大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

姚罡　王貴萱

【摘 要】學(xué)生主導(dǎo)創(chuàng)新訓(xùn)練項目立項、申報、實施等整個過程，提高了學(xué)生解決問題的能力， 同時指導(dǎo)教師也可從中汲取經(jīng)驗，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容及方法。本文以具體的項目實施為例，討論了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)生創(chuàng)新；本科教育；培養(yǎng)

0 引言

大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目注重“研究過程”而非“研究成果”，其主要是以項目為載體，在項目實施過程中，學(xué)生需要經(jīng)歷項目選題、查閱文獻(xiàn)、項目分工及實驗測試、撰寫結(jié)題報告、論文、申請軟件著作權(quán)或?qū)＠?、結(jié)題驗收等諸多環(huán)節(jié)。整個過程能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，掌握思考問題，解決問題的方法，提高創(chuàng)新能力和實踐能力。

1 項目案例

以我校2013級信息安全、軟件工程專業(yè)3位學(xué)生的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目《基于P2P技術(shù)的內(nèi)聯(lián)網(wǎng)安全通信系統(tǒng)》為例，探討實驗項目對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

學(xué)生結(jié)合理論課程、個人學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行前期調(diào)研，發(fā)現(xiàn)隨著企業(yè)信息化的發(fā)展，企業(yè)員工的個人隱私、員工之間的合作交流等信息必然涉及到商業(yè)秘密等敏感信息，因而企業(yè)必須重視信息安全，防止內(nèi)部數(shù)據(jù)流入公網(wǎng)?；诖四繕?biāo)，確定項目選題，通過對P2P網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)認(rèn)證、安全隧道建立、數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)确矫娴难芯?，實現(xiàn)基于P2P的安全、便捷的內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，具有安全登錄驗證、分布式加密、信息與文件安全傳輸、加密視頻聊天及加密語音通話等功能。內(nèi)部用戶通過該私有即時通工具（而不是QQ等）交互的數(shù)據(jù)無需通過外部服務(wù)器，最大限度保護(hù)內(nèi)部數(shù)據(jù)安全，同時用戶間點(diǎn)對點(diǎn)的加密數(shù)據(jù)發(fā)送，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和健壯性，滿足企業(yè)內(nèi)部安全、便捷通信的需求。

2 學(xué)生綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)

大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目重在參與，不是為了創(chuàng)新而創(chuàng)新，創(chuàng)新的理解不是提出全新的技術(shù)和理論，也可以是對所學(xué)知識的綜合性、實踐性的應(yīng)用，考驗學(xué)生將理論學(xué)習(xí)用于解決實際問題的能力。項目的實施強(qiáng)調(diào)興趣驅(qū)動，培養(yǎng)學(xué)生的自主性、探索性、實踐性和協(xié)作性。

項目由客戶端、服務(wù)器端組成，客戶端完成登錄、聊天、文件（在線、離線）傳輸、視頻語音聊天等模塊，服務(wù)器端完成用戶管理、NAT穿越等功能模塊。模塊實現(xiàn)設(shè)計的理論和技術(shù)有些是學(xué)生課堂中學(xué)習(xí)過的，而有些是全新的概念，從未接觸過的，為了解決實際問題，學(xué)生必須自學(xué)，延伸教學(xué)知識體系的內(nèi)容。同時，不難發(fā)現(xiàn)理論知識對項目的引導(dǎo)，項目要求學(xué)生能夠綜合利用網(wǎng)絡(luò)通信、身份認(rèn)證、密碼學(xué)、Windows編程等技術(shù)，并逐步建立起軟件工程思維方法。

為了實現(xiàn)便利性和高效性，項目采用P2P與C/S架構(gòu)相結(jié)合的模式，學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，完成了項目測試網(wǎng)絡(luò)的搭建，更一步需要理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和P2P實現(xiàn)、NAT穿越技術(shù)，結(jié)合兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，定義不同功能需求采用的網(wǎng)絡(luò)模式。

用戶登錄模塊的設(shè)計過程是學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從實踐中來，到實踐中去，實現(xiàn)知識積累的過程。初始設(shè)計時候，學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)庫所學(xué)知識，以通用的用戶名、口令結(jié)合的方式進(jìn)行身份認(rèn)證，通過網(wǎng)絡(luò)抓包發(fā)現(xiàn)，登錄過程傳輸?shù)挠脩裘涂诹钍敲魑男问?，暴露了安全問題，那么加密口令是否能保證安全，但又可發(fā)現(xiàn)存在重放問題，通過對銀行U盾分析，最終決定采用挑戰(zhàn)響應(yīng)的認(rèn)證模式，解決了登錄過程中的安全隱患。此外，學(xué)生還對基于生物特征的身份認(rèn)證技術(shù)產(chǎn)生興趣，又查閱人臉識別、鍵鼠行為識別等資料，分析相關(guān)的實現(xiàn)算法和技術(shù)，拓展視野。

創(chuàng)新并不一定要提出很前沿很高深的理論和技術(shù)，只要能為了解決實際問題，提出自己合理的方案就是創(chuàng)新。項目中用戶的交互數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密和認(rèn)證，必須用到加密算法，那么設(shè)計握手協(xié)議解決密鑰協(xié)商問題、設(shè)計數(shù)據(jù)報文格式解決數(shù)據(jù)傳輸（包含在線、離線數(shù)據(jù)）就成為一個核心問題。項目組學(xué)生給出自有的數(shù)據(jù)包格式，并對字段進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，以達(dá)到握手、注冊、登錄、文字信息、心跳等多種信息傳輸。

創(chuàng)新要發(fā)揮主觀能動性，積極探索，勇于提出自己的觀點(diǎn)，不怕失敗。對于離線數(shù)據(jù)的傳輸問題，學(xué)生提出發(fā)揮P2P技術(shù)的精髓，離線數(shù)據(jù)不發(fā)給中心服務(wù)器，而是交由在線客戶端代理處理，那么在線客戶端如何選取，并且方案的優(yōu)劣性還有待進(jìn)行驗證。解決問題的過程就是不斷衍生新問題，不斷驗證、總結(jié)以修正方案。

創(chuàng)新項目實踐過程也是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神的過程，包括學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作，學(xué)生與指導(dǎo)老師之間的協(xié)作。團(tuán)隊必須明確一致的團(tuán)隊使命和目標(biāo)，共享學(xué)習(xí)成果，恰到好處的交流，正視沖突，求同存異，強(qiáng)調(diào)成員的責(zé)任意識。

3 反哺課堂教學(xué)

指導(dǎo)老師是項目的引導(dǎo)者，在選題、功能模塊定義、實現(xiàn)技術(shù)和方案中參與討論，提出建議，拓展學(xué)生思路。教學(xué)相長，在溝通過程中，指導(dǎo)教師學(xué)習(xí)如何了解學(xué)生心理，分析學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力，如何給予合理的引導(dǎo)，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過指導(dǎo)項目不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗，提高指導(dǎo)教師教學(xué)基本功，教師把這些經(jīng)驗帶入課堂，反哺課堂教學(xué)。同時參與項目的學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性能以點(diǎn)帶面，影響周圍同學(xué)，使得更多學(xué)生受益。

大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目完成的內(nèi)容與實際應(yīng)用相關(guān)，指導(dǎo)教師可以將項目分解，設(shè)計成多個綜合性、設(shè)計性實驗，學(xué)生在實驗過程中能將多個知識點(diǎn)和技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，教師必須參與到實驗中，復(fù)制指導(dǎo)項目的模式，針對學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的問題，采用提示和設(shè)疑的方法讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識，查閱資料，解決問題，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

通過大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目，可以培養(yǎng)學(xué)生自主進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、團(tuán)隊協(xié)作的工作方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性，堅定迎難而上的務(wù)實態(tài)度。指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生完成項目的過程，也是自我綜合素質(zhì)的提高，對教學(xué)模式和內(nèi)容必定會有一定的優(yōu)化，采取多種措施培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]杜新強(qiáng).從大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目談學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].黑龍江教育，2012（1）.

[責(zé)任編輯：湯靜]