田原

摘要：項目式技能競賽訓練對中職學生計算思維的影響課題的研究，主要是為了解決在中職學校參加全國職業(yè)院校技能大賽計算機檢測維修與數(shù)據(jù)恢復賽項日常中遇到的問題，改進訓練方法，進一步提高該項目的競賽成績，使學生進一步理解使用計算機解決實際問題和專業(yè)問題中的思路和方法，同時具備將競賽操作能力真正回歸實際，全面提升學生的計算思維，梳理、調整和完善該競賽項目的知識結構和課程體系，研究和探索項目式技能競賽訓練理論在計算機檢測維修與數(shù)據(jù)恢復賽項相關課程中的具體實踐，探索在學生探究學習訓練的過程中對學生計算思維的作用和效果。

關鍵詞：計算思維；項目式；技能訓練

一、前言

隨著計算機科學與技術的發(fā)展，計算機的應用已影響人們生活的方方面面。作為三大科學思維（理論思維、實驗思維和計算思維）之一的計算思維，也應該像計算、書寫一樣成為每個人必備的基本技能。在這個時代下成長的在校中職學生無論是在學習中還是在生活中都離不開利用計算機解決問題，培養(yǎng)學生成熟的計算思維、強大的動手能力和開放的創(chuàng)新能力也順應了時代發(fā)展的要求。圖靈獎得主艾茲格·迪科斯徹（Edsger Dijkstra）說：“我們的思維方式和思維習慣受我們所使用的工具影響，從而也會對我們的思維能力產生深遠影響[1]?！痹诮虒W活動中，除計算機專業(yè)的學生外也有很多其他專業(yè)的學生需要用計算思維解決問題，計算思維對數(shù)學、化學、生物、教育學、經(jīng)濟學等其他學科也產生深遠的影響。人們使用計算方法和模型能夠解決問題的求解和系統(tǒng)的設計，通過計算思維的啟發(fā)式推理能夠解決不確定情況下的規(guī)劃、學習和調度問題，從而大大提高各學科研究的效率。由此可知在新時代背景下學生的生存和發(fā)展離不開計算思維能力的培養(yǎng)。

二、項目式技能訓練模式的含義

項目式技能訓練模式是在項目任務驅動下，以項目小組為單位，通過交流與合作共同聚焦項目、完成項目任務的新型技能訓練模式。項目式訓練模式在技能訓練理念、訓練目標、訓練過程和訓練方式方法等方面與傳統(tǒng)訓練模式存在明顯差異[2]。項目式技能訓練模式注重實踐性和體驗式學習，在訓練過程中，教師擔當“引導者”和“組織者”的角色，整個訓練模式以學生為主體，鼓勵學生自主學習、小組協(xié)作，能夠將理論知識與實踐操作有效結合，培養(yǎng)學生自主學習的能力以及分析問題和解決問題的能力；以項目小組為中心，潛移默化地培養(yǎng)學生的責任感和團隊協(xié)作能力，強調體驗和收獲。

項目式技能訓練模式在日常的技能訓練中融入項目教學法，能夠使得繁復枯燥的技能訓練變得更加有趣，提高學生的訓練興趣和熱情。在訓練指導教師的引導下，鼓勵相同或相似訓練項目的學生組成訓練小組協(xié)作訓練，從而通過學生的自我探索和互相協(xié)助，將技能訓練過程中需要的理論知識融會貫通到技能操作當中，提高學生在訓練項目上的綜合能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。同時指導教師也需要適時轉變角色，跳出原有的模式圈，從單純的知識傳授者轉變?yōu)閷W生訓練過程中的引導者和評價者，從全程參與者變?yōu)檫m度旁觀者，可以讓訓練指導教師更好地發(fā)現(xiàn)訓練中的問題，從而更好地解決問題，提高訓練效率，提升訓練效果。

三、計算思維的含義

美國卡內基·梅隆大學的周以真教授于2006年3月在美國計算機權威期刊Communicationsofthe ACM上給出并定義了計算思維。周教授提出的計算思維是運用計算機科學基礎概念解決問題、理解人類行為的思維活動[3]。人們能夠在解決問題時抽象而清晰地將待求解問題和解決問題的方案借助信息處理來實現(xiàn)，并通過培養(yǎng)計算思維提高人們分析問題、解決問題的能力。

在教育部頒發(fā)的《中等職業(yè)學校信息技術課程標準（2020年版）》中，計算思維被定義為一種解決問題的活動，其解決問題的方法是由個體通過運用計算機科學領域的思維來界定問題、抽象問題、給問題建模，并組織數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)問題的遷移并將其解決[4][5]。

四、基于計算思維的項目式技能訓練模式

在技能訓練的過程中，傳統(tǒng)的模式下只是針對技能知識點進行訓練，并不需要刻意的強調和要求其他的元素；而基于計算思維的項目式技能訓練模式，在訓練的整個過程都必須考慮計算思維這個元素，訓練的每個步驟也都要受到計算思維的影響，它是要貫穿于整個項目式技能訓練的過程。這種訓練模式可以分為以下4個步驟，如圖1所示。

第一，創(chuàng)設情境：創(chuàng)設真實的問題情境，引出項目問題，激發(fā)學生的學習動機。將日常的技能訓練按照知識點根據(jù)日常的真實情境劃分為多個項目，可以讓訓練的學生更好地理解訓練的內容，從而激發(fā)學生的訓練興趣，提高學生的訓練熱情。在劃分的過程中結合計算思維的元素，強調在特定的情境下對項目進行分析，使得設定的情境可以變理想化數(shù)據(jù)為現(xiàn)實生活實例，更有利于參加訓練的學生對知識點的遷移。

第二，分解項目：在計算思維的引領下分析項目，并將復雜的項目問題分解為幾個簡單的單元任務，降低訓練難度；同時為參加訓練的學生提供相關的學習資料，引導他們制作任務分解表和故障分析表，引導學生制訂詳細的項目訓練計劃。從而培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，逐步推進的過程能夠更好地調動訓練學生的計算思維能力。

第三，項目實施：在項目實施的過程中，指導教師應該創(chuàng)造充分的機會讓學生進行自助探究，引導學生細化單元任務，啟發(fā)學生的計算思維能力，找出蘊含的規(guī)律，充分尊重訓練學生的自我成長，促進和培養(yǎng)他們自覺主動地學習新知識的能力和合作探究、相互促進的學習氛圍從而制定詳細的訓練實施方案。在學生自主完成的過程中給予學生適當?shù)膸椭椭笇?，使學生在有限的時間內完成任務，力求達到觸類旁通的效果，提高學生學習效率，確保知識有效性。

第四，總結評價：當技能訓練的學生掌握并消化了相應的知識點的內容之后，指導教師可以對項目的完成過程進行評價、對當次訓練進行總結性評價，并對項目進行總結，并提出擴展性的問題讓學生在訓練的過程中運用已掌握的知識和方法進行反思和拓展，以便學生更好地將本項目訓練中獲得的技能遷移到其他問題的解決中[6]。

五、基于計算思維的項目式技能訓練案例

筆者以中等職業(yè)學校學生參加全國職業(yè)院校技能大賽計算機檢測維修與數(shù)據(jù)恢復賽項相關知識點為例，根據(jù)前文所提出的基于計算思維的項目式技能訓練模式，對日常的技能訓練進行實踐探究，力圖將計算思維元素貫穿訓練的始終。筆者以其中的修復移動硬盤中丟失的文件這個知識點為例，讓參與競賽的學生能夠理解并掌握知識點，然后由指導教師對學生加以引導，厘清思路，分析題目，最終把這一知識點消化并運用到后面的訓練中去。

（一）創(chuàng)設情境

如恢復移動硬盤中丟失的文件的問題，指導教師可以將之設定為：小明的寒假作業(yè)里有一項任務為制作一張介紹祖國風光的手抄報，在制作的過程中他突然想起三年前去外婆家里玩的時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硬盤插到電腦上，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，小明趕緊給學數(shù)據(jù)恢復的表哥阿誠打電話求救。

這個例子對于參加訓練的學生而言，明顯帶有計算思維的色彩，讓學生充分了解故障產生的原因，從現(xiàn)實生活入手，利用常見的故障現(xiàn)象激起學生的探究意愿，讓學生從思想層面上接受這個新知識，積極投入的技能訓練中去。

（二）分解項目

在分析的過程中，學生在對照課本知識的基礎上，得出常見的移動硬盤有FAT32、NTFS和exFAT三種分區(qū)類型，不同分區(qū)類型的文件的恢復方法不一樣。具體流程如圖2所示。

由于修復三種分區(qū)類型的文件丟失都是學生應該掌握的知識點，因此指導教師順勢引導學生將項目分解為3個任務進行訓練。任務一為制作相應的故障盤并做好相應的備份，為后面的訓練做好準備；任務二為根據(jù)任務要求進行數(shù)據(jù)文件的恢復；任務三為總結歸納故障修復過程，撰寫任務報告。

同時，在分解項目的過程中，引導參加訓練的學生根據(jù)自己對相關知識點掌握程度，制定適合自身的任務進度表和故障分析表。這個過程同樣具有明顯的計算思維色彩，它可以讓學生從自身層面出發(fā)，培養(yǎng)學生的分析解決問題能力，從而進一步培養(yǎng)他們的計算思維能力。

（三）項目實施

在項目的實施過程中，指導教師需要根據(jù)學生訓練的進度和對知識點掌握程度，適時適量給予學生相關的微課和視頻，并結合分解項目時制定的任務進度表對任務的完成進度進行微調。同時積極引導訓練的學生與學生之間、學生與指導教師之間就相關學習問題進行討論，充分引導訓練學生培養(yǎng)計算思維，通過頭腦風暴等方式關聯(lián)和貫通相關理論知識，將理論聯(lián)系實踐、將理論融匯到實踐中，從而達到“從做中學，在學中做”的訓練效果。

在充分學習分區(qū)類型中不同文件的特點及相關參數(shù)的表示內容后，學生完全有能力應對該類故障的修復，同時還可以很好地做到“舉一反三”，將知識和技能遷移到類似的硬盤故障中去。

（四）總結評價

在總結評價的過程中，指導教師可以組織參加訓練的學生進行演示和互評，由學生從他們自身的角度對其他同學的訓練過程提出問題和改進意見，并由指導教師再針對相應的問題進行點評和總結，并提出擴展性的問題，讓學生在訓練的過程中運用已掌握的知識和方法進行反思和拓展。訓練的學生再根據(jù)各方意見總結和優(yōu)化自身的訓練，從而提高學生的計算思維。

六、結語

本研究基于計算思維相關理論和項目式技能訓練模式相關理論，在研究的過程中，通過對學生興趣愛好的了解，對內容和案例加以調整，適度結合學生所學專業(yè)，設計合理的技能競賽訓練案例，以激發(fā)學生的學習興趣。以培養(yǎng)學生成為訓練主體，自主對所學知識加以探究，涉及訓練手段、訓練方式、訓練內容、考核方式等諸多方面的變化甚至顛覆。探究教師和學生在競賽訓練過程中地位的轉化，規(guī)劃合理的考核評價方式，重新設定技能競賽訓練內容和技能競賽訓練案例。

參考文獻

[1]唐培和，等.計算思維——計算學科導論[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015：16-19.

[2]丁世強，王平升，趙可云，等.面向計算思維能力發(fā)展的項目式教學研究[J].現(xiàn)代教育技術，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)學校信息技術課程標準（2020年版）[Z].2019.12.20

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

[6]劉炎火，田鈞.“一學二練三優(yōu)化”模式的實踐與研究[J].電腦知識與技術，2022，18（13）：157-158+174.

基金項目：本文為1.廈門市第二期中等職業(yè)學校學科帶頭人2021年度課題“項目式技能競賽訓練對中職學生計算思維的影響”（課題編號：XMXDKT202104020）成果；2.廈門市中職計算機劉炎火名師工作室課題：“一學二練三優(yōu)化”技能學習模式研究與實踐成果

作者單位：集美工業(yè)學校