计算科学导论

第一篇：计算科学导论

《计算科学导论》读书报告

从时间上来说，3个学期前我已是计算机科学与技术专业的一名本科生。但从对专业的认识上来说，我认为直到我上了《计算科学导论》这门课才算是。在此之前，可以说我对这一专业几乎没有了解，不知道要学些什么，不知道什么时候学，不知道怎样来学，不知道学了有什么用，不知道自己将来要朝计算机行业哪个方向

发展，不知道如何来准备这一切，„„总之，大学一年级我是在迷茫与困惑中度过的。

当我上了李志刚教授的《计算科学导论》课，读了赵致琢教授的《计算科学导论》时，真是又惊喜又遗憾。惊喜的是我开始了解我的专业，我的迷茫和困惑开始消散，我预感到自己开始有了奋斗的方向；遗憾的是我们怎么在大一没开这门课，我怎么没早一点看到这本书。但无论如何，我从这本书中学到很多对专业学习至关重

要的知识、方法。这本书已经改变了我。

一、[学习内容及收获]：

通过《计算科学导论》的学习。我或深或浅地了解了计算模型与二进制，通用数字计算机系统结构与工作原理，数字逻辑与集成电路，机器指令与汇编语言，算法、过程与程序，高级语言与程序设计，系统软件与应用软件，计算机组织与体系结构，并行计算机、通道与并行计算，计算机网络与通信，计算机图形学与图像处理，逻辑与人工智能到数据处理与演化计，计算机科学与技术一级学科等领域内的一些重要的基本概念。该书还围绕计算机科学与技术学科的定义、特点、基本问题、发展主线、主流方向、学科方法论、历史渊源、发展变化、知识组织结构与分类体系、学科发展的潮流与未来发展方向、学科人才培养目标、教学重点与科学素养等内容进行了系统而又深入浅出的论述，以科学办学思想和内涵发展优先的理念为基础，全面阐述了在培养计算机科学与技术一级学科创新人才与高素质专业技术开发人才的过程中，如何使学生正确地认识和学好计算机科学与技术学科。最后，依据人才培养的基本模式和“教材一体化设计”的研究报告，该教材还介绍了布尔代数的基础知识。作为导论性的教材，该书不可能详细介绍每一部分的内容。作为计算机专业本科低年级的学生，我们也不可能理解每一部分。能够从懊悔报错专业到逐渐喜欢上这个专业，能够从对专业不甚了解到整体系统地了解本专业，能够从迷茫与困惑到找到自己应该努力的方向，做出自己的大学学习规划。我认为，这

是我从该书中学到的最重要的知识，得到的最大收获。

二、[学习感悟体会]：

 该教材深度定位为高级科普式读物。其风格为语言通俗、流畅。一切科学理论只有在赋予哲学解释之后才能获得升华。站在科学哲学的高度，采用高级科普的形式去认知和导学计算机科学与技术学科是《计算科学导论》的鲜明特色之一。值得注意的是，该书并没有专门系统地阐述科学哲学和学科方法论的内容，而是将科学哲学的观点和学科方法论中大量成熟的内容融入到各章节之中，自始至终贯彻在各个章节的字里行间。尽管有一部分，甚至很大一部分我虽读了几遍还是朦朦胧胧，但这些理论知识正逐渐渗入我的思想中，进一步的理

解和提高需要时间和更多的知识储备。

教材中就计算科学与数学的关系讲了很多，也给出了思维方式数学化的途径及方法。二三十年前计算科学可以说还是数学的一个分支。而像计算机之父冯.诺伊曼等早期的计算科学的研究者也都是数学出身。数学被认为是计算科学的基础，原因是数学提供了计算科学最重要的学科思想和学科的方法论基础。早在入学伊始的专业介绍中我就得知数学在计算机专业中的重要性，并曾一度担心自己并不强的数学功底将来会很大程度地影响专业的学习。实际上计算机的一些理论研究，如网络安全学，图形图像学，视频音频处理等都与数学有着很大的关系。数学系的学生到软件企业中大多作软件设计与分析工作，而计算机系的学生做程序员的居多，原因在于数学系的学生分析推理能力，从所受训练的角度上要远远在我们这些计算机专业学生的平均水平之上。目前，我们学过的数学课有高等数学和线性代数。尽管我们专业的老师，甚至任课老师都多次告诫我们这些课对计算机专业有多么重要。但是从挂科的人数可以看出，这似乎并没对多少同学起到作用，我认为这一点应引

起老师、领导的高度重视。

并且在以后的数字逻辑、概率统计、数值分析、离散数学等数学学习中，老师和学生都应更加重视，真正把这些课程当成我们专业的基础来学习，多加练习、思考，有意识地培养自己的数学思维方式。最终，为专业学习

打下坚实的基础。

三、[发展方向及学习规划]：

[专业方向选择]：中学时期我就注意到超市里电脑管理跟小商店手记账的天壤之别，尤其对银行存取款的管理感兴趣。不过，那时还没有“数据库”这个概念，更不懂DBMS为何物。上学期学过了Visual FoxPro，对DBMS总算有了点了解。去图书馆时，我总是主动了解有关数据库的书籍。在今天这个时代，一个组织的成功比以往更加依赖于准确地获取数据的能力，有效管理数据的能力，以及使用数据分析并指导其行为的能力。

经历了网状数据模型、层次数据模型、关系数据模型。如今，最重要的DBMS已进入因特网的时代。目前，使用DBMS存储数据并通过Web浏览器浏览数据已变的越来越普遍，所有的数据库厂商都在增加他们的DBMS功能，使之更适合因特网发布。随着越来越多的在线数据库的产生，并且通过计算机网络越来越容易获得数据，数据库也将变得更重要。而众多领域的发展需求也正在推动着数据库领域的大发展。这包括诸如多媒体数据库，互动影像，数字图书馆等精彩视频，一批诸如人类基因变换和NASA的地球观测系统，专家系统等科学项目。在商业上，数据库管理系统代表最大的最有活力的市场之一。所以有关数据库系统的研究开发被证明在很

多方面有最丰厚回报和美好前景。

这一学期在课下学了学Access 2003，那时才意识到在VFP中学到的东西对学习Access 起到事半功倍的作用。虽然，Access 简单、易学，只是小型桌面数据库管理系统。但这毕竟是我第一次较深入接触的DBMS,并让我对数据库系统产生浓厚的兴趣。《计算科学导论》课，得知我们专业有数据库技术应用这个方向后，我更坚定了学习数据库的决心。

[应具备的学习态度]

1．“当你选择了计算机这一门科学，就意味着你踏上了一条不归路，就意味着你一生都要为之奋斗„„你的身后是悬崖，只有向前走，不能往后退。"这是对计算机专业应抱学习态度的深刻描述。的确如此，计算机科学博大精深，发展极快。我们今天学的Java,VB,C,C++，明天可能将被淘汰。所以，我们掌握一门新技术的同时就又有更新的技术产生，身为当代的计算机专业的大学生有紧跟科学发展的素质意识。真正水平高的计算机专业人才应是能够以最快的速度接受新事物的人。

2．21世纪英语演讲比赛的冠军都轮不到英语系的学生了。计算机也是一样的，我们必须面对的一个现实就是：计算机真的就只是一个工具，如果不具备其它方面的素养，计算机系的学生虽然不能说找不到工作，不过总有一天当其他专业人才掌握了计算机技术后，也许将比我们出色许多。原因就在于计算机解决的大都是实际问题，实际问题的知识却是我们少有的。所以我们学习每一个课程之前，都要先搞清这一课程的学习目的，这一学科的应用领域。可是，我们很少有人知道学一个学科的学习目的，期末考试结束了也不知道学这科做什

么用甚至很正常。我觉得这是我们现在学习的最大弊端。

3．如果我们都按学校的教学计划的安排学，将来我们都成了球体，即方方面面的知识都具备，都不精通，可是社会上需要球体的地方很少。不要毕业后，让企业来改变自己这个球体，而应在大学的业余时间用自己的兴趣来自我改造，拥有自己的特长。所以，除了学习学校开的有关数据库课程。我还应自学更多有关数据库的知识。

4．要走的路还很长，学习计算机科学需要韧性，更需要创新，需要激情，需要深刻学习理论知识，勇

于接受新技术的挑战！

1.打好基础，掌握好C语言C++基础的语言，对学习数据结构和算法有很大的帮助。

2.面向对象是高级也是最流行的语言，所有的面向对象语言几乎都是通用的，结构和特性都差不多，只要掌握和归纳好它们的一些共同的特性，哪怕将来转向其他的语言都是轻而易举，得心应手，达到融会贯通的效果。

3.好的开发工具是你提高开发效率，提高编程兴趣的前提，学习语言的过程中还应该研究怎么利用开发工具有效地提高开发的效率。

4.善于总结，在开发过程中我们可以总结出许许多多规律性的东西，这些规律一方面可以让我们避免在以后的开发中犯同样的错误，另一方面对我们掌握其他的规律都是有所帮助的，规律都是交叉在一起的。跟着规律走，实事求是。

5.项目开发是最好的学习方法，这一点是我最有感触的，软件开发是实践性很强的活动，但靠理论知识学起来比较吃力，而且枯燥无味，学习种理论学习和开发实践的比例应该是1：2，而且是交叉进行。这样才可以比较快的掌握一个知识点。

6.团队合作，现在的项目几乎很少一个人去完成，频繁的沟通和密切的配合是成功的必要条件。

第二篇：计算科学导论读书报告

计算科学导论读写报告

一、引言：时间过的真快，眨眼之间我们已经过完了一学期的大学生活。记得刚上大学的时候，我对计算科学完全不认识，也不知道如何开始自己的学习，但经过半年时间对计算科学的学习，我受益匪浅。老师循循善诱，让我渐渐的明白了该如何学习计算科学以及计算科学的意义是什么，对今后的发展也有了较清晰的认识，这对我以后的学习和生活有至关重要的影响。

二、对计算机科学与技术学科的初步认识

计算机经过了半个多世纪的发展，达到了现在的水平。1946年由冯诺依曼发明的ENIAC是世界上第一台电子计算机，它的产生明确了计算机的五大部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，并使用二进制运算代替了原来十进制运算，对今后计算机的发展有着巨大的影响。随后又经历了第一代计算机（电子管1951—1959）、第二代计算机（晶体管1959—1963）、第三代计算机（集成电路1964—1975）、第四代计算机（超大规模集成电路式微处理器1975—至今）的四次改革，使得计算机走进寻常人家，适应了社会的需要。

当今社会是计算机技术高速发展的社会，计算机的应用相当广泛，下到深海之下的蛟龙号，上到天穹之上的墨子号，无论是国家战略层面的导弹，核弹：还是走进千家万户的微型计算机，手机······计算机已经无孔不入的进入了人们的生活，成为了人们的必需品。所以计算机在未来的应用是无法估量的，而我国在计算机的发展上落后了一段时间，我国的计算机人才依然短缺，与美国等超级大国在计算机上的差距依然较大，所以在以后的时间里面，我国的计算机发展依然是受到国家重视的，这对我们来说是一场不小的机遇。

那么，我国的计算机行业需要什么样的人才呢？据我看来，应该有一下所说的素养：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。本专业培养和造就适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神，系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能，具有较强的实践能力，能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事计算机技术研究和应用，硬件、软件和网络技术的开发，计算机管理和维护的应用型专门技术人才。

我们也要掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能，特别是数据库，网络和多媒体技术。掌握计算机应用系统的分析和设计的基本方法。具有熟练地进行程序设计和开发计算机应用系统的基本能力和开发CAI软件的能力。具有创新意识、创新精神和良好的教师职业素养，具有从事计算机教学及教学研究的能力，熟悉教育法规，能够初步运用教育学和心理学的基本原理，具有善于与人合作共事的能力。了解计算机科学与技术的发展动态。掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有独立获取知识和信息的能力。

还有，它所阐述的理论和方法对于我们今后的学习起到一个指导作用。它教会我们怎样才是一个科学的思维过程，面对所要处理和解决的问题，我们要有一套怎样的科学细想方法：一个科学的认识，一套科学的方法，一个科学的程序。看问题要从本质出发，发现问题的根本所在，这样给有利于实际问题的解决。强调了理论知识的重要性，这也是这门学科与其它学科的明显区别。

三、进一步的思考（1）我们应该认识到高校开设的任何学科都有其滞后性，在我们掌握了一门新技术同时会有更新的技术产生。而我们这一专业更为严重，更为突出，也许在校期间学习的东西在毕业后已经不适合用啦。正如我们现在学习的程序语言，也许在走出校门后又会出现新的语言。所以说，我们要学好这一学科的知识，更需要创新，提高自学能力和接受新事物的能力。因为我们这一学科本来就是走在时代前沿的一门学科，更需要紧跟时代的步伐。

（2）面对我们这一专业的机遇与挑战，我们既要对我们这一专业有美好的憧憬和希望，又要脚踏实地的学习，牢固掌握基础知识同时要多读一些与专业有关的书籍加深对所学知识的理解和应用，从而提高自己的能力。我们更应学习好数学和英语两大基础学科，使自己能灵活驾驭专业知识，从而使自己在竞争中处于有利地位。

（3）我们计算机专业现在只学习了伪代码，微积分，线性代数，计算机科学导论，计算机科学引论，下学期还要学c语言，概率论等，但这是远远不够的，我们至少还要掌握汇编语言、计算方法、人工智能、软件工程、信息检索与利用、JAVA语言、多媒体技术、分布式与并行处理、计算机控制系统、计算机图形学、面向对象技术、模糊逻辑与运用、嵌入式系统、数据挖掘、数字图像处理、算法设计与分析、通讯原理、网络操作系统、网络与信息安全、新技术专题等。我们的学习任重而道远。

在学习方面，英语是必须学好的一门学科，大部分语言都是由英语编译的，还有许多重要的专业知识，也需要对英语有很高的要求，所以，我们一定要学好英语。其次就是数学，记得程序设计老师说的，算法是程序的灵魂。而算法对数学的要求是很高的，只有学好了数学，才能在计算机科学上深入发展。接下来就是计算机语言的学习了。这些虽然以前从没有接触过，但是经过一个学期的学习后，对这些知识有了一定的了解，所以以后学习起来即使会有一些困难也会努力克服。总而言之，要付出百分之百的努力学习专业知识，打好基础，同时还要提高自己各方面能力。

（4）、实验课程的重要性：我们应该意识到在大学期间的实验课程对以后我们的工作有很有利的作用。我们有时候要在有限的时间和空间中对自己的活动做出规划，以获取最大效益为目标。我们要在将来的工作中不断更新知识，逐步上层次的问题，最优规划中对实验能力的要求应该是较好的掌握基本实验技术，建立正确的思想方法，掌握一定的实验技能。除此之外，实验课程能使我们认识到理论与实际的联系，正确的设计实验，完成基本操作。因此，我们应注重教学过程中的实验课程。

四、总结

计算机导论这门课程有以下特点:（1）、课程全面地阐述了计算学科中的科学问题，包括计算机体系结构 与组织、程序设计语言、程序设计基础、算法、信息管理、软件工程、操作系统、人机交互、离散数学、社会职业问题等。并通过大量生动的 例子，深入浅出地阐明了计算学科中各领域发展的基本规律，揭示了各 领域之间的内在联系，有助于我们更好地了解学科中具有共同的、本质 特征的内容。

（2）、其次，课程运用数学的公理化思想，将整个学科的脉络梳理得清 晰、透彻，构建了一个系统化、逻辑化的认知模型，将学科中一些看似 零乱、不相关的知识用一条线顺畅地串了起来。计算机科学与技术方法 论课程系统全面地为我们介绍了计算科学知识领域划分的过程，涵盖的 问题，以及学科的本质。使我们从一开始就有了清晰、明确的方向和认 识，学习的过程中不再感到困惑、茫然。

如今，我们经过数度寒窗，已经是一名入学不久的大学生了。大学是我们为未来发展打下一个坚实基础的地方，所以千万不要荒度这几年的时光。老师授给了我们渔的方法，给我们今后的学习有了明确的领导，我们也明确自己今后的方向。这本书也提供给了我们计算机科学与技术这一专业的重要信息，学什么，怎样学，给我们带来了极大的影响。

五、参考文献

【1】 赵致琢，《计算科学导论（第三版）》，科学出版社，2005

第三篇：计算科学导论读书报告

计算科学导论读书报告刘青山

引言：刚入大学不长时间，我自己对专业的认识不足，不知道自己应该重点学什么，朝着什么方向发展，甚至更不知道从何学起。但是，经过将近半年的时间对计算科学导论这一课程的学习，我受益匪浅。导论老师教给了我们学什么，怎么学，这对我们计算机科学与技术专业的学生有着至关重要的影响。在老师的带领下，我们对这一专业有了清醒的认识，并对今后的发展方向有了初步的认识。

一、对计算机科学与技术学科的初步认识

（1）对计算机发展的初步认识

计算机的发展不是一蹴而就的，而是经过漫长的历史过程。1946年由冯诺依曼发明的ENIAC是世界上第一台电子计算机，它的产生明确了计算机的五大部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，并使用二进制运算代替了原来十进制运算，对今后计算机的发展有着巨大的影响。随后又经历了第一代计算机（电子管1951—1959）、第二代计算机（晶体管1959—1963）、第三代计算机（集成电路1964—1975）、第四代计算机（超大规模集成电路式微处理器1975—至今）的四次改革，使得计算机走进寻常人家，适应了社会的需要。

（2）主要课程

所谓的计算机技术包括文字处理，信息管理，多媒体，网络管理等在内的计算机应用技术。而所谓的计算机科学，一般指的是数据结构，组成原理，操作系统，编译原理等计算机内部实现机制。而我们这个专业的主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识，接受应用计算机的基本训练，具有开发计算机系统的基本能力。而我校制定的我们这一专业的发展特色是软件开发。以下是我们的主要课程：C语言程序设计、计算机组成原理、编译原理、离散数学、数字逻辑、数值分析、数据结构、操作系统、微机原理及汇编语言、计算机网络、计算机系统结构、软件工程、面向对象程序设计电路原理、计算机英语等。

（3）计算学科的发展主线

第一层面是计算科学应用层包括人工智能与应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算，计算可视化，科学计算等计算机应用的各个方向；第二层面是计算科学的专业基础层，它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学，计算机网络与通信技术，程序设计科学，计算机体系结构，电子计算机系统基础；第三层面是计算科学的基础层，它包括计算的数学理论，高等逻辑等内容。这三个层面构成的计算科学发展的历程中，创造出了各种计算机系统，扩展了计算机的应用领域和应用水平。我们应正确的认识到计算机的发展主线。

（4）计算机产业发展前景

计算机产业作为工业革命的产物，在20世纪的出现已经极大地改变了整个世界的面貌，深刻影响并仍将继续影响世界各国政治、经济、军事、文化、环境格局，人类的生存前景和生活质量。而在我国主要是软件的发展，下面我们重点讨论软件产业在中国的发展前景。众所周知，软件的开发首先是一项高智力的活动，软件产业的发展既有生产成本低，产品高附加值，高收益的特点，也有产品寿命短，升级代换快，市场变化快，投资风险大的特点。总结过去我们在发展软件产业方面的经验和教训，对今后更好的发展软件产业是十分有益的。我们过去的主要问题是没有按照软件产业发展的规律行事，过多的依赖科研机构。现在，越来越多的人已经认识到了我们处于被动的这一现状，并开始着手改革。首先，在一些高校中对人才的培养加大了基础课程和专业基础课程的改革力度，转变人才的培养观念，改革旧的教学模式。其次，产业投资主体发生了明显的变化，国家开始逐渐转到改善投资环境，扶持重点企业。这是正确的决策，相信随着国家软件政策的调整，随着对高校投入的增加，实验室的改善，随着重点企业软件自主研发与开发能力的增强，我国软件产业一定会在不远的将来赶上世界先进水平。

二、学习规划

经过半年的导论学习，我们已经认识到了数学在计算机科学与技术这一专业中的重要作用。我们也认识到了提高专业技能的必要性。

（1）实现思维方式的数学化

在计算科学教育界，高等学校的教师们都普遍承认数学教育对学生学习计算机专业知识的重要性。数学教育对计算科学专业人才培养的两个目的：一是通过教学使我们掌握数学基础知识；二是使我们实现思维方式或思维过程的数学化。所谓的思维方式的数学化是指从普通人的思维方式转向数学家工作的思维方式。我们要实现思维方式数学化必须分两个阶段来完成。第一阶段，通过对空间解析几何、数学分析、高等代数、常微分方程、概率统计、计算方法等数学课程的学习，以便于习惯于数学语言和数学符号系统对研究的数学对象进行严格的分析、计算、推演，为以后课程打下坚实的基础，初步实现思维方式的数学化，初步达到数学上的某种成熟性。第二阶段，数学学习转向以计算科学为背景的离散数学和理论计算机科学的学习，特别是通过对数理逻辑的系统学习，以便于将思维方式逐步上升为系统的理性思维方式，进一步实现思维方式的数学化。因此，在此学习期间我们应该注意数学知识的学习，以便于专业的学习。

（2）提高专业技术能力

通过导论的学习，我们知道了从技术能力的角度分析，计算科学专业能力主要通过以下几个方面表现出来:一是阅读、理解科学技术文献上的新知识，特别是用数学形式表述的科学论文、技术报告的内容，较快的掌握新知识；二是计算机实际操作，工具的使用，以及软硬件试验应用操作的能力；三是硬件设计、数字逻辑系统设计及其实现、维修能力；四是软件设计、算法设计、程序设计、程序证明的能力；五是对新思想、新技术、新理论的证明能力。而我们每个人只要具有较好的专业基础知识，较好的掌握其中的一两方面就很好啦。而在我们学校的这一专业，以发展软件工程为我们专业的特色。因此，我们要严格要求自己，日积月累，朝着软件方面做准备，重点学习程序语言，同时注重学习方法，才能厚积薄发。

（3）实验课程的重要性

我们应该意识到在大学期间的实验课程对以后我们的工作有很有利的作用。我们有时候要在有限的时间和空间中对自己的活动作出规划，以获取最大效益为目标。我们要在将来的工作中不断更新知识，逐步上层次的问题，最优规划中对实验能力的要求应该是较好的掌握基本实验技术，建立正确的思想方法，掌握一定的实验技能。除此之外，实验课程能使我们认识到理论与实际的联系，正确的设计实验，完成基本操作。因此，我们应注重教学过程中的实验课程。

（4）学业规划

面临着当前社会人才的激烈竞争，有着毕业就是失业的话题，我不禁陷入了是否要考研的纠结中。我有着要考研的打算但听说我们这一专业考研没多大用并且还

很难考，但在激烈的竞争中又处于劣势地位。现在我们唯一能做的是无论考不考研，都要认真努力学习。

三、学习思考与感悟

（1）我们应该认识到高校开设的任何一学科都有其滞后性，在我们掌握了一门新技术同时会有更新的技术产生。而我们这一专业更为严重，更为突出，也许在校期间学习的东西在毕业后已经不适合用啦。正如我们现在学习的程序语言，也许在走出校门后又会出现新的语言。所以说，我们要学好这一学科的知识，更需要创新，提高自学能力和接受新事物的能力。因为我们这一学科本来就是走在时代前沿的一门学科，更需要紧跟时代的步伐。

（2）面对我们这一专业的机遇与挑战，我们既要对我们这一专业有美好的憧憬和希望，又要脚踏实地的学习，牢固掌握基础知识同时要多读一些与专业有关的书籍加深对所学知识的理解和应用，从而提高自己的能力。我们更应学习好数学和英语两大基础学科，使自己能灵活驾驭专业知识，从而使自己在竞争中处于有利地位。

四、总结

如今，我们经过数度寒窗，已经是一名入学不久的大学生了。大学是我们为未来发展打下一个坚实基础的地方，千万不要荒度这几年的时光。老师授给了我们渔的方法，给我们今后的学习有了明确的领导，我们也明确自己今后的方向。这本书也提供给了我们计算机科学与技术这一专业的重要信息，学什么，怎样学，给我们带来了极大的影响。

第四篇：信息与计算科学专业导论论文

1引言

在来大学前，我一直很疑惑，我既不想成为一名数学家，又不想从事于数学有关的科学研究，那在大学中学习那么多的数学知识是为什么呢？带着这个疑惑，我来到了广工大，在柏老师的专业导论课上我找到了答案。了解到到，原来信息与计算科学是在数学和电子科学基础上发展起来，以信息技术和计算技术的数学基础为研究对象的一门新兴学科。它以培养学生具有良好的数学基础和数学思维能力，掌握信息与计算科学基础理论、方法与技能，受到科学研究的训练，能解决信息技术和科学与工程计算中的实际问题的高级专门人才为目的，既是一门理论性很强的学科，又是一门实践性很强的学科。明白了，数学教学是实现学生思维方式的数学化和培养数学素养最便捷、可靠的途径，而思维的数学化和良好的数学素养对我们以后的学习和工作很重要。

2我的认识

在专业导论的学习中，我们了解到在大学的通才教育观下，第一流的人才应该具备下列三个条件：⑴具有高尚的品德和良好的人文素养；⑵具有坚实的专业基础和深厚的功底；⑶富有创新意识，具有科学的思想方法。

而作为一个理科人才，我们应具备有一个科学的认识，一套科学的方法和一套科学的程序，即能建立在对于事物性质、特点和事物发展与变化规律的深入的认识基础之上；寻找、建立，或引用、发展解决这个问题的一套科学的方法，制定实际解决问题的一套科学的程序，确定第一步做什么，怎么做，第二步做什么，怎么做，„„，确定每一步怎么检验，出了问题怎么处理，等等。

同时专业导论的学习也让我明白到信息与计算科学是当今科学前沿领域，是除理论研究与实验以外的第三种科学研究手段，是我国科技发展规划中的重要学科，该专业以计算科学，信息科学，控制科学和运筹科学为培养方向，以科学与工程计算，计算机图形学与图形学与图像处理，多媒体技术与计算的可视化，大规模信息存储与处理，计算机辅助设计等为研究对象。

高等学校计算科学本科专业培养适应计算科学学科发展，国家社会发展与进步事业实际需要，德、智、体、美全面发展，具有良好的科学素养和文化修养，系统地、较好地掌握理工科公共基础知识，较好地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技术等基础（理论）知识；理论联系实际，受到良好的计算科学基本实验技术与技能等实践能力的基本训练，受到科学研究与实际应用初步训练的计算科学专门人才。

它要求学生系统地掌握信息与计算科学的基本理论，基本知识和基本技能与方法，受到良好的基础理论，应用方法和开发技能的初步训练；具有较强的程序设计和程序分析能力；能解决工程，经济管理中的一般数学模型和计算机应用等实际问题。在毕业后适宜到科研部门和高、中等学校从事科学研究和教学工作；适宜到计算机产业、重要部门、以及相近学科的有关单位从事计算科学开发研究、应用与管理等工作；可以继续攻读计算科学及其相关学科的硕士学位

因此，要想成为信息与计算科学专业的人才，我们必须实现思维方式的数学化和培养良好的数学素养。

所谓思维方式的数学化是指从普通人的思维方式转向数学家工作的思维方式。在科学界，数学家的思维方式与其它学科的学者很不相同。他们认识客观事物，对客观事物的观察和分析，一般并不直接关心事物的物理、化学、生物学等特性，而是通过对事物的抽象，运用特殊的符号或语言系统，研究事物在空间中的数量关系、位置关系、结构关系和变换规律，研究具有共同抽象概念、性质的一类事物的某些内在规律，以此指导人们从一个侧面去认识事物。逻辑是严格数学论证和科学论证的主要工具，而数理逻辑则是从数学的角度为数学研究乃至科学研究提供了科学推理的逻辑基础。由于数学对客观事物规律的描述是建立在严格而又抽象的符号推演的基础之上，因而使得数学家工作的思维方式与其它学科很不一样。大多数数学家是经过严格的数学训练实现思维方式数学化的，但要将这种思维方式上升为系统的理性思维方式，则主要取决于人们的数理逻辑或形式逻辑的修养。

下面举一例子说明思维方式的数学化的重要性：

例: 给定一个字符串长度不超过m的集合，请将集合中的每一个字符串反转一下（或称调个个儿）。例如，对字符串abc，就是求cba。注意，除最终的输出外不允许使用输入/输出操作。

我们提供了两种描述与计算问题的解法，可能还有更好的解法。显然，由于解题过程思想方法的不同，数学表述也不同。计算机执行运算操作时的“机械、死板、严格、精密”的特性是数学与计算科学建立天然联系的主要内在原因。计算理论业已表明，理论上，凡是可以由计算机处理的问题，包括问题描述和处理过程，均可以数学化或形式化，即用数学符号系统来描述；反之，凡是可以用以离散数学为代表的构造性数学描述的问题及其处理过程，只要论域是有穷的，或虽论域为无穷但存在有穷表示，也一定能够用计算机来处理。至于现实是否能行则取决于计算复杂性和实际需要的计算时间和空间。

由此可以看出学习数学对计算科学专业工作者的重要性。今天，虽然许多人能够完成大量计算机应用的任务而并不需要很多的数学训练，但这不等于说计算科学不需要高深的数学，原因是仅凭直觉和经验就能顺利处理的那些问题，不仅说明了这些问题是足够简单的，而且还由于科学家和工程师们所做的大量前期工作使得其中一些原来困难的问题在前人工作的基础上已变得较为容易。当然，在这些足够简单的问题中有许多问题的处理工作在性质上本不属于计算科学专业在社会分工中确定的范畴，它们大都属于计算机具体应用（应归属各具体学科）的范畴，而不属于计算机应用（指计算机应用于各学科的共性技术研究）的范畴。对非计算科学专业从事计算机具体应用的人员来说，数学也许并不重要，他们只需要懂得怎样使用各种计算机软硬件资源，如编译程序、操作系统、数据库管理系统、有关的硬件接口、各种软件工具和应用软件程序包的使用就可以了，但对计算科学专业人员，没有坚实的数学基础，就不可能从事较高起点的，而且是其它学科专业人员不能胜任的计算科学专业技术工作，特别是那些需要专业人员自己寻找解决问题的途径、理论、方法和技术的问题。由此可见思维过程的数学化对计算科学专业人员的重要性。通过数学教学途径来实现学生思维方式的数学化是最便捷、可靠的途径。

所谓科学素养是指一个人参加人类的智力活动所必须具备的科学概念、知识水平和对智力活动过程的理解能力。在日常生活中，科学素养反映在人们对感兴趣的事情充满好奇心，能够理解事情、发现问题、提出问题、参与讨论、解决问题或找到解决问题的途径和方法。在所从事的专业工作中，科学素养反映在人们对自己的工作具有创造性和较高的学术深度，安照科学规律办事，不满足已经取得的成就。

要培养学生良好的科学素养，就必须在教学中特别注重贯彻正确的思想方法。正确的思想方法不是一个人与生俱来的，也不是从天上掉下来的，它只能来源于学生的实践。对每一个大学计算科学专业的学生来说，正确的思想方法只能在科学的基本原理、原则的基础上，在教与学的过程中，在理论与实践相结合的教学活动中，通过从具体到抽象，从抽象到具体的反复学习、思考、练习、实践和体会，由自己总结得到。

我们提倡的是：一个对问题的正确的思想认识，一组解决问题的科学方法，一套严密的操作程序。一个人按照这样一种思想方法开展工作，实际上也就是初步具备了科学的态度和正确的思想方法，处理问题的结果也常常比较好，这也是一个人是否具有良好的科学素养的重要标志之一。

同时，科学素养也包含着一个人的科学精神，表现在具有实事求是的科学态度，脚踏实地的工作作风，平常而又良好的心态与科学道德，坚持和维护真理的秉性，献身人类进步事业的精神

而当通过数学教育，使我们真正具有数学素养与良好数学思维时，我们的计算科学专业能力的具体能力就会体现出来：⑴ 阅读、理解科学技术文献上的新知识，特别是用数学形式表述的科学论文、技术报告的内容，能够较快地掌握新知识； ⑵ 计算机实际操作，工具的使用，以及软硬件实验应用操作的能力； ⑶ 硬件设计、数字逻辑系统设计及其实现、维修的能力；⑷ 软件设计、算法设计、程序设计、程序证明的能力；⑸ 在前人工作的基础上，提出新思想、新概念、新方法、新技术、新理论，并加以数学论证，或通过设计与实验验证的能力。

3．我的思考

因此，我们在面对数学学习时，不应太片面地认为以后不需要用到数学知识就轻视数学学习，而是应该以培养自己思维的数学化和良好的数学素养为目标，重视数学学科的学习。

我认为在学习数学学科时候，首先，我们要注意不要阅读太多的参考资料，因为大一的新生不具备使用多种版本学习资料的能力。

其次，最重要的是，我们要深入学习我们专业所开设的课程，并在此基础上把自己培养成一个具有创新能力的人才。可能有人认为一个人读的书越多，思想受到的束缚也可能越多，创新也就变得越困难，这似乎是一个矛盾。但其实这是错误的，因为创新不等于异想天开，它是建立在对问题深刻理解的基础上的，某些人由于太多读书而受到书本的束缚从而失去创新能力，只是因为他并没有真正深入，而不能说明创新与深入学习有矛盾。在这里强调一下：深入不在于博学。深入需要把所学的知识整合到自己的思维系统和知识结构中，从而融入思想。如果没有自己的思想体系，只一味地接受知识，必然使头脑杂乱，失去创新能力。

最后，在学习过程中，我们可能会发现在大学学习中，具体的知识即使很难，也是容易学习的。学习新知识可能比发现新知识更容易。但我们要明白学习具体的知识是基础，更重要的是学习科学的思想方法。如果一个人能够将所学知识进行系统的整理，从具体的领域知识中归纳、提炼、总结出科学的方法，特别是科学的思想方法，这正体现了理解科学和人的科学素养。创新要靠科学素养和理解科学，靠科学的思想方法。有了科学的思想方法，我们就能够有针对性地在今后的学习和工作中，对于认识的对象进行多层次、多视角、全方位、立体地进行审视和观察，运用已经掌握的知识和科学的方式方法展开工作，在深入中依靠科学的思想方法摆脱教条的束缚，有针对性地探索前进，而不是盲目发展。科学的发展存在着外延和内涵两种发展方式。当学科处于发展早期时，由于人们对该领域的具体知识了解甚少，往往只能采用外延方式。但是，谁具备好的基础和科学的素养，谁就更容易转入内涵发展方式。

其实，很感谢专业导论课的开设的，因为这门课除了让我深入了解自己专业的有关知识，让我能对自己未来的四年学习做出一定的规划外，让我明白到学习一种东西，不应仅是学习它的内容，而是应该深入探索它的思想，总结出学习它的科学思想方法，深入了解它的外延与内涵。

第五篇：科学计算实验报告

荆楚理工学院 数学建模与创新实验室实验报告 课程名称：统计软件与建模

专业：数学与应用数学 实验题目

实验 五

区间估计与假设检验

学生姓名

学

号

班级数学与应用数学

指导教师

习长新

实验日期

成绩

一、实验目的与要求：

1.巩固假设检验的基本原理； 2.掌握用 SAS 作假设检验的方法； 二、实验 任务：

1.

下面列出的是某工厂随机选取的 20 只部件的装配时间（分钟）：.9，4.10，6.10，6.9，7.9，9.9，9.10，1.11，6.9，2.10，3.10，6.9，9.9，2.11，6.10，8.9，5.10，1.10，5.10，7.9

设装配时间的总体服从正态分布),(~2  N X，参数2,   均未知．(1)给出装配时间总体的点估计和 95%的置信区间，99%的置信区间；(2)是否可以认为装配时间的均值显著地大于 10 分钟？

2.装配一个部件时可以采用不同的方法，所关心的问题是哪一个方法的效率更高。

劳动效率可以用平均装配时间反映。现从不同的装配方法中各抽取 12 件产品，记录下各自的装配时间如下表所示：

两种装配方法使用的装配时间（单位：分钟）

甲法：

29 32 35 38 34 30 29 32 31 26 乙法：24 28 29 30 29 32 26 31 29 32 28 设两总体为正态总体，且方差相同。

(1)分别给出两种装配方法的平均装配时间的 95%置信区间；(2)请问两种方法的装配时间有无显著不同(α = 0.05)？ 释 以上两个问题均要求写出必要的统计量和统计分布，并解释 sas 程序输出的结果。

三、实验步骤和结果，，（给出主要过程的文字说明，包含代码、图、表）

四、实验总结(对实验过程进行分析,总结实验过程中出现的问题、体会和收获)

五

附录