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【摘 要】 首先简单介绍了计算思维的有关概念，并对它进行了分析。然后阐述了计算思维的应用。最后指出如何培养学生的计算思维。
【关键词】 计算思维 程序 抽象
一 计算思维的简介及分析
计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当我们必须求解一个特定的问题时，首先会问：解决这个问题有多么困难？怎样才是最佳的解决方法？计算机科学根据坚实的理论基础来准确地回答这些问题。 [1]
在实际生活中，我们所做的工作往往是为了解决某个实际问题！要解决这个实际问题，先做什么，后做什么，对于大型复杂问题的解决必须有个程序！怎样才能得到这个程序？需要对实际问题抽象和分解。选择合适的方式去陈述一个问题，或者是选择合适的方式对一个问题的相关方面建模使其易于处理。就是利用不变量简明扼要且表述性地刻画系统的行为。它使我们在不必理解每一个细节的情况下就能够安全地使用、调整和影响一个大型复杂系统的信息。然后对这个问题进行分解，分解得到的每一步都是可执行的！再来设计问题的求解程序。计算思维就是通过抽象、约简、分解和转化等方法，把一个看来困难的复杂问题重新阐释成一个能够设计程序解决的问题。
计算思维的本质是抽象和自动化。计算是抽象的自动执行，自动化需要某种计算机去解释抽象。[2]在现实生活中，我们學习各种知识，经常涉及“抽象”，如数学和物理的学习。数学抽象的特点是抛开现实事物的材料、颜色等物理和化学特性，而仅仅考虑事物的数量关系和空间位置关系。与数学和物理科学相比，计算思维中的抽象显得更为丰富，也更为复杂。计算思维中的抽象最终是要能够机械地一步一步自动执行。计算思维最基本的问题就是：什么是可计算的？
二 计算思维的应用
众所周知，现代医学已经比较发达了，很多疑难病症都能诊治，这在古代是难以想象的事情！不是现代医生本领大了，而是现代医学的检测工具先进了，有些病症只要用先进的医学工具一检测，结果差不多就出来了！同样的道理，当今计算机科学发展非常快，已经成为一个强大的工具，任何一门科学用上这个工具，都会得到极大的发展！
生物、物理、化学、经济学和计算机科学相结合，分别诞生了计算生物学、计算物理学、计算化学、计算经济学。计算思维在这些学科中大放异彩！
目前，生物学数据量和复杂性日益增长，“数据爆炸”光靠观察和实验的方法难以处理，必须依靠计算技术从海量序列数据中搜索寻找有用的信息。这也带动了计算机科学中许多领域渗透到生物信息学中的应用研究，像数据挖掘、人工智能、数据库和并行计算等都被应用于生物计算的研究。可以说计算生物学正悄悄地改变着生物学家的思维。
计算物理学利用现代计算机的存储量大和计算速度快的有利条件，将物理学、力学、天文学和工程学中的多因素相互复杂作用的过程，通过计算机来模拟。计算物理学与理论、实验物理学一起开拓人类认识自然的新方法。类似地，计算化学正改变着化学家的思考方式，计算经济学正改变着经济学家的思考方式。
计算思维的新思想、新方法将会促进自然科学、工程技术和社会经济等领域产生革命性的成果，是创新人才的基本要求和专业素质。我们每一个人都应该掌握计算思维的方法，而不仅仅限于科学家。普适计算之于今天就如计算思维之于明天。普适计算是已成为今日现实的昨日之梦，而计算思维就是明日现实[1]。
三 计算思维的培养
科学研究的三大思维：理论思维、实验思维和计算思维，构成了科技创新的三大支柱。特别是计算思维，是当今数字时代人人都应具备的基本技能。那么如何培养计算思维，我认为可以通过建模与仿真培养学生的计算思维。计算思维与数学建模思维，物理学科的模型构建思维结合起来，可以提高解决现实社会中各类问题的能力。在计算机算法与编程的课程中，可以通过建模仿真实际问题充分激发学生兴趣，并培养其问题解决的思维方法与能力。另外还可通过开源硬件项目设计培养学生的计算思维，甚至可通过游戏软件培养学生的计算思维[3]。
【参考文献】
[1] https：//baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%80%9D%E7%BB%B4/4689456？fr=aladdin.
[2] 曾俊. 大学计算机教程[M].北京邮电大学出版社，2018.
[3] https：//wenku.baidu.com/view/51c723f87dd184254b35eefdc8d376eeafaa1797.html
[4] 刘智远. 现代大学的使命与现代社会的进步[J]. 中国高等教育. 2005/21. 45-46.
【基金项目】本文由重庆高校市级重点实验室基金 （[2017]3）、重庆市发改委基金（2017[1007]）、重庆三峡学院基金资助。
【关键词】 计算思维 程序 抽象
一 计算思维的简介及分析
计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当我们必须求解一个特定的问题时，首先会问：解决这个问题有多么困难？怎样才是最佳的解决方法？计算机科学根据坚实的理论基础来准确地回答这些问题。 [1]
在实际生活中，我们所做的工作往往是为了解决某个实际问题！要解决这个实际问题，先做什么，后做什么，对于大型复杂问题的解决必须有个程序！怎样才能得到这个程序？需要对实际问题抽象和分解。选择合适的方式去陈述一个问题，或者是选择合适的方式对一个问题的相关方面建模使其易于处理。就是利用不变量简明扼要且表述性地刻画系统的行为。它使我们在不必理解每一个细节的情况下就能够安全地使用、调整和影响一个大型复杂系统的信息。然后对这个问题进行分解，分解得到的每一步都是可执行的！再来设计问题的求解程序。计算思维就是通过抽象、约简、分解和转化等方法，把一个看来困难的复杂问题重新阐释成一个能够设计程序解决的问题。
计算思维的本质是抽象和自动化。计算是抽象的自动执行，自动化需要某种计算机去解释抽象。[2]在现实生活中，我们學习各种知识，经常涉及“抽象”，如数学和物理的学习。数学抽象的特点是抛开现实事物的材料、颜色等物理和化学特性，而仅仅考虑事物的数量关系和空间位置关系。与数学和物理科学相比，计算思维中的抽象显得更为丰富，也更为复杂。计算思维中的抽象最终是要能够机械地一步一步自动执行。计算思维最基本的问题就是：什么是可计算的？
二 计算思维的应用
众所周知，现代医学已经比较发达了，很多疑难病症都能诊治，这在古代是难以想象的事情！不是现代医生本领大了，而是现代医学的检测工具先进了，有些病症只要用先进的医学工具一检测，结果差不多就出来了！同样的道理，当今计算机科学发展非常快，已经成为一个强大的工具，任何一门科学用上这个工具，都会得到极大的发展！
生物、物理、化学、经济学和计算机科学相结合，分别诞生了计算生物学、计算物理学、计算化学、计算经济学。计算思维在这些学科中大放异彩！
目前，生物学数据量和复杂性日益增长，“数据爆炸”光靠观察和实验的方法难以处理，必须依靠计算技术从海量序列数据中搜索寻找有用的信息。这也带动了计算机科学中许多领域渗透到生物信息学中的应用研究，像数据挖掘、人工智能、数据库和并行计算等都被应用于生物计算的研究。可以说计算生物学正悄悄地改变着生物学家的思维。
计算物理学利用现代计算机的存储量大和计算速度快的有利条件，将物理学、力学、天文学和工程学中的多因素相互复杂作用的过程，通过计算机来模拟。计算物理学与理论、实验物理学一起开拓人类认识自然的新方法。类似地，计算化学正改变着化学家的思考方式，计算经济学正改变着经济学家的思考方式。
计算思维的新思想、新方法将会促进自然科学、工程技术和社会经济等领域产生革命性的成果，是创新人才的基本要求和专业素质。我们每一个人都应该掌握计算思维的方法，而不仅仅限于科学家。普适计算之于今天就如计算思维之于明天。普适计算是已成为今日现实的昨日之梦，而计算思维就是明日现实[1]。
三 计算思维的培养
科学研究的三大思维：理论思维、实验思维和计算思维，构成了科技创新的三大支柱。特别是计算思维，是当今数字时代人人都应具备的基本技能。那么如何培养计算思维，我认为可以通过建模与仿真培养学生的计算思维。计算思维与数学建模思维，物理学科的模型构建思维结合起来，可以提高解决现实社会中各类问题的能力。在计算机算法与编程的课程中，可以通过建模仿真实际问题充分激发学生兴趣，并培养其问题解决的思维方法与能力。另外还可通过开源硬件项目设计培养学生的计算思维，甚至可通过游戏软件培养学生的计算思维[3]。
【参考文献】
[1] https：//baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%80%9D%E7%BB%B4/4689456？fr=aladdin.
[2] 曾俊. 大学计算机教程[M].北京邮电大学出版社，2018.
[3] https：//wenku.baidu.com/view/51c723f87dd184254b35eefdc8d376eeafaa1797.html
[4] 刘智远. 现代大学的使命与现代社会的进步[J]. 中国高等教育. 2005/21. 45-46.
【基金项目】本文由重庆高校市级重点实验室基金 （[2017]3）、重庆市发改委基金（2017[1007]）、重庆三峡学院基金资助。