田原

摘要：項(xiàng)目式技能競(jìng)賽訓(xùn)練對(duì)中職學(xué)生計(jì)算思維的影響課題的研究，主要是為了解決在中職學(xué)校參加全國(guó)職業(yè)院校技能大賽計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修與數(shù)據(jù)恢復(fù)賽項(xiàng)日常中遇到的問(wèn)題，改進(jìn)訓(xùn)練方法，進(jìn)一步提高該項(xiàng)目的競(jìng)賽成績(jī)，使學(xué)生進(jìn)一步理解使用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題和專(zhuān)業(yè)問(wèn)題中的思路和方法，同時(shí)具備將競(jìng)賽操作能力真正回歸實(shí)際，全面提升學(xué)生的計(jì)算思維，梳理、調(diào)整和完善該競(jìng)賽項(xiàng)目的知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程體系，研究和探索項(xiàng)目式技能競(jìng)賽訓(xùn)練理論在計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修與數(shù)據(jù)恢復(fù)賽項(xiàng)相關(guān)課程中的具體實(shí)踐，探索在學(xué)生探究學(xué)習(xí)訓(xùn)練的過(guò)程中對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的作用和效果。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；項(xiàng)目式；技能訓(xùn)練

一、前言

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已影響人們生活的方方面面。作為三大科學(xué)思維（理論思維、實(shí)驗(yàn)思維和計(jì)算思維）之一的計(jì)算思維，也應(yīng)該像計(jì)算、書(shū)寫(xiě)一樣成為每個(gè)人必備的基本技能。在這個(gè)時(shí)代下成長(zhǎng)的在校中職學(xué)生無(wú)論是在學(xué)習(xí)中還是在生活中都離不開(kāi)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生成熟的計(jì)算思維、強(qiáng)大的動(dòng)手能力和開(kāi)放的創(chuàng)新能力也順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的要求。圖靈獎(jiǎng)得主艾茲格·迪科斯徹（Edsger Dijkstra）說(shuō)：“我們的思維方式和思維習(xí)慣受我們所使用的工具影響，從而也會(huì)對(duì)我們的思維能力產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[1]。”在教學(xué)活動(dòng)中，除計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生外也有很多其他專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要用計(jì)算思維解決問(wèn)題，計(jì)算思維對(duì)數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物、教育學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等其他學(xué)科也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。人們使用計(jì)算方法和模型能夠解決問(wèn)題的求解和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算思維的啟發(fā)式推理能夠解決不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度問(wèn)題，從而大大提高各學(xué)科研究的效率。由此可知在新時(shí)代背景下學(xué)生的生存和發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

二、項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式的含義

項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式是在項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，以項(xiàng)目小組為單位，通過(guò)交流與合作共同聚焦項(xiàng)目、完成項(xiàng)目任務(wù)的新型技能訓(xùn)練模式。項(xiàng)目式訓(xùn)練模式在技能訓(xùn)練理念、訓(xùn)練目標(biāo)、訓(xùn)練過(guò)程和訓(xùn)練方式方法等方面與傳統(tǒng)訓(xùn)練模式存在明顯差異[2]。項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式注重實(shí)踐性和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，在訓(xùn)練過(guò)程中，教師擔(dān)當(dāng)“引導(dǎo)者”和“組織者”的角色，整個(gè)訓(xùn)練模式以學(xué)生為主體，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作，能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)踐操作有效結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；以項(xiàng)目小組為中心，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)和收獲。

項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式在日常的技能訓(xùn)練中融入項(xiàng)目教學(xué)法，能夠使得繁復(fù)枯燥的技能訓(xùn)練變得更加有趣，提高學(xué)生的訓(xùn)練興趣和熱情。在訓(xùn)練指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，鼓勵(lì)相同或相似訓(xùn)練項(xiàng)目的學(xué)生組成訓(xùn)練小組協(xié)作訓(xùn)練，從而通過(guò)學(xué)生的自我探索和互相協(xié)助，將技能訓(xùn)練過(guò)程中需要的理論知識(shí)融會(huì)貫通到技能操作當(dāng)中，提高學(xué)生在訓(xùn)練項(xiàng)目上的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。同時(shí)指導(dǎo)教師也需要適時(shí)轉(zhuǎn)變角色，跳出原有的模式圈，從單純的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生訓(xùn)練過(guò)程中的引導(dǎo)者和評(píng)價(jià)者，從全程參與者變?yōu)檫m度旁觀者，可以讓訓(xùn)練指導(dǎo)教師更好地發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練中的問(wèn)題，從而更好地解決問(wèn)題，提高訓(xùn)練效率，提升訓(xùn)練效果。

三、計(jì)算思維的含義

美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真教授于2006年3月在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊Communicationsofthe ACM上給出并定義了計(jì)算思維。周教授提出的計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念解決問(wèn)題、理解人類(lèi)行為的思維活動(dòng)[3]。人們能夠在解決問(wèn)題時(shí)抽象而清晰地將待求解問(wèn)題和解決問(wèn)題的方案借助信息處理來(lái)實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)培養(yǎng)計(jì)算思維提高人們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

在教育部頒發(fā)的《中等職業(yè)學(xué)校信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年版）》中，計(jì)算思維被定義為一種解決問(wèn)題的活動(dòng)，其解決問(wèn)題的方法是由個(gè)體通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思維來(lái)界定問(wèn)題、抽象問(wèn)題、給問(wèn)題建模，并組織數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的遷移并將其解決[4][5]。

四、基于計(jì)算思維的項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式

在技能訓(xùn)練的過(guò)程中，傳統(tǒng)的模式下只是針對(duì)技能知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練，并不需要刻意的強(qiáng)調(diào)和要求其他的元素；而基于計(jì)算思維的項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式，在訓(xùn)練的整個(gè)過(guò)程都必須考慮計(jì)算思維這個(gè)元素，訓(xùn)練的每個(gè)步驟也都要受到計(jì)算思維的影響，它是要貫穿于整個(gè)項(xiàng)目式技能訓(xùn)練的過(guò)程。這種訓(xùn)練模式可以分為以下4個(gè)步驟，如圖1所示。

第一，創(chuàng)設(shè)情境：創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，引出項(xiàng)目問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。將日常的技能訓(xùn)練按照知識(shí)點(diǎn)根據(jù)日常的真實(shí)情境劃分為多個(gè)項(xiàng)目，可以讓訓(xùn)練的學(xué)生更好地理解訓(xùn)練的內(nèi)容，從而激發(fā)學(xué)生的訓(xùn)練興趣，提高學(xué)生的訓(xùn)練熱情。在劃分的過(guò)程中結(jié)合計(jì)算思維的元素，強(qiáng)調(diào)在特定的情境下對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析，使得設(shè)定的情境可以變理想化數(shù)據(jù)為現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例，更有利于參加訓(xùn)練的學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的遷移。

第二，分解項(xiàng)目：在計(jì)算思維的引領(lǐng)下分析項(xiàng)目，并將復(fù)雜的項(xiàng)目問(wèn)題分解為幾個(gè)簡(jiǎn)單的單元任務(wù)，降低訓(xùn)練難度；同時(shí)為參加訓(xùn)練的學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，引導(dǎo)他們制作任務(wù)分解表和故障分析表，引導(dǎo)學(xué)生制訂詳細(xì)的項(xiàng)目訓(xùn)練計(jì)劃。從而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，逐步推進(jìn)的過(guò)程能夠更好地調(diào)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維能力。

第三，項(xiàng)目實(shí)施：在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，指導(dǎo)教師應(yīng)該創(chuàng)造充分的機(jī)會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行自助探究，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)化單元任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生的計(jì)算思維能力，找出蘊(yùn)含的規(guī)律，充分尊重訓(xùn)練學(xué)生的自我成長(zhǎng)，促進(jìn)和培養(yǎng)他們自覺(jué)主動(dòng)地學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力和合作探究、相互促進(jìn)的學(xué)習(xí)氛圍從而制定詳細(xì)的訓(xùn)練實(shí)施方案。在學(xué)生自主完成的過(guò)程中給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膸椭椭笇?dǎo)，使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，力求達(dá)到觸類(lèi)旁通的效果，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，確保知識(shí)有效性。

第四，總結(jié)評(píng)價(jià)：當(dāng)技能訓(xùn)練的學(xué)生掌握并消化了相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容之后，指導(dǎo)教師可以對(duì)項(xiàng)目的完成過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)當(dāng)次訓(xùn)練進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)，并對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)，并提出擴(kuò)展性的問(wèn)題讓學(xué)生在訓(xùn)練的過(guò)程中運(yùn)用已掌握的知識(shí)和方法進(jìn)行反思和拓展，以便學(xué)生更好地將本項(xiàng)目訓(xùn)練中獲得的技能遷移到其他問(wèn)題的解決中[6]。

五、基于計(jì)算思維的項(xiàng)目式技能訓(xùn)練案例

筆者以中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生參加全國(guó)職業(yè)院校技能大賽計(jì)算機(jī)檢測(cè)維修與數(shù)據(jù)恢復(fù)賽項(xiàng)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)為例，根據(jù)前文所提出的基于計(jì)算思維的項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式，對(duì)日常的技能訓(xùn)練進(jìn)行實(shí)踐探究，力圖將計(jì)算思維元素貫穿訓(xùn)練的始終。筆者以其中的修復(fù)移動(dòng)硬盤(pán)中丟失的文件這個(gè)知識(shí)點(diǎn)為例，讓參與競(jìng)賽的學(xué)生能夠理解并掌握知識(shí)點(diǎn)，然后由指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)，厘清思路，分析題目，最終把這一知識(shí)點(diǎn)消化并運(yùn)用到后面的訓(xùn)練中去。

（一）創(chuàng)設(shè)情境

如恢復(fù)移動(dòng)硬盤(pán)中丟失的文件的問(wèn)題，指導(dǎo)教師可以將之設(shè)定為：小明的寒假作業(yè)里有一項(xiàng)任務(wù)為制作一張介紹祖國(guó)風(fēng)光的手抄報(bào)，在制作的過(guò)程中他突然想起三年前去外婆家里玩的時(shí)候拍的故宮的照片可以作為素材使用。于是他拿出存放照片都移動(dòng)硬盤(pán)插到電腦上，可是由于小明操作太快，不小心把存放照片的分區(qū)給格式化了，小明趕緊給學(xué)數(shù)據(jù)恢復(fù)的表哥阿誠(chéng)打電話求救。

這個(gè)例子對(duì)于參加訓(xùn)練的學(xué)生而言，明顯帶有計(jì)算思維的色彩，讓學(xué)生充分了解故障產(chǎn)生的原因，從現(xiàn)實(shí)生活入手，利用常見(jiàn)的故障現(xiàn)象激起學(xué)生的探究意愿，讓學(xué)生從思想層面上接受這個(gè)新知識(shí)，積極投入的技能訓(xùn)練中去。

（二）分解項(xiàng)目

在分析的過(guò)程中，學(xué)生在對(duì)照課本知識(shí)的基礎(chǔ)上，得出常見(jiàn)的移動(dòng)硬盤(pán)有FAT32、NTFS和exFAT三種分區(qū)類(lèi)型，不同分區(qū)類(lèi)型的文件的恢復(fù)方法不一樣。具體流程如圖2所示。

由于修復(fù)三種分區(qū)類(lèi)型的文件丟失都是學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)，因此指導(dǎo)教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生將項(xiàng)目分解為3個(gè)任務(wù)進(jìn)行訓(xùn)練。任務(wù)一為制作相應(yīng)的故障盤(pán)并做好相應(yīng)的備份，為后面的訓(xùn)練做好準(zhǔn)備；任務(wù)二為根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)文件的恢復(fù)；任務(wù)三為總結(jié)歸納故障修復(fù)過(guò)程，撰寫(xiě)任務(wù)報(bào)告。

同時(shí)，在分解項(xiàng)目的過(guò)程中，引導(dǎo)參加訓(xùn)練的學(xué)生根據(jù)自己對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)掌握程度，制定適合自身的任務(wù)進(jìn)度表和故障分析表。這個(gè)過(guò)程同樣具有明顯的計(jì)算思維色彩，它可以讓學(xué)生從自身層面出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的分析解決問(wèn)題能力，從而進(jìn)一步培養(yǎng)他們的計(jì)算思維能力。

（三）項(xiàng)目實(shí)施

在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，指導(dǎo)教師需要根據(jù)學(xué)生訓(xùn)練的進(jìn)度和對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握程度，適時(shí)適量給予學(xué)生相關(guān)的微課和視頻，并結(jié)合分解項(xiàng)目時(shí)制定的任務(wù)進(jìn)度表對(duì)任務(wù)的完成進(jìn)度進(jìn)行微調(diào)。同時(shí)積極引導(dǎo)訓(xùn)練的學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與指導(dǎo)教師之間就相關(guān)學(xué)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行討論，充分引導(dǎo)訓(xùn)練學(xué)生培養(yǎng)計(jì)算思維，通過(guò)頭腦風(fēng)暴等方式關(guān)聯(lián)和貫通相關(guān)理論知識(shí)，將理論聯(lián)系實(shí)踐、將理論融匯到實(shí)踐中，從而達(dá)到“從做中學(xué)，在學(xué)中做”的訓(xùn)練效果。

在充分學(xué)習(xí)分區(qū)類(lèi)型中不同文件的特點(diǎn)及相關(guān)參數(shù)的表示內(nèi)容后，學(xué)生完全有能力應(yīng)對(duì)該類(lèi)故障的修復(fù)，同時(shí)還可以很好地做到“舉一反三”，將知識(shí)和技能遷移到類(lèi)似的硬盤(pán)故障中去。

（四）總結(jié)評(píng)價(jià)

在總結(jié)評(píng)價(jià)的過(guò)程中，指導(dǎo)教師可以組織參加訓(xùn)練的學(xué)生進(jìn)行演示和互評(píng)，由學(xué)生從他們自身的角度對(duì)其他同學(xué)的訓(xùn)練過(guò)程提出問(wèn)題和改進(jìn)意見(jiàn)，并由指導(dǎo)教師再針對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，并提出擴(kuò)展性的問(wèn)題，讓學(xué)生在訓(xùn)練的過(guò)程中運(yùn)用已掌握的知識(shí)和方法進(jìn)行反思和拓展。訓(xùn)練的學(xué)生再根據(jù)各方意見(jiàn)總結(jié)和優(yōu)化自身的訓(xùn)練，從而提高學(xué)生的計(jì)算思維。

六、結(jié)語(yǔ)

本研究基于計(jì)算思維相關(guān)理論和項(xiàng)目式技能訓(xùn)練模式相關(guān)理論，在研究的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)學(xué)生興趣愛(ài)好的了解，對(duì)內(nèi)容和案例加以調(diào)整，適度結(jié)合學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)，設(shè)計(jì)合理的技能競(jìng)賽訓(xùn)練案例，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以培養(yǎng)學(xué)生成為訓(xùn)練主體，自主對(duì)所學(xué)知識(shí)加以探究，涉及訓(xùn)練手段、訓(xùn)練方式、訓(xùn)練內(nèi)容、考核方式等諸多方面的變化甚至顛覆。探究教師和學(xué)生在競(jìng)賽訓(xùn)練過(guò)程中地位的轉(zhuǎn)化，規(guī)劃合理的考核評(píng)價(jià)方式，重新設(shè)定技能競(jìng)賽訓(xùn)練內(nèi)容和技能競(jìng)賽訓(xùn)練案例。

參考文獻(xiàn)

[1]唐培和，等.計(jì)算思維——計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015：16-19.

[2]丁世強(qiáng)，王平升，趙可云，等.面向計(jì)算思維能力發(fā)展的項(xiàng)目式教學(xué)研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2020，30（09）：49-55.

[3]Wing J M：Computational thinking：What and why？[EB/OL].https：//www.cs.cmu.edu/～CompThink/resources/TheLinkWing.pdf，2019-10-18.

[4]教育部辦公廳.中等職業(yè)學(xué)校信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年版）[Z].2019.12.20

[5][5]蔡麗景.提升中職生信息技術(shù)核心素養(yǎng)，助力職教發(fā)展[J].新教育，2022（19）：80-81.

[6]劉炎火，田鈞.“一學(xué)二練三優(yōu)化”模式的實(shí)踐與研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2022，18（13）：157-158+174.

基金項(xiàng)目：本文為1.廈門(mén)市第二期中等職業(yè)學(xué)校學(xué)科帶頭人2021年度課題“項(xiàng)目式技能競(jìng)賽訓(xùn)練對(duì)中職學(xué)生計(jì)算思維的影響”（課題編號(hào)：XMXDKT202104020）成果；2.廈門(mén)市中職計(jì)算機(jī)劉炎火名師工作室課題：“一學(xué)二練三優(yōu)化”技能學(xué)習(xí)模式研究與實(shí)踐成果

作者單位：集美工業(yè)學(xué)校