基于现代信息技术的大学生创新能力开发
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创新能力是一种综合能力，可进一步被分解为：发现新问题的洞察能力、产生新想法的想象能力、判断新想法可行性的分析能力和把新想法落到实处的实施能力。从心理学的角度看，每一个正常人都具有创新潜能，但是由于各种客观条件的限制，普通高校针对在校大学生的创新能力开发很难收到实效。令人欣慰的是，随着现代信息技术的发展，过去许多制约大学生创新能力形成的条件得以被打破，而基于现代信息技术的场景化创新能力开发，可以让在校大学生创新能力的提升不再是不可能实现的梦想。
一、基于网络和多媒体技术的认知边界拓展
按照《认知突围：做复杂时代的明白人》的作者蔡垒磊的说法，认知（cognition）是一套大脑内置的算法，是由感知、记忆和思维等活动按照一定关系组成的功能系统。每个人的大脑都有一套算法，它是人自从出生到现在的环境投射和自主意识共同进化而成的[1]。认知是人所有行为的内在逻辑，而行为是认知能力的外在表现。
心理学研究表明，人们由于受时间空间、社会环境、个人兴趣、努力程度等因素的影响，会形成明显的个人认知边界。而人的大脑跟身体一样，都是偏爱稳定的，说白了就是能不动脑就不动脑[2]。因此，人的认知边界不但会决定其对待新事物的态度，而且会决定其眼光、格局和选择倾向，进而影响其人生发展。
那么，怎样才能打破个人认知边界，进而实现创新能力的提升呢？通常来讲至少需要三个条件：一是陌生且变换的环境，
二是全新且多样的观念，三是系统的思维方式训练[3]。而这三项过去在普通高校无法达成的条件，都可以借助现代信息技术创建。
(一)陌生且变换的环境
拓展个人认知边界，需要大学生到陌生且变换的环境中丰富自己的阅历。在信息技术飞速发展的今天，通过观看电影、电视剧、新闻纪录片和专题片等视频资料，大学生足不出户就可以看遍整个世界。
当然，在直接接触或借助视频资料观看陌生且变换的环境时，还需要大学生建立绿灯思维。绿灯思维要求人们在遇到或听到与自己先前认知不同或从没有听说过的事件或观点时，先不要急着下结论，更不要立即否定或反驳这个事件或观点，要以平和的心态接纳它，然后再去理解它的价值，分析它可能存在的不足。
除绿灯思维外，大学生还要建立一个对外求教的良好心态。大多数人都只相信自己的眼睛，且极易陷入以自我为中心的陷阱。在陌生的环境下对外求教，不但可以帮助人们更好地理解新事物，而且还有助于其了解不同的思维方式。对外求教不是因为自己不如他人，而是因为他人拥有的认知或看待世界的角度与自己不同，有助于自己拓展视野。
(二)全新且多样的观念
拓展个人认知边界，还需要大学生主动去接触全新且多样的观念。在过去，想要接触不同的观念，人们就需要与不同地域的人进行面对面的交流。但是在网络和多媒体技术飞速发展的今天，人们完全可以不受时空限制地与人交流。
随着网络技术的发展，人们可以借助文字、图像和视频等与相距万里的人进行即时交流。这种交
基于现代信息技术的大学生创新能力开发
吴晓义
摘要：创新能力具有高度的情境依赖性，随着现代信息技术的发展，大学生可以基于网络和多媒体技术拓展认知边界，基于大数据和人工智能技术优化心智模式，基于物联网和传感技术进行刻意练习，以进一步开发自己的创新能力。
关键词：信息技术；场景化；创新能力；大学生
注：本文系2020年广东省高等教育教学改革项目“教育信息技术与课堂革命：场景化课堂建设的行动研究”(GGJG202020618)研究成果。
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教育信息化论坛/2021.09
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流可以是熟人之间就自己产生的新想法或新观点，借助移动或固定交流工具进行的相互交流；也可以是陌生人之间，借
助公共交流平台或各种新媒体设备，就某一主题或问题进行的交流。但无论是哪种形式的交流，都能让人们接触到全新且多样的观念。
当然，在面对新观念时，大学生也需要建立绿灯思维。就像每个人看到的世界是不同的一样，每个人对世界的看法和在此基础上形成的观念也是不同的。因此，在遇到不同观念时，大学生不要急于对其进行评判，更不要轻易否定新观念，要学会从不同的角度观察和思考问题，要通过对自己和他人的观念进行比较和分析进而拓展自己的认知边界，从而形成对世界的新的认知。
(三)系统的思维方式训练
思维方式是指人们看待和思考问题的根本方式。从现代信息科学的意义上说，思维方式是主体从外界获得信息、加工信息从而形成新信息的途径和方法。思维方式既是主观意识，也是客观存在，且具有很明显的个体差异。
鉴于思维方式具有方法论的特点，在进行系统的思维方式训练时，教师应该把个体的思维能力、思维方法和思维习惯培养，与思维模型和思维体系的建立结合起来进行综合设计。在这个过程中，教师应引导大学生首先进行自我否定，因为不进行痛苦的自我否定，其认知就上不了一个新台阶。
在思维方式训练过程中，大学生既要通过借助网络和多媒体技术创设训练场景来提升自己运用所学知识解决问题的能力，还要注意通过深入学习和有意识的反思、梳理，将头脑中的零碎知识和实际经验结合起来组成知识网，将不同的思维方式与实际应用场景结合起来形成思维模型，进而建立属于自己的知识框架和思维系统。
二、基于大数据和人工智能技术的心智模式优化
心智模式（Mental Models）是人们认识事物的方法和习惯，是某种外部现实的内部表现，是一种不完整的、以细节换取速度的表现。受技术条件所限，人们过去一直无法对心智模式进行客观的分析和评价，而随着大数据和人工智能技术的成熟和应用，这个千古难题终于得到解决。如今，只要有足够多的数据，人工智能就可以对大学生的心智模式进行比较准确的描述、分析和评价。
(一)心智模式的特点
心智模式是根植于人们心中，影响人们理解世界、采取行动的诸多假设、成见、逻辑、规则，甚至图像、印象等。人们不易察觉自己心智模式的存在，所以对心智模式普遍缺乏了解。彼得·圣吉（Peter M.Senge）等人的研究发现，心智模式有三个特点。
1.不完整性
人们的心智模式是在认识世界的过程中逐渐形成的，这个过程既无法控制，也不可能做到系统和完整，所以在此基础上形成的心智模式也不可能完整。
2.局限性
人们的心智模式都是在有限的经验和有限的认知能力的基础上形成的，且其执行心智模式的能力受到限制，因此心智模式具有局限性。
3.不稳定
人们的心智模式是由头脑中形成的知识、经验、情感、态度、观念、信仰和思维方式等要素构成的，而这些要素会随着人们经历的丰富而不断发生变化[4]。
(二)心智模式对人的影响
心智模式存在于每个人的头脑之中，不管人们是否意识到心智模式的存在，都不影响其发挥作用。肯尼思·克雷克（Kenneth Craik）等人的研究表明，心智模式在人们的大脑中被构建起来之后，便会成为人们认知外部现实世界的“模型”。心智模式影响个体的方式有三种。
1.选择机制
心智模式是一种选择机制，它如同一个“滤镜”，会影响人们所“看见”的事物。具有不同心智模式的人在观察同一事物时，往往会有不同的感受或得出迥然不同的结论。
2.认知路线
人的认知并不是一个简单地反映客观事物的被动过程，而是一个受个体经验影响的主动过程。不同的人会因心智模式的不同，具有不同的接收信息和处理信息的路线，并会按照特定规则或逻辑展开推论，从而做出判断和决策。
3.行动导向
心智模式一旦形成，就会取代烦琐的推理过程，以个体习惯的方式进行思考和行动。由于人们在成长过程中所经历的事情、学到的知识和形成的观念不同，其看待世界的方式，在此基础上所采取的行动也不同。
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(三)心智模式的改善
通常情况下，当人的心智模式与客观事物的发展情况相符时，其心智模式就能有效指导行动；而当人的心智模式与客观事物的发展情况不相符时，就会导致其构想无法实现。因此，人们需要通过改善心智模式以提升自己的认知水平和行动效果。
改善心智模式是一个用“新眼睛”看待自己和社会的过程，它通常包括觉察、检验、改善和植入四个环节。由于心智模式具有内隐性，所以我们强调要以开放的心态看待和改善自己的心智模式。同时，心智模式的内隐性也导致其改善难度相对较大。但随着现代信息技术的发展，当今大学生可以通过运用大数据和人工智能技术比较准确地识别自己心智模式存在的问题，并在此基础上出解决问题的路径和策略。
三、基于物联网和传感技术的刻意练习
刻意练习（Deliberate Practice）是开发创新能力的有效方法。在过去，它需要有专业的教练指导才能完成。但在信息技术高度发达的今天，大学生完全可以借助智能化的手机软件进行刻意练习。“刻意练习”这个概念是由美国心理学家安德斯·艾利克森（K.Anders Ericsson）首先提出来的。他通过研究发现，不论在什么行业或领域，要想取得优异成绩都必须进行刻意练习[5]。刻意练习的具体要求如下。
(一)在“学习区”练习
安德斯·艾利克森把人的知识和技能分为三个层层嵌套的圆形区域：其中最内一层是“舒适区”，它是人们已经熟练掌握的知识和技能；最外一层是“恐慌区”，它是人们暂时无法学会的知识和技能；二者中间则是“学习区”，它是人们通过努力可以掌握的知识和技能。
在“学习区”练习，是一个非常刚性的要求。它强调人们一旦对某项知识或技能达到熟练掌握的程度，就应该转入下一个难度进行学习。安德斯·艾利克森的研究表明，各个领域的高手都是善于挑战自己的人，他们都只在“学习区”练习。
(二)分小块练习
多媒体技术的特点
刻意练习特别强调“分小块”练习，具体做法是受训者将知识或技能分成一个个“小块”，然后逐个练习。当然，这些“小块”必须是受训者正好不会做且通过练习可以掌握的内容。
安德斯·艾利克森针对运动员的研究表明，高水平的美式足球运动员只有1%左右的时间被用于队内比赛，其他时间都用于基础训练。在安德斯·艾利克森看来，如果没有这种过硬的基础性训练，当面对紧急情况时，运动员往往会不知所措。
(三)大量重复练习
重复是掌握知识和形成技能的前提。美国MBA 教育的精髓，就是把不常见的高难度事件重复化。它要求每个学生每周要学习20个真实发生过的商业案例，为此学生们要做20个模拟决策，最后由教师给出实际结果并针对学生的模拟决策进行点评。
开发创新能力也是如此，只有经过大量、重复的训练，大学生才能切实提升创新能力。目前，基于物联网和传感技术的手机应用软件已经得到广泛应用，大学生完全可以借助智能化的手机软件进行各种刻意练习。
(四)即时反馈
重复也是掌握知识和形成技能的前提，看不到结果的练习等于没有练习。从某种意义上说，刻意练习就是以错误为中心的练习。在练习时，一旦发现自己错了，受训者就必须及时改正，并一直练习到改正到位为止。
传统的师徒式教练指导下的刻意练习，对教练指导技术的要求很高。但随着现代信息技术的发展，有了许多可以帮助大学生进行刻意练习的App，这些App可以极大地减少人为的认知偏差，帮助大学生进行刻意练习，成为大学生的刻意练习教练，从而促使大学生的创新能力得到进一步开发。
参考文献:
[1]蔡垒磊.认知突围：做复杂时代的明白人[M].北京：中信出版社,2017:7-8.
[2]斯坦诺维奇.超越智商：为什么聪明人也会做蠢事[M].张斌，译.北京：机械工业出版社,2015:59.
[3]吴晓义.创新思维训练[M].北京：国家行政学院出版社, 2019:33.
[4]圣吉.第五项修炼：学习型组织的艺术与实践[M].张成林，译.北京：中信出版社,2009:48-49.
[5]艾利克森，普尔.刻意练习：如何从新手到大师[M].王正林，译.北京：机械工业出版社,2016:78-79.
作者简介:
吴晓义，博士，广东培正学院创新创业教育学院院长、教授，硕士研究生导师，研究方向为教育技术与创新创业教育。
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