会计电算化的基本概念范文篇1

关键词：云计算；电子商务；发展模式；模式创新；大数据处理

我们都承认我们生活在一个电子商务急速发展的时代，几乎所有的事情都可以通过网络的经济行为完成，这种发生在互联网、辐射到社会生活的电子交易方式活跃了新一轮的商业浪潮，也带来了新的商业变革。电子商务的自由度和灵活度是线下消费难以比拟的，对于网络安全度和性能的要求也随之提高。在这种背景下，2007年，“云计算”正式登陆我国，让更多消费者和商家得以享受到更大规模、安全性更高的电子商务消费，这种大数据、大虚拟和高安全的处理方式很快从一场概念炒作转换为了时间模式，促使电子商务进一步革新。本文将以详实的理论基础分析“云计算”这一重要现象，并且从多角度提出电子商务在“云计算”环境下的发展模式和创新方案，以为业界提供参考和借鉴。

一、“云计算”与电子商务

1.“云计算”概念的提出与实践应用

在诸多电子商务和商业领域的概念中，包括一些计算机和电子技术概念中，“云计算”并不是一个历史悠久的说法，他的诞生不过六七年，2007年IMB公司正式提出了相关的看法，在随后一两年的学术和业界讨论中，专家与从业者又对这一含义做了充分的阐发，进而形成了现在应用于电子商务行业中的“云计算”概念。笔者综合相关资料，这样认定“云计算”概念：所谓云计算，指的是一种用来同时描述一个系统平台或者一种类型的应用程序，一般来说，“云计算”应用程序需要provision、configuration、reconfiguration、deprovision等多个环节，这四个环节在随后的论证中被汉化为“动态部署”、“配置”、“再配置”（重新配置）、“取消服务”等。

这样的定义大致可以分离出两层含义，首先，它说明“云计算”作为一种计算平台或者应用程序，具有一定的基础架构；其次，它说明“云计算”值得是基于这种基本程序上的计算应用。因此，我们可以这样抽离两个方面，前者指的是技术，后者指的是服务，这两这构成了“云计算”基本内容，也是“云计算”应用与电子商务的两个作用点和转化点。

2.电子商务的新特点

电子商务从上世纪末在我国逐渐流行，从最初的线下交易性质较强的选择――汇款――发货――收获模式逐渐转化到了现在流行的B2C、C2C模式等，而在本世纪第一个十年末，“云计算”又成功应用于电子商务，这也为电子商务的发展带来了新的特色。基于技术和服务的“云计算”具有大数据、虚拟性、安全性等特点，它也影响到了电子商务。首先，电子商务变得更加灵活自由，从最初的媒体端到流行的PC端（用户电脑），电子商务又与移动互联网结合，走向了手机应用端口，更大更全面的虚拟化平台方便了实物贸易；其次，电子商务变得更加开放，“云计算”提供的大数据更进一步打破了地域限制，除了全国性的贸易之外，跨区域的、全球的商贸也逐渐兴起；效率更高，运营成本降低，更多的中小型企业和个人用户可以利用这一便利开设自己的电子商务网店，在激烈的竞争和网络环境下，服务态度和产品质量都得到了有效地提高。总而言之，“云计算”为电子商务的发展提供了保障。

二、传统电子商务的瓶颈与“云计算”下电子商务模式的创新

1.电子商务的现状与瓶颈

电子商务在我国已经发展十余年了，十年中，一个新的行业方向从稚嫩走向成熟，目前它面临着发展的关键点，也遇到了一些瓶颈，归结起来，这些问题可以总结为以下三方面。首先是直接的人才瓶颈期，在我国电子商务的迅速发展吸引了大批人才和高校开设相关专业，但是传统的知识无法面临着迅速变化的时代环境，而业务的迅速拓宽也告诉我们必须有更加综合的知识才能应对挑战；其次，电子商务的运作方在长期的价格拉锯战和宣传站中早已累计了一个致命的问题，那便是成本瓶颈，依靠高投入的方法来提高效益已经不能再走下去；第三，对于移动终端的开发不够，移动互联网上的电子商务虽已逐渐发展，支付方式也更加快捷，但是目前亟待出现一种更加完整的、协同效率更高的运作模式。

2.“云计算”环境下电子商务的创新模式

“云计算”的出现从很大程度上给了这些问题解决的方法或解决的可能，首先，从服务上看，“云计算”提供给终端的客户更多的硬件、软件和数据基础，从而便于他们提供更加便利的“定制服务”，根据客户的需要更加灵活调整自己的经营策略，而传统的大宗的消费如水电缴费、话费充值等也不必再用更多的处理器去按量付费，这样的创新大大节约了商家的服务成本。

除了服务成本的降低，“云计算”还改变了外包服务与电子运营的关系，加速了二者的融合。“云计算”作为外包服务商，而电子商务作为外包服务的客户，通过销售来将“云计算”提供的便利据用户的需求对其进行客制化，提供给终端的用户，实现企业的目标，这就意味着服务模式更加专业化，毕竟外包公司――“云计算”平台是专业的、专项的服务提供者。

三、结语

“云计算”的出现深刻影响着电子商务的发展，潜移默化中，我们已经发现了电子商务的巨大变革，可以预计，在不久的将来，“云计算”将会为行业带来更为宝贵的财富。

参考文献：

[1]陆秋琴，和涛，黄光球.基于面向对象信任攻击图的信任风险传播模型[J].计算机工程.2012（04）.页41-44.

[2]任勇军，王建东，徐大专，庄毅，王箭.自认证公钥的无线传感器网络密钥协商协议[J].计算机研究与发展.2012（02）.页39-42.

会计电算化的基本概念范文

[关键词]数字化；数字证据；视听资料；书证；数字证据规则

STUDYONTHEDIGITALEVIDENCE

YUHai-fang，JIANGFeng-ge

（LawschoolofYantaiuniversity，YantaiShandon，264005）

Abstract：Inordertoacceleratethedevelopmentoftheprocedurallaw，weshouldstudytheeffectsofdigitaltechnologyonthesystemofevidence.Asfortheconcept，digitalevidenceshouldbeadopted，insteadofcomputerevidenceorelectronicevidence；asforthesortofevidence，digitalevidenceshouldbeanewsortofevidencethroughthecomparisonwithdocumentaryevidenceandaudio-visualreferencematerial.Asfortherules，theremustbesomespecialrulesfordigitalevidence.Whendosomeresearchonthenewproblemsasaresultofhi-technology，weshouldconnectthetechnologicalcharactersofitandthefeatureofit.

Keywords：digitalization；digitalevidence；documentaryevidence；audio-visualreferencematerial；rulesofevidence

[中图分类号]D925.1

[文献标识码]A

具有相辅相承关系的自然科学与人文社会科学是人类文明不可分割的整体，自然科学成就以及其所积累起来的大量实证科学知识，为社会科学提供新的思维方式与研究方法，而社会科学不仅要思考具体社会关系中人与人的关系问题，还要回答自然科学发展中出现的一系列制度层面和道德层面的问题。包括法律在内的社会科学往往随着自然科学的发展，在对自然科学所引导的社会关系进行调整的同时获得了自身的进一步发展与完善。从法律纵向发展历史来看，每次重大技术进步都会在刺激生产力飞跃提升的同时促进法律进步，工业革命时代如此，当前以数字技术为主导技术的信息革命时代也是如此。数字技术推促环境迅速发展、改变，使法律不得不正面回答其所提出的问题。在这个过程中，首先进行的一般是实体法的扩展与新创，随之而来的则是程序法的映射修正。但是由于目前研究正处于伊使状态，许多问题并没有得到有效解决。

面对数字技术对法律提出的不同以往的挑战，体现于合同法、知识产权法、行政法的一些程序流程中，我国在一些实体法中已开始逐渐进行解决，但在程序法上却仍未开始这方面的尝试。在当前已经出现的大量技术含量极高的案例中，作为程序的核心-证据制度，①不论是民事，还是刑事、行政证据制度在面对新问题时都处于一种尚付阙如的尴尬境地，这种尴尬在目前沸沸扬扬的新浪与搜狐的诉讼之争中又一次被重演。不仅当前制定证据法的学者们所提出数稿中有的根本就没有此方面的规定，即使作为对以往司法实践的总结与最新的证据规则的《最高人民法院关于民事诉讼证据的若干规定》，对数字技术引发出现的愈来愈多的问题也依然未给予应有的注意。数字技术引发的种种问题现下可谓已渐有燎原之势，却仍不进行解决，可谓欠缺，因此为避免这种脱节，理应在数字技术环境下对括民事、刑事、行政证据制度进行新的研究。

一、数字证据的可采性与可行性分析

数字技术推动出现的社会经济关系提出新的要求，体现于法律之上，在实体法上表现为，要求重新确认这种新技术指示的新类型社会关系当事人间的权利义务关系；在程序法上表现为，当这种社会关系的当事人因权利义务关系发生纠纷时，应当存在与之相适应的相关程序，或者对已有程序进行完善，能够满足这种纠纷不同以往而与其技术特征相适应的要求。而在程序法证据制度上的一个基本表现就是，要求数字化过程中所产生的一些数据资料等能够纳入到证据体系中，得到证据规则的认可，能够被法庭接受成为证明案件事实的证据。

自20世纪90年代起，EDI数据交换方式以其便捷、高效、准确而备受青睐。一些重要的国际组织针对电子商务等进行大量的立法工作，欧美各国在实体上早已承认以数据电文方式订立合同、申报纳税与以信件、电报、传真等传统方式具有相同效力，在程序法上也作了相应的规定。美国《联邦证据规则》通过重申现行判例和成文法的形式肯定了数据电文无论是人工做成的还是计算机自动录入的，都可作为诉讼证据。英国1968年《民事证据法》规定，在任何民事诉讼程序中，文书内容只要符合法庭规则就可被接受成为证明任何事实的证据，而不论文书的形式如何。[8]在1988年修正《治安与刑事证据法》（ThePoliceandCriminalEvidenceAct）也作出了类似的规定。加拿大通过R.v.McMullen（Ont.C.A.，1979）一案确立了新证据在普通法上的相关规则。联合国贸法会在《电子商务示范法》中规定，“不得仅仅以某项信息采用数据电文形式为理由而否定其法律效力、有效性和可执行性。”又承认了以数据电文方式订立的合同的有效性，并且认为，在一定情况下数据电文满足了对原件的要求，在诉讼中不得否认其为原件而拒绝接受为证据。这些规定运用功能等同法（functional-equivalent），认为只要与传统方式具有相同的功能，即可认定为具有同等效力。我国也与这一国际立法趋势相靠拢，例如我国新修订的海关法中规定了电子数据报关方式。更为重要的是，我国在合同法中已承认以电子数据交换方式订立的合同的有效性，承认其符合法律对合同书面形式的要求。要使实体法的修改有实际意义，就必须设定相应的程序规则，使在以实体规定为依据在诉讼中寻求救济时具有程序法基础，否则实体法上的修改不啻一纸空文。

虽然数字证据并不单纯只是在电子商务关系中产生，其还可在其他社会关系中产生，①但数字证据问题主要是由于电子商务的飞速发展而提出。由于电子商务交易追求交易的快速便捷、无纸化（paperlesstrading）流程，在很多交易过程中很少有甚至根本就没有任何纸质文件出现，电子商务交易中所存在的与交易相关的资料可能完全是以数字化形式存在于计算机等存储设备中。一旦产生纠纷，如果在程序法上不承认数字证据的证据力，当事人将没有任何证据来支持自己的权利主张，无法得到法律救济，商人对电子交易就难以产生依赖感，不利于电子商务的发展。

纵观证据法的发展历程，各种证据类型是在随着经济社会的发展中逐渐得到法律承认的，目前作为主要证据形态的纸质文件经历了很长的时间方得到法律认可，视听资料也经历了类似的过程。电子技术在20世纪大行其道，导致证据法上接受了电子资料的证据效力，而数字技术在20世纪末便开始获得了极大进步，对经济与社会有着深远影响，在新世纪之初所取得的发展与对社会发展的促进作用有目共睹。虽然法院尚未正式使用数字技术形成的数字证据，但法院却早已开始使用数字技术方便案件的处理，虽然不能肯定数字技术会否在某一天取代电子技术，但却能肯定数字技术必将抢占电子技术所占据的社会份额，其对社会的影响必将超越电子技术。任何一种技术新出现时都会有其欠缺之处，但正如电子资料最终成为证据法上的证据类型一样，不能因为数字证据在目前所具有的脆弱性等消极因素而拒绝直面技术的发展、社会的进步，对于其之消极方面可以通过立法技术来加以调整，保障其在诉讼中的可采性，从而扬长避短，在程序法上充分发挥数字技术的作用。

并且，承认数字证据在我国法律上也是可行的。在法律上承认数字证据的可行性就在于法律能否将数字证据容纳进去，而与法律的价值理念不相冲突，并可与原有的法律规定相协调，重新建立的规则与原有的体系也并不矛盾。各国在证据立法上有三种模式：一是自由式，原则上不限制所有出示的有关证据；二是开列清单式，明确列举可作为证据的种类，此为我国所采；三是英美判例法证据模式。承认数字证据，在我国诉讼法中并不存在不可逾越的障碍，我国并不存在英美判例法国家由判例中长期以来形成的例如“最佳证据规则”与“传闻规则”的束缚，以至于由于与根本性原则不相符合而使程序法容纳数字证据大费周折。①我国诉讼法对证据采取列举式的规定，只要立法将新的证据类型予以确认，即可使之成为合法的证据，可以在诉讼中有效使用。将原有的一些规则进行重新阐释或者进行规则的另行制定，即可建立起数字证据制度。法律是个不断进化、发展的而不是僵化的封闭体系，在有完善的必要时，或者修改立法，或者在未修改前对这种新证据以司法解释的形式进行扩大解释，予以诉讼上的许可也是合理的，既符合立法者意图，也不违反我国程序法的相关规定，所以在我国法律上是可行的。

二、数字证据概念的比较研究

使用精确的概念，进行内涵的准确界定与外延的清晰延展，对于一个科学体系的建立极具方法论意义，并且也符合社会学方法的规则，因此，建立一个体系首先进行的便应是概念的归纳。同时，一个精确的概念必须能够抽象归纳出所有客体的本质共性所在，必须能够把表现相同性质的所有现象全部容纳进去。对数字证据进行概念归纳，基于其之鲜明的技术特征，在归纳时要回归到数字技术层面，在其所使用的数字技术与存在的社会经济基础的结合中寻找恰当的突破点。

对于所采用的概念，在国际上至今未有定论，如computerevidence（计算机证据）、electronicevidence（电子证据）、digitalevidence（数字证据）都有其之使用者。我国采取数字证据概念大多数是IT业界，法律学者采用的概念主要是：计算机证据与电子证据，进而在这些概念基础上分析证据的性质、效力、类型等。②这些概念以及在此基础上的分析存在一些问题，之所以如此，或者是因为单纯注重对社会经济层面的考查却忽略对技术层面的透彻分析，或者是因为虽进行了技术的分析，但却未深入到进行法律归纳所需要的足够程度。因而有必要从与这些概念、定义的多维比较中分析数字证据概念的内涵与外延。

（一）与计算机证据、电子证据概念相比较首先必须明确的是，虽各概念所使用的语词虽不同，但在内涵上，计算机证据、电子证据都是针对不同于传统的数字化运算过程中产生的证据，在外延上一般都试图囊括数字化运算中产生的全部信息资料。不过，计算机证据与电子证据这两种概念并不妥贴，不能充分表现该种证据的本质内涵，由此而容易导致概念在外延上不能涵盖该种证据的全部表现。

1、“计算机证据”概念有人认为，“计算机证据，是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。”[1]采取“计算机证据”概念来表述数字化过程中形成的证据具有一定合理性，因为计算机及以计算机为主导的网络是数字化运算的主要设备，并且目前数字化信息也大多存储于电磁性介质之中。从数字化所倚靠的设备的角度来归纳此类证据的共性，在外延上能够涵盖绝大多数此类证据。然而，虽然计算机设备是当前数字化处理的主要设备，计算机中存储的资料也是当前此类证据中的主要部分，但是进行数字化运算处理的计算机这一技术设备并不是数字化的唯一设备，例如扫描仪、数码摄像机这些设备均是数字化运算不可或缺的设备，但并不能认为这些也属。于计算机之列。从国外立法来看，没有国家采取computerevidence，采用这种概念的学者在论述中也往往又兼用了其他的概念。

迪尔凯姆认为，研究事物之初，要从事物的外形去观察事物，这样更容易接触事物的本质，但却不可以在研究结束后，仍然用外形观察的结果来解释事物的实质。所以，“计算机证据”概念从事物外形上进行定义具有一定合理性，但是“计算机证据”概念未能归纳出数字化过程中形成的可以作为证明案件事实情况的证据共性，其不仅仅只是能够涵盖当前数字化过程中产生的大多数却不是全部的信息资料，而且在法律上也不能对将来出现的证据类型预留出弹性空间。

2、“电子证据”概念目前，采用“电子证据”者甚众，其存在各种各样的定义。有人认为：“电子证据，又称为计算机证据，是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。”[2]有人认为：“电子证据，是指以数字的形式保存在计算机存储器或外部存储介质中，能够证明案件真实情况的数据或信息。”[3]“电子证据是指以储存的电子化信息资料来证明案件真实情况的电子物品或电子记录，它包括视听资料和电子证据。”[4]加拿大明确采取了电子证据概念，在《统一电子证据法》（UniformElectronicEvidenceAct）的定义条款中规定，“电子证据，指任何记录于或产生于计算机或类似设备中的媒介中的资料，其可以为人或计算机或相关设备所读取或接收。”[5]

综合起来，各种电子证据的定义主要有这样两种：第一，狭义上的电子证据，等同于计算机证据概念，即自计算机或计算机外部系统中所得到的电磁记录物，此种内涵过于狭小，不能涵盖数字化过程中生成的全部证据，不如第二种定义合理。第二，广义上的电子证据，包括视听资料与计算机证据两种证据，在内容上包含了第一种定义，并且还包括我国诉讼法中原有的视听资料。但我们认为，这些定义中不仅所使用的“电子”一词不妥，而且所下定义亦为不妥，理由如下：

第一，将电子证据或者计算机证据定性为电磁记录物未免过于狭隘。虽然数字设备的整个运作过程一般由电子技术操控，各个构件以及构件相互之间以电子运动来进行信息传输，但是仍然不可以认为该种证据即为自电子运动过程中得到的资料。美国《统一电子交易法》2（5）中规定：“电子（electronic），是指含有电子的、数据的、磁性的、光学的、电磁的或类似性能的相关技术。”扩大解释了电子的语词内涵，使用各种不同的技术载体来表达扩大的电子语义，已经失去了“电子”一词的原义，原本意义上的电子只是其使用的“电子”概念中的一种技术而已，从而能够涵盖大多数此类证据。不过，既然如此，还不如直接使用能够涵盖这些技术特性的“数字”概念，在工具价值方面更有可取之处。加拿大《统一电子证据法》解释中解释之所以采取“电子”，“因为信息为计算机或类似设备所记录或存储”，但这个理由并不充分。并且接下来又承认有些数字信息（digitalform）未涵盖于本法，因为有其他的法律进行调整。第二，电子证据概念不能揭示此类证据的本质特征。电子运动只是数字化运算的手段，而非本质，并且也并不是所有数字设备的运算全都采取电子运动手段。进行数字化运算的计算机设备及其他数字设备的共同之处在于这些设备的运算均采取数字化方式，而非在于均采取电子运动手段。第三，不论是将视听资料这种已存的证据类型纳于电子证据中，还是将电子证据纳入视听资料中，会致使“电子证据”与我国诉讼法中的“视听资料”相混淆，而此类证据与视听资料证据的本质共性并不相同。视听资料中主要为录音、录像资料，其信息的存储以及传输等也都采取电子运动手段。录音、录像采取模拟信号方式，其波形连续；而在计算机等数字设备中，以不同的二进制数字组合代表不同的脉冲，表达不同信号，信息的存储、传输采取数字信号，其波形离散、不连续。二者的实现、表现、存储、转化都不相同。传统的电话、电视、录音、录像等都采取模拟信号进行通讯，这是视听资料的共性，而计算机与网络信息技术则采取数字化方式通信，这是数字化运算中生成的证据的共性，两者不同，不应混淆。

可见，狭义上的电子证据在外延上只能容纳数字化过程中产生的部分证据，失之过狭；广义上的电子证据确实能够在外延上容纳数字化过程中产生的全部证据，但却失之过宽，如将视听资料与计算机证据这两种差别极大的证据容于同一种证据类型中，将不得不针对两种证据进行规则的制定，从而导致同种证据类型的证据规则不相统一，很难建立起一个和谐有致的体系。

（二）数字证据①概念的内涵与外延我们认为，数字证据就是信息数字化过程中形成的以数字形式读写的能够证明案件事实情况的资料。

会计电算化的基本概念范文

关键词：计算机系统教学模块；计算思维；抽象；自动化

1背景

教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会在《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》中给出了计算机基础课程教学的4个教学模块，即①系统平台与计算环境，包括信息与社会、计算机系统以及计算机网络；②算法基础与程序设计；③数据管理与信息处理；④系统开发与行业应用[1]。尽管如此，大学计算机基础课程的教学内容到底应该包括哪些模块仍然莫衷一是。然而，无论哪所大学，无论从事计算机基础课程教学的教师秉持何种教学观念，计算机系统和算法基础与程序设计已是计算机基础课程教学中两个最主要的教学模块，这一点已经达成共识。

另一个共识是在大学计算机基础课程教学中要注重探索和培养学生的计算思维。目前，计算机基础教学中对计算思维探索与培养的侧重点基本放在基于问题求解的“算法基础与程序设计”教学模块上，在“计算机系统”教学模块中则体现较少，究其原因是算法、程序设计等软件教学方面的内容，与计算及问题求解的关系更为密切。若要将计算思维作为思维模式进行培养，则应将其贯穿于课程教学的全过程，那么，计算机系统教学模块也概莫能外――这句话可以从两方面进行解释，一是计算机系统教学模块内部要体现计算思维，二是计算机系统教学模块中的计算思维作为完整的计算思维过程链中的一环，甚至是最基础的一环，要为全过程、全方位的计算思维培养提供原理支撑。我们对计算机系统教学模块中的计算思维进行研究。

2计算机系统教学模块中的计算思维框架模型

算思维贯穿计算机系统模块教学的始终。计算思维应该是一条线，将计算机系统的核心知识点像串珍珠一样串起来，培养学生从机器本身和计算机科学家这两个思维角度理解计算机系统的底层运作机制；在此基础上，计算机是实现问题求解的手段，计算思维则是人类求解现实问题的一条途径[2]，是一种解决客观世界各种可计算问题的思维方法。

基于以上思路，我们将计算机系统教学的核心知识点概括为计算思维框架模型，如图1所示。结合该框架模型，我们对计算机系统中计算思维的本质和3种重要的计算思维进行归纳。

3计算机系统教学模块中计算思维的本质

计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的一系列思维活动的统称[2]，其本质是抽象和自动化，即在不同层面进行抽象并将这些抽象机器化或自动化。

对于客观世界中的某个可计算问题，要映射到计算机世界去求解，通常需要两个步骤：一是将待求解问题抽象为可计算的概念模型；二是对于概念世界中的概念模型，用物理的计算机世界来实现与求解。前者体现计算思维的本质之一――抽象化，后者反映计算思维的本质之二――自动化。

抽象是一种很好的管理复杂性事物的思维方法。好的抽象可以把一个几乎不可能管理的任务划分为两个可管理的部分：第一部分是有关抽象的定义和实现；第二部分是随时用这些抽象解决问题[3]。

“抽象的定义和实现”可以理解为领域内的、深刻反映外部世界的一些通用概念，在计算机系统教学中，就是指学生通过学习各个知识点来理解计算机系统的底层运作机制；“用这些抽象解决问题”意味着学生不能以客观世界的事物为起点开展思维，而应该以计算机系统中的抽象概念为起点分析待求解问题，包括用抽象概念代表待求解对象，用概念间的关系来代表待求解对象之间的关系。到此时，具体而复杂的现实问题被抽象为一个可计算问题，现实世界在抽象的计算机概念世界中得到再现。

“随时用这些抽象解决问题”意味着计算机要将抽象概念机器化、自动化。虽然计算机的计算能力日益强大，应用范围日益广泛，但是从本质上来说，计算机的基本功能很简单，即通过执行程序进行信息处理[4]。信息处理包含两方面的意思：一是构造求解问题的算法和程序；二是程序在机器层面的自动执行，即自动化。

抽象和自动化这两种重要的研究思维模式，对于用计算手段求解现实问题是非常有效的，能为其他的计算思维奠定基础，因此，教师在教学中要注重培养这两种思维模式。本质上来说，现实问题的计算和问题求解是不同层面的抽象以及抽象之后的自动化，这种抽象和自动化通过二进制思维、指令自动执行思维、程序自动运行思维3方面得以体现。

43种计算思维

4.1二进制思维

要将待解决问题表示成可计算的对象，就是要将该问题抽象为可描述的数学模型，并将可计算对象及其特性符号化，符号可以是数字、文本、图形图像、声音、视频等，统称为该对象的数据信息（包含数值性和非数值性）。计算机本质上是二进制（0、1）的世界，即可计算对象的数据信息都要表示成计算机可以处理的符号――0、1。在二进制的世界里，所有的二进制运算都可以用逻辑运算代替，而香农在题为《继电器和开关电路的符号分析》的论文中指出“由继电器、晶体管等电子元件组成的逻辑电路可以实现所有的逻辑运算；然后，再通过集成各种复杂的逻辑电路得到不同功能的硬件――处理器、内存储器、I/O设备，最后，在一定的体系结构下将这些硬件结合在一起，实现计算机的信息处理功能”。由此可见，从客观世界到计算机世界的纽带就是二进制（0、1）。

二进制思维是一种将客观事物符号化、符号二进制化、二进制电子化和电子集成化的思维过程，是一种非常重要的计算思维。教师在教学中要培养学生多从机器的思维（客观事物二进制化的抽象思维）和计算机科学家的思维（怎么实现二进制化，即二进制电子化和电子集成化的自动化思维）这两个角度学习及思考，这种代入感对于学生掌握计算机系统运行原理和培养学生的计算思维都有事半功倍的效果。

在教学实践中，为了培养学生的二进制抽象思维，可以采用事物编码的方法。第一步，利用二进制方式对事物进行编码，若用0001表示计算机类，则可用000101表示微型计算机类；第二步，利用编码方式表达事物之间的静态联系，如整体与部分的关系，若用0001010001表示一台微型计算机，则可用000101000110表示该计算机的第二颗CPU，由此，学生可利用二进制编码逐渐建立出一个符号化的静态世界；第三步，利用二进制编码方式表达事物之间的动态关系，如前述的“微型计算机第二颗CPU开始运行”这个概念，可以使用01000101000110表达，前面两位数“01”表示“开始运行”的操作码，后面12位数“000101000110”是操作数，由此，学生可以利用二进制符号化、抽象化地表达世间万物及其之间的关系，同时也能为后续计算机指令的表达方式作铺垫。这些步骤可以让学生深入理解机器是如何理解和表现世界的，从而切实了解机器思维。在将现实世界抽象为符号世界的基础上，我们继续探讨了计算机科学家们是如何从抽象的符号世界走向物理的电子世界的。

4.2指令自动执行思维

将待求解问题表示成可计算对象后，怎么基于计算手段来求解呢？问题的求解方案可以抽象为基本动作以及基本动作的各种组合所构成的动作序列，因此，我们将基于计算手段的求解方案的实现转换为对抽象的定义和抽象定义的自动化实现：①定义这些基本动作；②实现控制这些基本动作并按次序执行的机构。对这些基本动作的控制就是指令，为求解问题而将指令按一定次序进行组合就构成程序。程序（指令序列）经输入设备输入并存储在内存储器中，处理器从存储器中一条接一条地顺序读取并执行这些指令，以实现信息处理的功能。由此可见，计算机系统是根据程序来自动控制这些基本动作的执行，从而完成问题求解。人的任务是编制程序――将待求解问题转换为程序，通过程序运行达到解决问题的目的。

指令自动执行思维体现的是指令如何被表示、如何被存储以及如何被CPU（控制器和运算器）执行的基本思维。

教学实践中，通过二进制思维的培养，学生掌握了指令二进制表达方式的基础。在此基础上，一方面，教师可以通过图示、动作分解、寄存器状态再现、I/O分时动作等方法，重点分析指令表达及其存储、指令的自动执行等知识点，增强对学生指令自动执行思维的培养；另一方面，教师可以让学生利用DEBUG命令实验验证计算机指令的存储、执行以及结果，让学生切身体会指令自动执行的过程和效果。

4.3程序自动运行思维

指令自动执行思维是从微观角度思考指令与硬件的交互，再通过拓宽思维，从宏观角度思考程序借助操作系统与硬件的交互和自动运行。

操作系统是程序和硬件之间的接口，负责向应用程序提供简单一致的机制来控制复杂而原理各异的底层硬件设备[5]。这个简单一致的机制就是“抽象”，也是计算机管理硬件的关键。这些抽象主要包括文件、地址空间和进程，其中，文件是对I/O设备的抽象表示，它为程序创造了一个抽象的永久存储设备；地址空间是对内存和I/O设备的抽象表示，该概念为程序创造了一个抽象的独立的内存；进程则是对处理器、内存和I/O设备的抽象表示，进程概念创造了一个抽象的独占的处理器以运行程序。在此基础上，程序和硬件之间的交互以及自动运行主要是利用操作系统提供的、比实际硬件更方便使用的抽象来实现，包括程序及其数据被合并成一个文件并保存在I/O设备上，程序运行时，处理器将这个文件加载到“独立的”地址空间，然后该进程被“独立的”处理器执行。

程序自动运行思维体现的是在操作系统的协助下程序被硬件自动运行的思维。在教学实践中，我们一方面补充讲解计算机操作系统的必要内容，如文件系统管理、内存管理、进程管理等相关知识；另一方面t结合生活中的实际问题进行实验，如批处理文件的编写、文件I/O操作与NTFS文件系统的关系等。通过这些与日常学习生活非常贴近的知识和实验，学生不仅对操作系统和计算机硬件系统之间的协作有了更深入的理解，同时也培养了他们的程序自动执行思维。

指令自动执行和程序自动运行思维是一种构造性的问题求解思维，即一个问题的求解可以通过构造其算法和程序来解决，因此这两种思维对于培养学生利用算法和程序手段求解客观现实问题具有重要的意义。

5结语

计算机系统教学模块中计算思维的本质以及二进制思维、指令自动执行思维、程序自动运行思维3种计算思维可以让学生逐步理解计算机系统，并且让学生能够进行这些知识背后的思维训练，为学生形成抽象和应用自动化手段求解问题的思维模式提供重要支撑。我们所在的计算机系统教学组已经将这些计算思维应用到实际教学中，并编写了支撑计算思维教学的教材，即将由清华大学出版社出版。

计算思维作为一种解决客观世界各种可计算问题的思维方法，在计算学科中还有很多应用。教师要挖掘并传授这些思维，学生则要掌握这些思维并将这些思维与自己的专业研究对象结合起来，从而形成一种应用计算手段求解问题的创新性思维，这种思维的培养也必将对专业人才在未来进行创造性研究产生深远影响。

参考文献：

[1]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，2012：9-10.

[2]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007，3（11）：83-85.

[3]TanenbaumAS.现代操作系统[M].3版.北京：机械工业出版社，2009：2-3.