发布时间：2023-03-22 17:40:01
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的生物科学专业导论论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：非生物类专业；生命科学导论；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）17-0073-02
联合国教科文组织21世纪教育委员会报告强调教育必须是完整的教育，只有完整的教育才能培养更多具有完善知识结构、满足科学创新、符合社会发展需要的高素质人才[1]。生命科学教育是素质教育的重要方面，2005年教育部高校生物科学与工程教学指导委员会制定了非生物学类专业生物学基础课程教学基本要求，建议非生物类专业学生生物学普及教育的核心课程为《生命科学导论》课程[2]。但是，生命科学的研究内容涉及面宽，对教与学都是一种挑战，如何在教学组织、教学体系优化和教学过程综合化等方面开展《生命科学导论》课程教学是目前教育领域内面临的主要难点。因此，作者对非生物类专业学生生命科学素质教育进行了一定的探索与研究，结合几年来对非生物类专业学生进行《生命科学导论》讲授的体会和感受，谈几点认识。
一、开设《生命科学导论》课程的重要性
《生命科学导论》是面向高校非生物类专业学生的一门综合性教育课程，旨在促进大学生不断提高对现代生命科技的认识，激起对生命科学热点问题的兴趣，加深对科学交叉、渗透、融合的理解，激发探索和创造激情，树立正确的自然观、世界观和价值观，增强社会责任感和社会适应能力。随着生命科学的发展，《生命科学导论》课程开设是非生物类专业人才培养的重要内容，逐步改变着高校基础教学的结构体系。2002年国家教育部专门发文件积极促进非生物学专业本科生生物教学的实施，要求具有“国家生命科学与技术人才培养基地”的高校必须面对全校非生物学专业本科生开设《生命科学导论》课程，以培养交叉学科的研究人才，促进学生将专业知识与生命科学知识结合，产生新思路，开拓新领域，也为了提高本科生的综合素质，增强学生的健康与环保意识[3，4]。所以，对非生物类专业学生开设《生命科学导论》课程具有积极的意义。
目前，全国很多院校对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程相关的生物学素质教育课程[3，5-7]，课程性质多样化，在教学计划实施中充分体现了非生物类专业教学的特色。我校结合实际情况也对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程，制订了具体的教学要求，使学生掌握生命科学与技术的基本常识、了解该学科的主要领域和进展，培养学生具备基本的生命科学素养。
二、教学内容的改革
鉴于非生物类专业学生的基础层次参差不齐，不同专业的学生对生物学知识的需求也不尽相同[4，8，9]，我们对教学内容进行了精选、整合，针对不同专业的学生设计了不同的教学内容。面向文科学生时，采用讲座形式组织教学内容，主要以生命科学的热点问题和发展方向为主，结合介绍基础知识，使学生获得必要的现代生命科学基础知识，了解现代生命科学的新发展及其与人文科学交叉的趋势，帮助学生树立正确的现代生命科学观，参与社会发展的决策。面向理工科学生时，教学内容侧重学科交叉意识的培养，采用系统讲授、部分自学的教学方式，以生命科学系统知识为主线，同时介绍生命科学领域内的最新进展，使学生理解、认识一些生命现象和过程，启迪学生的跨学科创新思维。
另外，学生对部分教学内容缺乏兴趣，如分类、形态、结构等生物学专业知识，因此提倡一些“开放性”内容由学生自学，激发学生思考与自学。同时，在教学过程中也应加强教学实践环节，如组织学生参观生物标本馆、生物园地等基地，以开拓学生视野，加深学生对理论知识的理解。
三、立体化教材的建设
根据多年的教学实践及其他高校相关方面的经验，编写了适合非生物类专业学生的教材《现代生命科学导论》。主要包括生命的物质基础、生命的新陈代谢、细胞与细胞工程、生物体内的信号和传递、人体的防御系统、遗传及其分子基础、丰富多彩的生命世界、生物与环境、生物技术的发展与伦理问题等内容，从不同角度对生命科学进行全面、系统的介绍，体现了知识的系统性和科学性。
本教材具有以下特点：（1）考虑到非生物学类专业学生的生物学基础较浅，内容编排由浅入深，力求形象生动、通俗易懂，可启发学生思维，开阔思路。（2）从适合非生物专业文、理工类学生的教学理念与教学目标出发，选择以生命基本特征为主线，以生命活动的重要方面为主题，综合性地介绍生命本质，同时以生命科学的热点理论、应用和问题为切入点，采取专题综述、论证、探究等多种形式，在不同层次上启发学生自主探索的兴趣和开展深入思考。（3）在各章节内容后附上思考练习题，便于学生巩固知识，加深理解。
四、多元化的考试方式
考试是测评学生掌握知识能力的必要手段之一，好的考试方式不仅能够客观全面地评价学生，且有助于提高教学效果。因此，我们增加了过程评价和发展性评价等多元化学生成绩评定方法，以利于促使学生注重自身整体能力和综合素质的培养提高[2]。通常采用平时考核（如专题演讲报告、课堂讨论和考勤等）、撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式，不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量，又考查了学生对知识的了解和掌握程度，同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣，减轻了学生的思想压力，且避免了少数学生平时不学习，通过考前突击准备获得较高分数，导致课程成绩不合理的情况发生[10]。
总之，为了提高非生物类专业学生的生命科学素质，在非生物类专业开设《生命科学导论》课程是新时期高等教育发展的需要，是历史的必然。我们在改革、优化教学内容、教学方式等基础上，建立了本校非生物类专业《生命科学导论》课程的教学体系，以期完善学生的知识结构、培养科学的思维能力，使学生发现学科间的交叉点，为今后的跨学科学习、研究奠定基础，从而促进科学研究更好、更快的发展。
参考文献：
[1]杨建明，杨艳燕.公共生命科学教育与教学课程研究[J].高等理科教育，2003，（2）：84-87.
[2]宋怡玲，杨军.“生命科学导论”课程体系建设与创新人才培养[J].高等理科教育，2006，（6）：37-39.
[3]张万海.高师院校非生物专业开设生命科学课程的思考与实践[J].渭南师范学院学报，2005，（5）：72-74.
[4]王玉芳.开设《现代生命科学导论》公选课的探讨[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2008，（3）：20-21.
[5]李弘剑.浅谈非生物类专业的生物学基础教育[J].暨南学报（哲学社会科学），2001，（23）：104-107.
[6]王国强，吴敏，丁鸣.非生物类专业生物学实验教学改革实践[J].实验技术与管理，2005，（10）：116-119.
[7]朱振元.现代生物学导论教学改革的初步探索[J].中国轻工教育，2007，（2）：56-57.
[8]向波，龙德清，王锋尖.关于我校《生命科学导论》公选课的探讨[J].郧阳师范高等专科学校学报，2009，（3）：67-68.
[9]段红英，丁笑生.高校非生物类专业开设生物学课程的现状及主要问题[J].教育教学论坛，2012，（45）：121-122.
摘要：生物信息学是较新的交叉学科，大部分文献资料都是英文的，对学生的专业英Z能力要求较高，仅靠开几门课远远不够。应用驱动的生物信息学专业英语教学体系在大学英语和专业英语课程的基础上，以应用为驱动和引导，以网络资源查询、专业软件使用及专业文献资料的阅读及写作为核心内容，使学生在课程设计、综合实验及科研等实践过程中提高专业英语水平，收到了良好的效果。
关键词：应用驱动；生物信息学；专业英语
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0232-02
一、前言
生物信息学是近年新兴的一门交叉学科，其研究内容包含了生物信息的获取、处理、储存、分发、分析和解释等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义（张春霆，2000）。与其他的生物学专业一样，该专业要求学生掌握基本的专业英语阅读和写作能力；同时，由于是新兴专业，其大部分专业资料，包括专业网络资源、常用软件和文献资料等大都是英文，并且对生物学、计算机及数学领域的专业英语词汇都有一定要求，因此，生物信息学专业对于专业英语的要求比其他专业更高一些。近年，人们陆续提出将任务或项目驱动教学法（周冬菊等，2011）、CBI（Content-based Instruction）专业英语教学法（智慧，2011）等应用于生物类专业英语教学，并强调网络资源和应用（刘进平等，2011，2013）以及科研文献（方强&赵威，2014）等在生物类专业英语教学中的作用。重庆邮电大学生物信息学院生物信息学本科专业通过总结不同的教学方法，结合生物信息学专业自身的特点，系统地提出了应用驱动的生物信息学专业英语教学体系，并收到了良好的教学效果。
二、体系构成
应用驱动的生物信息学专业英语教学体系由两部分组成：①基础部分，包括大学英语和生物信息学专业英语；②应用部分，包括双语教学课程、生物信息学网络资源、生物学软件及专业文献资料阅读及写作。内容由浅到深，从基础教学逐步过渡到专业应用。整个体系以应用为驱动和向导，其核心内容是网络资源查询、专业软件使用及专业文献资料的阅读及写作，其形式主要为课程设计、综合实验及学生课外科研。
1.大学英语。大学英语教学分为基础阶段和应用提高阶段（田志环，2008），大学英语是基础阶段的主要英语教学形式，在高中阶段语法学习的基础上，巩固提高学生的英语听、说、读、写能力，为后面的应用阶段英语教学奠定基础。
2.专业英语课程。生物信息学专业英语课程是基础阶段到应用提高阶段的过渡，其教材根据本专业的特点采用自编教材，内容除生物信息相关内容外，还兼顾生物、计算机和数学（主要是概率统计）等领域。生物信息学专业英语课程内容分三个层次：专业英语，主要是理科专业英语的特点，常用句型；生物类专业英语，主要是了解生物学专业名词的构词特点及熟悉常见生物学专业名词；生物信息学专业英语，了解生物信息学常见的研究领域，熟悉生物信息学专业词汇。内容从一般到特殊，学生通过该课程的学习初步了解生物信息学专业英语的特点，掌握基本的专业词汇。
3.双语教学专业课。生物信息学专业的双语课程是整个专业英语教学体系的核心，是学生掌握专业英语词汇的主要途径。双语课程包括分子生物学、进化生物学、Perl程序设计等，其教材采用国外原版教材（影印版），教师上课幻灯片主要用英语，讲解用英语+汉语，配合学生的课前预习和课后复习，在掌握专业知识的同时，熟悉生物信息学专业词汇，提高专业英语阅读能力。
4.网络资源。随着生物信息学的快速发展，网络上英文的生物信息学资源也越来越多，主要包括生物学数据库、多媒体生物信息学资料（如新一代测序仪介绍等）及公开课视频资料。网络生物数据库如GenBank、UniProt、Ensembl、Pfam、PDB等包含了大量的生物学数据及分析工具，内容系统完整，更新速度快，是生物科研工作者的宝库，同时也是生物信息学专业英语学习的宝贵资源。这些数据库的帮助页面有详细的资源介绍及使用方法说明，若能仔细阅读，在学习这些网络资源的同时，专业英语能力也会有极大的提高。另外，网络上的很多公开课，如亚利桑那大学的“生物多样性”、可汗学院的“生物学”及“概率”、麻省理工学院的“生物学导论”等，都是很好的在线学习资源。
5.生物信息学软件。生物信息学领域很多常用的软件，如序列比对软件BLAST、FAST、TeeCoffee、ClustalW/X系统发育分析软件MEGA、PAUP、PHYLIP、PAML，新一代测序数据分析软件Velvet、SOAP、Bowtie、BWA等及其他生物信息学领域的很多软件的界面及帮助文档都是英文，在掌握使用这些软件的同时，也可以熟悉相关领域的英文专业词汇。
6.专业文献资料阅读。在学生的生物信息学课程设计、生物信息学综合实验、毕业设计、科研班及创新实验等课程及活动中，需要阅读适量的英文文献。在前面掌握了一定量的专业词汇的基础上，通过英文文献资料的阅读，进一步提高了学生的专业英语阅读水平，并初步掌握生物信息学专业英语写作的基本要求，对于学生以后的研究生阶段的学习或专业相关工作奠定了专业英语基础。
三、教学效果
专业英语学习的最终目的是应用，主要包括专业英语文献资料的阅读及论文写作，因此，对于教学效果也主要从阅读和写作两方面进行评价。
1.专业英语阅读。经过几年系统的专业英语学习，学生从入学时觉得专业英语神秘莫测，看到英文资料就跳过，到毕业时能比较顺利地阅读专业文献资料，查询GenBank等英文专业数据库，也不再害怕使用英文界面的专业软件。
2.专业英语写作。在专业英语阅读能力提高的基础上，学生的专业英语写作能力也有了较大提高。尤其是科研班的同学，基本上可以用英语将自己的科研工作总结成论文初稿，毕业论文中的英文摘要也较少出现语法和拼写错误。
经过四年的学习，学生生物信息学专业英语的阅读和写作能力都有了较大提高，为进一步的学习和工作打下了良好的基础。
四、结语
该体系以应用为导向，从基础到应用，由易到难，主要培养学生的生物信息学专业英语阅读能力，兼顾专业英语写作训练，取得了较好的效果。英语的学习是一个积累与逐步提高的过程，专业英语更是如此，尤其是专业词汇的积累需要大量的阅读与写作实践。因此，要使学生学好专业英语，仅靠开几门课是远远不够的。学生通过课程设计及生物信息学综合实验等应用性课程及课外科研活动，在掌握了专业知识的同时提高了专业英语阅读和写作能力，为进一步深造打下基础。
参考文献：
[1]张春霆.生物信息学的现状与展望[J].世界科技研究与发展，2000，26（2）.
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[4]刘进平，庄南生，王英，唐燕琼，许云，黄小龙.生物类专业英语利用互联网资源辅助教学法[J].科技信息，2011，（14）.
[5]刘进平，庄南生，王英，唐燕琼，许云，黄小龙.“以应用为中心”的生物类专业英语教学改革与实践[J].大学教育，2013，（12）.
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[7]田志环.生物学专业英语教学的探索与实践[J].高教论坛，2008，（5）.
依个人之见，计算机依据用途可以分为三大类：第一类为高端技术应用，是科技工作者和大学计算机专业研究人员，通过不懈的研究创新，推出更新的科技成果产品；第二类是普通应用，人们把它作为一种高效率的工具，在工作和生活的各种应用环境中大量使用；第三类是玩具，在当今这个信息社会中，更为壮观的是全球的人都把计算机当做一个高级的智能玩具，用来娱乐、游戏。
研究高端科学技术的人们，不仅要懂得电子计算机是如何工作的，而且还要知道它是如何制造出来的，要了解它从一个几十吨重的庞然大物变成今天的笔记本电脑的演变过程；把它当工具使用的人，则只要了解电子计算机的基础知识，学会编制程序的方法，就能得心应手地开展自已应用领域的工作，没有必要去过问它是怎样造出来的；把电脑当作玩具者，则只要知道计算机的操作命令就行了。当然兴趣不一样，玩的方法也就各有特色。科技产品、工具、玩具只是人们在各自使用范围内对计算机的不同理解，但它显现出来的本质仍然是一台不折不扣的电子计算机。
鉴于电子计算机与人们是如此亲密无间，电子计算机也就必然从高端科技演变成为人们的基础知识。2006年3月，曾任美国卡内基・梅隆大学(CMU)计算机科学系主任，现任美国基金会(MSP)计算机和信息科学与工程部(CISE)主任的周以真Jearmette M.Wing教授，在美国计算机权威刊物《Communicatons of the ACM》上，首次提出了计算思维的观念。计算思维这一观念提出后，立即得到美国教育界的广泛支持，并引起了欧洲的极大关注。2007年9月19日，欧洲科学界、工业界和政府的一些领导者还在布鲁塞尔皇家科学院召开了一次名为“思维科学――欧洲的下一个政策挑战”的会议。
在国内，为了紧跟国际学术动态，推动教学理念的更新，全国高等学校计算机教育研究会早在2003年10月31日，就在桂林电子工业学院主办了全国“计算机科学与技术方法论”专题学术研讨会，在热烈的讨论中，也萌发了计算思维的理念。本次会议有来自全国百余所高校的150余位代表参会，还吸引了哲学界、物理学界的学者参加，讨论中不仅有相同的观点共识，也有对立的论点交锋，会议开得热烈、成功。大会收到论文100余篇，其中64篇由核心刊物《计算机科学》杂志专辑发表。
5年之后的2008年10月31日，全国高等学校计算机教育研究会又在桂林电子科技大学召开了“计算思维与计算机导论”专题研讨会，探讨了科学思维与科学方法在计算机学科教学创新中的作用。来自全国80多所高校，包括70多位计算机学院院长、主管教学的副院长在内的近百名专家出席了会议。在本次会议上，桂林电子科技大学董荣胜教授、武汉大学费定舟教授、国防科大李婷婷博士、著名计算机教育家苏运霖教授、中国人民大学赵总宽教授等分别就有关计算思维与计算机导论、计算思维与计算机方法论、哲学思维、计算思维及科技创新、历史上重大科学发现与技术创新中蕴含的计算思维、中国古代科学中蕴含的计算思维――算法化思想、计算思维在各学科领域的应用、计算思维在计算机学科各门课程中讲授的经验和体会等内容作了大会报告，探讨了在教学过程中如何以课程为载体讲授面向学科的思维方法，以及这种讲授对国家科学与教育事业发展的作用等。
这两次会议的核心宗旨是期望促使我国计算机教育界的同行们要更新思维，尽快适应计算机科学领域发生的根本性变革。
2008年6月29日至7月14日，中国国家科学基金委员会组织了计算机科学代表团，访问了美国的lO所大学和美国国家科学基金会。访问成员对“计算思维”有了更强烈的感受：中国工程院院士、国家自然科学基金委员会副主任、清华大学孙家广教授说：“最具有基础性和长期性的思想是‘计算思维’。这也给中国计算机科学技术的学科建设工作提供了很好的参考”。中国计算机学会理事、国家自然科学基金委员会信息科学部二处(计算机学科)处长刘克教授说：“在大学中推进‘计算思维’这一基本理念的教育与传播工作也非常必要”。中国计算机学会高级会员、2007年中国计算机学会王选奖获得者、中国科学院计算技术研究所研究员徐志伟总工程师说：“‘计算思维’就本人了解而言，这可能是近十年来最具有基础性、长期性的学术思想。这个思想由美国国家科学基金会主管计算机与信息科学与工程学部的副主任珍妮特・文(Jeannette Wing)博士提出。简言之：计算思维是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式，就像识字、做算术一样；任务是在2050年以前，让地球上每一个公民都具备‘计算思维’能力。换句话说，以前要‘扫盲’，是扫‘文盲’，在21世纪，要扫‘计算机盲’。当然，要做到这点，必须说清楚什么是计算思维。”他又说：“计算思维这一思想也部分地给出了初步理论，可用于解释为什么美国正在发生各种学科、教育、科研活动和机构变革的实践。这也给中国计算机科学技术的学科建设工作提供了一个很好的参考。这个思想还应该更正面地理解，即计算思维的普及可以从科学界、研究界开始，给予科技人员一种新的视角和思维方式。”徐志伟总工程师最后总结说：“计算使人们能够发现与创新CDI(Cyber Enabled Discovery and Innovation)，是实现计算思维的第一个美国国家科学基金会的重大计划。它的目的是，通过计算思维的创新和进步(包括概念、方法、模型、算法、工具和系统等)，对科学与工程领域产生新理解、新模式，创造革命性的研究成果。”
从以上这些论述来看，在2050年以前，要让地球上每一个公民都具备“计算思维”能力，要扫“计算机盲”。因此，应把计算思维看成是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式。国际上已经在大声疾呼了，我们中国的计算机教育工作者岂能坐视不理，我们应该结合国情，奋起直追!
2010年7月19日至20日，北京大学、清华大学、浙江大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科技大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学九所知名高校在西安交通大学举办了“C9高校联盟计算机基础课程研讨会”。教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会主任陈国良院士亲临大会，作了“计算思维能力培养研究”的报告，并主持了该专题的讨论，各有关高等学校计算机基础课程教学负责人 及骨干教师出席了大会。经大会研究讨论后就增强大学生计算思维能力的培养发表了“C9高校联盟计算机基础教学发展战略联合声明”。这是个好兆头，作为全国高等学校计算机教育研究会，我们在表示积极支持的前提下，还要力争在促进建立“计算思维”的观念上作出贡献。
那么，什么是计算思维?
周以真教授指出：“计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能，每一个人，而不仅仅是计算机科学家，都应热心于它的学习和应用。”他又说：“计算思维是每个人的基本技能，不仅仅是计算机科学家。我们应当使每个孩子在培养解析能力时不仅掌握阅读、写作和算术(Reading Writing and Arithmetic――3R)，还要学会计算思维。”
中国科学院计算所李国杰院士说：“计算思维运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为，它选择合适的方式陈述一个问题、对一个问题的相关方面建模，并用最有效的办法实现问题求解。”李国杰院士还认为，计算机科学本质上源自数学思维和工程思维。然而，计算思维远远不只是为计算机编程，它是抽象的多个层次上的思维，与“读写能力”一样，是人类的基本思维方式。他强调，“计算思维是每个人的基本技能，不仅仅属于计算机科学家。”他建议，在培养孩子们的解析能力时，不仅要求其学会阅读、写作和算术，还要学会计算思维。
因此，我们可以这样来认识计算思维：计算思维是运用计算机科学的基础概念来进行问题的求解、系统的设计以及人类行为的理解等，它包括了涵盖计算机科学广度的一系列思维活动。计算思维是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式，就像阅读、写字、做算术一样，成为人们最基础、最普遍、最适用和不可缺少的基础思维方式。
计算思维的普及可以从科学界、研究界开始做起，它能给科技人员一种新的视觉和思维方式。
在大学里推进计算思维这一基本理念的教育和传播工作是十分必要的，建议面向所有专业的大学新生开一门“怎么像计算机科学家一样思维”的课程。还应当让没有进入大学之前的学生接触计算的方法和模型。要培养具有“计算思维”能力的中国计算机本科大学生，就需要制定出具有“计算思维”能力特色的教学计划。因此，对我国现行教学计划的创新改革已经到了刻不容缓的时候了。我国计算机教育界同行已经在审时度势地审定和修改现行的教学计划，发掘新特色，寻找新亮点。
在全民中有计划、有步骤地进行计算思维观念的宣传和普及工作，也应当提上议事日程。美国人已经提出，在2050年以前，要让地球上每一个公民都具备“计算思维”能力，要扫“计算机盲”。因此，应该把计算思维看成是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式，激发人们对计算机领域科学探索的兴趣，使计算思维成为一种常识。周以真教授说，“我特别需要抓住尚未进入大学之前的听众，包括教师、父母和学生，向他们传送下面两个信息：智力上的挑战和引人入胜的科学问题依旧亟待理解和解决。这些问题的解答仅仅受限于我们自己的好奇心和创造力。”
结论应当是：当计算思维面向所有的人，所有的地方，真正融入人类活动的整体，不再表现为一种显式哲学的时候，计算思维就将成为一种现实。
综上所述，不妨把计算思维看成是“基础的回归”，把学习计算机科学看成像学习数学或英语一样的基础知识。主修数学或英语的人，可以从事各种各样的职业。主修计算机科学的人，当然也可以从事各种各样的职业，比如，一个人在主修计算机科学以后，可以直接从事医学、法律、商业、政治以及任何类型的科学和工程职业，甚至艺术工作。也就是说，在原来的数、理、化、天、生、物六大基础学科的基础上，加上计算机科学而成为七大基础学科。
这里还要阐明几个概念：
计算思维是概念化，而不是程序化。因为计算机科学不只是为计算机编制程序，而是要像计算机科学家那样去思维，进而要求在抽象的多个层次上思维。
计算思维是人的思维，是人类求解问题的一条途径。计算机的思维方式也决不是要人类像计算机那样去思考。计算机的工作非常机械、枯燥、沉闷，人类则聪颖并富有想象力，是人类创造了计算机，给计算机赋以智能和激情。当人类为自己配置了计算机系统，人类就能够用自己的智慧来解决那些在计算时代之前不敢尝试的问题，进而实现“只有想不到，没有做不到”的境界。
计算思维是数学思维和工程思维的互补与融合，和所有学科的形式化基础都是建筑在数学之上一样，计算机科学在本质上也来源于数学思维。又由于人类建造的计算机系统是一个能够与实际世界互动的系统，计算机科学在本质上又来源于工程思维。由于基本的计算机系统受到的限制，迫使计算机科学家必须进行计算性思考，不能只是单纯地进行数学思考，而要开拓视野，用构建虚拟世界的自由来使人类能够设计出超物理世界的各种系统。
计算思维是人类的思想活动，不是人造的物品，它不只是以人类生产的软件、硬件等人造物的物理形式到处呈现并时刻融入人们的生活，更重要的是，它是人类用以接近求解问题、管理日常生活、建立与他人交流和互动的计算概念。因此，不能把计算机科学只等同于为计算机编制程序，也不能把主修计算机科学局限于狭窄的就业范围，更不能认为计算机科学的基础研究已经完成，只剩下工程实现的问题了。当人们行动起来去改变这个领域的社会形象的时候，计算思维就是一个引导着计算机教育家、研究者和实践者的宏大愿景了。
计算思维不仅是计算机科学家的思维，它已经不局限于计算机领域，计算机科学家对各种学科都产生了兴趣。例如，他们坚信生物学家能够从计算思维中获益，计算机科学也确实对生物科学作出极大贡献，它不仅具有能够从海量的序列数据中搜索寻找模式规律的本领，最终还能用体现数据结构和算法(指计算抽象和方法)自身的功能方式来表示蛋白质的结构，计算生物学正在改变着生物学家的思考方式。类似的，计算博弈理论正在改变着经济学家的思考方式：纳米计算正在改变着化学家的思考方式；量子计算正在改变着物理学家的思考方式。当然，计算思维不仅仅限于科学家，计算思维应该成为每个人的技能组合成分。可以这样认为：普适计算之于今天就如计算思维之于明天。普适计算让今天实现了昨天的梦想，而计算思维将是明天的现实。
计算思维是利用启发式的推理寻求解答，它可以在不能确定的情况下进行规划、学习和调度。实质上就是搜索、搜索、再搜索。
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权衡。我们来看一些日常生活中的事例：当你的孩子早晨去上学时，他把当天所需的东西放进背包，这就是“预置和缓存”；当有人弄丢了自己的物品，你建议他沿着走过的路线去寻找，这就叫“回推”；在什么时候停止长期租用的物品而为自己买一个呢?这就是“在线算法”；在超市付费时，你应当去排哪一个队呢?这就是“多服务器系统”的性能模型；为什么停电时你的电话仍然可以用呢?这就是“失败的无关性”和“设计的冗余性。”当计算思维真正渗透到每一个人的生活之中的时候，“预置和缓存”、“回推”、“在线算法”、“多服务器系统”、“失败的无关性”和“设计的冗余性”等专业词汇也就成为人们的日常语言了。
计算思维既然与人们的工作和生活如此密切相关，计算思维理所当然地应当成为人类不可或缺的一种生存能力。当今的信息社会已经离不开计算机了，未来的社会一定更需要计算机来加速实现美好的愿景。从事计算机科学技术研究和计算机教育的同行们，我们有责任首先成为具有计算思维能力的先驱者和促进者，大家首先要齐心协力地用计算思维的观念和能力把自己武装起来，再用自己的切身体会去培育更多的人们具有计算思维的观念，再把计算思维的观念提升到计算思维的能力。我坚信：通过大家的共同努力，一定能把国际上流行的“2050年全世界的每一个公民都应具有计算思维能力”的预言变成现实!
参考文献：
[1]Jeannette putational Thinking[J].Communications of the ACM，2006，49(3)：33－35.
