大數據時代計算機類學生創新能力培養探析

潘少偉 張威威 周鵬輝

（西安石油大學計算機學院，陜西 西安 710065）

0 引言

互聯網新興起的服務，如云計算、移動互聯網和物聯網等，使得人類社會面臨的數據類型越來越多，數據量越來越大，這標志著人類社會進入了大數據時代。2013 年被稱為“大數據元年”，在經過多年的積累、發展到一定程度之后，大數據對人類社會的影響開始顯現[1-2]。步入2014 年以后，大數據對人類各個生活領域的影響進一步加深，對教育領域的影響尤為深刻[3]。創新是一個民族進步的靈魂[4]，創新能力更是一個國家繁榮昌盛的永久動力。進入大數據時代，對廣大高校學生尤其是計算機類學生創新能力的培養就顯得尤為重要。這是因為自上世紀以來，計算機成為了支撐我國社會發展必不可少的基本工具之一。計算機行業中的一系列技術革新，更是極大推動了我國社會的進步。對廣大高校中計算機類學生創新能力的培養，有利于提高他們的綜合素質，使他們在激烈的行業競爭中脫穎而出，迎接大數據時代所面臨的各種挑戰；也有助于促進我國的科技發展，全面提升我國的綜合國力。本文首先給出了創新與創新能力的定義，接著闡述了大數據時代計算機類學生創新能力培養的重要性，最后從創新能力培養現狀、創新能力問題剖析和創新能力培養途徑三個方面對如何培養大數據時代計算機類學生的創新能力進行了探討。

1 創新與創新能力

熊彼特于1911 年首次提出“創新理論”，之后又對其做了進一步的完善與提高，最終形成了以“創新理論”為基礎的獨特理論體系。熊彼特指出：創新就是建立一種全新的生產函數，也就是說把一種以前從來沒有過的，關于生產要素和生產條件的“新組合”引入生產體系[5]。熊彼特還認為資本主義國家的經濟增長和社會發展均依賴于創新，不進行創新資本主義國家就沒有出路。后來創新理論有了進一步發展，出現在文化建設、科技發展、企業管理和制度構建等多個領域，并由此衍生出文化創新、科技創新、管理創新和制度創新等一系列廣義上的創新。

創新能力是指人在順利完成以原有知識、經驗為基礎的創新活動中表現出來的潛在心理品質，是個人提出新理論、新概念或發明新技術、新產品的能力[6]。在大數據時代，對計算機類學生而言，創新能力應該包括創新意識、創新基礎、創新方法和創新才能四個方面。創新意識包括冒險精神、自信心、求是態度和渴望創新的精神等。創新基礎包括基礎知識、專業知識、交叉學科知識、隨時學習的新知識和社會常識等。創新方法包括綜合分析與概括方法、比較方法、演繹方法、反問方法、“用手去想”的方法和有意識與無意識相結合的方法等。創新才能包括觀察能力、思考能力、想象能力、理解能力、記憶能力、工程設計能力、信息獲取能力、信息處理能力和實際操作技能等。

2 大數據時代計算機類學生創新能力培養的重要性

2.1 促進國家和社會發展

隨著我國高等教育的普及，對高校工作者而言，如何提高廣大高校學生的創新能力就成為一個非常重要的問題[7-8]。這是因為廣大高校學生的創新能力對全社會創新能力、乃至整個國家核心競爭力都有著重要影響。由計算機時代過渡到當前的大數據時代[9]，計算機行業迎來了一系列挑戰：計算機、移動設備和終端設備等都面臨解決結構化、半結構化和非結構化數據的處理、存儲、通信和傳輸等難題；與大數據相關的各種高新技術層出不窮，令人目不暇接；此時人才市場也需要更加專業的大數據存儲人才、大數據分析人才和大數據應用人才等。所有這些挑戰的解決，均有賴于計算機行業的技術創新。由此可見，培養計算機類乃至全體高校學生的創新能力，并讓創新成為他們的一種習慣，有利于培養更加專業的高素質人才，有利于貫徹黨的基本教育方針，有利于促進國家和社會的進一步發展。

2.2 提高廣大高校學生綜合素質

應試教育在我國盛行已久，通常家長根據考試成績來衡量孩子的優劣，教師則是根據考試成績來認定他們的學習效果。在中小學如此，廣大高校也如此。這樣導致大批高校畢業生“高分低能”的現象比較嚴重，以至于進入社會后不能勝任新的工作崗位。步入大數據時代，計算機行業對人才的需求越來越強烈，對人才綜合素質的要求也越來越高。只有在宏觀論證與總體推進的基礎上，開展一系列創新能力培養活動，進而形成培養創新能力的完整體系，才能提高計算機類乃至全體高校學生的綜合素質，最終為大數據時代國家和社會的高效發展培養合格的專業人才。

2.3 優化學科設置

計算機學科是一門研究計算機的設計、制造和利用它進行信息獲取、表示、存儲和處理等的理論、方法、技術和原則的科學。計算機類專業教學的主要目的就是讓學生掌握計算機學科的相關基礎知識，接受嚴格的相關科學訓練，進而培養較高的專業素質和較強的創新意識，最終能夠對成熟理論進行一定的分析，對成熟技術和方法進行一定的應用。從大數據的處理過程來看，大數據處理的關鍵技術包括：大數據采集、大數據預處理、大數據存儲及管理、大數據分析及挖掘、大數據展現和應用（大數據檢索、大數據可視化、大數據應用、大數據安全等）[10]。而且所有大數據的處理都需要以《大數據概論》、《分布式并行處理技術》、《數據庫原理與應用》、《算法設計與分析》、《數據挖掘》和《高級語言程序設計》等課程做鋪墊。由此可見，在大數據時代要突出對計算機類學生創新能力的培養，除對現有相關課程強化之外，還需開設相關的大數據課程來彌補空缺。同時在教學過程中，教師不但要了解大數據的概念、發展和應用領域，還要研究其在當今社會的需求和影響，以此為依據來改善課程考核方式和課程開展環境，最終全面優化學科設置，提高廣大計算機類學生的創新能力。

3 大數據時代計算機類學生創新能力的培養

3.1 計算機類學生創新能力培養現狀

近年來，我國高校通過開展多種形式的大學生創新能力培養活動，形成了比較完整的大學生創新能力培養體系。但對某些學科尤其是計算類學科而言，廣大學生的創新能力培養方面還存在如下不足：

（1）創新成果的水平低下。某些高校在計算機類學生創新實踐方面取得了一定進展，如組織學生參加各類軟硬件設計大賽、開展大學生機器人比賽、引導學生參加企業的某些研發活動和舉行大學生創業實踐訓練等。通過這些創新實踐活動，在某種程度上提高了廣大學生的創新能力和實踐能力，取得了一系列成果。但總體而言，這些創新成果體現出的技術水平較低，創造性較差，而且不具有實際應用價值。

（2）創新性思維薄弱。在當前高校的培養體系中，計算機類學生需掌握大量的基礎知識和專業知識，但他們并不懂得將所學知識融會貫通，并形成一個完整的體系。而且長期的應試教育使得他們目光狹隘，只知道墨守成規，缺乏對知識進一步的加工處理和運用能力。上述因素導致廣大計算機類學生在整個創新實踐過程中，創新性思維薄弱，缺乏改變和突破現狀的勇氣。

（3）創新的功利性較強。高校中的大學生應該充滿斗志、朝氣蓬勃，具有強烈的進取心與創新精神，對學習各種新知識和新技術充滿熱情。但當今大學生受整個社會大環境的影響，行為上比較浮躁，心理上也不夠成熟。他們過于追求創新所帶來的各種收益，如提高自己的聲望、參評獎學金加分和帶來一份好工作等，而忽視了如何充分發掘自己的潛力，做好本專業內的創新工作。

3.2 計算機類學生創新能力問題剖析

（1）傳統應試教育束縛了廣大學生的創新性思維。一直以來，我國的教育領域都是“唯分數論”，即由考試分數來決定廣大學生的一切。中小學期間，廣大學生在校時所做的一切，都是為了獲得較高的考試成績，并不重視創新性思維的培養。長此以往，導致廣大中小學生的創新能力和社會實踐能力較差。進入大學以后，這種現象還是比較突出：廣大學生只顧埋頭學習，希望在考試中得到高分然后去參評獎學金，而忽略了對自身創新性思維和綜合素質等的培養。

（2）學科建設落后導致廣大學生的創新動力不足。我國高校絕大多數學科的發展比較緩慢，專業課程的內容也比較陳舊，不同課程內容之間的重復率較高，而且缺乏本學科的前沿知識。在計算機行業中，云計算、移動互聯網和物聯網等現已成為該行業極其重要的研究內容，但我國目前很少有高校為計算機類學生開設與上述內容相關的課程。此種情形長此以往，廣大學生很難從根源上把握本學科在國際上發展的最新動態，導致創新的動力明顯不足。

（3）重視創新教育的師資力量單薄。當今我國高校中的絕大部分教師是傳統應試教育培養出來的產品。因此，他們的工作作風、思維方式和教學方法等與傳統應試教育是一脈相承的，很少有人特別重視對廣大學生創新能力的培養。再加上廣大高校教師的收入偏低、由高校擴招導致的教學任務繁重等，使得他們面臨較大的生活與工作壓力，因而沒有動力也沒有精力去思考并開展大學生創新能力的培養工作。

3.3 大數據時代計算機類學生創新能力培養途徑

大數據時代計算機類學生創新能力的培養途徑如下：

（1）建立創新能力培養的激勵機制。激勵機制是在組織系統中，激勵主體與客體之間通過激勵因素相互作用的方式，這種方式的核心就是通過建立一套理性化的制度。在廣大高校中建立學生創新能力培養的激勵機制，可最大限度地調動廣大教師培養學生創新能力的積極性與主動性，使得他們在培養學生創新能力過程中能夠全身心付出，無后顧之憂；還可使廣大學生在創新過程中充滿干勁，目標明確，不是為了創新而創新，而是為了興趣愛好而創新，為了國家民族而創新。

（2）重新構建計算機類專業的培養體系。大數據時代，設立計算機類專業的終極目標就是培養德才兼備、具有開拓創新精神的高素質人才。具體而言就是具有扎實的數理基礎、系統的計算機理論知識，具備比較突出的程序設計能力、網絡技術應用能力和良好的人文素質與創新精神，并且能夠在大數據背景下從事軟件設計開發、網絡系統建設管理等工作。針對這一目標，需重新構建計算機類專業的培養體系，并突出大數據的相關內容，最終形成計算機類專業的全新培養體系。

（3）加強實踐教學。實踐教學是鞏固所學理論知識的重要途徑，也是培養具備創新意識的高素質技術人員的重要環節。對當前計算機類專業而言，實踐教學是整個培養體系中的薄弱環節。計算機類專業的實踐教學通常包括：課程設計、生產實習、畢業設計、社會實踐和企業培訓等。在大數據時代，加大廣大學生的實踐教學比重，有助于加深他們對已掌握理論知識的理解，有助于他們創新性思維的培養，也有助于他們動手能力與綜合素質的提高。

（4）建設創新性學習環境。古語有云：久入芝蘭之室而不聞其香，久入鮑魚之肆而不聞其臭。可見，環境對一個人的影響是多么地巨大。在大數據時代，大規模網絡培訓的方興未艾，各種遠程教育的蓬勃發展和新型學習社區的悄然興起，都極大改變了傳統的教學方式。受此影響，廣大學生的學習熱情比以前更加高漲。廣大高校應該以此為契機，通過在校園中建設創新性的學習環境來鼓勵學生的創新與創造，最終促進他們創新能力的快速提升。

（5）提高教師的個人創新能力。計算機類學生創新能力的培養與教師綜合素質是相輔相成、密不可分的。建設一支素質較高、結構合理和具有較強個人創新能力的教師隊伍是培養創新型人才的重點所在。這是因為教師與學生朝夕相處，教師通常對學生具有示范作用，教師的某些細微行為會對某一些或某一個學生產生重要影響。具有較強個人創新能力的教師往往能在潛移默化中幫助廣大學生提高創新能力。

（6）增強學生的科技素養。在各種新科技層出不窮的21 世紀，科技素養對一個人能否成為高素質的科技人才有著重要影響，對廣大學生創新能力的培養也發揮重要作用。加強計算機類學生的科技素養教育，可使他們在這個知識大爆炸的時代能夠對所學知識融會貫通、高效處理，進而形成創新性思維，孕育創新能力。

4 結論

（1）創新是一個民族進步的靈魂，創新能力更是一個國家繁榮昌盛的永久動力。大數據時代加強計算機類學生創新能力的培養對促進我國信息產業的持續發展具有非常重要的理論與現實意義。

（2）本文首先給出創新與創新能力的定義，接著分析大數據時代培養計算機類學生創新能力的重要性，總結計算機類學生的創新能力培養現狀，剖析計算機類學生創新能力培養中存在的問題，最后從激勵機制、培養體系、實踐教學、學習環境、教師個人創新能力和學生科技素養六個方面出發，對大數據時代如何培養計算機類學生的創新能力進行了探討。

（3）大學生創新能力的培養任重而道遠。筆者結合自身的教學與科研經歷，對當前如何培養高校計算機類學生的創新能力提出了個人見解，以期達到拋磚引玉的作用。

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