大数据视域下本科生创新能力的重塑

单婷婷

摘    要： 本文立足于我国本科生教育现状，通过对大数据理论研究和实践应用的观察与分析，准确把握大数据与本科生创新能力之间的关系，明确两者结合的战略意义，重点给出大数据时代背景下本科生创新能力培养的新思维和新路径。

关键词： 大数据视域    本科生    创新能力

1.引言

现如今，经济社会发展的第一要义是创新。《国家中长期科技人才发展规划（2010—2020）》《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》有着对于创新发展方面的相关要求。必须注意的是，随着科技的进步和生产力水平的提升，在世界范围内，大规模生产、分享和应用数据的时代——大数据时代已经到来。联合国在2012年5月发布的一项名为《大数据促发展：挑战与机遇》的重要文件中指出一个个崭新的二十一世纪将会由大数据塑造而成。当今来说，在美国、英国、日本等很多国家都已经存在为促进大数据发展而制定的国家战略。我国政府意识到大数据浪潮的到来，于2015年制定一份重要报告《促进大数据发展行动纲要》，指出大数据已成为国家基础性战略资源。2017年年底，中共中央总书记习近平对推动实施国家大数据战略、加快建设数字中国作了全面深入论述，凸显了中央积极推进大数据发展应用的明确态度。大数据的战略意义主要在于如何专业化、精准化从海量数据中提炼、处理所需要的信息，并能快速取得有效信息与知识，而不单单局限于掌握庞大的数据信息。在大数据时代的背景下，整个社会的运行方式都会发生革命性的变化。在大数据时代，以往本科生教育受到的波动尤为严重。本科生如何达到大数据时代对自我创新能力的要求？如何在利用大数据技术的基础上增强本科生的创新实践意识并给出有效提高本科生创新能力的正确方法？这些是值得探讨的难题。

2.国内外研究现状述评

最近一段时间，各国政府和国际组织已开始意识并深深震撼于发展大数据给社会经济发展与管理带来的巨大价值效益，争先恐后地将大数据从普通的试行政策转化为国家战略层面，并为之制订了详细的实行计划，积极利用大数据时代背景下的机遇，主动接受大数据时代造成的挑战。尤其是2012年3月，美国政府为了提高从大量、复杂的数据集合中获取知识和洞见的能力，决定出资2亿美元启动“大数据研究和发展计划”，大力推动和改善与大数据相关的收集、组织和分析工具及技术巩固、发展自己在大数据时代下的先锋位置。

不得不提的是，虽然云计算和移动互联网起步较早，但大数据企业于之相较毫不逊色，继两者后又成为信息技术的又一大热门话题，技术人员对大数据相关的意义的讨论，从单纯的数据存储慢慢转移到研究如何在业务和应用的角度上让大数据真正发挥出蕴藏在其背后的潜力的价值。最重要的是将发现知识、寻找联系，总结规律三者结合成一个完整的体系，做出大数据时代对人才要求的最佳评判标准。

为此，在2015年9月的全球领导战略峰会上共同讨论“大数据对高校教育的影响”相关问题并在会后统一认可相应的大数据时代全球本科生教育行动指南。该指南指导了大数据时代下本科生教育应该变动的方向。需要提到的是，一些国外的高校已经对大数据给予足够的重视，其中以美国更具代表性，美国的本科生教育已经开始把熟练掌握大数据的相关概念及实践经验作为本科生培养创新能力的基本要求。

国内高教界对于本科生创新能力培养也进行了多方面的探讨，主要从本科生创新能力的构成要素、创新能力培养存在的问题及其原因，创新能力培养的对策等方面展开。但这些基本上属于个人观点陈述和经验总结，只是表层定性分析。关于本科生创新能力的深度研究也有一些文献，主要集中在以下几个方面：一是创新能力培养的基础研究（从心理学视角）;二是创新能力培养的过程要素研究（从系统学视角）;三是创新能力的评价机制研究（从管理学视角）。但总的来说，本科生创新能力是一种综合能力，本科生创新能力的培养要贯穿整个培养过程，而且不能忽视外部环境的变化和影响，尤其是本科生教育现代化的需求。

探讨信息化下本科生的培养问题的文献本来就比较少。顾晓星、鞠成庆（2006）探讨了信息化条件下军交运输专业本科生培养问题;黄高明等（2009）对信息化作战背景下军事学本科生培养问题进行了研究;沈丽宁等（2011）比较系统地讨论了卫生信息化视角下医学信息管理学科本科生教育;吴瑞华（2013）初步探讨了信息化环境下本科生创新能力培养路径，等等。在大数据浪潮下，大数据技术显得越来越重要，已經与云计算、物联网等技术一起成为现代信息技术的重要基石。简单地说，大数据是信息化发展的新阶段。尤其是，大数据时代的变革，重要的不是升级现有的逻辑，而是需要创新一种新的逻辑。然而，对大数据时代背景下的本科生教育和创新能力培养研究可以说才刚开始，至今尚未见到有此类研究的相关报道。这正是本文提出的思想根源。

本科生教育如何应对大数据带来的影响和挑战？在新的环境下，如何重新界定本科生的创新能力？如何制定切实可行的策略和措施，提高本科生的创新能力？急切需要提供科学、全面和有效的理论指导和创新建议。

既然信息技术对教育发展具有革命性影响，那么作为现代信息技术领域的又一次革命性浪潮——大数据，对本科生教育的影响是不言而喻的。大数据对本科生教育的影响不是仅仅牵涉到与大数据密切相关的几个学科或专业（如计算机、统计学等），而是所有学科或专业面临的挑战。大数据将引发科研思维和方法的革命，在新的环境下应重新认识本科生的创新能力，并给出本科生创新能力的应对策略。

本文不仅可以揭示大数据环境下本科生创新能力提升的工作机理，丰富本科生创新能力理论研究的内容，而且对于大数据时代提高本科生的创新能力，促进本科生创新教育实践，具有极为重要的现实意义。

3.我国大学本科生创新能力培养中存在的问题

从我国大学的本科教育变化来说，虽然在改革的指导下达成一些成就，领先一些国家的高等教育，但是其中的问题仍是层出不穷，在以往应试教育体制的影响之下，我国高校还未构建起完善、科学、宽容、开放式的教育体系。概括起来，问题主要分为以下六类：

（1）我国高校当前缺少根据各专业本科生实际情况与创新要求安排的合理科学的课程体系，教学内容在历届的学生中大为相同，没有根据时代的发展做出相应的改动。实现培养目标最基础的一步是合理的课程安排，只有合理的课程体系设置才能拓宽学生知识面和优化学生知识结构，反之则会带来阻碍本科生创新意识与创新能力培养的消极影响。但是在我国高校课程设置上，存在一直过于执著于有计划地定向培养人才，以及专业的设立要迎合社会资源的需求，将最应该重视的各个学科间互相联系这个因素忽视，反而过于注重单个学科专业知识的教育。例如，人文基础课或理工科基础课在整个课程体系中所占比重偏低，过于注重专业课程，专业课占比偏高，这两者之间比例分配失衡;此外，在课程体系设置中还存在过于关注必修课，必修课与选修课的比例分配存在不均衡现象，学生几乎没有自主选择的权力，不利于学生的全面发展;文科专业与理科专业之间缺少合适的基础课作为联通的桥梁，两种专业之间严重分裂，基本不存在相互融合，殊不知，任何一个专业的本科生都需要得到其他专业知识的融合，这样才能更好地发展学生的创新能力，理工科强的高校会过于关注自然科学，将人文学科放在一个不重要的位置，忽视人文学科在创新能力基础培养中的重要基石作用，高校还存在注重理论课教学，轻视实践课环节，知识性课程占比过大，技能性、操作性课程所占比重太少的现象，即使有些高校安排了实践性课程，但大多是书本上就详细说明的指导实验，而没有让学生创造性地自己开发实验。除此之外，课程设置没有跟上时代的步伐，不能适应大数据时代下的需求，部分教学内容从始而终，更新速度适应不了时代发展的需要，静态地停留在许多年以前人们对于该学科的认知上。

（2）人才的培养模式单一不够多样化。传统人才培养模式对我国的本科生教育造成的影响很深，传统的本科生培养模式存在重知识传授轻能力培养，重专业知识深度轻基础知识广度，重共性轻个性，重功利轻素质，重应知轻应会等的问题，忽视创新精神、创新品质、创新意识和创新能力的培养，已经远远达不到目前技术背景下的社会对人才素质的要求。现如今，大多数大学仍采用统一教学计划、统一学制、统一管理、整齐划一的人才培养模式，大学生教育的筛选标准、内容标准、评价标准都是一致的。本科生个体间发展是有差异的，目前这种差异并没有被广泛关注到，传统的高校教育制度忽视这种个体差异，这是很严峻的问题，这对本科生个体的创新意识、创新能力重塑与培养是极为不利的。所以，高校应敢于改革传统的人才培养模式，高层次人才的培养新模式因该目标于培养探索真正能培养其创新能力、有独立解决实际问题能力的专业人才。

（3）教学方法陈旧、教学手段不先进。正确地选择、变革教学方法与教学手段对培养大数据浪潮下的创新人才至关重要。由于我国高等教育的考核体制是填鸭式应试型，浸润多年的高校课程体系相应地不均衡，教学方法和教学手段很难得以革新，至今，传统陈旧的教学方法和手段仍在如今高校中占据主要地位。我国高校主要的教学手段是与其考核手段相配套的填鸭式、应试型、灌输式，老师采用口口相授的方法，将关注重点放在理论知识的传授上，缺少灵活的拓展，忽视学生对知识点进行课后拓展的内在动机，老师在课堂上主导教学节奏，完全把控学生对知识点的思考方向，遏制学生发散性思维、创新性思维、科学直觉思维的培育。传统教学过于注重单个学科专业知识结构的系统性和完整性，通常情況下难以做到学科之间的交叉和融合，导致学生内化的知识结构不合理、不科学。加上学生课后缺乏自我拓展意识，实践活动缺乏，导致一些本科生思维不活，虽然掌握了强大的理论性专业知识但创新意识不强。这种传统教学方法压抑学生学习的主动性、积极性和创造性，忽视能力和素质的培养，影响创新型人才的成长。此外，在教学手段上，部分高校网络没有投入足够的教学资金，缺乏先进设备，多媒体现代教学手段应用普及率难以得到提高，也在一定程度上制约学生创新意识的培养。

（4）实践教学环节薄弱。培养学生实践能力和创新能力的重要环节是实践教学。但目前一些本科学生普遍缺乏实践的实践，只能通过课堂上教师的讲解才能对自己专业的相关知识有所了解，学校没有为一些有自我拓展的学生安排专门的时间段进行亲手操作实践，即使安排了到工厂去实地实习，但是并没有起到实质性的作用，走过场不能达到真正的培养目的。没有建立完善的实践质量的考核体系，实践教学太过形式化，走过场，并没有实质性深入下去，导致学生敷衍了事，扼杀了学生进行创新行为的动机与欲望。

（5）部分高校教师缺乏创新意识，更遑论鼓励学生自主创新。教师是高校最重要的资源，是学生创新能力培养的最直接有效的引路人与执行人。在创新型人才培养过程中，教师应该以身作则，言传身教，这是鼓励学生进行创新的基础。一支富于创新的教师队伍必不可少。然而目前一些高校总有部分教师不专注于学生的教学工作，从我国高校教师每年所研究的专业论文的数量上看，我国学者发表的论文数以万计，不可谓不多，学术成果丰富，但是细细分析，具有价值的原创性成果寥寥无几，因为部分高校教师在评职称的压力下，为了追求发论文而发论文，没有深入地进行科学研究，缺乏坐冷板凳的精神，更缺乏进行独立科研的科研品质。在这些学术成果中缺少独到见解很少提出新的思维观点，部分是对已有观点的解释论证。我国创新人才成长的障碍不能只把问题局限于学生的发展上，教师创新能力和创新意识的不足会影响创新型人才的培养。

（6）缺乏科学合理的评价制度。一是没有建立科学合理的教师评价制度。教学和科研的高度相关和有机结合是大学最显著的特征之一，大学要实现健康、快速、稳定发展，必须处理好教学与科研的关系，使二者相互协调，相互促进。然而，目前我国大学存在“重科研成果、轻教学效果”的教师晋升和奖励机制，部分教师为了达到学校规定的硬性要求只能把大多时间投入在科研成果的追求上，无心顾及教学，使本科教学力量得不到增强。目前我国不少大学，本科生的教师力量的配置相对薄弱，一些知名教授的主要工作是指导研究生和搞科研并不是指导本科生创新研究，本科教学的力量投入相对而言就比较薄弱，以致影响大学的本科生教学水平和质量，学生创新意识与创新能力的培养变成空中楼阁。二是目前我国高校还没有制定出一套科学、完整、全面的学生综合素质评价体系，对学生的考核过于关注分数指标，综合素质中包含的创新意识与动手能力在考试分数中并不能得到完整体现，目前我国高校中急需一套明确的科学评价系统，将对学生创新能力的评价纳入其中。如果没有这套评价体系，不利于创新人才的培养，在这方面，需要做很多的改进工作：当前我国高校管理层与教师对考试的功能都有一种错误的理解，他们认为，只要通过考试成绩，就能判断出一个学生到底是不是具有优秀的素质，对教学模式的革新并不注重，只注重与考试相关的理论知识的灌输，忽视对学生综合素质、创新能力的评价，考试难以调动学生自主学习、创新学习的积极性。二是考试内容不合理。现有的考试内容太过死板，考试内容大多数是书本上的现有知识，需要事记硬背的知识在所学内容中占比过大，这种一切看分数的考核方式，扼杀学生进行知识点进行自我拓展的主观意愿与动机、兴趣，久而久之，学生将失去创新行为的意愿，不再追求创新，只关注当下的考试分数，这将导致综合型创新人才的短缺。三是目前考核方式大多以一张试卷为主要模式，这种模式过于单一，而且考试时间集中在某一个时间段，造成一些学生临时抱佛脚，其实在整个学习过程中并没有花费太多时间，不注重过程化管理，将会失去最终考核仅存的意义，不利于学生自我反省、自我质疑意识的培养。

4.大数据视域下我国大学本科生创新能力重塑与提升路径

（1）打造适合普通高校本科学生的USGIT计划（Undergrad Students Group Innovation Training ）

借鉴美国麻省理工学院的UROP计划、清华大学SRT计划的经验，打造适合普通高校本科学生的USGIT计划（Undergrad Students Group Innovation Training ），该计划主要面向本科一二年级学生进行招募，本科低年级学生只要有自己的兴趣点，并有意愿就某个方向进行深入研究，就可以申请加入该计划中，这个项目所涵盖的专业范围广泛，并不会特定指向某一个专业，而是更加注重专业之间的相互渗透，更注重交叉学科人才的培养。本科生要加入这项计划，并没有专业限制，也没有院系限制，打破专业与院系的壁垒，更有效通畅地实现各专业知识间的融入与互通，对学生创新能力的培养是有利的。学生加入该计划，会获得相应地学分作为奖励，这从另一方面鼓励学生进行自主创新。总体而言，“USGIT”计划比起以往的教学模式，不失为一种全新的尝试，面向“大文科”“大理科”“综合各科”的新尝试，充分调动学生独立完成科研研究的主动性。并在此过程中，培养学生的动手能力与创新能力，实现大数据时代下对本科生能力需求的正确判断。具体实施过程：大一新生可以根据自己兴趣自由组合成不同小组，选定所要跟进的研究方向，经由院系审核，由知名教授专门为各个小组量身定制开设的专题讨论课程。学生先以组研究性小组的方式参与比赛再与其选择的课题研究方向所涉及的相应院系开课教授就某一专题共同开展研究，在教授指导下开展小组讨论，进行口头辩论和写作训练。开课教授应该鼓励学生进行自主拓展，勇于探索，寻找自己感兴趣的方向深入研究下去，并辅助他们，这种教学方式转变了传统模式中只有老师讲授知识，学生只能被动接受的局面，激发学生的研发热情，有利于学生成长，推动教育方式的变革。

（2）积极采用本科生一一对应——导师制度

我国高校应该更加关注导师在学生能力培养中所能发挥的主体引导作用，并有效利用这种引导作用，最大限度地挖掘出学生的兴趣点，一方面可以完善目前高校对学生、对老师的评价体系，建立起一套更科学全面的教师与学生评价制度，有效激励老师和学生共同进步，另一方面可以鼓励老师正视学生个体间的发展特点，因地制宜，对每一个独立个体的选课、职业规划、能力培养给出明确的方向。本科生一一对应——导师制度最重要的价值是教师言传身教，以师德师风鼓励并培养、引导学生进行自主创新的意愿，并加以辅助，此类做法不仅仅旨在满足学校对于学分的要求，更在无形中培养学生对于创新的概念與意识。

（3）构建“多元化”实践教学体系

坚持将理论教学与实践教学结合，知识传授与能力培养相结合，贯穿整个教学过程。高校在构建专业性的校外实践基地考核机制的同时，更重要的是完善全校各个专业本科学生进行自由探索、自由选择、由导师进行引导后所选择的兴趣点之后的开放式创新实践制度，鼓励不同专业本科生自由发展兴趣点，寻找到与自身兴趣、专业相结合的创新能力培养落脚点，高校应将综合性、开放性、实践性、宽容性作为学生实践能力培养的重要目标，增强本科生自主进行创新研究的兴趣与能力。

5.结语

在大数据浪潮下，具有创新意识、创新能力的人才培养是新时代的要求，也是我国高等教育自身成长发展的迫切需求，这不单单是高校所面临的巨大挑战，更是整个国家、整个民族发展所需要考虑的重要契机。与世界一流名校的人才培养机制相比，目前我国大学的建设仍存种种不足，这是我们当前需要正视的。大学建设是一个长期艰巨的过程，需要更多学者、更多高校参与研究，以实践促进研究，用研究成果推动实践，共同开拓中国大学高速发展的道路，为社会、为国家培养更多的高层次创新人才。

创新人才培养是一项浩大、复杂的系统工程，在对我国大学本科生创新精神与实践能力的培养研究中，由于作者水平有限，本文在研究过程中更多的是在参考国外一流大学建设丰富经验的基础上对我国大学建设目前在体制、课程设计与考核、教学方式与方法、师资配置方面存在的不足进行分析，并针对这些方面提出对策，涉及我国本科生在大数据浪潮中创新意识、创新精神、创新能力、实践能力的培育，所提出的一些观点不能涵盖我国大学建设中本科生创新能力重塑的方方面面，存在的不足之处，将在今后的研究中逐步完善。

参考文献：

[1]姜晓玥，石木舟.基于科技竞赛平台的本科创新人才培养路径研究[J].智库时代，2019（11）：280-281.

[2]王永祥，耿凤华，徐茂田，瞿鹏.应用技术型大学本科生创新能力培养探索——以分析化学教学为例[J].商丘师范学院学报，2019，35（04）：87-90.

[3]刘丹.计算机专业本科生创新能力培养模式研究[J].计算机教育，2019（03）：62-65.

[4]李莹，杨天瑶，吴辉，关鹏，王溪原，宋维军.研究型医学院校本科生科研创新能力培养的探索——以预防医学专业为例[J].卫生职业教育，2019，37（05）：8-10.

[5]杨锡军，颜兵兵，陈思羽，崔舒雯，李宪芝.机械工程专业本科生科研创新能力培养模式的研究[J].佳木斯大学社会科学学报，2019，37（01）：180-181.

[6]杨峰，马志强，张欣荣，崔黎丽，佘岚.基于化学课程开展医药学本科生创新能力培养的实践思考[J].科教文汇（上旬刊），2019（02）：66-67.

[7]刘莹，程文，李海霞，张磊，邵华，刘钊，尚海涛.医学本科生科技创新能力培养中的问题及对策[J].中国高新科技，2019（03）：114-116.

[8]贺章擎，邹玲，付波.地方高校本科生创新能力协同培养的探索与实践[J].教育教学论坛，2019（04）：160-162.

[9]王云，杜伟.医学本科生科研创新能力培养模式探索与实践[J].中国高等医学教育，2019（01）：19-20.

[10]高斌，奚月平.智能机器人实践教学对本科生创新能力培养的研究[J].高校实验室工作研究，2018（04）：32-34.

[11]李恒凯，李子阳，李芹，陈优良.面向创新能力培养的本科生团队学习模式——以GIS专业为例[J].上饶师范学院学报，2018，38（06）：74-78.

[12]孔养涛.师范本科生科研创新能力培养研究[J].科技创业月刊，2018，31（12）：17-19.

[13]屈卫卫，闫思齐.具有国际化创新能力的放射医学本科生培养探索[J].教育现代化，2018，5（50）：158-159.

[14]张利龙，刘银辉，袁杰力，李明.三级交互模式在本科生创新能力培养中的作用研究[J].西部素质教育，2018，4（21）：50-51.

[15]马晓双.信息化时代下测绘学科本科生创新能力培养的探讨[J].枣庄学院學报，2018，35（06）：132-137.

[16]乔江浩，张德坤，罗勇，刘洪涛，亓健伟.科研创新小组模式对于提高理工科本科生科研能力的实证研究[J].教育教学论坛，2018（43）：1-3.

[17]张海容，陈金娥.研究性教学新模式—化学专业本科生开放型实验与创新能力培养[J].化工时刊，2017，31（11）：53-55.

[18]谢火木，刘李春，钟杰，翁挺.构建“一体四翼”实践教学体系    加强本科生实践创新能力培养[J].中国大学教学，2017（08）：40-44.

[19]居占杰，刘洛彤.创新创业教育背景下大学生创新能力培养问题研究——基于G大学经济学专业本科生调查的分析[J].湖南师范大学教育科学学报，2016，15（02）：71-75.

[20]苟建平.浅谈本科生科研创新能力培养[J].教育教学论坛，2015（50）：81-82.

[21]李良，杨柳燕.环境类本科生创新能力培养模式的探索和实践[J].中国大学教学，2015（08）：44-47，68.

[22]许瑞，李芳，王艳波，李丹琳，赵丽霞，张珺，杜娟.护理本科生科研创新能力系统性培养实践[J].护理学杂志，2015，30（07）：16-19.

[23]沙靖全，周淑晶，张宇，钟晓华，宋琳琳.本科生导师制在培养大学生实践创新能力中的实施[J].药学教育，2014，30（05）：16-18.

[24]魏薇薇，马亚楠.医学本科生科研创新能力培养体系的探索研究[J].西北医学教育，2013，21（03）：456，464.

[25]刘波.公共事业管理本科生创新能力培养的困境与对策分析[J].教育与职业，2013（15）：120-122.

[26]张博，王晓艳.探析高校本科生创新能力培养[J].科技信息，2013（14）：113.

[27]王惠琴，王一柏，郑大威，闫红，钟儒刚.大型仪器设备的开放共享与本科生的创新能力培养[J].中国现代教育装备，2013（09）：28-29.

[28]韩响玲，金一粟，穆克朗，胡小龙，张居华.以实践创新能力培养为核心    全面推进实验室面向本科生开放[J].实验技术与管理，2013，30（02）：10-13，17.

本文受到南京邮电大学2018年教学改革研究课题“大数据视域下本科生创新能力重塑和提升路径探析”（JG01118JX34）、江苏省高校品牌专业建设工程工程项目“PPZY2015B68”、 南京邮电大学管理学院工商管理品牌专业项目“PZ00115004” 资助。