依托信息安全競賽培養大學生創新實踐能力

崔杰　仲紅　石潤華　許艷

摘要：信息安全競賽對于培養計算機類專業學生的實踐能力和創新能力具有重要的作用。文章就如何完善信息安全競賽的參賽機制、培養學生創新能力以及進行相應的實驗教學改革提出一些具體措施，力求在提高學生創新能力的同時，促進高校人才培養模式的改革。

關鍵詞：信息安全競賽；創新實踐能力；人才培養；創新性實驗計劃項目

文章編號：1672-5913（2013）07-0092-03

中圖分類號：G642

“全國大學生信息安全競賽”是由教育部高等學校信息安全類專業教學指導委員會主辦，由工信部和教育部指導的全國性大學生競賽。此競賽是全國大學生公益性的科技創新活動，目的在于提高大學生的團隊合作精神、創新意識，普及信息安全基本知識，提高信息安全意識、綜合設計開發能力和創新設計應用能力，開闊大學生的科技視野，推動高校信息安全學科授課內容、授課方法和專業課程體系的革新，吸引大學生積極參與課外科研開發活動，為培育、推薦杰出信息安全專業人才提供條件。“全國大學生信息安全競賽”為在校大學生提供了一個展示自己、表現自己的舞臺，為培養大學生的創新實踐能力提供了一個良好的平臺，為信息安全知識的傳播和信息安全意識的提高提供了一種良好的途徑。

目前，“全國大學生信息安全競賽”已成功舉辦了5屆。第1屆全國信息安全大賽決賽由電子科技大學于2008年10月舉辦，第2屆決賽由北京郵電大學于2009年8月舉辦，第3屆決賽由哈爾濱工業大學于2010年8月舉辦，第4屆決賽由國防科學技術大學于2011年7月舉辦，第5屆決賽由解放軍信息工程大學于2012年7月舉辦。此外，一些省級大學生信息安全競賽也陸續在江蘇、四川、山東等地舉行。

目前，隨著社會各界對創新實踐型人才需求的日益增加，社會各界的需求與當代大學生培養方式之間的矛盾也日益突出。為了培養出基礎扎實、知識面寬、動手能力強、創新意識好、團隊精神強的復合型人才，我們必須對教學內容，尤其是實踐教學內容進行改革，要不斷優化實踐教學的內容，積極開展實踐教學創新和改革，而全國大學生信息安全競賽和各省大學生信息安全競賽對提高高校人才培養質量和實踐教學質量具有重要而現實的意義。

1 信息安全競賽參賽時存在的問題

作為全國大學生信息安全競賽安徽大學通信教師和指導教師，筆者全程參與和指導了近4年的全國大學生信息安全競賽，并獲得了較好的成績，也培養了一批具有良好信息安全素養的學生。教師看到學生在比賽中取得良好的成績，并通過比賽這個平臺提高了學生的能力，辛苦之余也頗感欣慰。同時，在比賽的組織和實施過程中也發現了一些問題，通過歸納整理，主要有以下3個方面。

1）學生對專業知識掌握的深度和廣度不夠。

安徽大學參加全國大學生信息安全競賽的學生基本上是大二和大三學生，所學的課程和專業知識有限，知識積累不足，知識面很窄，特別是學生對專業知識的掌握大多停留在書本理解的層次，實踐應用能力嚴重缺乏，不能將書本理論知識和實際應用結合起來。因而學生在選擇參賽課題以后，很難將所學的理論知識與需要解決的現實問題結合起來，給出系統的解決方案。

2）學生缺乏項目開發經驗和設計能力。

在各高校開設的課程設計和實驗課程中，各課程的實驗項目基本上都是驗證性的，而設計性、創新性及綜合性的實驗項目非常少。即使是畢業設計，也很難系統地鍛煉學生的創新實踐能力。因此學生基本上接受不到完整項目的設計和開發訓練，從而造成學生缺乏項目開發經驗、獨立思考能力和團隊協作精神。學生在選擇參賽課題后，很難在給定時間內綜合運用所學知識和技術給出好的設計方案，并依靠自身的動手能力完成系統的開發。

3）大學生的參賽精力不夠集中。

高年級（大三、大四）學生具有較豐富的知識積累和項目開發經驗，因此他們在參賽隊伍中往往是主力隊員。但高年級學生又必須要面對自己的未來歸宿問題，因此其中一部分學生要忙著課程學習和考試，期望自己能夠以優異的成績獲得保研資格；一部分學生忙著參加各種考研培訓班，期望自己能夠考上研究生；一部分學生忙著參加各種招聘筆試和面試，期望自己能找到一份理想的工作；還有一部分學生在各種大學生競賽（比如ACM、大學生機器人足球賽、數學建模、信息安全競賽等計算機類競賽）面前很迷茫，不知道該選擇參加哪個競賽，甚至有同學同時參加多項競賽。參賽面臨的這些現實問題使得隊員力不從心，精力很難集中。

2 信息安全競賽與創新型人才培養

基于大學生信息安全大賽在參賽中存在的問題和不足，我們需要不斷地完善信息安全競賽參賽的激勵機制、管理機制和組織機制，需要逐漸完善信息安全競賽的保障機制，從而通過這個平臺提高大學生的實踐能力和創新能力。這不僅可以提高信息安全競賽的成績，同時對于提高學生的創新思維和創新能力、促進教育教學改革、完善實驗教學體系也具有重要的意義。

1）對信息安全競賽的選題深入研究。

我們要參考和分析往屆信息安全大賽的選題，特別是優秀作品的選題，這樣對我們選擇題目具有很好的借鑒。競賽內容以信息安全理論與應用設計為主，可涉及密碼算法、安全芯片、防火墻、入侵檢測系統、電子商務與電子政務系統安全、VPN、計算機病毒等，但不限于以上內容。選題范圍很廣，覆蓋計算機網絡、數字電路、程序設計語言、密碼學、防火墻、計算機病毒、入侵檢測系統等多門課程的內容，是對大學生所學各門課程、課程實驗、課程設計、實訓等技術和知識的綜合運用和考查，所需知識和技術不僅覆蓋面廣，而且應用性、實踐性和綜合性都很強。這就要求參賽學生不僅要具有扎實而寬廣的基礎理論，還要具有良好的項目開發和項目設計能力，善于把理論知識應用于實際系統的設計與開發中。

信息安全競賽對普通高校的大學生來說具有相當大的挑戰性。一方面競賽要求設計出的作品具有一定的創新性，這對在校本科生來說是極具挑戰性的。另一方面，競賽要求設計出的作品要具有工程實用性，也就是說能夠解決現實生產、生活中面臨的某個具體安全問題，這就要求學生善于觀察、善于思考、善于總結。此外，該競賽面對的對手很強，據不完全統計，往屆競賽一等獎基本被軍隊高校和985高校的參賽隊包攬，二等獎也基本被軍隊高校、985高校、211高校的參賽隊收入囊中。

基于信息安全競賽的上述特點，安徽大學成立了信息安全競賽導師組，采取導師指定課題和學生自選課題相結合的方式確定選題（這些選題都參考了往屆優秀作品和學校的實際情況），由學生自己組隊，自己選擇指導教師；先組隊，再確定選題的方式來開展工作。學校為參賽隊伍提供場地和設備。參賽隊伍進行獨立設計開發，按時提交參賽材料。學校提前對學生進行培訓和選拔，讓學生在比賽前能真實地體驗到信息安全大賽的全過程，提高學生的創新和實踐能力。

2）開展科研訓練計劃，激發學生的創新能力。

學校每年都會開展大學生創新性項目資助活動，從211三期經費中劃撥專項資金面向全校師生征集大學生科研訓練計劃項目。學校的大學生科研訓練計劃項目由教師申請，學校組織學生和教師進行師生互選。學生依據自己的專業特長和興趣愛好選擇項目和指導教師，并在指導教師的指導下自主地確定項目方案。指導教師在項目的實施過程中對項目提供指導。這些都是傳統實驗教學做不到的。同時，安徽大學設立了大學生創新性實驗計劃項目，這種項目由學生申請，并選擇指導教師，學校組織專家評審立項。項目的實施完全由學生全權負責，指導教師給以必要的指導。創新訓練項目的開展和推廣可以為大學生提供充分展示自己的平臺，激發學生的學習能動性和積極性，培養學生的實踐能力和創新精神。

3）建立創新實驗室，培養學生的實踐應用能力。

為了培養學生的科研創新能力和實踐應用能力，學校和學院建立了專用的創新實驗室——“安徽大學創新實驗室”，并擬建設創新實踐中心——“安徽大學大學生創新實踐中心”。學生在創新實驗室能夠進行創新實驗項目、科研訓練計劃項目或者自己設計的小項目的開展和實施。這些創新實驗室的建設為培養學生的創新實踐能力提供了一個很好的平臺。

4）制定詳細的獎勵措施，為學生的創新實踐提供保障機制。

為了鼓勵學生積極參與各種競賽（包括ACM、機器人足球賽、數學建模比賽、信息安全競賽等），學校和學院制定了詳細的獎勵和激勵措施，例如計算機科學與技術學院對競賽獲獎的學生在評先評優和保研中給予一定的加分。不同的獲獎級別給予不同的加分獎勵。學校制定了相應的獎勵方案，獲獎學生在申請大學生科研訓練計劃項目和大學生創新性實驗計劃項目時給予優先考慮，優先資助。這些激勵措施都大大地激發了學生的參賽熱情和積極性。

我們通過上述機制和途徑，可以加強當代大學生科研創新意識、知識應用能力、團隊協作精神和實踐動手能力的培養，使學生的綜合素養和創新實踐能力得到提高，從而培養出具有較強競爭力的社會急需人才。

3 結語

經過4年的摸索和探索，安徽大學制定了一套行之有效的管理機制和參賽機制，并逐漸發揮了作用，使計算機科學與技術學院在“全國大學生信息安全競賽”中取得了較好的成績。近4年計算機科學與技術學院代表安徽大學參加了第2屆、第3屆、第4屆和第5屆全國大學生信息安全競賽，每年均有隊伍在預賽中脫穎而出，進入決賽，共獲得全國三等獎3項，優勝獎1項。

我們通過組織學生參加全國大學生信息安全競賽，有效地培養了學生的實踐能力和創新能力，提高了學生的綜合素質。同時，信息安全大賽的開展是實施高校素質教育的重要一環，對高等學校實踐教學改革具有積極的推動作用，大大提高了實驗室的資源利用率，促進了高等學校教育教學，尤其是實踐教學的全面健康發展。

（見習編輯：劉麗麗）