第３８卷第３期 石家庄经济学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ Ｖｏｌ＿３８ Ｎｏ．３ ２０１５年６月 Ｊｕｎ．２０ｌ５ ＤＯＩ：１０．１３９３７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｊｚｊｊｘｙｘｂ．２０１５．０３．０２５ 大数据时代中国大学生科技创新思维新内涵思考 张 阳 （成都理工大学环境与土木工程学院，四川成都６１００５９） 摘要：论述了在大数据背景下，科技创新思维在知识结构、思维对象和思维方式三个方面发生 的深刻变革。并通过问卷调查和访谈方法，调研了当前大学生的科技创新思维现状，发现大数据 的认识很模糊，在科技创新活动中仍然沿用传统的思维习惯和研究方法，没有认识到大数据对于 科技创新的重要作用和意义，导致其科技创新能力仍显不足。因此，对大学生科技创新思维提出 了新的内涵，即掌握大数据技术的基本知识、养成大数据意识，具有这个时代所要求的相关性思 维方式。 关键词：互联网；大数据；大学生科技创新思维 中图分类号：Ｇ６４２．４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—６８７５（２０１５）０３—０１３４—０４ 马云在其卸任集团ＣＥＯ职位的演讲中说到： 大家还没搞清ＰＣ时代的时候，移动互联网来了， 还没搞清移动互联网的时候，大数据时代来了¨ 。 场，这也将极大地推动各个学科科学的创新向更 深、更广的领域快速发展。 以大数据为代表的互联网技术被公认为是当今 大数据是互联网技术飞速发展的结果，半个多世纪 以来，伴随互联网技术发展的是信息的不断积累。 世界一项具有划时代意义的发明，电视台纪录 片《互联网时代》将其与工业时代的蒸汽机相提 并论。因此，培养大学生在大数据时代背景下的科 技创新思维，是我国科技人才培养的重要基础工 作；青年大学生的科技创新思维方式养成也是中华 民族的复兴之梦实现的基本条件之一。 一而大数据时代就是相关信息技术发展到相当的高 度，数据信息积累到一定的程度，引起质变的时 代。大数据包含两个层面的含义：一是技术层面， 大数据是数据分析的前沿技术，能从大量、多样的 数据中，快速获得有价值信息的技术，称为大数 据； 二是社会层面，今天的时代是一个以云计算 、大数据引发科技创新思维的变革 等信息技术为基础的，大规模生产、分享和应用数 据的时代。 大数据是互联网发展的更高阶段，带来的是商 业、科技、文化、教育、生活等全方位的性变 化，它具有容量巨大、种类繁多、实时性强、价值 高的特点 。在大数据时代，一切皆可数据化， 整个世界包括人类的活动都可以用一组组数据的形 式呈现，这些数据能反映我们过去的行为轨迹，也 能预测我们将来的行为倾向。数据越来越占据主导 地位，社会的各行各业都越来越依赖于数据分析。 除此之外，面向大数据市场的新技术、新产品、新 服务、新业态会不断涌现。在硬件与集成设备领 域，大数据将对芯片、存储产业产生重要影响，还 科技创新思维是指以新颖独创的方法解决问题 的思维过程，通过这种思维能突破常规思维的界限 （即改变思维方式），以超常规甚至反常规的方法、 视角去思考问题，提出与众不同的解决方案，从而 产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。 创新思维的产生是以相关知识结构的变化为基础， 以思维对象和思维方式的改变为前提的，其本质在 于将创新意识的感性愿望提升到理性的探索上，实 现创新活动由感性认识到理性思考的飞跃。 大数 据时代，科技创新思维的知识机构、思维对象和方 式均发生了深刻变化。 （一）大数据时代，人类的知识结构正在发生 改变 知识结构，是指满足一个人自身发展实际需求 将催生一体化数据存储处理服务器、内存计算等市 收稿日期：２０１５—０５—０６ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｏｉ／１０．１３９３７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｊｚｊｊｘｙｘｂ．２０１５．０３．０２５．ｈｔｍｌ网络出版时间：２０１５—０６—２０ １５：３０ 作者简介：张阳（１９７７一），男，重庆人，科技哲学硕士，成都理工大学环境与土木工程学院讲师，主要研究方向为思想政治教育。 张 阳：大数据时代我国大学生科技创新思维新内涵思考 ・１３５・ 的具有开放性、动态性、通用性和多层次性的知识 构架，它是所学知识按一定方式和比例关系结合的 合理体系。在过去，我们一直提倡金字塔式的知识 结构，从人文社科科学知识、一般自然科学到专业 基础知识、学科知识，最后才是专业知识，构建一 个宽基础，窄专业的结构。然而进入大数据时代， 知识迅速增长、信息超载、学习碎片化，从单一到 单一的知识结构已不能满足大量、繁杂、快速、有 价值的要求，传统的金字塔式结构开始向蜘蛛网式 结构转变。蜘蛛网形的知识结构是以自我意识为中 心，兴趣爱好为核心，每个人都可以根据自己的需 求构建独一无二的知识体系。这种新型体系具有完 整性、独特性，打破了学科与学科之间的界限，更 容易激发人的创新思维能力。 同时，大数据时代也对人的知识构成内容提出 了新的要求。青年学生除了掌握传统教学模式下的 各学科知识外，各种与互联网、大数据相关的科学 技术、信息工具和社会观念也是必须掌握的。比如 ＱＱ、微信、微软等计算机网络工具在很长一段时 间被认为是娱乐和生活的部分，人们往往关注到其 商业价值，忽略了其科学技术的深刻变革。现在的 移动终端越来越丰富多彩，ＱＱ等网络媒介可以在 各种终端上使用，它们具有定位、搜索、存储、分 析和远程控制等多方面的强大功能，这些功能背后 包含了大数据的底层专业技术和分析技术两个方 面。底层专业技术包括：非结构化数据收集架构， 数据分布式存储集群，数据清洗筛选架构，数据并 行分析模拟架构，高级统计预测算法，数据可视化 工具；而分析技术包括：Ａ／Ｂ测试、关联规则挖 掘、数据聚类、数据融合和集成、遗传算法、自然 语言处理、神经网络、神经分析、优化、模式识 别、预测模型、回归、情绪分析、信号处理、空间 分析、统计、模拟、时间序列分析。以微软的新版 Ｏｆｉｆｃｅ为例，它能存储来自组织外部和内部的所有 数据——结构化数据、非结构化数据和流数据，整 合Ｈａｄｏｏｐ和核心数据库，并借助我们最常使用的 Ｏｆｉｆｃｅ工具，通过丰富的３Ｄ数据可视化技术将非 结构化数据和结构化数据带人现实生活，帮助我们 获取深入的洞察力，以便可以通过微软大数据解决 方案在更短的时间内做出更明智的决策。 （二）科技创新思维的对象从单一化部分走向 多样化整体 大数据时代以前，由于科学技术发展的和 认知理解能力的不足，科学家们将整体分割成众多 的部分，从中选择具有精确性和标准化的部分进行 研究，从而把握复杂的整体行为。但是无论怎样选 取部分，都存在对局部的歧视性对待的消极影响， 因此部分未必能代表整体。舍恩伯格指出，“执迷 于精确性是信息缺乏时代和模拟时代的产物。只有 ５％的数据是结构化且能适用于传统数据库的。 如果不接受混乱，剩下９５％的非结构化数据都无 法利用，只有接受不精确性，我们才能打开一扇从 未涉足的世界的窗户”。 进入大数据时代后，科 学家们开始有能力追求整体性，即思维对象由小而 精的部分转换为大而广的整体。整体不再是过去停 留在概念层面上抽象的整体，而是可以进行具体操 作的整体。并且，科学家们能够接受整个研究对象 里面的多样性、非结构性信息，这些信息中甚至存 在混乱和矛盾。但这些混乱或者矛盾并不会影响研 究结果的科学性，巨量的数据完全能够克服这个问 题。比如在地质工程与地质科学研究中，因为地下 固、液、气三种介质耦合作用难以精细认识，而工 程活动与地质体的相互作用动态的复杂性便造成了 地下情况明显的不确定性、突变性以及区域的差异 性，人类很难获取整个研究地域的所有资料信息， 只能寻找和处理部分信息之间的线性关系。因为每 个数据都是严格按随机性获取，都比较精确，所以 几乎没有冗余数据，每个量总能找到其前因后果， 形成了因果关系链。但随机抽样是无法避免人为的 偏见的，同时抽样获取的信息不可能代表整体，因为 整体信息里存在大量的非结构性部分，因此传统科学 的研究只能局限在舍恩伯格所说的“５％的结构化数 据”范围内，剩下的“９５％的非结构化数据”成了黑 箱 。因此地质学科具有一定的不确定性。 然而，大数据技术的到来，可以解决地质学学 科这一问题。在目前的地质工程科学中，已经能够 获得研究对象地质区域的大量甚至完整的地质条件 数据、实际工程数据、专家经验以及大量数值计算 的统计分析数据，因此专家们已经引入了神经网 络、经验公式法、ＢＩＭ方法等大数据方法来对工程 基本条件、工程效果进行预测性评价，能够较好地预 测未来工程可能存在问题并对特定地质问题及工程问 题提供参考意见。思维对象从单一变得多样，从局部 走向整体必然会推动科技创新活动大步向前。 （三）科技创新思维的方式从发现因果关系为 主转向以相关关系为主 在传统的科学创新过程中，凡事皆要追问 “为什么”，因果性是各门学科关注的核心。哲学 家所关注的本源问题就是对因果关系的探寻，天 文、地质、生物等学科所总结的各种概念、定理 ・１３６・ 石家庄经济学院学报 第３８卷第３期 等，就是各种因果关系的具体表现。在传统科学 中，由于科学工具的处理能力和技术水平所限，研 究者无法对整个研究对象进行观测，获取所有信 息，进行分析。因此，通过获得精确的数据，用高 级的算法进行分析，准确的找出因果关系，是科学 研究的基本方式。 通过前面论述，可以知道精确的数据是难以避 免局部的片面性和人为的偏见，甚至有可能得出错 误的结论。流行病学研究曾发现，接受激素替代疗 法的妇女，发生冠心病的比率较一般人低，使医界 一度认为激素替代疗法有预防冠心病的效果。然而 后续的研究显示，激素替代疗法会使冠心病的发生 率增加。同时，现代科学研究也发现计算分析方法 的高级程度不一定能有效提高结果的准确性。例 如，微软研究中心的米歇尔・班科和埃里克・布里 尔在改进Ｗｏｒｄ程序中语法检查的方法时，发现只 是将数据从５００万增加到１０亿时，准确率从７５％ 提高到９５％，保持数据量不变，只将算法提高到 最好时（选取精确的部分），准确率却只是从８６％ 提高到９４％。如果掌握了关于研究对象完整且大 量的数据，就可以有效克服前述两个困难。大数据 技术由此应运而生。 大数据技术的核心是分析数据间相关关系，这 是因为数据量特别巨大，要找出其间的因果关系几 乎是不可能的。因此只好将它们作为一个整体，只 关注其整体行为，通过对比，找到其中有显著相关 的变化关系。“这些相关数据之间经过了十分复杂 的相互作用，不再是小数据时代的简单、直接的线 性因果关系，而是复杂、间接的非线性因果关系， 因此大数据时代的相关关系比因果关系更重要。” 正如维克托所说：“我们的思想发生了转变，不再 探求难于捉摸的因果关系，转而关注事物的相关关 系。” 并且，相关关系的研究往往是因果关系研 究的前提。因此，大数据时代打破了小数据时代的 因果思维模式，带来了新的相关关系思维模式。 二、大数据时代我国大学生科技创新思 维的现状 尽管我们的国家已经身处大数据时代，但很多 大学生对此依然是模糊的，他们中一些人甚至对互 联网都停留在感性认识的阶段。笔者对成都理工大 学、电子科技大学和四川师范大学的６００名学生做 了相关调查，其中理科生１５０人，工科生３００人， 文科生１５０人。笔者以选择题的方式了解学生对互 联网含义的认识，设置了四个选项，分别是：ａ． 互联网由计算机构成；ｂ．互联网由计算机网络构 成；ｃ．各个计算机网络是不同类型和规模，是独 立运行和管理的；ｄ．互联网是世界范围的巨大计 算机网络。有４１．７％的同学选择ａ和ｄ；５０．９％的 同学选择ｂ和ｄ；仅有７．４％的同学选择ｂ、ｅ、ｄ （正确的含义）。在互联网的重要功能方面，７０％的 同学不能完整的说出是通信与资源共享。在对大数据 的理解方面，７８％的大学生对大数据的解释是“大量 的数据集”，１７％的大学生理解为“处理大量数据的 工具”，只有不到５％的大学生认为大数据是“以云 计算为基础的大规模生产、分享和应用数据的时代”。 关于对大数据的作用调查显示：８４．３％的大学生认为 生产、收集、分析大数据没有多大意义，仅约１０．５％ 的大学生意识到大数据引发了思维的变革，而了解大 数据能帮助人类准确的认识客观世界，产生新的认 知，创造新的价值的大学生只有５．２％。在大数据与 互联网的关系问题上，约８５％的大学生认为大数据是 互联网时代的产物，剩余１５％的大学生认识到大数据 是互联网发展的高级阶段。 由于我国大学生对大数据的认识不够及时和清 晰，他们在科技创新活动中只能沿用传统的研究方 法即科学研究法。科学研究法是指在研究中发现新 现象、新事物，或提出新理论、新观点，揭示事物 内在规律的工具和手段。一般包括文献调查法、观 察法、实验法、模拟法、跨学科研究法等。在对前 述三个大学的５０位参与大学生课外科技立项活动 的同学访谈后发现，约９２％是采用该方法。而采 用互联网技术为主要科技创新方法的，仅占８％， 这里面还有一半是计算机专业的学生；利用大数据 技术进行科技创新活动的为零。笔者在调查中发 现，大学生经常运用互联网进行信息检索、社交娱 乐、学习生活等，一举一动中产生且运用了大量的 数据，但他们却没有相关的基本知识，也没有意识 到这片数据海洋的价值。据调查，非计算机专业的 大学生对于计算机知识的学习目的是着力实现计算 机思维能力的提升，使学生在理解和掌握计算机科 学基础知识和信息技术应用能力的同时，能够利用 计算机思维的理念去解决专业领域中的实际问题。 但在实际教学中，教材着重于算法和程序用法的讲 解，对于网络知识只简单的提到了一些概念问题， 如网络概念、分类，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ概述，网络的组建接 入等，整个教学过程中缺乏大数据的相关知识、理 论和技术方法。笔者在调查中发现，非计算机专业 的学生对大数据相关知识内容不了解的人数达到 ９８％以上。因此，我国大学生确实难以从大数据角 张 阳：大数据时代我国大学生科技创新思维新内涵思考 度去思考自己的科技创新活动，并进行相关研究。 个方面，大数据正在改变社会发展轨迹。 ・１３７・ 三、大数据时代我国大学生科技创新思 维应该具有的新内涵 １．对大数据时代的到来应有清晰的认识，了 ３．认识相关性思维的重要性。美国计算机专 家埃齐奥尼创建的Ｆａｒｅｃａｓｔ机票预测公司，以其拥 有的两千亿条飞行数据记录（包括了１０年内每条 航线每架飞机的每个座位上一年内的综合票价记 录）进行分析和预测飞机的票价，准确率达７５％， 平均为每个乘客节约了５０美元。但为什么不同时 间，不同航线，不同飞机，甚至不同座位的票价不 同，Ｆａｒｅｃａｓｔ无法说明，然而这并不重要。通过对 大数据的分析，我们常常能发现事物问隐藏的联 系，但这大多时候又无法用因果关系解释。 虽然 解大数据技术的基本知识，培养自身由点及面的网 状知识结构体系，逐步掌握在网络技术条件下，融 合多学科知识来解决专业领域问题的能力，为创新 思维的发展奠定基础。 ２．养成大数据意识，认识到海量数据对于学 习和科研的重大意义。谷歌公司的无人驾驶汽车是 典型的大数据技术发明。该无人驾驶技术以海量的 地图数据和汽车之间实时数据交流为基础。谷歌绘 制了２ ０００英里的道路数字地图，详细到每一条路 的镶边的位置和高度；无人驾驶汽车配备了雷达、 雷克萨斯ＳＵＶ车顶的激光旋转装置以及一系列摄 相关性思维并不能完全替代因果关系，但前者是后 者的基础，人类常常是在认识到“是什么”的前 提下才能进一步去挖掘“为什么”。 综上，以大数据为代表的互联网技术，同样也 将考验和锻造各民族参与竞争的素质，可以预见在 此之后不同国家的兴盛与荣辱。因此尽快培养中国 像头，这些感应器能随时获取实时路况信息，由高 度智能化车载软件分析，并与其它车辆共享，可以 减少交通事故、提高全美道路网络的承载能力以及 上班族。类似的技术发明正在走入我们生活各 的大学生在大数据时代下的科技创新思维就成为社 会成功转型和民族复兴的关键因素之一。 参考文献： ［１］张涛．会说话的“大数据”［Ｊ］．新商务周刊，２０１３（２３）： ２６—２９． （６］孙静．剧集属丝（纸牌屋）成功逆袭——论“大数据“时 代下的趋势营销［Ｊ］．商，２０１４（２）：１２０． ［７］张涛甫．大数据时代的出版困局及其突破［Ｊ］．编辑学 刊，２０１３（２）：６—１０． ［２］林媛嫒，林川，何德．浅谈大数据时代下的ＧＩＳ发展［Ｊ］． 江西测绘，２０１３（３）：１５一ｌ６． （３］程学旗，靳小龙，王元卓，等．大数据系统和分析技术综 述［Ｊ］．软件学报，２０１４（９）：１８８９—１９０８． 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ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ．Ｓｏ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｎｅｗ ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｓｔｕｄｅｎｔ＇ｓ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｉｎｎｏｖａ－ ｔｉｖｅ ｔｈｏｕｇｈｔ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｇｒａｓｐ ｏｆ ｂｉｇ ｄａｔａ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂａｓｉｃ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｂｉｇ ｄａｔａ ｓｅｎｓｅ ａｎｄ ｐｏｓｓｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｔｈｏｕｇｈｔ ｍｏｄｅ ｄｅｍａｎｄｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｅｒａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｎｅｔ；ｂｉｇ ｄａｔａ；ｔｈｅ ｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ｏｆ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｓｔｕｄｅｎｔｓ （责任编辑杜敏）
