《计算机科学引论》课程专题报告题目：计算机科学与技术的应用领域简述目录第一部分：计算思维的作用及其背景1.为什么要讲述计算思维？2.计算思维的设立背景是什么？3.计算思维的概念？第二部分：计算机科学与技术专业介绍1.计算机科学与技术的课程2.计算机科学与技术的培养目标第三部分：计算机的应用领域1.根据前两部分的介绍可以看出该专业同学的实际技能2.具体的计算机应用领域3.根据科幻电影的情节设想的未来的应用领域计算机导论的作用及其背景（1）为什么要讲述计算思维？计算思维与计算机导论课程有紧密关系，计算思维的倡导者卡耐基*梅隆大学计算机科学系主任周以真教授就在该校开设了“计算思维导论”课程，作为计算机传业学生的第一门课程。

计算机导论是讲述计算思维。

2007年秋，周以真教授在CMU率先开设了“计算思维导论”。

2008年6月，对CS2001（CC2001）进行中期审查的报告（CS2001 Interim Review）(草案)中将“计算思维”与“计算机导论”课程绑定在一起，明确要求“计算机导论”课程讲授计算思维的本质。

巧合的是，本课程与周以真倡导的“计算思维导论”课程异曲同工，讲授的都是计算机学科的本质。

若用“思想与方法”代替“基础概念”，计算思维又可以解释为采用计算机科学的思想与方法进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。

经过十几年的教学实践，美国这一教学理念已被国内相当多的人接受，而从计算思维，或者说从更为具体的学科思想方法这一层面讲授计算机科学，更是的道理越来越多的人的支持。

计算推动着人类科技的进步，影响这各门学科的发展，并产生了一系列的新兴学科，如计算生物学、计算物理学、计算化学、计算经济学、计算社会学、计算地质学、计算气象学等。

计算机科学对于生物学的贡献绝不限于能够在海量时序数据中搜索寻找模式规律，而是最终希望能够通过数据结构和算法-----计算的抽象和方法-----解释生命的奥秘。

这足以看出计算思维的重要性。

而在大学里，特别是国际现代化转型期的中国大学，应该早些接触这些问题，为自己的科学素质的更好地提升做铺垫。

（以上文字采自于《计算机科学导论---思想与方法》）（2）计算思维的设立背景是什么？计算思维的提出与美国总统信息技术咨询委员会2005年6月提交的报告《计算机科学：确保美国竞争力》密切相关。

《计算科学：确保美国竞争力》报告不仅对美国的科技与教育发展具有十分重要的战略意义，对中国而言，也有相当的借鉴作用。

报告开篇写道，大约在半个世纪前，苏联成功地发射了世界第一颗人造卫星，撼动了美国在政治与科技上的领导地位，促使美国在科学、工程和技术领域进行全面的改革。

报告认为，如今美国又一次面临着挑战，这一次的挑战比以往更加广泛、复杂，也更具长期性。

报告认为，美国买没有认识到计算科学在社会科学、生物医学、工程研究、国际安全，以及工业改革中的中心位置。

报告认为，这种认识不足以将危及美国的科学领导地位、经济竞争力以及国家的安全。

报告建议，将计算科学长期置于国家科学与技术领域的中心领导地位。

报告给出了两个重要结论：（1）虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用。

（2）21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的研究前沿都有可能通过熟练地掌握先进的计算技术和运用计算机而得到解决。

计算思维就是在这个背景下提出，并成为被美国CPATH 计划、美国国家科学基金“计算是能的科学发现与技术创新”国家重大计划采用的一个重要的核心概念。

(3)计算思维的概念？2006年3月，周以真教授在国际著名计算机杂志上发表了"计算思维"一文，给出了计算思维一个总的定义，该定义被国际学术界广泛采用。

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解.系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。

为便于理解，文中有给出了计算思维更详细的7种描述和六大特征。

(1)计算思维是通过约简，嵌入，转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎么解决的思维方法。

(2)计算思维是一种递归思维，是一种把代码译成数据又能将数据译成代码的方法，是一种多维分析推广的类型检查方法。

(3)计算思维是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法，是基于关注点分离的方法。

(4)计算思维是一种选择适合的方式去陈述一个问题，或对一个问题的相关问题建模使其易于处理的思维方法。

(5)计算思维是按照预防，保护及通过亢余，容错，纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复样的一种思维方式。

(6)计算思维是利用启发式推理寻求解答，既在不确定情况下的规划，学习和调度的思维方式。

(7)计算思维是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间，在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方式。

6大特征(1)概念化，不是程序化。

计算机科学不是计算机编程。

像计算机科学家那样去思维以为着远远不仅局限于能为计算机编程，还要求能够在抽象的多个层次上思维。

(2)根本的，不是刻板的功能。

根本技能是每一个人为了在现代社会中发挥职能所必须掌握的。

(3)人的，不是计算机的思维。

(4)数学和工程思维的互补与融合。

(5)是思想，不是人造品。

(6)面向所有的人，所有地方。

（以上文字采自于《计算机科学导论---思想与方法》）计算机科学与技术专业介绍(1)计算机科学与技术的背景从1956 年我国高校开办“计算装置与仪器”专业算起，到现在的“计算机科学与技术”专业，计算机专业教育在中国已经走过了近50 年的历程。

1956 年，国务院制定了新中国第一个科学技术发展规划，即《1956—1967 年十二年科学技术发展远景规划》。

这个规划除确定了56 项重大研究任务以外，还确定了发展电子计算机、半导体、无线电电子学和自动化技术等6 项紧急措施，从而促使我国计算机教育事业发展第一个高潮的到来。

到1958 年，共有15 所高校开办了计算机专业。

1966 年至1976 年期间，大学教育处于一个特殊的历史时期，计算机专业的教育基本上处于停滞状态，没有正规的专业教学计划，缺乏专业教材。

这使得我国计算机人才培养与教育的发展与国外产生了极大的差距。

随着十年动乱的结束，国家的工作重点逐步转移到四个现代化建设上。

在国家科委主持起草的《1978—1985 年全国科学技术发展规划纲要》中，又把电子计算机列为8 个影响全局的综合性课题，放在突出的地位，我国计算机教育迎来了第二个发展高潮。

在1978—1986 年之间共有74 所院校开办了计算机专业。

在 70 年代末和80 年代，计算机专业基本上限定在重点理工科院校里。

90 年代开始，随着计算机应用的越来越广泛，社会对计算机人才的需求量高速增长，很多大学都开办起计算机软件、计算机应用专业。

随着我国社会主义市场经济体制的建立和完善，对我国高等教育人才提出了更高的要求，国家教育委员会1997 年4 月的教育[1997]13 号文发出《关于进行普通高等学校本科专业目录修订工作的通知》，并开始第四次对普通高等学校本科专业目录进行全面的修订，1998年颁布了普通高等学校本科专业目录和专业介绍，把原计算机专业（包括计算机应用、计算机软件、计算机科学教育、软件工具、计算机器件及设备、计算机科学与技术等）归并为工学电气信息类的计算机科学与技术专业。

回顾我国计算机教育历史，可以得到一些计算机教育发展规律的启迪。

计算机教育发展要以国家需求为目标。

我国计算机教育发展的三次高潮均是在国家提出科技进步、经济发展的阶段目标前提下形成的。

进入21 世纪，党的十六大提出“加快信息化进程，用信息化带动工业化”，我国的计算机教育必须服务于这一宏伟目标。

发展中国家必须注重学习国际先进技术。

我国计算机教育发展的三个重要阶段，均与从国外引进和学习先进的计算机技术、学习先进的教育思想与内容密不可分。

在当今信息时代，我们必须在坚持自主教育创新的同时，注重与国际计算机教育接轨。

充分认识计算机专业的实践性特点。

我国计算机专业的初建历程本身就是一部计算机教育与实践相结合的创业史，许多优秀学生的成长历程也说明计算机实践教育之重要性。

因此，新世纪的计算机教育不仅要重视扎实的专业基础理论学习，更要强调系统设计与开发能力的培养。

计算机教育内容必须与时俱进。

我国计算机教育历程就是不断完善和更新的过程。

因此，计算机教育内容必须与时俱进，应该在吸收国际先进的计算机教育理念、模式、体系的同时，提出适合我国国情的计算机教育发展思路和创新模式，以促进我国计算机教育的健康发展。

(2)计算机科学与技术的课程①工具性知识比较系统地掌握一门外语，能够进行中外文文献检索；掌握中外文科技写作知识；掌握计算机软、硬件技术的基本知识，具有在本专业与相关领域的计算机应用与开发能力；掌握通过网络获取信息的知识、方法与工具。

②人文社会科学知识基本掌握马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想等基本原理，具备一定的文学、历史、哲学、艺术、法律等方面的知识，有良好的思想品德修养和健康的心理。

③经济管理知识掌握现代企业管理、技术经济等方面的知识。

④自然科学知识掌握高等数学、大学物理、工科化学等方面的知识。

⑤学科基础知识掌握离散数学、计算机科学引论、程序设计基础、面向对象程序设计、电路电子技术、数字逻辑电路、数据结构与算法、操作系统、数据库系统原理、计算机组成与结构、专业外语、计算机网络、微型计算机技术等方面的知识。

计算机科学与技术专业的主干课程包括：离散数学、程序设计基础、数据结构与算法、操作系统、数据库系统原理、计算机组成与结构、计算机网络、编译原理、软件工程、面向对象程序设计、嵌入式系统、数据库应用、Web 程序设计、网络工程实践、面向对象程序设计课程设计、计算机组成与结构课程设计、操作系统课程设计、应用软件综合设计、嵌入式系统综合设计。

(3)计算机科学与技术的培养目标学科代码：0812，下属三个二级学科，本专业培养具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。

本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识，接受从事研究与应用计算机的基本训练，具有研究和开发计算机系统的基本能力。

本科毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．掌握科学与技术基本理论、基本知识；2．掌握计算机系统的分析和设计的基本方法；3．具有研究开发计算机软、硬件的基本能力；4．了解与计算机有关的法规本培养模式培养学生掌握扎实的计算机科学与技术专业相关基础和专业知识。