王荣良：计算思维的工程特征分析与CDIO教学模式应用探索

王荣良在《计算思维的工程特征分析与CDIO教学模式应用探索》一文中提出，计算思维是一种理性的、解决问题的思维。这种思维在计算机工程活动中扮演着至关重要的角色。然而，传统的计算机教育往往过于注重理论知识的传授，忽视了对学生实践能力和创新思维的培养。为了解决这一问题，王荣良引入了CDIO教学模式，为计算思维的培养开辟了一条新的道路。

CDIO模式由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等多所高校共同研发，代表了国际工程教育改革的最新成果。CDIO是Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实现）和Operate（运作）四个英文单词的缩写，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生在实践与理论课程有机结合的教学中，以主动、实践的方式学习工程。这种模式的核心理念是“基于项目的教育和学习”，强调让学生在真实的工程情境中，一边学习基础理论知识，一边通过构思、设计、实现和运作提高动手实践能力。

将CDIO模式应用于计算思维的培养，可以有效弥补传统计算机教育的不足。首先，CDIO模式强调以项目为载体，让学生在解决实际问题的过程中培养计算思维。例如，学生可以参与一个完整的软件开发项目，从需求分析、系统设计到编码实现和测试运行，全程参与并承担具体任务。在这个过程中，学生不仅能够学习到计算机科学的基础知识，更重要的是能够培养抽象思维、算法设计、系统优化等核心计算思维能力。

其次，CDIO模式注重培养学生的综合能力。它将工程型毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面。这种全面的能力培养体系与计算思维的多维度特征相契合。例如，个人能力中的问题解决能力、批判性思维能力，以及人际团队能力中的沟通协作能力，都是计算思维的重要组成部分。

再者，CDIO模式强调主动学习和经验学习。它要求学生在学习过程中积极参与，通过亲身体验来理解和掌握知识。这种学习方式能够激发学生的学习兴趣，培养他们的创新精神和实践能力，这些都是计算思维培养的关键要素。

最后，CDIO模式的评估体系也为计算思维的培养提供了有效的反馈机制。它要求对学生的基本个人能力、人际能力、产品构建能力以及学科知识进行全面考核，这种多维度的评估方式能够全面反映学生计算思维的发展水平，为教师的教学改进提供依据。

将CDIO模式应用于中小学计算思维教育，具有广阔的前景。通过项目化学习，可以让学生在解决实际问题的过程中逐步建立计算思维。例如，可以设计一些与日常生活相关的编程项目，如制作简单的游戏或应用程序，让学生在实践中学习算法设计、逻辑推理等核心概念。同时，CDIO模式强调的团队合作和沟通能力培养，也符合当前教育改革的方向，有助于培养学生的综合素质。

然而，将CDIO模式应用于中小学教育也面临一些挑战。首先，需要教师具备较高的专业素养和教学能力。其次，需要学校提供相应的软硬件设施支持。再者，还需要建立科学的评价体系，以确保教学效果。尽管如此，CDIO模式为计算思维的培养提供了一种新的思路和方法，值得在教育实践中进一步探索和完善。

总的来说，王荣良提出的将CDIO模式应用于计算思维培养的思路，为计算机教育改革指明了一个新的方向。通过这种以项目为载体、注重实践和综合能力培养的教学模式，有望培养出更多具有创新精神和实践能力的计算思维人才，为我国的科技创新和产业升级提供有力的人才支撑。