运用信息技术培养大学生创新能力的策略研究

李 晓

(河北师范大学信息技术学院，河北石家庄050024)

党的十八届三中全会提出要推进国家治理体系和治理能力现代化，要实现这一目标，人才创新是关键。十八届三中全会《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中指出:“全面贯彻党的教育方针，增强学生社会责任感、创新精神、实践能力。”①《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》，http://www.gwygov.com/a/201311/48935.html21世纪是中华民族伟大复兴的世纪，《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020年)》指出:“中华民族伟大复兴，关键靠人才，根本在教育。”②《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020年)》，http://wenku.baidu.com/view/398f9a3167ec102de2bd89dd.html大学生朝气蓬勃，思维敏捷，他们是国家发展的生力军，也是中华民族实现伟大复兴的重要人才库。培养并提高大学生的创新能力，具有重要的现实意义。

当前科技发展异常迅猛，以多媒体和网络为主的现代信息技术，已经广泛应用于社会生产的各个领域，渗透于我们生活的方方面面，深刻变革了人们的思想和行为活动。信息技术在教育领域的应用日益广泛深刻，为高校培养创新人才创造了良好的发展环境和平台。因此，本文拟探索运用信息技术培养大学生的创新能力，笔者将结合自身工作实践提出切实可行的创新能力培养方法和途径。

一、创新能力概述

(一)创新能力定义

创新能力也称为创新力，是指个体运用已有的知识和经验等，产生某种独特、新颖、有社会或个人价值的产品的能力。③乔海曙，李远航:《大学生创新能力培养研究综述》，《大学教育科学》2008年第1期。包括信息检索能力、加工能力、熟练掌握和运用创新技法的能力与创新结果的表达能力等。④陈晓伟，胡菁:《浅谈现代教育技术环境下学生创新能力的培养》，《现代教育技术》2011年第6期。

创新能力是一种综合能力，内涵丰富。笔者认为创新能力的内涵包括创新意识和创新技能两层含义。创新意识是指创新能力中的思想动力，主要体现在具有求新求异的思想愿望，有为发明创造刻苦钻研、百折不挠、持之以恒和甘心奉献的创新精神;创新技能则指进行创新活动所需具备的知识经验和实践动手能力。通俗来说，创新技能就是将思想愿望转化为实际的创新产品的技能。

(二)创新能力的要素

创新能力要素主要包括三个方面:创新知识、智力因素和非智力因素。(参见图1)

1.创新知识。创新知识包括陈述性知识、程序性知识和策略性知识。陈述性知识是对客体属性的静态描述，主要回答是什么，怎么样的问题，以区分、辨别事物的属性，是可以言传的知识;程序性知识是对具体操作过程的动态描述，主要告知个体在解决心智问题和行为问题时，应该怎样做，如何操作。该知识是不能言传的;策略性知识是关于如何学习、如何思考的方法性知识。①邱江，张庆林:《策略性知识教学综述》，《教学研究》2002年第4期。创新知识是创新能力的基础。

2.智力因素。智力是一种综合认知能力。主要包括注意力、观察力、记忆力、想象力和思维力五个方面。智力因素是创新能力的重要组成部分，影响学生掌握创新知识和技能的速度、深度及灵活度，决定学生创新能力提高的程度。

3.非智力因素。非智力因素是指影响智力活动及智力发展的具有动力作用的个性心理因素，包括兴趣、动机、情感、意志和性格等，决定学生进行创新活动的积极程度，是创新能力中的关键因素。

二、发展大学生创新能力的重要意义

(一)有利于提升国际竞争力

当今国际竞争激烈，最根本的是人才的竞争，是人的整体素质的竞争，其实质就是创新能力的竞争。创新能力是国家竞争力的重要指标，增强创新能力是提升国际竞争力的关键因素。随着我国国际影响力的不断加强，发展创新能力在提升国际竞争力中的地位越来越突出。中国要保持国际竞争力和影响力稳步上升，就必须不断涌现出新的创新人才。大学生群体是创新人才的重要来源，是国家重要的人才储备库，培养和提高他们的创新能力，是一个战略工程，是中国在国际竞争中取得长期竞争优势的重要保证。

(二)有利于建设创新型国家

“自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来”是我们建设创新型国家的指导方针，创新是国家民族进步的灵魂。因此，创新人才的培养和教育对中国未来的发展，具有十分重要的意义。经验表明:增强创新能力对一个国家的安定繁荣起着至关重要的作用。要建设创新型国家，必须要有一大批创新人才来承担起建设重任。21世纪的大学生通常都具有强烈的创新意识，他们敢想敢干，思维敏捷。因此，高校要通过各种教育方法和途径，创建良好发展平台，培养他们的创新能力，从而不断为国家输送实用型创新人才，满足建设创新型国家的需要。

(三)有利于推进素质教育

中共中央国务院颁布的《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中指出:“实施素质教育，就是全面贯彻党的教育方针，以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点。”②《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》，http://baike.baidu.com/view/2930160.htm?fr=aladdin所以，发展大学生创新能力是大学推进素质教育的重要内容，是一项不可或缺的工作。大学生精力充沛，勇于开拓，他们具备了较高的知识基础和实践动手能力，具有良好的进行创新活动的能力基础。大学要创造宽松自由的教学环境，不断完善大学生创新教育平台，保障他们的个性发展，激发他们的创新热情，让大学生充分发挥出他们的聪明才干，这对推进素质教育具有重要的现实意义。

(四)有利于提高大学生就业能力

党的十八届三中全会提出要健全促进就业创业体制机制，激励高校毕业生自主创业。就业是一个事关千家万户的民生问题，目前，随着市场经济的发展，行业竞争的引入，大学生就业难已成为一个社会焦点问题。虽然造成就业难的原因是多方面的，但大学生就业能力低是问题的根本。一些大学生“眼高手低”，其自身素质不能满足工作需要;还有一些大学生缺乏合作沟通能力，不能很好地融入工作环境中。凡此种种，都反映出大学生就业能力有待加强，大学生就业能力是检验大学教育是否成功的重要标志。发展大学生创新能力是提高大学生就业能力的有效途径之一，大学时代是人生的夏天，是生命中的黄金时期，通过创新活动，能够有效激发大学生潜能，能够拓展专业知识，锻炼实践能力，养成良好的团队精神，全面提升其自身综合素质，为将来的就业创新奠定坚实基础。

三、信息技术在创新活动中的优势

在科技发展日新月异的今天，信息技术是先进生产力的代表，是科学研究和技术开发必不可少的工具，在创新活动中扮演着重要角色。信息技术具有独特优势，为培养大学生创新能力提供了有利工具和平台。

(一)信息海量丰富，更新速度快

信息技术为我们提供了海量丰富的信息。世界各国都有数据庞大的信息资源库，网络将这些资源库连结起来，形成浩瀚的信息海洋，为人们提供了丰富多样的共享信息。通过百度、Google等搜索引擎，我们可以方便快捷地检索到所需信息，进行资料收集和研究，为创新活动的展开提供了便利条件。

在知识飞速发展，信息爆炸的今天，新知识、新技能不断涌现，信息量在不断扩充和更新。要进行创新活动，必须要及时了解专业领域发展的新动态，抓住科技发展前沿热点。信息技术能够及时更新信息、数据，高效迅捷地向人们发布各种新闻动态，有助于科研人员及时了解专业发展前沿成果，把握发展方向，为他们进行创新活动，提供具有价值的科研信息。

(二)突破时空限制，交互性强

信息技术有效突破了时空限制，使人们的交流和联系更为便捷紧密。互联网的普及和应用，为人们提供了加强沟通的新纽带。微信、电子邮件、QQ等通信工具软件，有效突破了时空限制，让我们可以随时随地，与他人进行远距离交流。在信息技术环境下，我们可以与他人进行实时或非实时交流，通过与他人进行探讨，可以开阔研究思路，丰富完善自己的观点，这对进行创新活动有着极大的帮助。

(三)提供多种工具软件，方便实用

随着信息技术的不断发展，各种工具软件也如雨后春笋一般，不断推陈出新，蓬勃发展，为进行科研创新工作提供了便利。比如，Office办公软件中的 Word、Excel、Powerpoint等，可以帮助我们整理研究资料，记录研究信息，展示研究成果等。SPSS软件 (Statistical Product and Service Solutions，统计产品与服务解决方案)，在数据整理、分析方面，功能强大，表现优异，其操作简单，易学易用，现已广泛应用于社会科学、自然科学研究的各个领域。这些工具软件给创新活动的开展，提供了良好的工作环境，有效优化了研究过程，提高了工作效率。

(四)节约科研经费，成本低廉

随着通信技术的不断发展和网络的迅速普及，网络通信速度大大提高，通信费用却显著降低。因此在创新活动中，我们往往通过网络工具，如电子邮件、QQ等进行信息交流，文件传输。在创新研究中应用的很多工具软件，都可以免费在线使用或者免费从网上下载使用。比如，汉英双语翻译软件“金山词霸”;帮助用户快速下载文件的“迅雷”软件等等。

信息技术环境下的学术资源内容丰富，种类繁多，主要分为数据库资源、学术网站资源、电子出版物资源、组织机构资源、专业论坛和专家个人主页等。这些资源中很多都是可以免费浏览和下载的，某些需要付费的资源，其花费也是比较低廉的。所以，应用信息技术进行创新研究，可以节约资金，有助于研究人员将有限的资金应用于研发的关键环节，提高研究水平和质量。

(五)设施多元普及，使用便捷

目前，随着信息技术的不断发展和推进，高校信息化建设已经具有相当规模，信息技术环境下所需的硬件设备和软件工具比较齐备，数字化、智能化水平都很高。很多高校都有自己的校园网，建立了资源丰富的图书馆、电子阅览室、网络机房等，很多学生宿舍也已布线开网。随着手机的日益普及，大学生几乎是“人手一机”，使用智能手机的大学生也不在少数。智能手机功能强大，兼具计算机、照相机、摄像机和录音机等设备的功能，可以进行文档编辑、无线上网、拍照、摄像和录音等。

由此可见，随着信息技术设施日益多元化，信息技术装备的不断普及，大学生可以随时随地，方便快捷地进入信息技术环境中，现代科技已将大学生与分布在各个角落的信息技术无缝地连接起来。方便快捷的信息技术环境为大学生开展创新活动，提供了充分的资源，优越的条件，有利于高校培养创新型人才。

四、运用信息技术培养大学生创新能力的策略

(一)增强创新意识，激发大学生创新热情

我国著名教育家陶行知先生曾说过:“人类社会处处是创新之地，天天是创新之时，人人是创新之人。”这说明创新不受时间地点限制，人人皆有发明创新的潜能。然而，大量研究证明，我国大学生虽然具备较高的智商和知识实践基础，但是创新能力却相对较低。很多大学生觉得创新是一项高不可攀的活动，是离自己非常遥远的一件事情。他们创新意识不强，缺乏创新热情。对此，我们应该采取相应措施，增强大学生创新意识，将大学生的创新潜能有效地发挥出来。

首先，我们可以引导学生浏览创新网站，加强创新意识。常见的创新网站有“中国创新网”“中国科技创新网”和“创享网”等。在这些网站中，一般都包括国内外创新要闻、最新科技动态以及创新产品介绍等版块。通过浏览网站内容，我们会发现创新来源于生产和生活，蕴含于社会需求的方方面面。例如，“中国创新网”中介绍了一种新发明——吸尘扫把，这种扫把尾部带有多个微型吸尘器，能有效吸附灰尘，扫地再也不用担心灰尘满天了。由此可见，只要善于观察，勤于思考，就能迸发出创新灵感。发明创新时机不是虚无缥缈，可遇不可求的，而是时时存在，处处可见的。只要做个有心人，就能在我们身边成功找到创新点。比如，我校信息技术学院学生陈明，敏锐发现大学生常用的代步工具——自行车，使用的普通车锁不能有效防盗，于是开发出了智能防盗车锁，只要车锁被撬动，就会一直鸣叫，走到任何地方都会不停地响。

其次，通过微信平台加强大学生与同龄创新者的交流沟通，从而激发他们的创新热情。微信平台具有全方位、超时空、互动性强的优点，为大学生的社交活动提供了方便快捷的沟通方式。通过微信，大学生可以与同龄创新成功者进行交流，同龄者的现身说法，是非常具有说服力的，能有效破除大学生对创新的畏难情绪，揭开创新的神秘面纱。我校很多学院组建了学生创新微信群，通过这些微信群，学生们在榜样力量的感召下，焕发出极大的创新热情。2014年全校大学生共申报课题580项，其中296项科技创新课题获准立项，在这些立项课题中:自然科学论文类59项;哲学社会科学类社会调查报告和学术论文185项;科技发明制作30项;创业比赛22项。共有977位大学生参与到立项课题中，占全校总学生人数的4.5%。从表1可看出，2010～2014年，我校大学生立项课题总数和参与人数一直呈上升趋势，这与充分运用信息技术激发大学生创新热情是密不可分的。

表1 2010～2014年度我校“大学生课外学术科技创新课题项目”情况表

(二)拓展专业视野和深度，加强大学生创新知识储备

知识是创新的基础，创新是利用已有的知识，通过探索、分析、思考、实验从而创造或发明出新的理论、规律或事物。一个人的知识水平决定了他的创新的起点，一个人的知识结构则决定了他的创新领域。实践证明，知识掌握得越牢固扎实，就越容易获得成功。对于加强大学生创新知识储备，一定要注意发挥信息技术环境下，信息丰富快捷，时效性强的这些优势，来拓宽学生知识面，为创新夯实理论知识基础。

首先，高校教师在讲授专业知识时，应充分利用网络教学平台构建网络课程，为学生拓宽专业知识领域，深入学习专业知识提供条件。网络教学平台一般由三个系统组成:网上课程开发系统，网上教学支持系统及网上教学管理系统。我校教务处引进了Blackboard网络教学平台，教师可以方便地在Blackboard平台上构建网络课程。在网络课程中，教师可以为学生提供大量课外拓展资源，比如相关的学习网站，电子书刊和视频课程等。如图2所示，是笔者在Blackboard网络教学平台上构建的网络课程“现代教育技术应用”，在“外部链接”模块为学生们提供了相关学习网站和论文，有助于学生深入学习知识。通过该课程学习，学生掌握了很多教学技能，能够在实际教学应用中进行教学创新，其中，几名优秀大三学生在“全国科学教育专业师范生教学技能创新展示大赛”上获得了奖项。

其次，指导大学生通过信息技术环境获取专业发展前沿性的研究成果和发展动向，为创新做好理论知识积累。目前，高校都建立了资源丰富的图书馆，图书馆一般都设有电子阅览室，方便学生浏览电子书刊。“方正数字图书馆”、“超星图书馆”和“美星外文数字全文库”等数据库中，囊括了成千上万册的电子图书，可以为大学生提供各个方面的知识需求。其次，很多学校都购买了“中国学术期刊全文数据库”、“万方数据库”“中国博硕论文数据库”等数字信息资源，这些学术资源库中的论文数量庞大，涉及文史、理工、教育、体育、艺术、医学、经管等方面，涵盖内容丰富，有利于大学生掌握最新科研动态，扩充自己的知识面。

(三)增广见闻博采众长，加强大学生创新经验积累

经验是人们通过多次实践获得的知识或技能。对于创新活动而言，经验是十分重要和宝贵的。具备一定的创新经验，可以使我们在创新中更得心应手，更充满信心。对于加强创新经验积累，信息技术环境也为大学生提供了优越的条件。

首先，通过在线学习网站中的慕课进行学习，积累创新经验。目前，在线学习网站非常丰富，国外的有Coursera学习网站、OpenLearning学习网站和可汗学院等，国内的有清华在线学堂、超星慕课等学习网站。这些学习网站提供了大量慕课。慕课(MOOC)，是大规模网络开放课程，一般时长10-15分钟，方便学生利用碎片时间进行学习。在线学习网站中，有关创新的慕课有:可汗学院的“An invitation for innovation”，超星慕课的“创新是科学的灵魂”等。这些慕课会在创新案例讲解中，展示创新方法和创新经验，对于大学生积累创新经验非常有益。“创新是科学的灵魂”慕课中，都有为院士谈到:有好的方法要及时记录下来，然后进行分析、设计、制作、实验。这就是创新经验，是一个大学生应该具备的基本创新素质。

其次，大学应充分利用校园网，加强大学生创新知识经验储备。信息技术环境下，信息交流和共享更加方便快捷。校园网可以及时播报有关创新经验交流的新闻和视频等。比如，我校经常会组织一些具有丰富创新经验的老师或大学生做讲座，并将讲座内容和现场视频发布到河北师范大学网站，供学生浏览学习，获得宝贵的创新经验，为他们创新创业提供了行动指南。

综上所述，可以看出，信息技术为大学生提高创新能力，提供了良好的环境。大学要引导学生充分运用信息技术开阔视野，加强经验积累，这是大学生提高自身创新能力的一个重要环节。

(四)搭建创新情境和平台，提高大学生实践动手能力

俗话说: “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”实践是创新的主阵地，是一切创新灵感产生的源泉。大学生要提高创新能力，只具有强烈的创新愿望是不够的，必须要积极参与到创新活动中才行，要勇于实践，不能只是纸上谈兵。信息技术环境具有数字化、网络化、多媒体化、智能化和虚拟化等特征，为大学生实践动手能力的开发和提高，提供了良好的培养平台。

首先，大学要建立开放的创新实验室，为大学生提高实践能力提供活动空间。目前，许多大学都建有网络实验室、多媒体计算机房以及专业实验室等，这些实验室硬件设施齐备，配有计算机、网络等，能够为学生提供信息化实验环境。将某些实验室作为创新实验室对大学生开放，会非常有利于大学生实践创新能力的培养。2014年12月，我校电子信息科学与技术专业的几名学生创作的“STC单片机系统设计”在“第九届全国信息技术应用水平大赛”总决赛中荣获全国特等奖。这些参赛成员能够在此次比赛中取得如此优异的成绩，与他们一直在我校大学生创新实验室开展实验创新活动是分不开的。

其次，运用信息技术的虚拟仿真功能创设情境，提高大学生实践能力。虚拟仿真技术就是用一个虚拟系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟世界由计算机技术生成，可以虚拟一个现实世界，也可以虚拟一个幻想出来的世界。虚拟仿真技术汇集计算机图形学、多媒体技术、人工智能技术、人机接口技术、多传感器技术和并行处理技术等，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行交互，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟世界中，产生“身临其境”的逼真感觉。①孔蓉:《本科生创新能力培养方法的思考与实践》，《重庆交通大学学报 (社科版)》2012年第6期。利用虚拟仿真技术，可以模拟一些具有危险和伤害的实验环境，让学生去进行动手练习，熟练掌握正确的操作方式后再进行真实操练。比如，对于某些操作不当可能带来燃烧、爆炸、辐射或中毒的化学实验，我们可以虚拟出一个化学实验室，让学生在虚拟情境中放心操作，避免真实操作中可能出现的危险。

培养大学生创新能力，必须要重视大学生实践动手能力的提高，实践的重要性正如古代先贤荀子所说:“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。”所谓实践出真知，高校要充分利用信息技术环境，为大学生创建提高创新实践动手能力的基地和平台。

(五)获取指导意见，提升大学生解决问题的能力

在创新实践活动过程中，会出现各种迫切需要解决的问题，成功解决这些问题，才能启动创新的下一个环节，保证创新的圆满完成。问题的出现，会促使创新者去积极思考、探索研究解决问题的方法，在这个不断探索，克服困难，解决问题的过程中，创新者的创新能力会得到大大提升。大学生在进行创新实践时，不可避免会遇到很多问题，通过信息技术广聚智慧，启发灵感，解决问题，是提升大学生创新能力的一个好方法。

首先，大学生在遇到创新问题时，可以通过电子邮件、QQ等获取指导意见。电子邮件、QQ有效突破了时空限制，大学生通过它们可以与老师、专家或同学等进行远程交流，共同探讨创新中出现的问题。比如，笔者在指导学生编制软件程序时，学生遇到问题，可以通过电子邮件或QQ，将有问题的程序发送给我，由我给出指导意见;或者通过QQ中的“远程协助”功能，笔者对学生使用的计算机进行远程控制，对出现的问题进行辅导和讲解，远程协助使教师不用亲临现场，就可实现手把手指导，方便快捷，提高了创新工作效率。

其次，通过网络搜索引擎获取指导意见。网络搜索引擎能够为用户提供信息检索服务，帮助我们从浩如烟海的信息中“打捞”出有价值的内容。目前，常用的网络搜索引擎有百度、Google、360搜索等。对于创新过程中出现的一些比较棘手的问题，可以通过搜索引擎查找解决答案。比如，我们可以在“百度知道”，这个由百度自主研发，基于搜索的互动知识问答平台上，提出我们的问题，找寻富有参考价值的答案。搜索引擎从互联网中提取信息，建立起了庞大的数据库，从中往往可以查询出解决问题的真知灼见，网络中技术高手的点拨，常常会带给我们意想不到的惊喜，让我们从“山重水尽疑无路”的困境中，忽然“柳暗花明又一村”。

五、结语

2014年11月9日，在亚太经合组织 (APEC)工商领导人峰会上，习近平主席说:“唯改革者进，唯创新者强”。创新是一个国家的灵魂，是推动社会发展和事业进步的不竭动力，是中华民族走向伟大复兴的重要保证。大学生是国家的未来，是国家宝贵的人才资源，也是建设创新型国家的重要力量。高校是培养各类人才的摇篮，肩负着培养创新型人才的重任。在科技飞速发展的今天，高校要充分应用信息化设备和资源，发挥信息技术优势，为大学生打造自由发展的创新空间，调动大学生的创新热情，激发大学生的创新潜能，提高大学生的创新能力，为国家培养各方面所需的创新拔尖人才，这是一项具有深远意义的战略工程。在国际竞争日益激烈的今天，高校充分发挥信息技术优势，加强大学生创新能力培养，对于国家人才储备，增强国际竞争力具有重要的现实意义。