为“交叉学科发展的主方向”。在研究院的建设过程中,学校建立了以网络安全学院为依托、“中心+学术委员会”的组织架构,将密码人才的培养方案、课程设计、评价方式等进行了分类整合。密码研究院的各个中心负责对接之前的主干学科,对密码人才的培养、内外科研合作职能进行协同管理。由10位国内密码科研与教学专家组成学术委员会,对培养政策的实施进行全过程指导。由主管校领导牵头,以项目建设为导向实现研究院的管理运行。

目前,密码研究院得到了黑龙江省国家密码管理局的有力支持,通过充分对接企业需求和对企业合作导师的集中聘任,校企合作研究生培养也日益成熟。密码研究院的建立在提振一线教师士气和信心的同时,使得密码交叉学科建设的问题由多方参与、统一融合的方式来解决,更具合理性。

(二)建立专业化、复合型的密码人才思政教育教学团队

密码人才思政教育的关键在于培养学生的家国情怀和使命担当,明确国家安全的重要性,激发爱国热情和奉献精神,恪守职业操守。为了实现这一目标,教学团队需要具有专业化的技术理论水平,并具备相关法律、政策、行业背景。在黑龙江大学和暨南大学的密码人才思政教育实践中,以教学团队建设为推进主体的育人方式被提出并应用。

第一,教学团队吸纳了从事密码、网络安全、数据安全法律研究的专家教师加入,将密码和安全等相关法律法规纳入必修课程,确保密码人才思政教育的成效。第二,教学团队结合具体教学内容,注重对密码人才进行价值观引领和品行塑造(表1中列出了部分思

政融合内容)。第三,教学团队采用案例教学、讨论式教学、情景模拟等创新教学方式,将思政教育与密码学专业知识有机融合。第四,教学团队与行业导师、辅导员合作,开设密码学知识竞赛、密码破解挑战赛等第二课堂,让学生在轻松愉快的氛围中学习密码学知识,增强学生的团队协作能力和创新能力。

(三)建立科教融合、产教融合的密码人才培养模式

与目前大多数学科的研究生培养相似,密码方向的研究生培养大都遵循“科教融合”的方式。这一点在学术性研究生的培养中非常普遍。科教融合,导师可以将具体的科研学术问题融入实际教学中,引导学生通过学习相关知识,提出明确的问题解决方式,这是密码方向人才培养的基础。同时,需要明确的是,密码本身又是一门面向应用的学科,这意味着密码人才不仅要“前沿创新”,更要“落地实现”。在这种情况下,高校应该以产教融合研究生联合培养基地为依托,以解决行业企业实际问题为牵引,创新专业学位论文选题方式,推动行业企业全方位参与专业学位研究生培养,全力提高密码专业硕士工程实践能力和未来职业胜任能力。

在密码研究院的支持下,所属的“信息安全与保密通信工程技术中心”与黑龙江航天信息有限公司合作,在2022年获批“黑龙江航信智慧税务工程技术研究中心”;所属的“数字内容安全研究中心”和“工业互联网安全研究中心”与黑龙江亿林网络股份有限公司合作

共建的“工业互联网安全技术产业研究院”在2023年成功备案。通过与企业密码研发需求的“科教、产教”双融合,密码人才培养逐步实现了校企双赢的局面。

(四)建立学硕、专硕分类培养的密码人才培养体系

一直以来,密码学都分布在不同的学科中,相应的学硕、专硕培养体系也大都与其主干学科相匹配。目前,教育部在交叉学科门类下增设了“密码”专业硕士点,这对于密码人才的培养是难得的机遇。密码方向学硕、专硕的分类培养,一方面要理清自身与相融主干学科的关系,另一方面要建立起包括培养目标、培养方式和评价方法的全过程体系。结合黑龙江大学与暨南大学的学校特点,两所高校分别设立了学术型研究生贯通式培养方式、专业硕士研究生校外联合培养模式。在学术型密码研究生的贯通式培养中,暨南大学充分复用网络空间安全学科的人才培养优势,通过建立以“竞赛+课程模块”的方式,引导本科生与学术研究生合作,通过信创大赛、信息安全大赛、密码技术竞赛来储备相应的密码与网络安全知识,锻炼自身能力,并充分对标国际前沿的密码算法研究与应用课题,将“理论创新与技术实现”相融合。在专业硕士研究生校外联合培养中,黑龙江大学充分吸纳企业的实践教学,并且联合企业导师共同确定论文课题,通过两年的企业项目实践,完成“优秀技术服务产业”的教学目标。此外,两校针对密码方向硕士的招生规模、课程设计、考核要求做了面向实际需求的规划。例如,在课程体系和模块设计方面采取了表1中的“双分”课程设计体系,在充分尊重学生选择的前提下,为他们后续的工作与深造打下坚实的理论和技术基础。

在两校密码人才分层次、分类别的分类式设计思路下,“学科交叉—双融合”(科教融合、产教融合)研究生培养工作取得了良好的效果,为高校密码与网络安全等交叉学科下的人才培养模式构建提供了如下可借鉴的典型做法。

(1)分类构建密码与网络安全学术学位、专业学位研究生培养目标和评价体系,保障研究生培养质量。(2)分类构建密码与网络安全学硕、专硕专业课课程体系,打造研究生科教融合、产教融合联合培养的创新实践平台。(3)突出专业硕士的应用性研究培养需求,建设一支科研创新能力强、工程实践水平高的“双师型”导师和校外行业导师团队,打造校企合作共赢新模式,共同提高专业学位研究生的实践创新能力和职业胜任能力。(4)打通不同学院和学科的研究生联合培养制度壁垒,采取密码交叉学科研究生培养管理办法,建立起一套具有借鉴意义的交叉学科人才培养新体制、新机制。

三、结论

随着国家对于交叉学科建设的日益重视,人们也愈发意识到“卡脖子”问题很难由单一学科来解决。密码技术作为保障信息安全的基础,在维护国家安全、社会安全、经济安全等方面都发挥了重要的作用。未来,密码人才缺口可能持续增大,密码作为特殊的学科方向,需要破除政策掣肘、学科壁垒,站在新的高度,构建有特色、有成效的密码专业人才培养体系。本文结合黑龙江大学与暨南大学的不同特点,基于“学科交叉下的统一”模式与“科教融合、产教融合”的“双融合”模式,通过践行“学术硕士”和“专业硕士”的双分培养体系,实证了密码与网络安全人才协同培养对于国家安全学交叉学科建设的支撑。在坚持以学生为中心、产出为导向的人才培养过程中,通过持续改进、不断优化,密码专业研究生培养将具有鲜明的时代特色,并为服务地方经济、国家安全战略提供支持和保障。

参考文献:

[1]  彭天强.浅谈网络安全领域的密码人才培养[J].中国信

息安全,2018(8).

[2]  张健毅,张克君,孙猛,等.新工科背景下密码人才的计算

机系统思维培养模式探索与实践[J].计算机教育,2019(3).

[3]  曾光,王洪,段乾恒,等.新工科背景下密码学实践教学建

设探索[J].计算机教育,2019(3).

[4]  侯红霞,蒲盼婷.以学生为中心的《密码学基础》课程教

学模式探讨[J].才智,2019(26).

[5]  李晓伟,陈本辉,杨邓奇.应用型信息安全专业密码学课

程创新探索[J].高教学刊,2019(1).

[6]  王少辉,郁天婵.现代密码学教学实践与思考[J].中国科

教创新导刊,2012(4).

[7]  闫玺玺,孟慧,汤永利.新工科背景下信息安全专业建设

和人才培养模式探索[J].计算机时代,2021(7).

收稿日期:2024-01-03

作者简介:张可佳,黑龙江大学数学科学学院教授,博士

基金项目:黑龙江省高等教育教学改革项目“交叉学科背景下密码与网络安全研究生跨学科、跨学院培养模式研究与实践”(20210699);黑龙江省高等教育本科教育教学改革研究重点委托项目“新工科背景下网络空间安全研究生科教融合、产教融合人才培养模式的探索与实践”(20220050);广东省研究生教育创新计划项目“‘思政教育、名师引领、自我创新的网络空间安全研究生培养新模式研究”(2022年)

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