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计算机学科一个新知识框架 Peter J．Denning(主席)Douglas E.Comer，David Gries, Michael C．Mulder,A1len Tucker,A.Joe Turner，and Paul R．Young 摘要:?这是计算机科学核心攻关组的最后报告。它给出计算机学科一个新知识框架，和计算课程的一个新基础。本报告已经过美计算机协会(ACM)教育委员会认可并批准发行。 ? 本文结构： 1 引言??? 2 2 攻关组的任务??? 2 3 学科形态(Paradigms)??? 3 4 程序设计的作用???4 5 计算的描述??? 5 5.1 要求??? 5 5.2 简短的定义??? 6 5.3 划分为分支领域??? 6 5.4 分支领域的进一步研究??? 7 6 课程模型??? 7 6.1 学科能力的培养??? 7 6.2 终身学习??? 8 7 导引性课程系列??? 8 7.1 预备知识??? 9 7.2 模块的组织??? 9 8 实验室??? 10 9 资格审查??? 12 10 结论??? 12 11 附录计算科学作为一个学科的定义??? 12 一算法和数据结构??? 14 二、程序设计语言 ???16 三、体系结构??? 17 四、数值和符号计算??? 18 五、操作系统??? 19 六、软件方法学和工程??? 21 七、数据库和信息检索系统??? 22 八、人工智能和机器人学??? 24 九、人机通信??? 25 12 致谢??? 26 13 参考文献??? 27 1 引言 ? ???? 美国计算机协会(ACM)已成立42 年了，但一场老问题的争论仍在继续。计算机科学是科学还是工程学科?或者只是一门技术、一个计算商品的研制者和销售者?学科的智力本质是什么?它将持续兴旺下去或者在我们的下一代衰落下去?计算机科学和工程目前的核心课程是否反映了这一领域?怎样把理论和实验室的工作集成在计算课程中?各核心课程培养计算方面的能力吗? ??? 我们建议一种面向技术的学科描述，其基础是数学和工程。例如，我们把算法当作最基本的研究对象，而程序设计和硬件设计则当作正要的研究活动。认为计算机科学等于程序设计的观点在我们的许多课程里是很占上风的。导引性的课程是程序设计，程序设计技术安排在各核心课程中，而科学则在选修课中。这外观点阻止了重新组织各课程的进展，使心怀大志的最好的学生远离我们而去。它拒绝了一条统一的途径，以便把实验的和理论的计算机科学集成为课程的有机组成部分。 ??? 今天，本领域已经足够成熟，使我们能用新的水到渠成的方式来描述它的知识本质。这在计算机科学与工程博士单位评审部的领导者们1984 年7 月在犹他州召开的会议上进行了讨论。这一讨论及其他类似的讨论推动ACM 和 IEEE 计算机学会组成攻关组去开创 新途径。1985 年春，ACM 总裁Adele Goldberg 和ACM 教育委员会主席 Robert Aiken 在IEEE计算机学会热心合作之下，任命了这个计算机科学核心攻关组。同时，计算机学会在ACM 的热心合作下，组成了计算机实验工作攻关组。 ??? 我们希望，本报告所反映的核心攻关组的工作能产生比预定更多的效益。有了对本学科的核心的共同的认识，就能理顺利协调这两个学会发展行各分支学科和课题的进程。本报告可以作为进一步讨论计算机科学与工程作为一个专业的基础，刺激中学计算课程的提高，导致更大范围地承认计算科学是?个学科。 我们的目的是创造一个关于本领域的新的思想方法。希经把一般性的议论融入学科的性质，寻求一个框架，但不是一个清单、一个导引，而不是一道命令。我们希望你采纳这一框架，并使之适合你自身的情况。我们高兴地介绍本学科的新的知识框架和各课程的新基础。 ? 2 攻关组的任务 ? ??? 攻关组接受了三项任务： ??? (1)给出计算机科学的描述，该描述要强调基本问题及已有的重要成就。这个定义必须确认，本领域在不断变化，现在说的不过是持续进步过程中抢拍的一个镜头。 ??? (2)提出计算机科学的教学规范。该规范要符合传统的科学标准，强调本学科能力的培养，并且把理论、实验相设计紧密地结合在一起。 ??? (3)基于课程模型和学科描述，详尽地给出计算机科学导引性课程系列的一个例子。 ?? ??我们当即把我们的任务扩展到包括计算机科学与汁算机工程，因为这两个领域的核心材料没有基本区别。区别仅表现在处理这些核心材料的方式不同：计算机科学注重分析和抽象；计算机工程注重抽象和设计。这里，计算学科(discipline of computing)一词用来包括计算机科学和工程。 ???? 有两件重要的事情没有包括在攻关组的任务之内。第一，本报告的课程推荐只列出了导引性的课程序列，末涉及整个核心课程的设计这