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　　摘要：尽管计算思維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。比如，计算机方法论可以对计算思維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，计算思維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。介绍了计算思維与计算机方法论存在的密切联系，以及以学科认知理论体系构建为核心的计算机方法论在中国的研究与应用。相对而言，计算思維的研究主要在国外，主要是在美国和英国，他们研究的重点放在计算思維的过程及其实质和特征上.此工作有助于人们对计算思維与计算机方法论的认识，以及对它们展开进一步地深入研究。

　　关键词：计算学科，计算机计算思維，计算机方法论，计算机科学与技术方法论

　　ComputationalThinkingandMethodologyofComputerScienceandTechnology

　　DONGRong-shengGUTian-long

　　AbstractAlthoughcomputationalthinkingandmethodologyofcomputerscienceandtechnologyeachhavetheirownresear
chaspectsandcharacteristics，obviously,theyarehighlycomplementary'witheachother，promotedbyeachother.Methodologyofcomputerst;ienceandtechnologycanfurtherstudyandabsorbtheachieveimen
tsincomputationalthinkingconversely,competencytrainingofcomputationalthinking'willalsobeimprovedgreatlybystudyingmetho-dologyofcomputerscienceandtechnology.Thispaperdescribedtherelationshipbet'weencomputationalthinkingandmethodolog
yofcomputerscienceandtechnology,introducedtheresearchandapplicationofmethodologyofcomputerscienceandtechnologyin
China'whichconstructtheoreticalsystem'withtheprinciplesandmethodologiesofcomputerscienceasitsore.Comparativelyspeaking
thestudyoncomputationalthinkingwTasmainlyinvestigatedinAmerica,andBrit-ain，andtheirresearchesfocusonitsprocessessenceandcharacteristic.OurworkwTillhelppeopleunderstandcom
putationalthinkingandmethodologyofcomputerscienceandtechnologyandmakefurtherstudy.

　　KeywordsComputingdiscipline.ComputerComputationalthinkingMethodologyofcomputer，Methodologyofcom-puterscienceandtechnology

　　1.计算思维是什么

　　本文所指的计算思维，主要指2006年3月，美国卡内基。梅隆大学计算机科学系主任周以真（JeannetteM.^Wing)教授在美国计算机权威杂志，ACM会刊《CommunicationsoftheACM》杂志上给出，并定义的计算思维（ComputationalThinking)[1]。

　　周教授认为：计算思维是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。

　　为便于理解和应用，本文将定义中的"基础概念"更换为更为具体的"思想与方法"[19]，这样，计算思维又可以更清晰地定义为: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。

　　以上是关于计算思维的一个总定义，周教授为了让人们更易于理解，又将它更进一步地定义为：通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的思维方法;是一种递归思维，是一种并行处理，是一种把代码译成数据又能把数据译成代码，是一种多维分析推广的类型检查方法;是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法，是基于关注分离的方法（SoC方法）是一种选择合适的方式去陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法;是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法；是利用启发式推理寻求解答，也即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法；是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间，在处理能力和存储容量之间进行折衷的思维方法。

　　计算思维吸取了问题解决所采用的一般数学思维方法，现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法，以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。

　　计算思维建立在计算过程的能力和限制之上，由人由机器执行。计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计。

　　计算思维最根本的内容，即其本质（Essence)是抽象（Ab-stractiori)和自动化（Automation)2]。计算思维中的抽象完全超越物理的时空观，并完全用符号来表示，其中，数字抽象只是一类特例。

　　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。数学抽象的重大特点是抛开现实事物的物理、化学和生物学等特性，而仅保留其量的关系和空间的形式，而计算思维中的抽象却不仅仅如此。