大数据时代计算机类学生创新能力培养探析

潘少伟 张威威 周鹏辉

（西安石油大学计算机学院，陕西 西安 710065）

0 引言

互联网新兴起的服务，如云计算、移动互联网和物联网等，使得人类社会面临的数据类型越来越多，数据量越来越大，这标志着人类社会进入了大数据时代。2013 年被称为“大数据元年”，在经过多年的积累、发展到一定程度之后，大数据对人类社会的影响开始显现[1-2]。步入2014 年以后，大数据对人类各个生活领域的影响进一步加深，对教育领域的影响尤为深刻[3]。创新是一个民族进步的灵魂[4]，创新能力更是一个国家繁荣昌盛的永久动力。进入大数据时代，对广大高校学生尤其是计算机类学生创新能力的培养就显得尤为重要。这是因为自上世纪以来，计算机成为了支撑我国社会发展必不可少的基本工具之一。计算机行业中的一系列技术革新，更是极大推动了我国社会的进步。对广大高校中计算机类学生创新能力的培养，有利于提高他们的综合素质，使他们在激烈的行业竞争中脱颖而出，迎接大数据时代所面临的各种挑战；也有助于促进我国的科技发展，全面提升我国的综合国力。本文首先给出了创新与创新能力的定义，接着阐述了大数据时代计算机类学生创新能力培养的重要性，最后从创新能力培养现状、创新能力问题剖析和创新能力培养途径三个方面对如何培养大数据时代计算机类学生的创新能力进行了探讨。

1 创新与创新能力

熊彼特于1911 年首次提出“创新理论”，之后又对其做了进一步的完善与提高，最终形成了以“创新理论”为基础的独特理论体系。熊彼特指出：创新就是建立一种全新的生产函数，也就是说把一种以前从来没有过的，关于生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系[5]。熊彼特还认为资本主义国家的经济增长和社会发展均依赖于创新，不进行创新资本主义国家就没有出路。后来创新理论有了进一步发展，出现在文化建设、科技发展、企业管理和制度构建等多个领域，并由此衍生出文化创新、科技创新、管理创新和制度创新等一系列广义上的创新。

创新能力是指人在顺利完成以原有知识、经验为基础的创新活动中表现出来的潜在心理品质，是个人提出新理论、新概念或发明新技术、新产品的能力[6]。在大数据时代，对计算机类学生而言，创新能力应该包括创新意识、创新基础、创新方法和创新才能四个方面。创新意识包括冒险精神、自信心、求是态度和渴望创新的精神等。创新基础包括基础知识、专业知识、交叉学科知识、随时学习的新知识和社会常识等。创新方法包括综合分析与概括方法、比较方法、演绎方法、反问方法、“用手去想”的方法和有意识与无意识相结合的方法等。创新才能包括观察能力、思考能力、想象能力、理解能力、记忆能力、工程设计能力、信息获取能力、信息处理能力和实际操作技能等。

2 大数据时代计算机类学生创新能力培养的重要性

2.1 促进国家和社会发展

随着我国高等教育的普及，对高校工作者而言，如何提高广大高校学生的创新能力就成为一个非常重要的问题[7-8]。这是因为广大高校学生的创新能力对全社会创新能力、乃至整个国家核心竞争力都有着重要影响。由计算机时代过渡到当前的大数据时代[9]，计算机行业迎来了一系列挑战：计算机、移动设备和终端设备等都面临解决结构化、半结构化和非结构化数据的处理、存储、通信和传输等难题；与大数据相关的各种高新技术层出不穷，令人目不暇接；此时人才市场也需要更加专业的大数据存储人才、大数据分析人才和大数据应用人才等。所有这些挑战的解决，均有赖于计算机行业的技术创新。由此可见，培养计算机类乃至全体高校学生的创新能力，并让创新成为他们的一种习惯，有利于培养更加专业的高素质人才，有利于贯彻党的基本教育方针，有利于促进国家和社会的进一步发展。

2.2 提高广大高校学生综合素质

应试教育在我国盛行已久，通常家长根据考试成绩来衡量孩子的优劣，教师则是根据考试成绩来认定他们的学习效果。在中小学如此，广大高校也如此。这样导致大批高校毕业生“高分低能”的现象比较严重，以至于进入社会后不能胜任新的工作岗位。步入大数据时代，计算机行业对人才的需求越来越强烈，对人才综合素质的要求也越来越高。只有在宏观论证与总体推进的基础上，开展一系列创新能力培养活动，进而形成培养创新能力的完整体系，才能提高计算机类乃至全体高校学生的综合素质，最终为大数据时代国家和社会的高效发展培养合格的专业人才。

2.3 优化学科设置

计算机学科是一门研究计算机的设计、制造和利用它进行信息获取、表示、存储和处理等的理论、方法、技术和原则的科学。计算机类专业教学的主要目的就是让学生掌握计算机学科的相关基础知识，接受严格的相关科学训练，进而培养较高的专业素质和较强的创新意识，最终能够对成熟理论进行一定的分析，对成熟技术和方法进行一定的应用。从大数据的处理过程来看，大数据处理的关键技术包括：大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据展现和应用（大数据检索、大数据可视化、大数据应用、大数据安全等）[10]。而且所有大数据的处理都需要以《大数据概论》、《分布式并行处理技术》、《数据库原理与应用》、《算法设计与分析》、《数据挖掘》和《高级语言程序设计》等课程做铺垫。由此可见，在大数据时代要突出对计算机类学生创新能力的培养，除对现有相关课程强化之外，还需开设相关的大数据课程来弥补空缺。同时在教学过程中，教师不但要了解大数据的概念、发展和应用领域，还要研究其在当今社会的需求和影响，以此为依据来改善课程考核方式和课程开展环境，最终全面优化学科设置，提高广大计算机类学生的创新能力。

3 大数据时代计算机类学生创新能力的培养

3.1 计算机类学生创新能力培养现状

近年来，我国高校通过开展多种形式的大学生创新能力培养活动，形成了比较完整的大学生创新能力培养体系。但对某些学科尤其是计算类学科而言，广大学生的创新能力培养方面还存在如下不足：

（1）创新成果的水平低下。某些高校在计算机类学生创新实践方面取得了一定进展，如组织学生参加各类软硬件设计大赛、开展大学生机器人比赛、引导学生参加企业的某些研发活动和举行大学生创业实践训练等。通过这些创新实践活动，在某种程度上提高了广大学生的创新能力和实践能力，取得了一系列成果。但总体而言，这些创新成果体现出的技术水平较低，创造性较差，而且不具有实际应用价值。

（2）创新性思维薄弱。在当前高校的培养体系中，计算机类学生需掌握大量的基础知识和专业知识，但他们并不懂得将所学知识融会贯通，并形成一个完整的体系。而且长期的应试教育使得他们目光狭隘，只知道墨守成规，缺乏对知识进一步的加工处理和运用能力。上述因素导致广大计算机类学生在整个创新实践过程中，创新性思维薄弱，缺乏改变和突破现状的勇气。

（3）创新的功利性较强。高校中的大学生应该充满斗志、朝气蓬勃，具有强烈的进取心与创新精神，对学习各种新知识和新技术充满热情。但当今大学生受整个社会大环境的影响，行为上比较浮躁，心理上也不够成熟。他们过于追求创新所带来的各种收益，如提高自己的声望、参评奖学金加分和带来一份好工作等，而忽视了如何充分发掘自己的潜力，做好本专业内的创新工作。

3.2 计算机类学生创新能力问题剖析

（1）传统应试教育束缚了广大学生的创新性思维。一直以来，我国的教育领域都是“唯分数论”，即由考试分数来决定广大学生的一切。中小学期间，广大学生在校时所做的一切，都是为了获得较高的考试成绩，并不重视创新性思维的培养。长此以往，导致广大中小学生的创新能力和社会实践能力较差。进入大学以后，这种现象还是比较突出：广大学生只顾埋头学习，希望在考试中得到高分然后去参评奖学金，而忽略了对自身创新性思维和综合素质等的培养。

（2）学科建设落后导致广大学生的创新动力不足。我国高校绝大多数学科的发展比较缓慢，专业课程的内容也比较陈旧，不同课程内容之间的重复率较高，而且缺乏本学科的前沿知识。在计算机行业中，云计算、移动互联网和物联网等现已成为该行业极其重要的研究内容，但我国目前很少有高校为计算机类学生开设与上述内容相关的课程。此种情形长此以往，广大学生很难从根源上把握本学科在国际上发展的最新动态，导致创新的动力明显不足。

（3）重视创新教育的师资力量单薄。当今我国高校中的绝大部分教师是传统应试教育培养出来的产品。因此，他们的工作作风、思维方式和教学方法等与传统应试教育是一脉相承的，很少有人特别重视对广大学生创新能力的培养。再加上广大高校教师的收入偏低、由高校扩招导致的教学任务繁重等，使得他们面临较大的生活与工作压力，因而没有动力也没有精力去思考并开展大学生创新能力的培养工作。

3.3 大数据时代计算机类学生创新能力培养途径

大数据时代计算机类学生创新能力的培养途径如下：

（1）建立创新能力培养的激励机制。激励机制是在组织系统中，激励主体与客体之间通过激励因素相互作用的方式，这种方式的核心就是通过建立一套理性化的制度。在广大高校中建立学生创新能力培养的激励机制，可最大限度地调动广大教师培养学生创新能力的积极性与主动性，使得他们在培养学生创新能力过程中能够全身心付出，无后顾之忧；还可使广大学生在创新过程中充满干劲，目标明确，不是为了创新而创新，而是为了兴趣爱好而创新，为了国家民族而创新。

（2）重新构建计算机类专业的培养体系。大数据时代，设立计算机类专业的终极目标就是培养德才兼备、具有开拓创新精神的高素质人才。具体而言就是具有扎实的数理基础、系统的计算机理论知识，具备比较突出的程序设计能力、网络技术应用能力和良好的人文素质与创新精神，并且能够在大数据背景下从事软件设计开发、网络系统建设管理等工作。针对这一目标，需重新构建计算机类专业的培养体系，并突出大数据的相关内容，最终形成计算机类专业的全新培养体系。

（3）加强实践教学。实践教学是巩固所学理论知识的重要途径，也是培养具备创新意识的高素质技术人员的重要环节。对当前计算机类专业而言，实践教学是整个培养体系中的薄弱环节。计算机类专业的实践教学通常包括：课程设计、生产实习、毕业设计、社会实践和企业培训等。在大数据时代，加大广大学生的实践教学比重，有助于加深他们对已掌握理论知识的理解，有助于他们创新性思维的培养，也有助于他们动手能力与综合素质的提高。

（4）建设创新性学习环境。古语有云：久入芝兰之室而不闻其香，久入鲍鱼之肆而不闻其臭。可见，环境对一个人的影响是多么地巨大。在大数据时代，大规模网络培训的方兴未艾，各种远程教育的蓬勃发展和新型学习社区的悄然兴起，都极大改变了传统的教学方式。受此影响，广大学生的学习热情比以前更加高涨。广大高校应该以此为契机，通过在校园中建设创新性的学习环境来鼓励学生的创新与创造，最终促进他们创新能力的快速提升。

（5）提高教师的个人创新能力。计算机类学生创新能力的培养与教师综合素质是相辅相成、密不可分的。建设一支素质较高、结构合理和具有较强个人创新能力的教师队伍是培养创新型人才的重点所在。这是因为教师与学生朝夕相处，教师通常对学生具有示范作用，教师的某些细微行为会对某一些或某一个学生产生重要影响。具有较强个人创新能力的教师往往能在潜移默化中帮助广大学生提高创新能力。

（6）增强学生的科技素养。在各种新科技层出不穷的21 世纪，科技素养对一个人能否成为高素质的科技人才有着重要影响，对广大学生创新能力的培养也发挥重要作用。加强计算机类学生的科技素养教育，可使他们在这个知识大爆炸的时代能够对所学知识融会贯通、高效处理，进而形成创新性思维，孕育创新能力。

4 结论

（1）创新是一个民族进步的灵魂，创新能力更是一个国家繁荣昌盛的永久动力。大数据时代加强计算机类学生创新能力的培养对促进我国信息产业的持续发展具有非常重要的理论与现实意义。

（2）本文首先给出创新与创新能力的定义，接着分析大数据时代培养计算机类学生创新能力的重要性，总结计算机类学生的创新能力培养现状，剖析计算机类学生创新能力培养中存在的问题，最后从激励机制、培养体系、实践教学、学习环境、教师个人创新能力和学生科技素养六个方面出发，对大数据时代如何培养计算机类学生的创新能力进行了探讨。

（3）大学生创新能力的培养任重而道远。笔者结合自身的教学与科研经历，对当前如何培养高校计算机类学生的创新能力提出了个人见解，以期达到抛砖引玉的作用。

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