陳巍

摘 要：本文首先闡述了計(jì)算思維的含義及基本特征，然后分析了計(jì)算機(jī)方法與計(jì)算機(jī)方法之間的關(guān)系，最后著重針對計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法的內(nèi)容和發(fā)展進(jìn)行了認(rèn)真得探討分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；計(jì)算機(jī)方法；探討分析

引言：計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)方法具有各自的特色和研究內(nèi)容，雖然兩者屬于不同的概念和學(xué)科領(lǐng)域，但具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，如果掌握充分，可以起到相互促進(jìn)的作用。而兩者最大的區(qū)別在于研究重點(diǎn)的不同，與計(jì)算思維相比，計(jì)算機(jī)方法更注重構(gòu)建計(jì)算學(xué)科認(rèn)識理論體系。因此，在實(shí)踐研究過程中，不僅需要充分認(rèn)識兩者之間存在的區(qū)別和差異，更應(yīng)該分析它們之間的互補(bǔ)性和關(guān)系，為研究和實(shí)際工作提供更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ā?/p>

一、計(jì)算思維的含義及基本特征

計(jì)算思維是指通過仿真、轉(zhuǎn)化、嵌入以及簡約等多元化的方法，將一個原本非常復(fù)雜的問題闡釋成為人們知道如何解決這一問題的思維方法，是一種利用分解和抽象的方式對龐大復(fù)雜的任務(wù)進(jìn)行控制的方法，吸取了問題解決所采用的一般數(shù)學(xué)思維方法，建立在計(jì)算過程的能力和限制之上，其本質(zhì)自動化和抽象，主要具有以下兩種基本特征。其一，計(jì)算思維不是程序化，而是概念化。計(jì)算機(jī)科學(xué)與計(jì)算機(jī)編程存在明顯的差異。以計(jì)算機(jī)科學(xué)家的思維方式去思考，便意味著計(jì)算機(jī)科學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)編程，還必須能夠多個抽象的層次上思維[1]。其二，計(jì)算思維不是計(jì)算機(jī)的思維，而是人類的思維。

二、計(jì)算機(jī)思維與計(jì)算機(jī)方法的關(guān)系

（一）計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法相同之處。計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法在研究方面與現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法存在許多相同之處。我國在計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法的研究方面，一直將重點(diǎn)放在學(xué)科方法上，而在國外，往往更注重的是學(xué)科的思維方式。目前，計(jì)算機(jī)方法的研究已經(jīng)完成了理論知識體系的構(gòu)建，其研究內(nèi)容與國外計(jì)算思維方面的研究具有良好的互補(bǔ)性，建立在世界著名計(jì)算機(jī)組織IEEE-CS和ACM大量研究工作的基礎(chǔ)上，容易吸收國外的先進(jìn)教育理念。

（二）計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法區(qū)別和差異。計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法最大的區(qū)別在于研究重點(diǎn)的不同，與計(jì)算思維相比，計(jì)算機(jī)方法更注重構(gòu)建計(jì)算學(xué)科認(rèn)識理論體系。并在觀角上也存在一定差異。計(jì)算思維是從科學(xué)層面出發(fā)，對學(xué)科的思維方式和根本問題進(jìn)行直接的探討，而計(jì)算機(jī)方法則是從方法論層面出發(fā)，對學(xué)科的形態(tài)和根本問題進(jìn)行討論。

三、計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法的內(nèi)容和發(fā)展

（一）計(jì)算思維的內(nèi)容。計(jì)算思維最早由美國著名教授周以真提出，他認(rèn)為計(jì)算思維的本質(zhì)是自動化和抽象。計(jì)算思維中的抽象遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了物理概念上的時空觀，完全可以用符號來表示。與普通的數(shù)學(xué)科學(xué)和物理科學(xué)相比，計(jì)算思維的抽象意義更加復(fù)雜，也顯得更為豐富[2]。計(jì)算思維中的抽象不僅具備了自身獨(dú)特的特點(diǎn)，同時，包含了數(shù)學(xué)抽象拋開現(xiàn)實(shí)事物的生物學(xué)特性、化學(xué)特性和物理特性，僅僅保留了其空間形式和量的關(guān)系的特征。在人們的實(shí)際生活當(dāng)中，計(jì)算思維其實(shí)無處不在，比如，一名學(xué)生早晨去上學(xué)時，他將當(dāng)天需要的物品放進(jìn)書包，就相當(dāng)于計(jì)算思維的緩存和預(yù)置。

（二）計(jì)算機(jī)方法的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)方法包括了計(jì)算機(jī)科學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，是在計(jì)算領(lǐng)域認(rèn)識和實(shí)踐過程中的一般方法，是對計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的變化發(fā)展、內(nèi)在聯(lián)系、特點(diǎn)以及性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)研究的學(xué)問。計(jì)算機(jī)學(xué)科和計(jì)算機(jī)技術(shù)方法不僅是對計(jì)算學(xué)科進(jìn)行認(rèn)知的工具和方法。在國內(nèi)外計(jì)算機(jī)教育領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)方法的研究工作是關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。美籍華人Carl

Chang教授以CC2001任務(wù)組負(fù)責(zé)人的身份來到我國上海參加由全國高校計(jì)算機(jī)教育研究會和中國計(jì)算機(jī)協(xié)會教育專業(yè)委員會聯(lián)合主辦的“CC2001教程研討會”和“新世紀(jì)計(jì)算機(jī)教育”之后，當(dāng)他看到“計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)方法”時，立即在大會大上對這項(xiàng)工作予以了充分肯定，并且，之后通過以CC2001原來報(bào)告（草案）作為研究基礎(chǔ)，對計(jì)算機(jī)方法的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾?，首次明確提出學(xué)生應(yīng)該充分了解計(jì)算機(jī)方法的內(nèi)容。

（三）計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法的發(fā)展。計(jì)算思維具有非常獨(dú)特的性能，計(jì)算機(jī)科學(xué)不僅僅是計(jì)算機(jī)編程。如果人們用計(jì)算機(jī)科學(xué)家的思維，人們不僅能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)編程，同時還能夠在多個層次上進(jìn)行抽象思維。計(jì)算思維不是刻板的技能，而是根本技能。人類的在解決各種問題的過程中，計(jì)算思維無疑是一條有效途徑，但并不意味著人類需要像計(jì)算機(jī)那樣的思考。人類是充滿智慧的，是人類賦予了計(jì)算機(jī)激情，當(dāng)計(jì)算機(jī)配置了計(jì)算設(shè)備，就可以去解決那些計(jì)算時代之前所不敢嘗試的問題。計(jì)算機(jī)附給人類強(qiáng)大的計(jì)算能力，這種能力可以解決各種需要進(jìn)行大量計(jì)算的復(fù)雜問題，因此，人類應(yīng)該善于利用這種力量，推動它不斷向發(fā)展。

結(jié)語：綜上所述，雖然計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)方法各有原理和特色，但在一定程度上兩者之間可以相互促進(jìn)，具有很強(qiáng)的互通互補(bǔ)性。通過計(jì)算機(jī)方法的學(xué)習(xí)可以使計(jì)算思維能力得到有效地培養(yǎng)，而計(jì)算思維研究方面所取得的成果可以通過計(jì)算機(jī)方法進(jìn)行再吸收和研究，使計(jì)算機(jī)方法的內(nèi)容變得更加豐富。因此，在實(shí)踐研究過程中，應(yīng)該充分認(rèn)識兩者之間的關(guān)系，推動兩者同步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 李海燕.高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革的探討[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2011，66（17）：155-157.