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序论：在您撰写计算机科学与技术研究方向时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
一、基本数据
本研究的数据来源于2010年6月至12月间“教育部学位与研究生教育评估工作平台”②所公示的申报计算机科学与技术硕士学位授权一级学科的农林高校申报书中的信息。申报书有严格的格式要求，本文以第一部分中的基本情况、第二部分中的学术队伍和第三部分中申报单位一级学科点的学科方向为研究样本数据。需要说明，2011年4月国务院学位委员会和教育部批准印发的学位办［2011］25号文中，根据《学位授予和人才培养学科目录（2011年）》，已将原计算机科学与技术学科目录中的“软件工程”新增为一级学科，在本文的分析中未考虑此变化。
二、学位点科研基地分析
在申报书的第一部分基本情况中，要求各申报高校列出学位授权点对应的国家（部、省）重点实验室（专业实验室、工程技术研究中心、工程研究中心、人文社会科学重点研究基地）。表1为参与申报的部分农林高校计算机科学与技术学科研究基地汇总，各农林高校所依托的实验室集中在农业信息学、农业信息化工程、数字农业工程领域，反映出了农林高校计算机科学与技术学位点资源设置的农林行业特色明显。
三、学术队伍设置分析
根据各高校申报书中现有在编人员信息，从年龄结构看，36岁~45岁占到63.5%，46岁~55岁占到23.5%，55岁以上所占比例比较小，这表明，中、青年科技人员是农林高校计算机科学与技术学科的主力军。从队伍建设的梯队上看,“老”、“中”“、青”结合的梯队合理。从学历结构看，农林高校“计算机科学与技术”学科学术队伍中具有博士学位的人员比例仍然偏小（图1），迫切需要年轻同志继续攻读博士学位。
四、学科研究方向设置分析
根据申报要求，各申报高校一级学科点的学科方向填写不少于4个，不超过6个。14所农林高校所设置的一级学科点的学科方向主要集中如下9个方向（图2）。
（一）计算机软件与理论主要致力于农业领域的软件理论和软件开发技术研究，着重面向农业领域计算机软件的设计、开发、维护，运用构件化的软件技术和智能决策技术，研究农业信息的智能化处理、分析、传输、管理和利用，以及智能决策软件的构造技术。
（二）计算机控制技术及应用以计算机检测与控制技术研究为核心，以农业应用为特点，致力于农业装备的检测控制、田间信息采集传输的研究。在面向现代农业信息监控方向，围绕传感网络的体系结构，信息采集，监控信息分析与处理，展开相应的理论与应用研究。
（三）计算机网络主要针对计算机网络应用于农业的特点，开展计算机网络相关支撑技术、计算机网络体系结构、网络协议实现、分布式计算的应用研究。主要包括：网络化的嵌入式系统，网络性能评估与优化计算，传感器网络，下一代网络中的分布对象计算模型，网络安全，网络建模与模拟，普适环境中的Web服务和上下文感知服务等有关理论和方法的研究。
（四）信息安全研究信息安全的基础理论方法和技术体系，主要包括：数字签名与身份认证，密钥管理，生物数据安全，安全协议与多方计算等。（五）智能信息处理着重于智能算法的理论、算法模型及其应用，在Web信息处理、模式识别、数据挖掘等方面结合农业与生命科学等学科的优势，开展智能技术在农林业上的应用研究。
（六）图形图像处理研究图形图像处理，信息可视化和人机交互技术，计算机视觉以及相关技术在农业信息化和自动化中的应用。主要包括：农作物与植物分类，农作物生长仿真，农产品的检测与分级，新型农业机械作业仿真等相关需求。
（七）农业信息化农业信息化研究方向是在农业科学研究信息化和辅助决策智能化过程中，为解决农业规划、决策、评价等研究工作对计算机软件提出的需求所形成的研究方向。
（八）数据库与数据挖掘结合农业生产、农村信息化等事业发展的需要，重点研究数据库实现新技术，嵌入式数据库与移动数据库，数据仓库与数据挖掘，信息检索与数据库等。数据挖掘研究方向主要研究数据挖掘的相关理论与技术，以及集成信息检索、模式识别、图形图像分析、空间数据分析、生物信息等方面的技术。
（九）嵌入式软件与系统结合农业院校的特点，培养以计算机技术为核心的嵌入式技术与应用人才，主要针对嵌入式技术在农业领域的应用展开研究，为区域经济和农业信息化服务。研究嵌入式系统软件开发平台，实现嵌入式系统的应用开发，利用嵌入式技术实现工业过程的控制以及基于嵌入式技术开发相关的产品。其他研究方向有：高性能计算与系统结构、光电信息与机器视觉、精准农业、多Agent系统、计算机算法研究、软件测试与智能系统、科学计算及算法设计、分布式系统理论，物联网技术及应用等。
五、学位点科研项目资助情况分析
科研项目数量和质量对于学位点科研水平意义重大。表2给出了农林高校计算机科学与技术学位点项目资助情况，分为5个标准：国家863/948计划项目，国家科技支撑计划项目，农业部星火计划/教育部项目，国家自然科学基金，省级自然科学基金/省教育厅项目。由表2可见，国家863/948计划项目有33项，占总资助项目的8.4%；国家科技支撑计划项目有26项，占总资助项目的6.6%；农业部星火计划/教育部项目有27项，占总资助项目的6.9%；国家自然科学基金有53项，占总资助项目的13.5%；省自然科学基金/省教育厅项目有252项，占总资助项目的64.5%。从立项项目主持单位来看,分布不均衡，14所农林高校存在一定的差别。从立项项目类型来看,国家级的重大项目、重点项目（国家863/948计划项目、国家科技支撑计划项目、农业部星火计划因其要求高、标准严,立项数量较低，省级自然科学基金/省教育厅项目数量较多。14所农林高校共承担了国家自然科学基金53项，通过科学基金网络信息系统ISIS③查询，14所农林高校所承担的国家自然科学基金资助项目的学科分布主要集中在计算机系统设计理论与技术（F020301）、计算机系统模拟与建模（F020102）和计算机软件（F0202）三个领域。从立项项目年度统计分析看，2004年承担8项,2005年承担6项,2006年承担7项,2007年承担7项,2008年承担5项，2009年承担15项；从立项项目总数来看,2009年后总体呈增长趋势,这与国家高度重视科技投入有关。
六、学科交叉融合情况分析
作为农林高校计算机科学与技术学科，在研究方向设置上，除了注重计算机科学与技术学科主体地位外，也力求体现与农业技术和生物技术高度融合的学科特色。福建农林大学2007年在生物学一级博士点下设立了生物信息科学与技术博士点和硕士点。应用计算智能理论，处理有关序列分析，蛋白质结构分析和预测，蛋白质功能预测，蛋白质相互作用和进化模型等问题，并构建相关软件分析平台。南京林业大学的林木生物信息学，依托林木遗传与生物技术省部共建重点实验室，完成了针对重要木本植物杨树的全基因组测定工作，其先进的海量数据处理设备为生物信息学研究提供了基础保障。湖南农业大学设置了生物信息处理研究方向，依托“湖南省植物激素与生长发育重点实验室”，重点研究生物计算科学及生物信息的获取、加工与分析。利用计算机、数学模型等方法分析和处理生物学数据，开发数据处理的算法和工具，对于理解复杂生命现象、新物种分类、药物靶点设计等领域具有重要的理论和实践意义。南京农业大学利用计算机科学与技术学科的数据库、数据挖掘、知识发现等的算法与技术，解决生物数据处理中产生的各种问题。华南农业大学开展了生物信息和生物计算研究，包括蛋白质分子对接，动物疫苗与兽药的计算机辅助设计等。山东农业大学的生物信息智能处理研究，重点在于DNA序列分析及其基因表达信号处理。其他农林高校在许多研究方向上也都涉及生物信息技术。
七、学科发展方向的建议
通过分析14所农林高校计算机科学与技术学位点的资源配置,从中可以看出,经过十余年的发展,我国农林高校计算机科学与技术学科有了长足的发展，新的学科增长点建议考虑如下方面：
关键词：计算机科学与技术；发展趋势；信息化
引言
计算机科学与技术的发展及应用标志着人类已经进入到信息化时代，而随着社会科学技术的不断发展，计算机技术水平也越来越高，在推动社会发展和进步中发挥着越来越重要的作用。而随着社会的进步与发展，计算机科学与技术发展速度也会越来越快，其应用范围也会越来越广。在现代社会里，计算机科学与技术的作用是显而易见的，以计算机科学与技术为核心，我国社会经济将取得更好的发展成绩。
1 计算机科学与技术的发展现状
1.1 发展速度快、应用普遍
随着社会的快速发展，计算机科学与技术的发展速度越来越快。科技作为第一生产力，计算机技术的发展给科技生产提供了新的动力。计算机技术总是在实践中不断地完善和发展，以先进的计算机技术来带给人们更好的服务。而在当下，计算机科学与技术的应用也越来越普遍，已经渗透到社会发展的各个领域，给现代社会的发展带来了重大影响。
1.2 专业化、多功能化
在计算机科学与技术应用过程中，计算机科学变得越来越专业化，与各行各业的发展越来越紧密。在现代社会里，计算机科学与技术已成为各行各业提高自身竞争实力的有效途径，而计算机科学与技术的广泛应用带动了计算机科学的专业化发展。各行各业越来越看重专业化的人才培养，越来越看重产品的多功能性，而在现代社会里，只有多功能的产品，才能受到人们的关注。
2 计算机科学与技术快速发展的原因
2.1 社会发展的需要
在社会发展进程中，计算机科学与技术也在不断发展，可以说，计算机科学与技术是随着和会的发展而发展，计算机科学与技术是为社会发展服务的。起初，计算机的发展是为了满足时展对信息处理的需求。开始计算机性能也仅仅是满足了信息处理的需要，而且信息处理速度不够快。而在现代社会里，计算机的应用已经普遍化，社会发展对计算机性能要求也越来越高，而为了满足社会发展的需求，计算机科学与技术的研究也越来越深入，计算机科学与技术发展速度也越来越快[1-2]。
2.2 科技飞速发展的必然结果
在现代社会里，科技更新速度越来越快，科技的日新月异必然会带动计算机科学与技术的发展。技术作为社会发展的动力，随着信息技术的发展，人们对计算机科学与技术的研究也越来越深入，从而带动计算机科学与技术的发展，更好地满足社会发展的需求，推动社会的进步与发展。
3 计算机科学与技术在现代社会发展中的作用
在现代社会里，计算机科学与技术的应用越来越普遍，所起的作用也越来越提出。首先，计算机科学与技术的发展推动了经济的发展。在现代社会里，各大行业纷纷利用计算机来进行管理，在计算机技术的依托下，提高了企业管理水平和效率，实现了信息的贡献，为企业带来了更好的经济效益。对于企业而言，企业经济效益提高，企业在市场经济中的活跃度就会提高，从而推动经济的发展；其次，推动教育事业的发展。教育作为我国现代社会人才培养的主要途径，而计算机的出现丰富了教学方法和内容，有助于教育事业的更好发展；再者，计算机科学与技术的发展加快了工业社会向信息化社会转化进程。计算机技术促进了劳动资料的变革以及劳动方式的变革，现代信息技术为人们提供了更为方便、快捷的处理、存储和传递信息的手段；劳动生产率的提高给予人们日益增多的闲暇时间，即人们能够更多地从事各项事业的创造性活动[3]。
4 计算机科学与技术的发展趋势
4.1 智能化的发展趋势
计算机作为一种设备，它在现代社会发展过程中发挥着重大作用。然而随着社会的发展，计算机需要处理的数据越来越多，越多越大，计算机在运行过程中所暴露出来的问题也越来越多，普通的计算机已经难以满足当下对大数据的计算需求。而智能化的计算机将有望解决当前计算机面临的问题。展望未来，计算机的发展必然要经历很多新的突破。从目前的发展趋势来看，未来的计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术相互结合的产物。在实际应用中，计算机可以通过独特的设计机构、平行技术等技术实现计算机运行过程中各种数据、指令的合理性分析，从而推动计算机科学与技术的智能化发展。在未来的发展道路上，智能化必将成为社会发展的主要趋势，利用智能化计算机可以完全取代人工，提高工作效率，更好地满足社会发展的需要[4]。
4.2 高性能的方向发展
计算机性能问题一直是计算机科学与技术研究的重点。当前，许多计算机都是通过采用合适的芯片来完成相关操作。而在信息时代里，计算机需要处理的信息数据量越来越大，各行各业对计算机性能要求也越来越高。就我国现阶段的计算机科学与技术水平来看，与世界发达国家还存在一定的差距，由于计算机技术水平有限，计算机性能还有待于提高。故此，在计算机科学与技术未来发展道路上，高性能的计算机研究已成为必然。只有加大计算机科学与技术的研究，才能提高计算机的系能，从而更好地满足实际发展的需要，发挥计算机的优越性[5]。
4.3 体验式的发展
所谓的体验式就是让消费者参与、体验和感受。在现代社会里，体验式符合了以人为本的现念，已成为社会各行各业相互竞争的一大举措，如企业开展产品体验，让消费者更好地感受产品的功能，从而促使消费者购买。对于计算机科学与技术而言，它是为社会发展所服务的，在计算机科学与技术未来发展道路上，就应当积极地朝着体验式的方向发展，不断去完善服务和运用理念。体验式是注重人的实际感受的，将人的需求和愿望通过科技的进步体现出来，更好地满足人的欲求。人是计算机操作和运用的主体，而计算机在当代越来越成为个人以及企业实现个人行为以及目的的途径，计算机的服务也只有更加去人性化，才能获得更好的市场反馈[6]。
5 结束语
综上所述，计算机科学与技术的发展已成为我国现代社会发展的重要一部分，正在逐渐渗透社会发展的各个领域。计算机科学与技术的发展改变了人们的生活、学习、工作方式，提高了社会发展速度。而随着计算机科学与技术研究的深入，计算机科学与技术也逐渐向着智能化、高性能化、多元化的方向发展，将真正地实现工业社会向信息化社会的转变，推动社会的更好发展。
参考文献
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计划强调，要加强人工智能领域专业建设，形成“人工智能＋X”复合专业培养新模式。计划的重点任务之一，是要完善人工智能领域人才培养体系，并且推动高校人工智能领域科技成果转化与示范应用。高校在人才培养中起到了至关重要的作用，虽然人工智能尚未成为一级学科，但国内不少一流的高校已经开始通过建立合作实验室、增强人工智能分支教学等方式发展人工智能。
为了解各高校开展人工智能研究的情况，亿欧盘点了10家在设有人工智能实验室或有人工智能分支专业的高校。
清华大学：计算机科学与技术系
清华大学计算机科学与技术系（简称计算机系）成立于1958年，在2006年、2012年全国学位与研究生教育发展中心开展的一级学科整体水平评估中，以总分满分100分的成绩排名第一。2017年，在 USnews 推出的世界大学学科排名 Best Global Universities for Computer Science 中，计算机科学与技术学科紧随 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大学排名 （QS World University Rankings） 给出的全球计算机学科排名中为例第15名，其排名与得分逐年稳步提升。
计算机系包含了国内计算机专业最全的学科方向，设有高性能计算机与处理器、并行与分布式处理、存储系统、大数据与云计算、计算机网络、网络与信息系统安全、系统性能评价、理论计算机科学、数据工程及知识工程、软件工程、计算机与VLSI设计自动化、软件理论与系统、生物计算及量子计算、人工智能、智能控制及机器人、人机交互与普适计算、计算机图形学与可视化技术、CAD技术、计算机视觉、媒体信息处理等研究方向。
计算机系现设有高性能计算、计算机网络技术、计算机软件、人机交互与媒体集成4个研究所；智能技术与系统国家重点实验室；计算机基础与实验教学部等科研教学机构。
计算机系还设有国家级计算机实验教学示范中心，包括：计算机原理实验室、微型计算机实验室、计算机网络实验室、操作系统实验室、计算机软件实验室、计算机控制系统实验室、智能机器人实验室、计算机接口实验室、学生科技创新实验室等。此外，计算机系还与腾讯、搜狗、微软、思科等国内外著名公司建立了面向教学或研究的联合实验室。
北京大学：智能科学系
智能科学系成立于2002年7月，主要从事智能感知、机器学习、数据智能分析与智能计算、智能机器人等方向的基础和应用基础研究，侧重于理论、方法以及重大领域应用上。
北大智能科学系依托于视觉听觉信息处理国家重点实验室，实验室以实现高度智能化的机器感知系统为目标，在生物特征识别研究方面处于国际领先地位。智能科学系在著名的软件与人工智能专家、我国载人飞船工程软件专家组组长何新贵院士和长江特聘教授查红彬教授的带领下，重点开展机器视觉、机器听觉、智能系统与智能的生理心理基础等研究。以北大智能科学研究人员为技术核心的北大指纹自动识别系统，是国内唯一能与国外系统抗衡的自主知识产权，是中国第一家也是唯一的一家提供公安应用全面解决方案的系统，拥有中国指纹自动识别技术产品第一市场占有率。
人工神经网络说话人识别新方法的研究获得教育部科技进步一等奖；国家空间信息基础设施关键技术研究获得2000年中国高校科学技术二等奖，入选2000年中国高校十大科技进展。
复旦大学：类脑智能科学与技术研究院
复旦大学类脑智能科学与技术研究院于2015年3月筹建成立，是复旦大学校内的独立二级研究机构。其前身为复旦大学第一批跨学科交叉国际化研究中心——计算系统生物学研究中心，成立于2008年。研究院基于复旦大学既有的数学、统计学、计算机科学、生物学、信息学、临床医学、语言学、心理学等多学科综合交叉研究优势，以计算神经科学为桥梁，着力开展大脑机制解析、脑疾病智能诊疗、类脑智能算法、类脑智能软硬件、新药智能研发、通用智能等相关领域的科学研究、技术研发和人才培养。
研究院率先探索打通国际与国内、科技与产业的全链条、全球化产学研合作机制，充分发挥高校培养和储备高端智能人才、发现和培育前沿技术的综合优势，推动产学研源头创新与合作，致力于成为推动脑科学、人工类脑智能与产业应用融合发展的重要科技创新平台。
研究院目前在建五个核心功能平台和一个国际合作研发中心，主要包括：一是以脑高级认知功能的多信息反馈处理机制研究为核心的神经形态计算仿真平台；二是以多尺度多中心重大脑疾病数据库和算法开发为基础的智能诊治数据示范平台；三是依托高端医疗影像设备集群，为生物医学转化研究和信息产业智能化提供试验技术支撑的综合生物医学影像平台；四是以开发深度学习、强化学习和自组织学习等机器学习算法以及可穿戴设备、类脑芯片、健康服务机器人等为目标的类脑智能软、硬件开发平台；五是集孵化加速、产业联盟、投资基金为一体，为类脑智能创新项目及企业提供应用技术资源和孵化服务的类脑智能产业化平台；六是依托已有的欧洲人类脑计划、美国脑计划等国际合作的数据、学术资源，建设类脑智能国际合作节点和人才培养中心。
中国科学院：自动化研究所
中国科学院自动化研究所成立于1956年10月，是我国最早成立的国立自动化研究机构。目前设有类脑智能研究中心、智能感知与计算研究中心、脑网络组研究中心等12个科研开发部门，还有若干与国际和社会其他创新单元共建的各类联合实验室和工程中心。另有汉王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。
近年来，自动化所共获得省部级以上奖励30余项。数量逐年增加，质量不断提高；专利申请和授权量连年攀升，多年位居北京市科研系统前十名绘制的“脑网络组图谱”第一次建立了宏观尺度上的活体全脑连接图谱；虹膜识别核心技术突破国外封锁，通过产学研用相结合走出“中国制造”之路；基于自动化所语音识别技术的“紫冬语音云”在淘宝、来往等阿里巴巴旗下移动客户端产品中得到推广；“分子影像手术导航系统”通过国家药监局医疗器械安全性及有效性检测认证并进入临床应用；“智能视频监控技术”和“人脸识别技术”分别成功应用于2008年北京奥运会、2010年上海世博会的安保工作中，为社会安全贡献自己的力量；研制的AI程序“CASIA－先知1．0”采用知识和数据混合驱动的体系架构，在2017首届全国兵棋推演大赛总决赛中7：1的悬殊比分战胜人类顶级选手，展示了人工智能技术在博弈对抗领域的强大实力……
在共建机构方面，自动化所与新加坡媒体发展管理局联合成立中新数字媒体研究院，聚焦交互式语言学习、视频和分析等领域；与瑞士洛桑联邦理工大学（EPFL）在京成立中瑞数据密集型神经科学联合实验室，在类脑智能研究方面展开合作；与澳大利亚昆士兰大学（UQ）共建中澳脑网络组联合实验室，在“计算大脑”研究方向上进行远景规划；还与香港科技大学共建智能识别联合实验室，在模式识别、无线传感器网络等领域展开合作。
厦门大学：智能科学与技术系
早在上世纪八十年代初，厦门大学就已开始从事人工智能领域的研究，相继在专家系统、自然语言处理与机器翻译等领域取得过一系列成果。为此，1988年经学校批准成立“厦门大学人工智能与计算机应用研究所”，后于2004年更名为“厦门大学人工智能研究所”。2006年12月，经国家教育部批准，厦门大学正式设立“智能科学与技术”本科专业，并于2007年6月经学校批准成立“厦门大学智能科学与技术系”。
厦门大学智能科学与技术系现有一个本科专业（智能科学与技术），三个硕士学位授予专业（模式识别与智能系统、计算机科学与技术、智能科学与技术），两个博士学位授予专业（计算机科学与技术、智能科学与技术）。
目前该系承担多项国家863、国家自然科学基金、福建省科技基金等项目，拥有“福建省仿脑智能系统重点实验室”、“智能信息技术福建省高校重点实验室”和“厦门大学语言技术中心”三个平台，此外还有“艺术认知与计算”、“自然语言处理”、“智能多媒体技术”、“人工大脑实验室”、“智能中医信息处理”等多个研究型实验室，为培养高质量的学生提供了必要的保障。
上海交通大学：计算机科学与工程系
上海交通大学计算机科学与工程系成立于1984年。近年来，随着计算机科学与技术在人们生活中的应用不断深入，特别是随着云计算、物联网、移动互联网、大数据等技术的兴起，交通大学计算机系不断调整学科方向，形成了高可靠软件与理论、并行与分布式系统、计算机网络、智能人机交互、密码学与信息安全等研究方向。
该院系下设三个重点实验室：智能计算与智能系统重点实验室、上海市教委智能交互与认知工程重点实验室、省部共建国家重点实验室培育基地及上海市可扩展计算与系统重点实验室。其中，上海交通大学－微软智能计算与智能系统联合实验室目前是教育部－微软重点实验室，成立于2005年9月，是交通大学和微软亚洲研究院在多年良好合作的基础上，为了更好发挥各自在并发计算、算法与复杂性理论、仿脑计算、计算机视觉、机器学习、计算智能、自然语言处理、多媒体通讯以及机器人等领域的优势，实现“使未来的计算机和机器人能够看、听、学，能以自然语言的方式与人类交流”这一共同使命而成立的。实验室在科学研究、人才培养、学术交流等方面也取得了很好的成绩。实验室累积200余篇，成果发表于CVPR，ICCV，WWW等国际顶级会议上。
南京大学：计算机科学与技术系
南京大学的计算机科学研究起步于1958年，建立了计算技术、计算数学、数理逻辑等专业开始培养计算机相关领域专门人才，1978年在上述三个专业基础上成立了计算机科学系，1993年更名为计算机科学与技术系。
依托该系师资，先后成立了南京大学计算机软件研究所、计算机软件新技术国家重点实验室（南京大学）、南京大学计算机应用研究所、南京大学多媒体计算技术研究所、南京大学软件工程中心（江苏省软件工程研究中心）、南京大学信息安全研究所等科研机构。主要科研方向有：软件自动化与形式化、分布与并行计算及新型网络、新型程序设计与软件方法学、多媒体与信息处理、人工智能与机器学习、系统软件及信息安全等。
建系30年来，共承担国家973计划、国家863计划、国家攀登计划、国家自然科学基金、国家科技攻关等重大科技计划项目以及省、部、委科研项目和企事业委托或国际合作的研发项目300余项，科研成果获得各种奖励80余项，其中国家科技进步奖一等奖1项、二等奖4项、三等奖2项，省部委自然科学奖和科技进步奖特等奖2项，一等奖8项，二等奖37项。3000多篇，出版专著、教材50多部，申请国家发明专利33项。部分成果被转化为产品，产生了较大社会效益和经济效益。
哈尔滨工业大学：计算机科学与技术学院
哈尔滨工业大学计算机专业创建于1956年，是中国最早的计算机专业之一。在1985年，发展成为计算机科学与工程系，并建立了计算机科学技术研究所。2000年，计算机科学与技术学院成立；同年，建立了软件学院，后经国家教育部、国家计委批准为国家示范性软件学院。目前。哈工大计算机科学与技术学院拥有计算机科学与技术国家一级重点学科、7个博士点和7个硕士点、1个博士后科研流动站、一个国家级教学团队、一个国家级科技创新团队、一个国防科工委创新研究团队。
目前主要研究方向包括：智能人机交互、音视频编解码技术、语言处理、自然语言理解与中文信息处理、机器翻译、信息检索、海量数据计算、计算机网络与信息安全、传感器网与移动计算、高可靠与容错计算技术、穿戴计算机、企业计算与服务计算、智能机器人、生物计算与生物特征识别。
学院有一批研究成果达到国际先进水平，包括：国家信息安全管理系统、数字视频广播编码传输与接收系统、大规模网络特定信息获取系统、计算机机群并行数据库系统、并行数据库系统、神州号飞船数据管理分系统、穿戴计算机系统、信息安全与实时监测系统、人脸识别系统、视频编解码技术、黑龙江省CIMS应用示范工程、农业专家系统等等。
中国科学技术大学：计算机科学与技术学院
中国科技大学于1958年建校时就设置了计算机专业。根据学科发展趋势和国家中长期发展规划，面向国家和社会的重大需求，计算机科学与技术学院将科研力量凝聚在高性能计算、智能计算与应用、网络计算与可信计算、先进计算机系统四个主要的研究领域。
学院的支撑实验室有：国家高性能计算中心（合肥）、安徽省高性能计算重点实验室、安徽省计算与通讯软件重点实验室、 多媒体计算与通信教育部－微软重点实验室、中国科大超级运算中心和信息科学实验中心。
其中，多媒体计算与通信教育部—微软重点实验室主要从事人机自然语音通信、语义计算与数据挖掘等方面的研究。人机自然语音通信方面，主要研究中文信息处理、人类视听觉机理、语音语言学等。语义计算与数据挖掘方面，主要研究自然语言驱动的计算、多媒体内容的语义标注、自动问答、语义社会网络、数据与知识工程、隐私保护与管理中的语义计算等。
依托多媒体计算与通信教育部—微软重点实验室，双方联合实施了联合培养博士生计划、实习生计划、精品课程建设计划、青年教师培养计划等，取得了突出成果，探索出了一条企业和高校共同培养优秀人才的道路，为微软亚洲研究院与其他高校的合作提供了一个经典范例。
华中科技大学：自动化学院
华中科技大学自动化学院是由原控制科学与工程系和原图像识别与人工智能研究所于2013年合并组建的学院。原控制科学与工程系前身是成立于1973年的华中工学院自动控制系，1998年更名为华中理工大学控制科学与工程系；原图像识别与人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批准成立从事图像识别和人工智能研究的研究机构。
科学研究工作主要涉及复杂系统控制理论、决策分析与决策支持、电力电子与运动控制、智能控制与机器人、计算机集成控制与网络技术、信息检测与识别、飞行器控制与状态监测、生物信息处理、神经接口与康复技术、物流系统、国民经济动员与公共安全、多谱图像制导、目标探测的多谱信息技术、多谱信息的实时处理与系统集成技术、人工智能与思维科学、信息安全等方向。
模式识别与智能系统是自动化一级学科的重要二级学科。迄今为止，本系在原 “图像识别与人工智能研究所”和“控制科学与工程系”的这两个学科点承担了百余项国家、国防与行业项目。近5年科研经费总额在8000万元以上，包括973计划，国家自然科学基金重点、面上和青年基金项目，863计划，国家重大专项、国防重点预研与基金，国家科技支撑计划，省部级科研项目，以及大型工程和企业科研合作项目等。
总结
二、研究方向
经过50余年的发展，本所建立了完善的科研创新体系，形成了包括计算机系统及软件、网络与通信、数控与先进制造、工业过程自动控制等研究方向。本所设有“高档数控国家工程研究中心”、“开放式数控系统支撑技术创新平台”、“辽宁省数控控制总线技术工程实验室（国家地方联合共建）”、“辽宁省环境污染监控信息工程技术研究中心”、“辽宁省IP通信工程技术研究中心” 及“辽宁省远程健康医疗工程技术研究中心”等多个重点实验室。本所在先进制造、电力能源、工业控制、网络通信、环保安全和医疗卫生等多个领域硕果累，为国家经济发展和社会进步做出开拓性贡献。
三、学科点与招生条件
【关键词】计算机科学技术 应用 发展趋势
1 计算机科学技术的发展
人类研制出世界上第一台计算机是在1946年，该计算机发明引领人类进入第三次工业革命时代。从冯・诺依曼发明第一台计算机至今，计算机在70年内不断的发展与改进，从以往具有庞大体积的笨重机器，演变成当前零件集中、技术集成、功能强大的台式计算机与便携式笔记本。自改革开放以来，计算机科学技术发展更为迅猛，计算机逐渐的应用在各个领域，成为现代化社会处理日常工作的主要工具。
在国家层面，计算机技术可以用来处理政府事务、分析军事战略；在企业层面，计算机技术可以用来存储处理各种数据、实现办公自动化；在生活层面，计算机技术可以用来获取信息、视频通讯、网络购物等，使人们的生活更加便捷。计算机科学技术高低已经成为衡量一个国家信息化水平、科学技术能力的一个主要标准。
2 计算机科学技术的应用
近年来，国家大力推进信息化建设，在实际生活中计算机科学技术的应用领域也更加广泛。以下选取几个较为重要的领域分析计算机科学技术的应用：
2.1 军事、国防领域
计算机的最初研发就是为了应用在军事发展上，到现今计算机仍是军队和航空航天技术研究的重点课题。至今为止，计算机在政务处理、军事战略、以及队部模拟演练等方面都发挥着重要的作用。国家明确强调要全面打造信息化社会，将先进的计算机科学技术、设备以及产品应用在国家现代化军事建设中。在国际领域，计算机科学技术的发展水平也衡量着一个国家的现代化军事水平与综合国力的高低。
2.2 电力领域
目前我国大多的风力发电厂位于空旷、建筑物较少的地方，如海岸或沙漠中。然而在这些环境较为恶劣的地区建设发电厂，经常会受到过热、过冷、振动、盐雾或电燥等的影响，导致发电机的性能有所降低。因此，为了保障发电机的高性能、稳定性，除了需要硬件加固之外，还需要计算机科学技术来完成自我检测、自我诊断功能。使用计算机科学技术可以将发电机的运行状态、检测记录等操作数据全面的收集整合传输给管理维护人员，不仅极大程度上减轻了工作人员的劳动力，还节省了大量的时间和成本，获得更精准全面的数据。
2.3 无人机研发
随着近年来计算机、网络技术、人工智能等技术的飞速发展，现今我国的无人机研发已经取得较大的成就。无人机在军事方面可以完成侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种功能，甚至直接可以作为攻击武器打击重点目标或定点清除。一方面这些功能的实现都离不开计算机科学技术，需要强大的信息收集传输和综合计算分析判断提供支撑，另一方面由于无人机应用的环境较为复杂，包括复杂的地区环境、多变的场景、电磁的干扰以及无法预知的突况等，这些都需要更高的计算机科学技术来应对。
2.4 教育领域
近年来计算机信息技术在教育领域也逐渐普及。比较常见的应用在教育领域的计算机科学技术，包括多媒体教室、网络课堂、电子图书馆、以及各种计算机应用软件等。在高考中，考生的登记以及高考以后的成绩查询都离不开计算机科学与技术。对于学生来说，计算机有助于了解更多的知识信息，能够拓宽视野，帮助解决学习上、生活上的各种难题。计算机科学技术极大的改变了学生的学习方式，又使学习过程更加方便快捷，有利于提高成绩、丰富知识、培养综合素质。
3 计算机科学技术下一步的发展趋势
通过分析计算机科学技术的发展应用，可以发现当前的计算机技术正朝着智能化、日常化、功能更加集成的方向发展。
3.1 更加智能化
电子计算机自研发以来就致力于模拟人类的思维，人们希望计算机能够越来越“智慧”，可以独立进行运算、推理、学习以及联想等。如大家所知的超级国际象棋电脑“深蓝”，它碛32个大脑（微处理器），输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局，每秒钟可以计算2亿步。
由此看来，智能化是当前信息化社会发展的大趋势，各个行业的产品都在向智能化方向发展。智能化计算机的研发可以快速实现多个数据、多条指令的并行处理，在运算速度上也不是普通计算机所能比拟的。通过云计算它可以在较短的时间内完成对大量数据的模拟分析，统一处理，也能更加精准度的进行一些模拟实验。除了应用在军事、航空、交通、科研等领域外，也可以应用在人们的生活中，如智能家居、智能小区的打造等。
3.2 更加日常化
日常化指的是计算机科学技术就像电、水一样渗透到人们的生活之中。尤其是近年来，在政府、企业等的发展中几乎离不开计算机技术。现在我们的洗衣机、电冰箱甚至录音机中都有马达的存在，而未来计算机技术将会像现在的马达一样存在于家中的各种电器中。国外称这种趋势为普适计算（Pervasive Computing）或无处不在的计算。
近年来我国也在大力推进教育信息化的建设，教师可以不局限于时间地域进行远程授课，也可以使用各种先进的计算机科学技术来丰富授课方式，并通过计算机网络进行问题的解答与收发作业等。学生可以利用计算机针对性的查找自己需要的课程教材、辅导资料等，也可以观看一些教学视频等来提升自己的学习成绩。特别是通过计算机和网路的完美结合，可以打破教育资源不平衡的限制，使师资力量薄弱的学校学生享受到优秀教师的远程教学，整体提高教学水平。
3.3 多种功能基于一体
在2016年的新品会上，青岛小鸡出壳网络科技有限公司向市场展示了最新的电脑技术发展趋势――激光电脑产品，该激光电脑被誉为现有电子科技成熟技术上的二次开发，也是电脑、电视、投影机等电子科技最新技术的集大成者，具有计算机、电视播放、投影投像、投影键盘等多个功能。
4 结语
随着电子信息技术的进步，计算机从以往的台式机演变为笔记本，再到如今普及的平板电脑，计算机技术在发生着日新月异的变化。计算机科学技术以其超强的生命力和不可替代性，在社会发展中不断更新换代，并长期具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]郭妍岑.论计算机科学与技术发展趋势[J].计算机光盘软件与应用，2012（22）.
[2]汪凯.计算机技术在广播电视工程中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014（11）.
作者简介
谢辰熙（1999-），男，河南省安阳市人，北京市第十三中学高三学生，研究方向为计算机科学与技术、无线充电无人机系统。
关键词:人才培养;产学研一体;研究性学习;校企合作;多学科融合
近年来,计算机学科自身的内涵、外延和发展的动力与源泉都已经发生了重大的变化。计算机在不同领域中的创新技术与工程应用已经成了计算机学科发展的重要源泉,计算机学科的知识体系也逐渐呈现学科融合的趋势,人才国际化竞争趋势越来越明显。针对这些变化,浙江大学计算机学院根据自身长期积累的教学基础和在技术与工程应用研究方面的优势,在人才培养模式上锐意改革,建立了以工程型、复合型、国际化为特色的产学研一体的人才培养体系。
多年来,浙江大学计算机学院利用自身的学科研究特色,针对具有国际竞争力的复合型工程人才培养需求,整合计算机、软件工程、数字媒体技术、工业设计(信息产品设计方向) 4个专业的资源,围绕“知识、能力、素质”的培养目标,以能力培养为导向,以精品课程推动课程群建设,并以课程建设为基础[1-2],构建了多层次的工程实践能力培养体系[3]、多方位的国际交流能力培养体系、多学科融合的人才培养知识体系,在计算机类工程型、复合型、国际化人才培养模式的探索和实践方面取得了显著成效[4]。
1建立多层次的工程实践能力培养体系
长期以来,浙江大学计算机学院以课程建设为基础、产学研合作为平台,积极探索教学科研互动、校企互动、课内外互动的实践教学模式,针对工程实践能力培养的不同阶段,建立了基础实践、工程方法实践和创新体验等多层次的实践教学体系。
1) 引导研究性学习,以课程综合型实验为基础,培养学生基础实践能力。
在本科专业基础和专业课程教学中,大力推行课程设计(俗称大作业Project),通过团队式合作、研究式分析、工程化设计完成较大型的系统或软件的设计题目。课程设计也为教师提供了一种从科研中提炼综合性、设计性实践内容,将科研成果转换为教学内容的有效途径。
目前我们已在80% 的专业基础和专业课程中设置了课程设计教学环节,如在3门国家精品课程中分别开设不同类型的综合实验:“操作系统”――Linux系统分析、“软件工程”――典型金融软件设计、“程序设计基础”――趣味游戏设计。在实施课程大作业十
作者简介:陈刚(1973-),男,教授,博士研究生,浙江大学计算机科学与技术学院副院长,研究方向为计算机软件;何钦铭(1965-),男,教授,博士研究生,研究方向为计算机应用;陈越(1967-),女,教授,博士研究生,研究方向为计算机软件;陈丽(1970-),女,副研究员,硕士研究生,研究方向为高教管理。
多年经验的基础上,组织编写了国内第一套涵盖13门计算机专业基础课程和计算机专业课程的课程设计系列教材。
2) 加强校企合作,将主流技术和工程方法引入教学实践中,培养学生的工程方法实践能力。
我们与企业建立战略技术联盟,与知名企业合作,包括:共建专业方向和模块课程、聘请企业教师授课、共同指导毕业设计和学位论文、共建工程训练教学基地等,将主流技术和工程方法引入教学实践中。在课堂上组织学生对若干相关热点问题进行研讨,作正式的技术报告,将项目实践引入课堂教学,鼓励学生将最新的科学研究成果进行技术化、工程化。让学生在接触学科前沿、体验新技术的同时,培养科学实践能力和动手能力。目前有9门课程获教育部-微软(IBM、Intel、SUN)精品课程,其中嵌入式系统、软件工程、并行计算与多核程序设计3门课程获国家精品课程。
我校已经与浙大网新和美国道富银行共建了金融信息技术方向的课程体系,与阿里巴巴公司共建了电子服务技术方向的课程体系等。开设项目实训课程10个左右,同时与Intel、微软、IBM、网易、网新、道富等著名国内外IT企业建立了稳定的企业实习基地30多家。
3) 以学科竞赛和科研训练为手段,激发学生自主创新兴趣,培养其创新实践意识。
我校通过丰富多彩的课外实践活动,探索课内外互动的实践机制,加强对学生创新意识的培养,主要包括鼓励学生参与科技竞赛、科研训练和创新俱乐部(社团)活动等。
一年一度的“浙江大学学生电脑节”已举办,每一届电脑节直接参与学生人数均达到2000余人次,成为浙大最有影响力的学生科技活动之一。学院还积极组织学生参与各类国际竞赛,包括ACM大学生程序设计竞赛、国际顶级设计大赛等,并频频获奖。近5年共有100多位学生获省级以上各类竞赛奖,其中国际大奖50多项;利用学校的大学生科研训练计划(SRTP)和自主设立支持的SRTP项目,使SRTP的学生参与面达90%;先后创建了IBM技术俱乐部、Intel技术俱乐部、腾讯创新俱乐部等近10个与专业技术相关的创新型学术俱乐部,成员超过500人。
4) 以高水平的工程技术研究中心和重大项目为平台,培养学生的工程创新研究能力。
我校将高水平的工程技术中心作为工程型人才培养的重要基地,并结合近年承担的面向国家产业发展需求的重大工程技术性项目,吸引一批高年级的本科生进入工程技术型研究基地和课题组,从事高水平的工程技术创新研究工作。
现有的工程技术研究中心有:道富技术中心(金融软件)、嵌入式系统教育部工程研究中心、计算机辅助产品创新设计教育部工程研究中心、视觉感知教育部-微软重点实验室等,每年吸收本科生150位以上。其中,道富技术中心几乎参与了美国道富银行所有的核心金融系统研发项目,成为国际化金融信息人才培养的重要平台,也是吸纳毕业生就业的大户。
2建设全方位的国际交流能力培养体系
我校以双语课程建设为基础,大力推行全英语教学,通过营造国际化教学语言环境、拓展国际交流与合作、引进国际师资等方式,构建多方位的国际交流能力培养体系,提升国际化教学的质量。
1) 推进双语教学,营造国际化教学语言环境,培养国际化交流基础。
大力推动双语教学,开展全英文教学,为本校学生和国际生源创造必要的国际化教学语言环境。
目前,我们有46门本科专业课程采用英文教材并实施双语教学,开设了全英文双语教学课程共27门,其中数据结构、计算机网络两门课程获国家双语示范课程;另外我们还聘请外籍英语教师为学生开设高级英文写作、高级英语口语等实用语言课程。
2) 拓展国际交流与合作,提高学生的跨文化国际交流能力,探索国际合作教学的新模式。
通过形式多样的海外高校短期交流、中加双学位项目等,加强学生跨文化国际交流能力的培养,在课程体系建设、课程内容建设、海外师资队伍的聘任和教师国际交流等方面全面提升国际化教学的质量。
目前,我院已与加拿大、法国、爱尔兰、荷兰、新加坡、日本、德国、瑞士、瑞典、澳大利亚等地的19所高校实施本科学生交流。全部项目每年涉及本科生约100余名,达到单届学生总人数的25%。
2005年开始我院与加拿大西门菲莎大学(Simon Fraser University,简称SFU)合作,启动了中外学生共同参加的双向“2+2”计算机本科双学位项目,不仅在培养方案上融合两所优秀高校的特色,而且在双方教师的互派、两国学生的融合教育方面创立了新的模式。接下去,将继续探索研究生双学位项目,发挥两校优势,积极组建国际化团队联合培养研究生。
3) 引进国际师资,拓展国际生源,建设具有国际吸引力的人才培养环境。
我院聘请了一批国际知名大学的学者和国际著名IT公司的高级技术人员参与课程教学,并积极拓展国际生源,形成了具有吸引力的国际化人才培养环境。
近五年来,我院邀请了24位外籍专家学者讲授本科专业课程32门次,接受来自加拿大、美国、法国、爱尔兰、澳大利亚、新加坡等国留学本科生89人(其中2009年接受22人),分别在我院进行课程学习、工程实践、毕业设计等专业训练,其中33人为攻读本科学位的全日制学生。
3创建多学科融合的人才培养知识体系
根据计算机学科交叉融合的发展趋势和社会需求,我院发挥学科研究优势,以计算机技术课程为核心,课程叉为基础,创建了多学科融合的人才培养知识体系。
在专业建设中,我院突出学科交叉融合的特色,催生了新的交叉学科研究方向,实现了教学与科研的良好互动。
1) 以“宽、专、交”的知识体系为目标,建立融合多学科知识的模块化课程群。
围绕“宽、专、交”的目标,我院整合计算机、软件工程、数字媒体、工业设计(信息产品设计方向)4个本科专业的教学内容,并通过模块化的课程群和交叉课程实现多学科知识体系的融合。
软件工程专业以计算机核心技术为基础融合了软件工程方法、金融信息技术、软件开发技术、电子服务工程等;数字媒体技术专业以计算机核心技术为基础融合了多媒体技术、艺术设计等;工业设计专业(信息产品设计方向)[5]以设计方法与技术为基础融合概念创新设计和计算机嵌入式系统技术等;计算机科学与技术专业则围绕系统设计与分析的培养目标,融合数字媒体、金融信息技术、人机交互设计等多个应用领域方向。
目前,浙江大学计算机学院共建设完成12个课程群,所有课程群均涉及2个以上专业,如图1所示。2门学科交叉型课程获国家精品课程为计算机辅助工业设计、(信息产品)整合与创新设计。
图1以计算机技术为核心的多学科融合知识体系
2) 发挥学科研究优势,突出专业建设特色,催生学科研究新方向。
我院工业设计专业是国内唯一一家设立于计算机学科内部的该专业,已形成了“工业设计+嵌入式系统+机电一体化”的复合型人才培养特色,培养了一批信息产品创新设计人才并形成了富有优势的信息产品创新设计研究方向。软件工程专业则依托学科在工程技术研究方面的优势,在金融信息学培养方向上具有很强的特色,形成了金融软件系统优势学科研究方向;并充分利用我校在计算机图形学和多媒体技术研究方面的优势设立了国内第一家数字媒体技术专业。
目前所有3个拓展专业都被评为国家特色专业,其中工业设计专业被评为第一类特色专业;软件工程专业的软件开发技术、金融信息技术、服务科学与技术3个专业方向被评为第二类特色专业(方向)和国家人才培养创新实验区;数字媒体技术被评为第二类特色专业,同时也已成为国家级动画教学研究基地。
3) 综合多学科知识,实践创新体验,建立省级研究生教育创新示范基地。
目前我们已有2个教育基地成为浙江省首批研究生教育创新示范基地,分别是浙江大学―网新国际金融信息技术与工程研究生教育创新示范基地、浙江大学―杭州亿脑智能科技有限公司信息产品创新设计研究生教育创新示范基地。
网新国际金融信息技术与工程研究生教育创新示范基地与金融等专业的学科交叉,注重计算机软件、金融学、工程训练以及外语能力的培养。通过提供研究生的国际化科研实践基地,实战性的国际合作项目,不仅可以让研究生掌握产业动态,融入全球理念并拓展其研究视野和实践领域,还可以充分发挥研究生的积极性,实现理论研究与国际商业需求的无缝对接。每年选拔的基地研究生不仅可获得3个月的海外研究和实践机会,而且有经验丰富的企业科研人员作为实践导师并制定以国际化为特色的实践计划。同时,合作企业网新国际还将为出访学生提供与国际专家的合作科研项目,以真实的银行金融历史数据为基础,从事金融数据分析与挖掘方面的研究。
杭州亿脑智能科技有限公司信息产品创新设计研究生教育创新示范基地,以“工业设计+嵌入式系统+机电一体化”为创新模式,以技术创新为核心,与形式化的视觉表达相结合,通过功能创新、行为方式等创新模式整合多学科知识,将“设计+技术+商业+用户”紧密整合在一起,由内而外,真正地将概念设计转化成生产力,为我国传统产业的提升作出贡献。在教学上,引入研究型、应用型课题到专业课教学,推行学科间互动,构建围绕学科发展的开放式创新教学平台,建立国际化互动的指导教师团队,以及建立国际竞赛和知识产权成果推进平台。
4结语
教学改革的深入开展需要有相应的组织与政策
保证。学院十多年前就开始建设以课程群为基础的课程小组,并以院级教改项目为驱动,教师评价政策为保障,全面推进教学改革的深入开展。目前,已建立了14个本科课程小组(含12个课程群)和9个研究生课程小组,每年投入教学经费近100万元,同时设立了教学骨干教师岗位,以确保教师从事教学的积极性。
建立产学研一体的工程型、复合型、国际化计算机人才培养体系,有力地提高了人才培养的质量。培养的学生以其扎实的专业基础、良好的工程实践能力,在就业市场中广受好评。近年来,本科生就业率在99%以上,研究生就业率100%,毕业当年起薪保持全校第一。50%以上的就业学生到全球500强企业、国际一流企业工作。2008年48%的本科生出国深造或国内读研究生,其中出国深造比例13%。近年毕业生中,涌现了许多耀眼的“新星”,如浙江省十大“创业之星”、“手机备备”的发明人方毅,北京奥运会“祥云火炬”的核心设计师章俊,被美国商业周刊称为TopCoder程序设计竞赛“大赢家”并据此要重新评估中国软件工业水平的吴嘉之等。
参考文献:
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009.
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[4] 陈根才,何钦铭,陈越,等. 与时俱进的计算机本科教育[J]. 计算机教育,2008(13):26-29.
[5] 孙守迁,应放天,罗仕鉴,等. 多学科知识渗透的创新型工业设计人才培养模式探索与实践,计算机教育,2008(13):35-37.
Engineering and Compound Oriented Internationalized Computing Talent Training with the Integration of Industry, Education and Research
CHEN Gang, HE Qin-ming, CHEN Yue, CHEN Li
(College of Computer Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
关键词：计算；计算学科；计算机科学思维；计算思维；计算机思维
随着计算机科学技术的发展，计算领域已成为一个极其活跃的领域，计算学科也成为一门范围极为宽广的学科[1]。在此发展过程中产生的种种现象，在很大程度上改变了人们对世界的认识，有力地刺激了人文科学的发展，人们对认知科学的研究就是“以电子计算机的产生发展为物质、技术基础，以计算机与人脑相类比为前提的[2]”。我国著名科学家钱学森院士从近三十年电子计算机发展引起的新技术革命，两千多年逻辑学发展的经验教训，作为符号处理系统的计算机在智能方面存在的严重缺陷，尤其是人们在高级抽象思维领域，如辩证思维、形象思维、创造性思维尚缺乏研究等方面，对认知科学的发展进行了科学的分析。同时结合我国科学技术发展的现状和特点，提出了“思维学”的理念，给出了“思维科学”的研究框架、研究方向与基本道路，并在随后的一系列工作中进一步充实和完善了思维科学的理论与思想体系[3]。他指出：“现代科学技术的实践，正预示着更重大的变革――思维科学的出现。”“引出这项变革的是电子计算机”。而“推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要[4]”。在钱学森的倡导下，自上世纪80年代起，面向新技术革命的思维科学研究愈来愈受到国内有关专家学者的关注与重视。
在计算机科学与技术领域，随着美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)组成的联合攻关组于1988年底提交了“作为学科的计算科学”的报告[5]，计算学科的“存在性”得以证明。随后，CC1991报告和CC2001报告等相继出台，从学科的角度诠释了计算科学的内涵与外延，为计算学科建立了现代课程体系。在计算学科课程体系的本土化进程中，我国相关领域的专家学者们付出了艰辛努力，并取得实质性成果，于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(China Computing Curricula 2002，简称CCC2002)[6]。在CC2002教程的引导下，针对计算机科学与技术学科教育方面的诸多问题，国内从事计算机科学与技术学科教育的广大工作者进行了广泛而有益的探讨[7-10]，大大丰富了计算学科课程体系建设的内容。在计算学科课程教育改革的进程中，如何培养既能熟练掌握计算机科学的知识与技能，又具有计算机科学学科意识和素养的人才问题，逐步成为人们关注的主要方面。
基金项目：本文受江苏省教育厅指导性计划项目“计算机思想史研究”(03KJD520028)及江苏科技大学高教项目“计算思维与创新教育”(GJKTY2009025)资助。
作者简介：张晓如(1963-)，女，教授，学士，研究方向为计算机应用教育、数据库；张再跃(1961-)，男，教授，博士，研究方向为可计算性理论与知识工程。
一个人的实践与创新能力与思维方式密切相关，与其他学科领域的科学家和工程技术人员等相比，计算机学科的专家学者们在思考问题、分析问题和解决问题方面也应有其独特的地方。正如计算大师Dijkstra所言：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响我们的思维能力[11]。”因此，当计算机与人们的生活联系越来越趋密切的形势下，研究与之相关的人类思维活动与思维方式便成为现代思维学科领域中一个十分重要的课题。我们不妨称此种思维为面向计算学科的思维。显然，面向计算学科的思维除了具有一般思维的特点外，还具有其自身的特性，而后者则是从事计算机科学研究的人员和计算机教育工作者们更为关心的。究竟什么是面向计算科学的思维？它的特点是什么？对面向计算学科的思维研究对计算学科的发展会产生哪些积极作用？这种思维能力是可以培养的吗？又如何培养呢？我们现行的计算机课程教学内容结构会因此而有所改变吗？
1面向计算学科的思维
国内最早面向计算学科思维的研究文章是收集在2000年全国高等师范院校计算机教育研究会年会论文集上笔者的《谈谈计算机思维》[12]一文。当时的“计算机思维”意为“计算机科学思维”(Computer Science Thinking)，在随后关于面向计算科学的思维研究中，相继出现了“计算思维”(Computational Thinking)[13-14]与广义“计算机思维”(Computing Thinking)[21]等概念。这些概念虽然与“计算机”有关，但它们有一个共同特点，即它们都是关于人的思维。
1.1计算思维与计算机思维
“计算思维”的思考和研究在国内受到更多专家学者的关注与重视，要归功于全国高等学校计算机教育研究会于2008年10月31日至11月2日在桂林召开的一次专题学术研讨会，会议的主题是“探讨在教学过程中，如何以课程为载体讲授面向学科的思维方法，共同促进国家科学与教育事业的进步”。会议从8各方面征集论文，无不涉及“计算思维”。在会议提供的资料中，美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月发表在美国计算机权威杂志ACM会刊上的文章《计算思维》(Computational Thinking)[13-14]和王飞跃2007年3月发表在中国计算机学会通讯的文章《从计算思维到计算文化》[11]位居榜首。其中，王飞跃教授从计算机文化发展的高度对“计算思维”概念的提出和“计算思维”的研究与发展对计算科学的进步产生的深远影响给出了充分肯定。王飞跃教授在提及国内对“计算思维”研究和计算文化与计算思维联系方面的状况时指出，“在中文里，计算思维不是一个新名词，常被朦朦胧胧地使用，却一直没有被提到周教授所描述的高度广度，那样的新颖、明确、系统”。这一陈述虽然有一定的道理，但不完全正确。“计算思维”从命名的角度可以如是说，但就其作为面向计算机科学思维的概念与特征而言，无论从高度讲，还是从广度说，周以真教授的描述确有“新颖”之处，但在“明确”和“系统”方面，同本文作者在上世纪90年代末就提出的“计算机思维”的概念在主要方面是基本一致的，并可形成互补。特别指出的是，《谈谈计算机思维》在谈到计算机文化与计算机思维相互之间的联系时指出，“随着计算机科学的发展，‘计算机’已不再是一个单纯的计算工具的代名词，而是信息时代高新技术的象征。可以这样说，‘计算机’作为一种文化，已渗透到社会发展的各个领域，而使得生活在这一时期的人们的思维活动中或多或少地与‘计算机’这一概念相联系，研究与之相关的思维活动与思维方式，便成为现代思维科学领域中一个十分重要的课题[12]”。在此，我们可以把有关“计算思维”特征的陈述同有关“计算机思维”的陈述作一比较。
周以真教授在对计算思维的描述中首先指出，“计算思维是每个人的基本技能，不仅仅属于计算机科学家”，这一观点与《谈谈计算机思维》一文中提出的“计算机思维具有广泛性。计算机思维已不仅仅是计算机科学家所应具有的思维，而应是全民族所必须的”的观点是完全一致的。并且文中还强调，“只有这样，计算机科学的发展才能具有广泛的社会基础，才能使计算机科学真正服务于社会”。在总结计算思维的特征时，周以真教授从6个方面，以“是”与“不是”的对立统一作了阐述。
为了更好地挖掘计算机思维的内涵，更加清楚地了解与把握计算机思维与其他学科思维方式的联系与区别，我们对计算科学发展的过程进行了初步考察，提出了“计算科学思想史”研究的基本思想，并对计算科学思想史研究的特点、研究内容、研究方法进行了分析探讨[16]。同时结合现代计算机课程教育，提出了基于知识背景的计算机课程教学改革的基本构想[19]。我们深信，无论是对计算机思维的研究，还是对计算科学思想史的研究，都会对计算机教育的实践与发展产生重要影响。
2 “计算思维”研究现状
无论叫计算思维，还是称计算机思维，关键是要解决问题，即“如何让人们学会像计算机科学家一样去思考”。从总体看，计算思维的研究应包含计算思维研究的内涵和计算思维推广与应用的外延两个方面。周以真在给出“计算思维”概念后，进一步探讨了计算思维的本质，并指出计算思维将在各种行为方面影响每个人，这一点对我们的社会教育提出挑战，特别是少儿教育。在关于计算的思考中，我们需要理解不同类型的3个方面：科学、技术与社会。飞速发展的技术进步和巨大的社会需求迫使我们重新思考计算科学最基本的问题[20]。从周以真教授多次关于计算思维的论述中可以看出，其“计算思维”的概念是面向社会、面向教育和面向大众的。这也许是一种策略，为了能让更多的人关注并思考“计算思维”的问题，并将思考的结果应用于计算科学实践，以此促进计算科学的普及和发展。在对“计算思维”的深入研究过程中，郭喜凤教授等从工程化的角度对“计算思维”的内涵进行剖析[20]，以周以真面向大众的计算思维为基础，根据计算机科学与技术中的理论、技术、工程、工具、服务和应用等几个不同层面的思维特点，阐述了计算思维的工程化思想，将计算思维的概念加以推广并提出了计算机思维(Computing Thinking)工程化的层次结构，丰富了计算思维的研究内涵。董荣胜和古天龙教授从计算机科学与技术方法论的角度对计算思维研究的外延进行分析。“计算机科学与技术方法论是对计算领域认识和实践过程中一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算机科学与技术方法论是认知计算学科的方法和工具，也是计算学科认知领域的理论体系[21]”。在关于计算思维和计算机科学与技术方法论之间关系的论述中，董荣胜和古天龙教授在周以真教授工作的基础上，对计算思维的特征进一步加以阐述，从抽象与自动化两个方面，以具体的实例刻画了计算思维的本质，并介绍了国外关于计算思维研究的进展情况。在谈到计算思维与计算机方法论关系时，他们指出，“尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色，但是，显而易见，它们的互补性很强，可以相互促进”。“计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收，最终丰富计算机方法论的内容；反过来，计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高[22]”。这不是一个一般概念的问题，我们认为是计算思维研究的一个技术路线问题，只有把计算思维的研究同计算机科学与技术方法论有机地结合起来，计算思维才具有实际的意义和价值，计算机科学与技术的方法才能够获得进步。
3 “计算思维”研究内容
不管是周教授的计算思维(Computational Thinking)，或是郭教授的计算机思维(Computing Thinking)，还是计算机科学思维(Computer Science Thinking)，它们都有一个共同面向，即都是面向计算学科的思维；都有一个共同的出发点，即研究和探索面向计算学科的思维规律；都有一个共同的目标，即引导人们在解决有关计算学科及其应用领域问题时，能够运用正确的思维方法。计算学科是关于“计算”的学问，因此，计算思维的研究势必围绕解决所谓“计算问题”而展开。
3.1计算思维研究的基本问题
何谓计算思维？《谈谈计算机思维》一文对计算机思维的内容进行了概括，即人们有意识地将计算机用于生产、生活等各个领域的认识活动以及人们解决计算机问题的认识过程。一方面，它是指一种形式，这种形式表现为人们认识具体的计算机科学，或是应用计算机科学于其他科学、技术的过程中的辩证思维；另一方面，它是由计算机科学本身的特点及计算机作为认识世界的工具所决定的，它同样受到一般思维方式的限制[12]。周教授则将计算思维归纳为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[13]。董教授等则从方法论的角度将计算思维定义为运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[22]。
