何谓创新型教育
（一）震惊世界的“王氏攻击”及刘路的故事
2004年8月17日晚，在美国加州圣芭芭拉召开的国际密码协会特别安排的三场科学报告会上，最后登台的报告人，是来自中国的王小云教授。她在报告中宣布了她及她的研究小组近年来的研究成果——对MD5、HAVAL-128、MD4和RIPEMD等四个著名密码HASH函数算法的破解结果。当公布到第三个成果的时候，会场已经是掌声四起，报告不得不一度中断。报告结束后，与会专家对他们的突出工作报以长时间热烈的掌声。部分学者更是起立鼓掌致敬，这在国际密码学学术会议上是少见的盛况。
仅仅过了6个月，2005年2月15日，在美国召开的信息安全（RSA）大会上，包括Adi Shamir、Ronald L. Rivest（2002年图灵奖得主）和Whitfield Diffie（2015年图灵奖得主）在内的五位顶级密码学家，共同宣布了王小云教授关于SHA-1破解的最新成果，再次震惊了世界密码界。
为什么王小云的研究成果令世人如此震惊呢？
其一，多年以来，MD5和SHA-1是国际上公认的最安全、最先进、应用范围最广泛的两大HASH函数算法。密码界专家认为MD5密码算法是无人可以破解的。因为破解它的运算量须达到2的80次方。即使采用现在最快的巨型计算机，也要运算100万年以上才有可能破解。但王小云和她的研究小组用普通的个人电脑，几分钟内就可以找到有效结果。而且据王小云自己说，她破译密码的计算，主要不是用计算机计算，而是多半用手工，用笔在纸上计算出来的！这使得许多外国密码学家和数学家大吃一惊。他们惊呼：已经不能用“天才”来形容王小云的神奇，只能把王小云称作“神人”“天人”！
其二，这两种密码的破译，给全世界的网络信息安全带来巨大的冲击。今天全世界的金融、证券、计算机网络等系统中身份认证与登录系统、消息来源的合法性认证、众多的可证明安全密码系统，以及备受关注的区块链等新兴密码应用技术，都依靠密码的安全作保证。而这两种密码，被认为是最为安全可靠的、应用最为广泛的。
例如，全世界几十亿人，一般认为没有两个人的指纹完全是相同的。因此，在很多场合，就把人的指纹作为事务责任人的认证根据。其实，并非如此。在全世界，存在两个人的指纹完全相同，只是人们很难找到这两个指纹完全相同的人。而运用王小云的破译方法和计算技术，能够在很短的时间里，迅速找到指纹相同的两个人。这是多么可怕的情况！
王小云这个“天人”，在最近十几年里获奖无数。2017年被选为中国科学院院士，又于2019年9月7日，获得我国设立的奖金最高的，并有中国“诺贝尔奖”之称的“未来科技大奖”，奖金为100万美元。
由于王小云教授对MD5和SHA-1的破解，证明了电子签名是可以被有效伪造的，设计更为安全的密码HASH函数标准迫在眉睫。以致美国国家标准与技术研究所（NIST）不得不专门举办了两次研讨会，以应对两大算法被破解带来的安全威胁，并于2006年出台了新的HASH函数使用政策。2007年NIST在全球范围内启动了设计HASH函数新标准的五年工程。
作为最棒密码学家的王小云，她的“密码梦”里有一颗爱国心。
她曾表示：“密码理论与技术是网络安全的核心，网络安全离不开密码，以密码技术为基础支撑。密码学家的使命就是为保护网络与信息安全，提供安全高效的密码算法。因此，密码学家的主要职责：一方面是设计出安全高效的算法；另一方面是分析正在使用的密码算法的安全性，一旦发现漏洞，立即设计新的能够抵御最新攻击的密码算法。密码学正是遵从这样一种编破对抗和循环往复的方式发展和进步。”
2005年起，王小云带领国内专家全力为我国设计了第一个HASH函数算法标准SM3。经过国内外密码专家的评估，其安全性得到高度认可。该算法获国家发明专利1项，并被纳入我国30多个行业规范中，经国家密码管理局审批的含SM3的密码产品达千余款，涵盖了我国金融、电力、社保、教育、交通、电子政务等重要领域。受SM3保护的智能电网用户有6亿多，含SM3的USBKey出货量超过10亿张。目前SM3已在高速公路联网ETC中广泛使用，并且在全国教育信息系统、居民健康卡、社保卡、工业控制系统等领域广泛推广使用。该算法还支持国际可信计算组织（TCG）发布的可信平台模块库规范（TPM2.0）。她设计的加密算法，用于国家重大航天工程，为保障航天安全通信做出了重要贡献。
这是第一个故事。第二个故事，是我国一个青年科学家成才的故事。
据《湖南日报》报道，2012年3月20日，长沙的中南大学校长、中国工程院院士张尧学向外界正式宣布：聘请该校数学与统计学院刚毕业不久的本科生刘路为教授级研究员，并奖励100万元，作为对他的鼓励。而这位由本科生直接被聘为教授的刘路，当时还不满23岁（距他的生日4月2日还有10多天）。就是这个刘路，在读大三的2010年，破解了世界数理逻辑的一个难题——“西塔潘猜想”，震惊了整个数学界。那么，这个刘路是何许人也？
2011年5月，北京大学、南京大学和浙江师范大学在杭州联合召开逻辑学术会议。在一些专家共同提议下，还在读大三的刘路，被临时请到会场作报告，报告他对“西塔潘猜想”的研究成果。他对这个已经有16年未被破解的猜想，给出了反例，予以否定的结论，解决了这个困扰世界数理逻辑界十数年的难题，使台下听讲的一批数学家大为震惊。
就在这一年的9月16日，刘路被邀请出席在美国芝加哥大学举行的世界数理逻辑学术会议，作40分钟的大会报告，报告他破解“西塔潘猜想”的研究成果。刘路成了这次学术会议上唯一参加并作大会报告的亚洲学者。
“西塔潘猜想”是英国数理逻辑学家西塔潘于20世纪90年代提出的，关于反推数学中的拉姆齐二染色定理的证明论的一个猜想。10多年来，国际上许多数学家一直努力研究，想给出一个证明，但都未解决。
反推数学是数理逻辑的一个新的分支。国内目前只有南京大学对此有相当研究。从刘路接触这个问题到彻底解决，用了两个月时间。最后一天的夜里得以天开月朗，用自己改进的新方法，把这个难题破解。
不管怎么说，一个尚在读大学三年级的本科大学生，解决了世界级难题，确实是早熟的“数学天才”。
至于刘路为什么能在大学学习期间就破解世界级难题，那要从他的家庭和中小学阶段的学习情况来看：他从小就十分喜欢数学，而且是“带学带玩”地学习，把解难题当做“智力游戏”来玩。这就是他早期“创新型学习”的情况。对学生而言是创新型学习，而这需要有“创新型教育”的支持和保护。
（二）“天才”是这样产生的
王小云和刘路，之所以能够在很年轻的时候，就获得震惊世界的科研成就，是因为他们少年时代的教育，包括家庭教育，有独特之处，他们都接受了非常规教育途径，或者说是“创新型教育”。
王小云是山东诸城人，她的父亲是物理教师，所以对他的五个孩子产生了潜移默化的影响，五个孩子在学习中，都对数理化感兴趣。王小云尤其对物理兴趣浓厚，在高中阶段，她的物理成绩，总是排在班级的第一名。当然她的数学也不错。1983年高考时，王小云的物理没有发挥好，而数学却拿到满分的好成绩。因此她报考了山东大学数学系。
后来她在回答《数学文化》编辑的提问时说，之所以高考物理没有考好，反而数学考满分，其一，是与数学老师对她学习方法和考试做题先后次序的指导有关。她的数学解题能力相当强，解题速度也快，就是有点粗心大意，往往在前面的容易做的题目上失分，而后面的难题却很少有不会做的。因此，数学老师要她考试时，把前面的题目做完后，一定要仔细地看一遍，没有错误，再动手做后面的难题。那次高考，她这么做了，就没有发生容易题目丢分的情况。于是高考数学就得了满分。其二，是她要用数学的分数，弥补物理考得差的损失。
当时山东大学数学系主任是著名数学家潘成洞教授，教学科研能力很强。王小云本科毕业后继续读研，最后又成了潘成洞教授的博士研究生，并且在潘成洞的建议下，中途改变专业，由数学改学密码专业。毕业后，她留校任教。以她为首，一批年轻的学生和同事，一起在密码破译上下大功夫，终于破译了MD5和SHA-1这两大被国际上公认的最安全、最先进、应用范围最广泛的HASH函数算法。所以，王小云破译这两大密码的秘诀，在于她的数学功底深厚，是数学的成功。如果说她报考山东大学数学系，具有一定的偶然性，而她在读博士时，由数学转到密码学，则是她的导师潘成洞教授的建议。因为潘教授看出了王小云的数学领悟力特高，是学密码学的好材料。而实际上也确实如此，她有一种别人所不具备的数学直觉，在千头万绪的破解路线中，她能够凭数学直觉，一眼就看出哪几条路线有破译的可能。结果也证实的确如此。这证明她在数学方面有惊人的洞察力。
另外，王小云破解密码的方法与众不同，对王小云来说，电脑只是自己破解密码的辅助手段。更多的时候，她是用手算，手工设计破解途径。因为如果要完全用电脑的话，就必须要坐在电脑前，一动不动地盯住电脑。而不完全依靠电脑，主要依靠大脑，就能如她所说，可以边做家务，边动脑筋。一旦有了想法，找到思路，再来用电脑进行操作，将刚才的想法记录下来。这样一来，她的工作效率反而更高。所以，读书重在学会思考。“学而不思则殆”，学而又思，如何呢？学而又思则得！得到解决问题的关键所在。
至于刘路，从小聪明就不用说了。在小学，刘路基本是玩中带学，而中学则是边玩边学。他对于喜欢的理科课程，特别是数学，肯花时间钻研，经常找些课外数学书来读，找题目来做。而对文科课程则不大用功，甚至不去听课。所以尽管他的理科成绩很好，尤其数学非常突出，但文科成绩平平，甚至排在倒数。经家长和老师提醒，他在一次期中考试前，在40天里，集中精力在文科上下功夫，果然使得文科成绩大大提高，这使他信心大增。所以在高考时，总分超过省内分数线50多分。填志愿时，当然是选择与数学有关的专业。最终被中南大学数学科学与计算技术学院录取。
2010年，“数学奇才”中南大学大三本科生刘路破解了国际数学难题“西塔潘猜想”，震惊国际数理逻辑学界。2011年10月，学校特批刘路硕博连读，为其“量身打造”培养方案后，还将其作为青年教师后备人才，进入侯振挺数学研究院从事研究工作。刘路以其卓越的研究成果被提名为“2012影响世界华人盛典——希望之星”，受邀参加在北京大学百年讲堂举行的颁奖大会。
根据中南大学校方的决定，刘路获得了100万元的奖励，其中50万元用于改善科研条件，50万元用于改善生活条件。与此同时，学校决定破格聘请刘路为中南大学研究员，并由学校推荐其参加国家“青年千人计划”的评选。中南大学出台的政策，为杰出青年人才提供更好的平台，给予经费和生活保障，为优秀青年人才的成长搭建更广阔的发展空间，帮助那些有才华的青年人在中南大学实现梦想。
如此酷爱数学的刘路，在中学却并没有参加奥数学习和比赛。对此，他很有个性地说：“我不接受这种目的性太强的方式，我对数学的热爱，完全是因为这是我的兴趣所在。”他认为数学这门优美、简洁、智慧的科学，常常给他带来快乐。他说：“如果要给后进的学弟学妹一个学习方法的话，我只有一个想法，就是要重在兴趣，不要太在意考试分数。”
总之，王小云和刘路的学业和科研成就，既是受益于创新型教育，也揭示了创新型教育的特点。
所谓“创新型教育”，既是教育者新的教育理念的实施，也是受教育者自身素质的养成（包括家庭教育的熏陶）。那么，“创新型教育”与以前的通行教育究竟有何不同呢？
下面就来说说“创新型教育”的主要特征，及其实施的原则。
创新型教育是指以培养人的创新精神和实践能力为基本价值取向的教育实践，其核心是在全面实施素质教育的进程中，为了应对知识经济时代的挑战，着重研究和解决如何培养学生的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力、创新素质等问题。因此，创新型教育是素质教育的一个重要组成部分，也是实施素质教育的切入点。在实际教学中，必须坚持素质教育的一个基本准则，即面向全体学生，全面提高学生的整体素质并以学生为主体，倡导个性化发展。
如今许多学校对学生过分强调整齐划一、循规蹈矩，忽视甚至压制有不同想法学生的个性发展。长期这样下去，何谈创造性的培养和发展？
由于“应试压力”的增大，教师在教学过程中利用一切时机一味地“强塞硬灌”，希望学生记忆并掌握更多的书本知识，而根本无暇顾及学生的承受能力及创新素质的培养。
教育是一把双刃剑，它既能培养、提升受教育者的创新素质，也能抑制、扼杀学生的创新思想和创新意识。关键看我们要创建怎样的教育体制，实施怎样的育人模式。对基础教育来说，创新型教育的根本任务就是要提高全民族的创新素质，为培养高层次创新人才打下广泛、深厚的基础。如何才能尽快实现这一目标呢？
创新型教育，需要有创新型教师。创新型教师除了需要具有强烈的事业心、责任感和真挚的教育情感，掌握先进的教育理论与方法，要有较强的教育科研能力、熟练运用现代教育技术的能力，更重要的是，要勇于开拓，善于创新和灵活机变，需要发现和尊重学生的兴趣所在，善于进行引导，善于组织管理和启发学生进行创造性学习。
对各地教育行政部门而言，应该积极创建适宜创新型教育生存发展的环境。不以分数论英才，不歧视和打压偏科学生，要对某科有特别兴趣、特殊专长的学生给予特殊指导，甚至为其“量身定制”教育方式方法，为其创造特别适合的教育环境和条件。就如中南大学对数学天才少年刘路所作的那样，为其“量身定制”特殊教育规划，在他大学本科还未毕业的情况下，根据其数学的研究能力和特殊表现，批准他“硕博连读”，并破格吸收为由侯振挺院士主持的“侯振挺数学研究院”的教授级研究员。其时刘路才23岁，但已成为我国最年轻的大学教授。中南大学前校长张尧学院士说：“我们这样做的目的在于，鼓励具有特殊才能的优秀拔尖人才的迅速成长。”
为了能够使具有某种特殊才能的青年学生接受更好的教育，要破除一些旧教育的陈规陋习和条条框框，对具有优秀品质的早熟人才苗子，要及早发现，跟进培养措施，为其“量身定制”特殊培养规划。例如允许成绩优秀的学生“跳级”，让他自己选择喜欢的课程和专业，让他提前跨进科研大门，使他有机会接触世界有影响力的大师们，在适当的场合（例如学术会议、国际数学会议）展示他的才能，增强他的自信心，提升他的创造精神。就如王小云、刘路那样，在国际学术会议上展示他们的数学成果。在震惊世界的同时，也鼓舞了自己。
就像在社会上“允许一部分人先富起来”一样，我们应该在教育上“允许一部分（少数）青年学生先冒出来”，成为科学技术领域的“未来之星”。如王小云和刘路，还有其他领域里的拔尖人才，都是在“宽松的教育环境下”先冒出来的科技新星。
所以，为了培养更多的创新型的“天才”和“奇才”，就必须要有“创新型教育”的支持、扶持和培养。