潘少偉 張威威 周鵬輝

（西安石油大學(xué)計算機(jī)學(xué)院，陜西 西安 710065）

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)新興起的服務(wù)，如云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等，使得人類社會面臨的數(shù)據(jù)類型越來越多，數(shù)據(jù)量越來越大，這標(biāo)志著人類社會進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時代。2013 年被稱為“大數(shù)據(jù)元年”，在經(jīng)過多年的積累、發(fā)展到一定程度之后，大數(shù)據(jù)對人類社會的影響開始顯現(xiàn)[1-2]。步入2014 年以后，大數(shù)據(jù)對人類各個生活領(lǐng)域的影響進(jìn)一步加深，對教育領(lǐng)域的影響尤為深刻[3]。創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂[4]，創(chuàng)新能力更是一個國家繁榮昌盛的永久動力。進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，對廣大高校學(xué)生尤其是計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就顯得尤為重要。這是因?yàn)樽陨鲜兰o(jì)以來，計算機(jī)成為了支撐我國社會發(fā)展必不可少的基本工具之一。計算機(jī)行業(yè)中的一系列技術(shù)革新，更是極大推動了我國社會的進(jìn)步。對廣大高校中計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于提高他們的綜合素質(zhì)，使他們在激烈的行業(yè)競爭中脫穎而出，迎接大數(shù)據(jù)時代所面臨的各種挑戰(zhàn)；也有助于促進(jìn)我國的科技發(fā)展，全面提升我國的綜合國力。本文首先給出了創(chuàng)新與創(chuàng)新能力的定義，接著闡述了大數(shù)據(jù)時代計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性，最后從創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀、創(chuàng)新能力問題剖析和創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑三個方面對如何培養(yǎng)大數(shù)據(jù)時代計算機(jī)類學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了探討。

1 創(chuàng)新與創(chuàng)新能力

熊彼特于1911 年首次提出“創(chuàng)新理論”，之后又對其做了進(jìn)一步的完善與提高，最終形成了以“創(chuàng)新理論”為基礎(chǔ)的獨(dú)特理論體系。熊彼特指出：創(chuàng)新就是建立一種全新的生產(chǎn)函數(shù)，也就是說把一種以前從來沒有過的，關(guān)于生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新組合”引入生產(chǎn)體系[5]。熊彼特還認(rèn)為資本主義國家的經(jīng)濟(jì)增長和社會發(fā)展均依賴于創(chuàng)新，不進(jìn)行創(chuàng)新資本主義國家就沒有出路。后來創(chuàng)新理論有了進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)在文化建設(shè)、科技發(fā)展、企業(yè)管理和制度構(gòu)建等多個領(lǐng)域，并由此衍生出文化創(chuàng)新、科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和制度創(chuàng)新等一系列廣義上的創(chuàng)新。

創(chuàng)新能力是指人在順利完成以原有知識、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新活動中表現(xiàn)出來的潛在心理品質(zhì)，是個人提出新理論、新概念或發(fā)明新技術(shù)、新產(chǎn)品的能力[6]。在大數(shù)據(jù)時代，對計算機(jī)類學(xué)生而言，創(chuàng)新能力應(yīng)該包括創(chuàng)新意識、創(chuàng)新基礎(chǔ)、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新才能四個方面。創(chuàng)新意識包括冒險精神、自信心、求是態(tài)度和渴望創(chuàng)新的精神等。創(chuàng)新基礎(chǔ)包括基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、交叉學(xué)科知識、隨時學(xué)習(xí)的新知識和社會常識等。創(chuàng)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(jié)合的方法等。創(chuàng)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(shè)計能力、信息獲取能力、信息處理能力和實(shí)際操作技能等。

2 大數(shù)據(jù)時代計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性

2.1 促進(jìn)國家和社會發(fā)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(xué)生的創(chuàng)新能力就成為一個非常重要的問題[7-8]。這是因?yàn)閺V大高校學(xué)生的創(chuàng)新能力對全社會創(chuàng)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(jī)時代過渡到當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時代[9]，計算機(jī)行業(yè)迎來了一系列挑戰(zhàn)：計算機(jī)、移動設(shè)備和終端設(shè)備等都面臨解決結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理、存儲、通信和傳輸?shù)入y題；與大數(shù)據(jù)相關(guān)的各種高新技術(shù)層出不窮，令人目不暇接；此時人才市場也需要更加專業(yè)的大數(shù)據(jù)存儲人才、大數(shù)據(jù)分析人才和大數(shù)據(jù)應(yīng)用人才等。所有這些挑戰(zhàn)的解決，均有賴于計算機(jī)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。由此可見，培養(yǎng)計算機(jī)類乃至全體高校學(xué)生的創(chuàng)新能力，并讓創(chuàng)新成為他們的一種習(xí)慣，有利于培養(yǎng)更加專業(yè)的高素質(zhì)人才，有利于貫徹黨的基本教育方針，有利于促進(jìn)國家和社會的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2 提高廣大高校學(xué)生綜合素質(zhì)

應(yīng)試教育在我國盛行已久，通常家長根據(jù)考試成績來衡量孩子的優(yōu)劣，教師則是根據(jù)考試成績來認(rèn)定他們的學(xué)習(xí)效果。在中小學(xué)如此，廣大高校也如此。這樣導(dǎo)致大批高校畢業(yè)生“高分低能”的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，以至于進(jìn)入社會后不能勝任新的工作崗位。步入大數(shù)據(jù)時代，計算機(jī)行業(yè)對人才的需求越來越強(qiáng)烈，對人才綜合素質(zhì)的要求也越來越高。只有在宏觀論證與總體推進(jìn)的基礎(chǔ)上，開展一系列創(chuàng)新能力培養(yǎng)活動，進(jìn)而形成培養(yǎng)創(chuàng)新能力的完整體系，才能提高計算機(jī)類乃至全體高校學(xué)生的綜合素質(zhì)，最終為大數(shù)據(jù)時代國家和社會的高效發(fā)展培養(yǎng)合格的專業(yè)人才。

2.3 優(yōu)化學(xué)科設(shè)置

計算機(jī)學(xué)科是一門研究計算機(jī)的設(shè)計、制造和利用它進(jìn)行信息獲取、表示、存儲和處理等的理論、方法、技術(shù)和原則的科學(xué)。計算機(jī)類專業(yè)教學(xué)的主要目的就是讓學(xué)生掌握計算機(jī)學(xué)科的相關(guān)基礎(chǔ)知識，接受嚴(yán)格的相關(guān)科學(xué)訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)較高的專業(yè)素質(zhì)和較強(qiáng)的創(chuàng)新意識，最終能夠?qū)Τ墒炖碚撨M(jìn)行一定的分析，對成熟技術(shù)和方法進(jìn)行一定的應(yīng)用。從大數(shù)據(jù)的處理過程來看，大數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)包括：大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)預(yù)處理、大數(shù)據(jù)存儲及管理、大數(shù)據(jù)分析及挖掘、大數(shù)據(jù)展現(xiàn)和應(yīng)用（大數(shù)據(jù)檢索、大數(shù)據(jù)可視化、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)安全等）[10]。而且所有大數(shù)據(jù)的處理都需要以《大數(shù)據(jù)概論》、《分布式并行處理技術(shù)》、《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》、《算法設(shè)計與分析》、《數(shù)據(jù)挖掘》和《高級語言程序設(shè)計》等課程做鋪墊。由此可見，在大數(shù)據(jù)時代要突出對計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，除對現(xiàn)有相關(guān)課程強(qiáng)化之外，還需開設(shè)相關(guān)的大數(shù)據(jù)課程來彌補(bǔ)空缺。同時在教學(xué)過程中，教師不但要了解大數(shù)據(jù)的概念、發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域，還要研究其在當(dāng)今社會的需求和影響，以此為依據(jù)來改善課程考核方式和課程開展環(huán)境，最終全面優(yōu)化學(xué)科設(shè)置，提高廣大計算機(jī)類學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 大數(shù)據(jù)時代計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

3.1 計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

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

（1）創(chuàng)新成果的水平低下。某些高校在計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐方面取得了一定進(jìn)展，如組織學(xué)生參加各類軟硬件設(shè)計大賽、開展大學(xué)生機(jī)器人比賽、引導(dǎo)學(xué)生參加企業(yè)的某些研發(fā)活動和舉行大學(xué)生創(chuàng)業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練等。通過這些創(chuàng)新實(shí)踐活動，在某種程度上提高了廣大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，取得了一系列成果。但總體而言，這些創(chuàng)新成果體現(xiàn)出的技術(shù)水平較低，創(chuàng)造性較差，而且不具有實(shí)際應(yīng)用價值。

（2）創(chuàng)新性思維薄弱。在當(dāng)前高校的培養(yǎng)體系中，計算機(jī)類學(xué)生需掌握大量的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，但他們并不懂得將所學(xué)知識融會貫通，并形成一個完整的體系。而且長期的應(yīng)試教育使得他們目光狹隘，只知道墨守成規(guī)，缺乏對知識進(jìn)一步的加工處理和運(yùn)用能力。上述因素導(dǎo)致廣大計算機(jī)類學(xué)生在整個創(chuàng)新實(shí)踐過程中，創(chuàng)新性思維薄弱，缺乏改變和突破現(xiàn)狀的勇氣。

（3）創(chuàng)新的功利性較強(qiáng)。高校中的大學(xué)生應(yīng)該充滿斗志、朝氣蓬勃，具有強(qiáng)烈的進(jìn)取心與創(chuàng)新精神，對學(xué)習(xí)各種新知識和新技術(shù)充滿熱情。但當(dāng)今大學(xué)生受整個社會大環(huán)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(chuàng)新所帶來的各種收益，如提高自己的聲望、參評獎學(xué)金加分和帶來一份好工作等，而忽視了如何充分發(fā)掘自己的潛力，做好本專業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新工作。

3.2 計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力問題剖析

（1）傳統(tǒng)應(yīng)試教育束縛了廣大學(xué)生的創(chuàng)新性思維。一直以來，我國的教育領(lǐng)域都是“唯分?jǐn)?shù)論”，即由考試分?jǐn)?shù)來決定廣大學(xué)生的一切。中小學(xué)期間，廣大學(xué)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(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。長此以往，導(dǎo)致廣大中小學(xué)生的創(chuàng)新能力和社會實(shí)踐能力較差。進(jìn)入大學(xué)以后，這種現(xiàn)象還是比較突出：廣大學(xué)生只顧埋頭學(xué)習(xí)，希望在考試中得到高分然后去參評獎學(xué)金，而忽略了對自身創(chuàng)新性思維和綜合素質(zhì)等的培養(yǎng)。

（2）學(xué)科建設(shè)落后導(dǎo)致廣大學(xué)生的創(chuàng)新動力不足。我國高校絕大多數(shù)學(xué)科的發(fā)展比較緩慢，專業(yè)課程的內(nèi)容也比較陳舊，不同課程內(nèi)容之間的重復(fù)率較高，而且缺乏本學(xué)科的前沿知識。在計算機(jī)行業(yè)中，云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)已成為該行業(yè)極其重要的研究內(nèi)容，但我國目前很少有高校為計算機(jī)類學(xué)生開設(shè)與上述內(nèi)容相關(guān)的課程。此種情形長此以往，廣大學(xué)生很難從根源上把握本學(xué)科在國際上發(fā)展的最新動態(tài)，導(dǎo)致創(chuàng)新的動力明顯不足。

（3）重視創(chuàng)新教育的師資力量單薄。當(dāng)今我國高校中的絕大部分教師是傳統(tǒng)應(yīng)試教育培養(yǎng)出來的產(chǎn)品。因此，他們的工作作風(fēng)、思維方式和教學(xué)方法等與傳統(tǒng)應(yīng)試教育是一脈相承的，很少有人特別重視對廣大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。再加上廣大高校教師的收入偏低、由高校擴(kuò)招導(dǎo)致的教學(xué)任務(wù)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(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)工作。

3.3 大數(shù)據(jù)時代計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑

大數(shù)據(jù)時代計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑如下：

（1）建立創(chuàng)新能力培養(yǎng)的激勵機(jī)制。激勵機(jī)制是在組織系統(tǒng)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(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的激勵機(jī)制，可最大限度地調(diào)動廣大教師培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的積極性與主動性，使得他們在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力過程中能夠全身心付出，無后顧之憂；還可使廣大學(xué)生在創(chuàng)新過程中充滿干勁，目標(biāo)明確，不是為了創(chuàng)新而創(chuàng)新，而是為了興趣愛好而創(chuàng)新，為了國家民族而創(chuàng)新。

（2）重新構(gòu)建計算機(jī)類專業(yè)的培養(yǎng)體系。大數(shù)據(jù)時代，設(shè)立計算機(jī)類專業(yè)的終極目標(biāo)就是培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、具有開拓創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才。具體而言就是具有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)、系統(tǒng)的計算機(jī)理論知識，具備比較突出的程序設(shè)計能力、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力和良好的人文素質(zhì)與創(chuàng)新精神，并且能夠在大數(shù)據(jù)背景下從事軟件設(shè)計開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)管理等工作。針對這一目標(biāo)，需重新構(gòu)建計算機(jī)類專業(yè)的培養(yǎng)體系，并突出大數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)容，最終形成計算機(jī)類專業(yè)的全新培養(yǎng)體系。

（3）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)是鞏固所學(xué)理論知識的重要途徑，也是培養(yǎng)具備創(chuàng)新意識的高素質(zhì)技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)。對當(dāng)前計算機(jī)類專業(yè)而言，實(shí)踐教學(xué)是整個培養(yǎng)體系中的薄弱環(huán)節(jié)。計算機(jī)類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)通常包括：課程設(shè)計、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、社會實(shí)踐和企業(yè)培訓(xùn)等。在大數(shù)據(jù)時代，加大廣大學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)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(chuàng)新性思維的培養(yǎng)，也有助于他們動手能力與綜合素質(zhì)的提高。

（4）建設(shè)創(chuàng)新性學(xué)習(xí)環(huán)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?？梢?，環(huán)境對一個人的影響是多么地巨大。在大數(shù)據(jù)時代，大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)的方興未艾，各種遠(yuǎn)程教育的蓬勃發(fā)展和新型學(xué)習(xí)社區(qū)的悄然興起，都極大改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式。受此影響，廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情比以前更加高漲。廣大高校應(yīng)該以此為契機(jī)，通過在校園中建設(shè)創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)環(huán)境來鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新與創(chuàng)造，最終促進(jìn)他們創(chuàng)新能力的快速提升。

（5）提高教師的個人創(chuàng)新能力。計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與教師綜合素質(zhì)是相輔相成、密不可分的。建設(shè)一支素質(zhì)較高、結(jié)構(gòu)合理和具有較強(qiáng)個人創(chuàng)新能力的教師隊(duì)伍是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重點(diǎn)所在。這是因?yàn)榻處熍c學(xué)生朝夕相處，教師通常對學(xué)生具有示范作用，教師的某些細(xì)微行為會對某一些或某一個學(xué)生產(chǎn)生重要影響。具有較強(qiáng)個人創(chuàng)新能力的教師往往能在潛移默化中幫助廣大學(xué)生提高創(chuàng)新能力。

（6）增強(qiáng)學(xué)生的科技素養(yǎng)。在各種新科技層出不窮的21 世紀(jì)，科技素養(yǎng)對一個人能否成為高素質(zhì)的科技人才有著重要影響，對廣大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也發(fā)揮重要作用。加強(qiáng)計算機(jī)類學(xué)生的科技素養(yǎng)教育，可使他們在這個知識大爆炸的時代能夠?qū)λ鶎W(xué)知識融會貫通、高效處理，進(jìn)而形成創(chuàng)新性思維，孕育創(chuàng)新能力。

4 結(jié)論

（1）創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，創(chuàng)新能力更是一個國家繁榮昌盛的永久動力。大數(shù)據(jù)時代加強(qiáng)計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對促進(jìn)我國信息產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有非常重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

（2）本文首先給出創(chuàng)新與創(chuàng)新能力的定義，接著分析大數(shù)據(jù)時代培養(yǎng)計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力的重要性，總結(jié)計算機(jī)類學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀，剖析計算機(jī)類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在的問題，最后從激勵機(jī)制、培養(yǎng)體系、實(shí)踐教學(xué)、學(xué)習(xí)環(huán)境、教師個人創(chuàng)新能力和學(xué)生科技素養(yǎng)六個方面出發(fā)，對大數(shù)據(jù)時代如何培養(yǎng)計算機(jī)類學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了探討。

（3）大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)任重而道遠(yuǎn)。筆者結(jié)合自身的教學(xué)與科研經(jīng)歷，對當(dāng)前如何培養(yǎng)高校計算機(jī)類學(xué)生的創(chuàng)新能力提出了個人見解，以期達(dá)到拋磚引玉的作用。

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