计算科学
传统的科学研究手段有理论研究和实验研究，计算则是两种研究中的一个辅助手段。随着计算技术和计算机技术的迅速发展，计算已上升为科学研究的另一种手段，它直接并有效地位科学研究服务，计算已经与理论研究和实验手段一起成为科学研究的三大支柱，并形成了理论科学、实验科学和计算科学，推动着人类文明进步和科技的发展。
计算科学（Computational Science）又称为科学计算，是一种与数学建模、定量分析方法以及利用计算机来分析和解决科学问题的研究领域。是运用高性能计算预测和了解客观世界物质运动或复杂现象演化规律的科学，它包括数值模拟、工程仿真、高效计算机系统和应用软件等。
目前，计算科学已经成为科学技术发展和重大工程设计中具有战略意义的研究手段，以计算为主要方法来寻求科学发现已成为许多科学研究领域必不可少的研究工具。它与传统的理论研究和实验研究一起，成为促进重大科学发现和科技发展的战略技术支撑技术，是提高国家自主创新能力和核心竞争力的关键技术之一。包括美国在内的西方发达国家一直将计算科学视为关系国家命运的国家战略给与了高度重视，他们认为：21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前言研究都有可能通过先进的计算技术和计算科学得到解决。
计算科学的发展形成了计算学科，来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论和自动计算机器。计算学科主要系统研究描述和变换信息的算法过程，包括算法过程的理论、分析、设计、效率、实现和应用等。其核心是：问题能否被形式化描述，问题是否是可计算的。
随着计算学科的发展，出现了许多与计算有关的应用领域，如：计算物理、计算化学、计算生物、计算体育、计算摄影，以及普适计算、服务计算、移动计算、云计算等。
科学思维
科学思维（Scientific Thinking）是指理论认识及其过程，即经过感性阶段获得的大量材料，通过整理和改造，形成概念、判断和推理，以便反映事物的本质和规律。
科学思维是指人脑对自然界中事物的本质属性、内在规律及自然界中事物之间的联系和相互关系所做的有意识的、概括的、间接的和能动的反映，该反映以科学知识和经验为媒介，体现为对多变量因果系统的信息加工过程。也就是说，科学思维是人脑对科学信息加工的一种活动。从人类认识世界和改造世界的思维方式出发，科学思维又可分为理论思维、实验思维和计算思维三种。
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