大学生创新训练项目对学生创新能力的培养

姚 罡 王贵萱

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

0 引言

大学生创新训练项目注重“研究过程”而非“研究成果”，其主要是以项目为载体，在项目实施过程中，学生需要经历项目选题、查阅文献、项目分工及实验测试、撰写结题报告、论文、申请软件著作权或专利、结题验收等诸多环节。整个过程能充分调动学生学习的主动性、积极性，激发学生的创新思维和创新意识，掌握思考问题，解决问题的方法，提高创新能力和实践能力。

1 项目案例

以我校2013级信息安全、软件工程专业3位学生的大学生创新训练项目《基于P2P技术的内联网安全通信系统》为例，探讨实验项目对学生创新能力的培养。

学生结合理论课程、个人学习兴趣进行前期调研，发现随着企业信息化的发展，企业员工的个人隐私、员工之间的合作交流等信息必然涉及到商业秘密等敏感信息，因而企业必须重视信息安全，防止内部数据流入公网。基于此目标，确定项目选题，通过对P2P网络中节点认证、安全隧道建立、数据安全传输等方面的研究，实现基于P2P的安全、便捷的内网数据通信系统，具有安全登录验证、分布式加密、信息与文件安全传输、加密视频聊天及加密语音通话等功能。内部用户通过该私有即时通工具（而不是QQ等）交互的数据无需通过外部服务器，最大限度保护内部数据安全，同时用户间点对点的加密数据发送，大大增强了系统的可扩展性和健壮性，满足企业内部安全、便捷通信的需求。

2 学生综合素质和能力培养

大学生创新训练项目重在参与，不是为了创新而创新，创新的理解不是提出全新的技术和理论，也可以是对所学知识的综合性、实践性的应用，考验学生将理论学习用于解决实际问题的能力。项目的实施强调兴趣驱动，培养学生的自主性、探索性、实践性和协作性。

项目由客户端、服务器端组成，客户端完成登录、聊天、文件（在线、离线）传输、视频语音聊天等模块，服务器端完成用户管理、NAT穿越等功能模块。模块实现设计的理论和技术有些是学生课堂中学习过的，而有些是全新的概念，从未接触过的，为了解决实际问题，学生必须自学，延伸教学知识体系的内容。同时，不难发现理论知识对项目的引导，项目要求学生能够综合利用网络通信、身份认证、密码学、Windows编程等技术，并逐步建立起软件工程思维方法。

为了实现便利性和高效性，项目采用P2P与C/S架构相结合的模式，学生在学习计算机网络基础上，完成了项目测试网络的搭建，更一步需要理解网络体系结构和P2P实现、NAT穿越技术，结合两种模式的优点，定义不同功能需求采用的网络模式。

用户登录模块的设计过程是学生不断发现问题，解决问题，从实践中来，到实践中去，实现知识积累的过程。初始设计时候，学生根据数据库所学知识，以通用的用户名、口令结合的方式进行身份认证，通过网络抓包发现，登录过程传输的用户名和口令是明文形式，暴露了安全问题，那么加密口令是否能保证安全，但又可发现存在重放问题，通过对银行U盾分析，最终决定采用挑战响应的认证模式，解决了登录过程中的安全隐患。此外，学生还对基于生物特征的身份认证技术产生兴趣，又查阅人脸识别、键鼠行为识别等资料，分析相关的实现算法和技术，拓展视野。

创新并不一定要提出很前沿很高深的理论和技术，只要能为了解决实际问题，提出自己合理的方案就是创新。项目中用户的交互数据进行了加密和认证，必须用到加密算法，那么设计握手协议解决密钥协商问题、设计数据报文格式解决数据传输（包含在线、离线数据）就成为一个核心问题。项目组学生给出自有的数据包格式，并对字段进行详细设计，以达到握手、注册、登录、文字信息、心跳等多种信息传输。

创新要发挥主观能动性，积极探索，勇于提出自己的观点，不怕失败。对于离线数据的传输问题，学生提出发挥P2P技术的精髓，离线数据不发给中心服务器，而是交由在线客户端代理处理，那么在线客户端如何选取，并且方案的优劣性还有待进行验证。解决问题的过程就是不断衍生新问题，不断验证、总结以修正方案。

创新项目实践过程也是培养学生团队协作精神的过程，包括学生与学生之间的协作，学生与指导老师之间的协作。团队必须明确一致的团队使命和目标，共享学习成果，恰到好处的交流，正视冲突，求同存异，强调成员的责任意识。

3 反哺课堂教学

指导老师是项目的引导者，在选题、功能模块定义、实现技术和方案中参与讨论，提出建议，拓展学生思路。教学相长，在沟通过程中，指导教师学习如何了解学生心理，分析学生的知识结构、学习能力，如何给予合理的引导，如何激发学生的学习兴趣。通过指导项目不断总结教学经验，提高指导教师教学基本功，教师把这些经验带入课堂，反哺课堂教学。同时参与项目的学生的学习态度和积极性能以点带面，影响周围同学，使得更多学生受益。

大学生创新训练项目完成的内容与实际应用相关，指导教师可以将项目分解，设计成多个综合性、设计性实验，学生在实验过程中能将多个知识点和技术有机结合起来，教师必须参与到实验中，复制指导项目的模式，针对学生在实验中出现的问题，采用提示和设疑的方法让学生运用所学的知识，查阅资料，解决问题，培养学生学习的自主性和创新能力。

4 结语

通过大学生创新训练项目，可以培养学生自主进行研究性学习、团队协作的工作方法，激发学生的创新性，坚定迎难而上的务实态度。指导教师在指导学生完成项目的过程，也是自我综合素质的提高，对教学模式和内容必定会有一定的优化，采取多种措施培养大学生的创新性思维。

［1］李丽洁.大学生创新实验项目中的实验教学[J].实验技术与管理,2011(3).

［2］杜新强.从大学生创新实验项目谈学生创新能力的培养[J].黑龙江教育,2012(1).