5.2 逻辑思维和算法思维是计算机领域创新力的灵魂

在吴军博士的《数学之美》中，介绍了各种各样的算法和逻辑思想，几乎每一种新的算法都推动了计算机应用领域的创新和人类社会文明的进步。比如：我们现在每天都在使用的地图点对点寻址，用的关键算法是计算机科学图论中的动态规划Dynamic Programming的算法；我们的指纹信息输入，现在常用的是Mersenne Twister算法，被译为马特赛特旋转演算法；我们的拼音输入法，用的是维特比算法；搜索网页用的是图论中的遍历算法，利用广度优先算法BFS找到图边缘上的每个节点，然后通过深度优先算法DFS找到图内的每个点，从而可以与每个网页建立超链接；语音输入用的是隐含马尔科夫模型，就是利用算法识别语言，解决了机器翻译的问题。今天的数字通信，应用的最广的两个算法：一个是维特比算法，另一个是贾里尼克和波尔、库克以及拉维夫的BCJR算法，IBM把它列为有史以来对人类最大贡献之一。吴军博士指出，在计算机中一个好的算法，应该简单、有效、可靠性好而且容易读懂，或者易操作，而不应该是故弄玄虚。

6 计算机科学与技术专业的学生应具备的专业能力和综合素质

基于上述理解，从提升逻辑思维和算法思维的视角，作为一名计算机科学与技术的学生应具备哪些专业能力和综合素质呢？图1可以帮助我们全面了解本科四年计算机类专业的课程体系，以及展示了计算机科学与技术的学生应该具备的专业素养和综合素质。

图1计算机专业学生的能力培养和主要课程

以图1为参考，下面将从逻辑思维和算法思维的视角，谈谈计算机专业的学生应具备的专业能力和综合素质的看法。

6.1 五项专业能力

所谓专业能力，是指在某专业领域的能力或处理专业领域内的事务的能力。在《专业的力量》一书中，提到了4项基本功：逻辑与框架能力、讲依据的能力、对标的能力、价值输出的能力。本文认为计算机科学与技术专业的学生需要具备的专业能力是：

一是数学化的思维能力。数学思维能力，确切地说是数理逻辑，它能为程序设计提供强劲的逻辑思维。吴军博士从清华硕士毕业后，去了约翰?霍普金斯大学重新修读了计算机硕士课程，其中修读了不少数学课程，这为其后来在语音识别和Google搜索算法设计打下了扎实的基础。

二是融会贯通专业理论基础的能力。计算机组成原理、数据结构、离散数学和编译原理，这些是所有计算机学科的基础，如果不掌握他们，很难写出高水平的程序。因此，扎实掌握计算机基础理论知识和基本操作技能，才能在实践运用过程中突破瓶颈。

三是掌握主流算法和创新能力。掌握常用的数据结构和算法设计，有助于算法设计与分析，才能真正把创新落到实处。

四是快速学习专业知识的能力。能快速获取计算机方面的专业知识和信息、掌握专业文献的快速检索、独立获取信息和前沿知识，这一点对计算机类的学生尤为重要。

五是熟练掌握外语能力。计算机软硬件技术更新非常快，而很多最新的信息来自英语国家，因此熟练掌握外语，可以扫除语言障碍，在第一时间学习到国外专业领域的前沿。

6.2 五项综合素质

专业能力的发挥，离不开优秀的综合素质。本文认为计算机科学与技术专业的学生需要具备以下综合素质：

一是优秀的职业操守。这一点最重要。新兴科技就像是水，而对社会的利弊是舟，水能载舟，亦能覆舟。我们要将计算机专业知识运用到对社会有益的地方。

二是坚韧不拔的意志品质。无论是逻辑还是算法，都是一种思维创造，创新都是艰苦的，因此具备良好的韧性和毅力是必不可少的。

三是跨界融合（Crossover）的理念。程序设计到一定程度是一门艺术，闭门造车，只会陷入纸上谈兵，因此具备一定的艺术修养、人文素养、自然科学、信息科学、经济学原理等跨学科的知识，有助于我们将计算机技术运用到交叉学科领域。2019年3月，斯坦福大学宣布成立人工智能学院，同年12月MIT麻省理工学院重组了电气工程与计算机科学系，斯坦福大学人工智能学院招收经济、基因学、法律、文学、哲学等至少20名教授到人工智能和计算机科学领域。这从一定程度上说明了，社会需要计算机类学生学习交叉学科，学校的重组正迎合了社会对计算机专业人才的需求。

四是换位思考的胸怀。计算机应用的需求通常来自非专业的企业或客户，这就需要我们站在对方的角度，更好地理解他们的需求，同时懂得把直白的需求，转换成专业的计算机语言。此外，在项目实践中，计算机项目更多的是团队合作，因此换位思考，与合作者建立良好沟通协调关系，也是必备的素质。

文章来源：《计算机光盘软件与应用》 网址: http://www.jsjgprjyyy.cn/qikandaodu/2021/0126/508.html

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