前 言
2010年11月，在濟(jì)南的“大學(xué)計算機(jī)課程報告論壇”大會上，前教育部計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任陳國良院士做了關(guān)于“計算思維”的專題報告，筆者有幸參加了本次會議，首次學(xué)習(xí)并了解到了“計算思維”及其相關(guān)知識。那時，一邊聽陳院士的報告，一邊就在浮想聯(lián)翩——滿腦子的狹義計算思維。想到激動處，竟脫口狂言：“也許，我也能寫本計算思維方面的書！”彼時同事一臉的疑惑和莫言。會議開完了，諸事纏身，什么也不記得了。
2011年暑假，到風(fēng)景秀美的張家界參加一個計算機(jī)方面的會議，會上又聽了一個專家做關(guān)于“計算思維”的報告，感覺自己真該做點什么了。會議結(jié)束后，在返回柳州的火車上，閑來無事，竟然規(guī)劃起《計算思維導(dǎo)論》的大綱來——大致勾勒了每一章寫點什么。
回到學(xué)校，一瞎忙乎，又忘記這回事兒了。
2012年春季，大概5月份，帶了幾個同事到武漢華中科技大學(xué)參加一個學(xué)術(shù)會議，再次聆聽到了陳國良院士等幾位專家關(guān)于“計算思維”的報告，深受啟發(fā)。又讓我產(chǎn)生了寫本書 前 言
2010年11月，在濟(jì)南的“大學(xué)計算機(jī)課程報告論壇”大會上，前教育部計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任陳國良院士做了關(guān)于“計算思維”的專題報告，筆者有幸參加了本次會議，首次學(xué)習(xí)并了解到了“計算思維”及其相關(guān)知識。那時，一邊聽陳院士的報告，一邊就在浮想聯(lián)翩——滿腦子的狹義計算思維。想到激動處，竟脫口狂言：“也許，我也能寫本計算思維方面的書！”彼時同事一臉的疑惑和莫言。會議開完了，諸事纏身，什么也不記得了。
2011年暑假，到風(fēng)景秀美的張家界參加一個計算機(jī)方面的會議，會上又聽了一個專家做關(guān)于“計算思維”的報告，感覺自己真該做點什么了。會議結(jié)束后，在返回柳州的火車上，閑來無事，竟然規(guī)劃起《計算思維導(dǎo)論》的大綱來——大致勾勒了每一章寫點什么。
回到學(xué)校，一瞎忙乎，又忘記這回事兒了。
2012年春季，大概5月份，帶了幾個同事到武漢華中科技大學(xué)參加一個學(xué)術(shù)會議，再次聆聽到了陳國良院士等幾位專家關(guān)于“計算思維”的報告，深受啟發(fā)。又讓我產(chǎn)生了寫本書的沖動！
俗話說“事不過三”，該痛下決心做點什么了。可當(dāng)時正在撰寫一本教學(xué)改革專著，須限期完成。2012年7月15日，專著總算“殺青”。7月16日，正式開始撰寫“計算思維”方面的書稿了。
回想起來，那時的我，手忙腳亂，日夜兼程。一邊著書，一邊聯(lián)系出版社，最后在廣西師范大學(xué)出版社的大力支持下，在國內(nèi)“率先”出版了將近60萬字的《計算思維導(dǎo)論》。從“下筆”撰寫到正式出版拿到書，前后竟然不到4個月，為的就是“率先”和參加廣州會議（事后才知道，陳國良院士于同年同月出版了同名著作，不免汗顏）。
11月8日，筆者帶著幾十本書，屁顛屁顛地去廣州“大學(xué)計算機(jī)課程報告論壇”上交流。此程雖然收獲了業(yè)界不少人士好奇的眼光，但也招致了個別專家不屑的微詞——大意是“你等湊什么熱鬧、趕啥子時髦��！”泄氣？No！
得意和任性的我，給陳國良院士寄了一本書。盡管此前從來沒有和陳院士打交道（除了遠(yuǎn)遠(yuǎn)地聆聽他兩次報告），盡管陳院士也于同年同月出版了同名著作，但后來還是得到了陳院士的許多褒獎！不免由衷感嘆，大家就是大家，不一樣的胸懷！
《計算思維導(dǎo)論》第一次只印刷了1100冊，我用課題費購買了1000冊，全部用于分發(fā)和交流了。盡管很多人沒有看到此書，但還是得到了不少肯定，直至今日，仍然有人在聯(lián)系筆者，希望提供教學(xué)資源和課件，以便教材的采用。還好，努力沒有白費。好消息一個接著一個來了！
2013年7月，教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂并發(fā)布了極具戰(zhàn)略指導(dǎo)意義的《計算思維教學(xué)改革白皮書》（征求意見稿），我們編著的《計算思維導(dǎo)論》一書有幸成為主要參考文獻(xiàn)之一（總共5份參考文獻(xiàn)），也屬不易。
2013年10月，由教育部社科司組織評選“第三屆中國大學(xué)出版社優(yōu)秀教材”，《計算思維導(dǎo)論》榮獲“第三屆中國大學(xué)出版社優(yōu)秀教材”一等獎。
2014年11月，經(jīng)過層層評審，《計算思維導(dǎo)論》被評為第二批“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材。
不知不覺兩年半過去了。

兩年半來，筆者一直在思考兩個問題：一是“計算思維”到底是什么？二是“計算思維”教育到底該怎么做？
第一個問題——“計算思維”到底是什么？相信也是教育界同行一直犯迷糊的問題。仔細(xì)想想，其實不怪大家迷糊。即便是“計算思維”的倡導(dǎo)者周以真教授，也沒有明確定義什么是計算思維（周教授在在美國計算機(jī)權(quán)威期刊《Communications of the ACM》上介紹“Computational thinking”時，用的不是系動詞“is”，而是“involves”），國內(nèi)很多專家學(xué)者在撰文、報告時，也只是簡單地引述周教授的文獻(xiàn)，更有甚者，弄一大堆“云里霧里”的概念，讓大家更加迷糊。另外，王飛躍先生首次翻譯“Computational thinking”時把“thinking”翻譯成“思維”，本無可厚非，可不少人一見“思維”二字就斷章取義、望文生義了。
一時間，關(guān)于“計算思維”的各種不利看法和觀點滿天飛——有人說，腦科學(xué)還沒有搞清楚思維的機(jī)理，談什么計算思維？有人說，錢學(xué)森搞了那么久思維科學(xué)研究，也沒有搞出什么名堂，研究什么計算思維？有人說，計算機(jī)專業(yè)一直在教計算思維，有什么新鮮的？有人說，“計算思維”不過是一個嘩眾取寵的噱頭，兔子尾巴長不了；也有人說，教會學(xué)生使用Windows、Word、PowerPoint、Excel等工具，本身就是計算思維，因為著名學(xué)者EdsgerWybeDijkstra說過：“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習(xí)慣，從而也將深刻地影響著我們的思維能力�！薄�…
更多人在觀望！
當(dāng)然，也有不少人在努力地研究和探索。
筆者也陷入了深深的思索之中。俗話說，“解鈴還需系鈴人”。困惑之時，筆者細(xì)細(xì)研讀周以真教授的文獻(xiàn)，終有所獲。盡管周教授沒有明確定義計算思維，但卻明確地界定了“什么是計算思維，什么不是計算思維”，她提出的以下6點很值得大家仔細(xì)斟酌：
① 計算思維是概念化思維，不是程序化思維。
② 計算思維是基礎(chǔ)的技能，而不是機(jī)械的技能。
③ 計算思維是人的思維，不是計算機(jī)的思維。
④ 計算思維是思想，不是人造品。
⑤ 計算思維是數(shù)學(xué)和工程互補(bǔ)融合的思維，不是數(shù)學(xué)性的思維。
⑥ 計算思維面向所有的人，所有領(lǐng)域。
這6點太重要了，這才是計算思維的核心和本質(zhì)。
周以真教授說到了問題的要害，讓人由衷地敬佩！另外，周教授所指的“計算思維”是“Computational thinking”，而非“Computing thinking”，更不是“Computer thinking”，值得好好琢磨。
筆者仔細(xì)品味后，對什么是計算思維有了自己的認(rèn)知——計算思維就是基于計算的、隱藏在一般陳述性知識和技術(shù)背后的、科學(xué)家們求解問題時的思想和方法，借用一句話，就是“Computational Thinking is about idea, not technology”。計算思維屬于科學(xué)方法論的范疇。
只有這樣的認(rèn)知，計算思維才是概念化思維而不是程序化思維；只有這樣的認(rèn)知，計算思維才是最基礎(chǔ)的技能而不是機(jī)械的技能；只有這樣的認(rèn)知，才是人的思維而不是計算機(jī)的思維；只有這樣的認(rèn)知，計算思維才是思想而不是人造品；只有這樣的認(rèn)知，計算思維才是數(shù)學(xué)與工程互補(bǔ)融合的思維而不是數(shù)學(xué)性思維；也只有這樣的認(rèn)知，才有可能面向所有的人、所有的領(lǐng)域！
在《計算思維導(dǎo)論》中，筆者就旗幟鮮明地指出計算思維屬于哲學(xué)方法論的范疇，并指出計算思維可以分為廣義計算思維和狹義計算思維。回過頭來看，這兩個觀點沒有問題，但當(dāng)時的認(rèn)知還比較膚淺，多少有點瞎蒙的感覺。也正因為如此，筆者放下很多該做的事情，盡量抽出時間對《計算思維導(dǎo)論》進(jìn)行修訂，期望以一種正確的認(rèn)知觀反映計算思維，而不至產(chǎn)生誤導(dǎo)。這也就是本書全面改版的由來。
第二個問題——計算思維教育到底該怎么做？這也是廣大同行所關(guān)心的。幾年過去了，學(xué)者們通過立項研究等多種方式，出版了多本計算思維方面的著作和教材，一些學(xué)校也在努力“試點”，但計算思維教育似乎并沒有真正“落地”�？陀^地說，計算思維到底該教些什么以及怎么教，還一直困擾著業(yè)界的大多數(shù)人。
不可否認(rèn)的現(xiàn)狀是：計算思維似乎“狼煙四起”，業(yè)界多數(shù)人卻又“一頭霧水，莫衷一是”。以至各種理解與做法都有，大致分為四類。
一類是以“應(yīng)用”做幌子，強(qiáng)調(diào)計算機(jī)基礎(chǔ)教育應(yīng)該強(qiáng)化應(yīng)用能力培養(yǎng)，但一落到實處，還是技能培訓(xùn)。確切地說，強(qiáng)化應(yīng)用能力什么時候都沒有錯，關(guān)鍵是應(yīng)用能力是分層次的，設(shè)計一艘宇宙飛船去太空深處探究奧秘也是應(yīng)用，學(xué)會用Word編排文件也是應(yīng)用，層次不一樣而已。
一類是以“濃縮”+“拼盤”的方式，講解計算機(jī)軟、硬件技術(shù)基礎(chǔ)的各種內(nèi)容，如計算機(jī)系統(tǒng)組成、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息安全等，幾乎涵蓋了計算機(jī)專業(yè)的所有核心課程。這樣一鍋“夾生飯”，對于教師和學(xué)生來說，真不知道如何咀嚼和下咽。
一類是站在計算學(xué)科教育研究的高度，圍繞“計算作為一門學(xué)科”討論計算學(xué)科的形態(tài)（抽象、理論、設(shè)計）、計算學(xué)科的基本問題、計算學(xué)科的知識矩陣、計算科學(xué)哲學(xué)、計算學(xué)科方法論等，給人的感覺是“著作”色彩很濃，作為“教材”，似乎并沒有怎么考慮教育的對象——剛?cè)腴T的大一學(xué)生，他們能接受嗎？
再一類就是近年來，受“計算思維”影響，試圖尋求突破，在“狹義計算思維”的某些方面做了挖掘和整理，給人以新穎的感覺�？陀^地說，“計算機(jī)思維”或“程序思維”更濃，“計算思維”不足。
筆者對計算思維的本質(zhì)有了基本的認(rèn)知后，對計算思維教育也有了進(jìn)一步的認(rèn)識，歸納起來，有如下幾方面的看法：
① 計算思維所蘊(yùn)含的思想和方法，對拓展學(xué)生的“思維”空間、培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力非常有幫助，與高等教育強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新與能力培養(yǎng)相吻合。分析圍棋高手的培養(yǎng)，不難發(fā)現(xiàn)，他們需要大量的時間研讀前人對弈過的棋譜，并從中悟出“道”和“術(shù)”，然后通過實戰(zhàn)提升自己的實力。而“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”課程更像軟件使用說明書或者操作指南，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的技能。
② 計算思維教育沒有太多現(xiàn)成的素材，需要深入挖掘和整理隱藏在知識和技術(shù)背后的、科學(xué)家們遇到問題時尋找解決辦法的思想和方法，這不是一件容易的事情。另一方面，計算學(xué)科雖然年輕，但能挖掘出來的“計算思維”內(nèi)容卻非常豐富、素材相當(dāng)多，不太可能全部納入教學(xué)內(nèi)容，這就需要認(rèn)真地篩選，最后確定一個最佳的集合，該集合應(yīng)該涵蓋學(xué)科的不同層面。
③ 計算思維屬于思想和方法層面上的東西，具有一定的抽象性。計算思維要“源于生活，高于生活，給人們以美的熏陶與享受”，這與大學(xué)教育是相稱的。大學(xué)教育本身就不應(yīng)該那么功利，否則就與“職業(yè)培訓(xùn)”相當(dāng)了�？v觀大學(xué)的課程，像數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、哲學(xué)等基礎(chǔ)課，無一不具有較強(qiáng)的抽象性。比較而言，原來的“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)”課程灌輸一大堆表象的、技術(shù)性的知識，培養(yǎng)所謂的操作技能，不管是內(nèi)容還是難度都不怎么像一門大學(xué)的基礎(chǔ)課，充其量與大學(xué)物理實驗相當(dāng)。另外，前者是程序性知識，