營造興趣啟蒙式學(xué)習(xí)氛圍的編譯原理首課設(shè)計

衷璐潔　吳敏華

摘要：結(jié)合教學(xué)和科研經(jīng)驗，提出從營造第一次課的興趣啟蒙式氛圍做起，引領(lǐng)學(xué)生開啟興趣研究型編譯原理課程的學(xué)習(xí)旅程，給出一個與興趣研究型學(xué)習(xí)氛圍相呼應(yīng)的首課設(shè)計方案，并詳細介紹實施過程。

關(guān)鍵詞：編譯原理；興趣；啟蒙式；教學(xué)內(nèi)容；學(xué)習(xí)興趣；研究型學(xué)習(xí)

1.背景

編譯原理課程具有概念多、內(nèi)容繁雜且抽象的特點，傳統(tǒng)教學(xué)方式的教學(xué)效果往往不夠理想，其中學(xué)生興趣缺失是一個重要原因。針對提升學(xué)生興趣和提高計算機專業(yè)高年級學(xué)生認知及終身學(xué)習(xí)能力等問題，我們精心設(shè)計編譯原理課程的第一次課，以“啟蒙”為概念，從領(lǐng)域背景、知識體系、能力培養(yǎng)、學(xué)生互動等多個角度出發(fā)，變換傳統(tǒng)編譯原理課堂教學(xué)實施視角，設(shè)計和組織第一堂課的教學(xué)主線及內(nèi)容，進而綜合提高編譯原理課程的教學(xué)效果。

2.設(shè)計理念

該課程設(shè)計以研究式學(xué)習(xí)思想為指導(dǎo)，旨在充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。美國心理學(xué)家卡羅爾在論述“高質(zhì)量的教學(xué)”時提出：“高質(zhì)量的教學(xué)包括確定具體的學(xué)習(xí)目標、向?qū)W生交代這些目標和學(xué)習(xí)方法、最佳地安排學(xué)習(xí)活動、使用清晰明確的語言以及根據(jù)學(xué)生的特殊需要和特點調(diào)整教學(xué)方法?！睂τ谠硇再|(zhì)的計算機專業(yè)課程，如何以更輕松有效的方式開展種類繁多的算法講授和課堂設(shè)計是一個值得探討的課題。

3.學(xué)習(xí)者特征分析

編譯原理課程是計算機專業(yè)的主干課程之一，常在大學(xué)三年級開設(shè)，其前驅(qū)課程為程序語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)等。對于計算機專業(yè)的學(xué)生，在一、二年級均頻繁接觸編譯器，但對其實現(xiàn)機理卻未曾深入探索過。對于一個熟悉事物的內(nèi)部構(gòu)造，大部分學(xué)生都充滿好奇心，因此，基于該契機，可以從熟悉的接觸物人手，將學(xué)生帶到現(xiàn)實研究領(lǐng)域，讓學(xué)生了解并確立編譯原理思想的重要性與魅力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知欲。這樣的引導(dǎo)既符合學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平，也令教師擁有更廣闊的發(fā)揮空間。簡而言之，編譯原理課程第一次課的課堂啟蒙引導(dǎo)式課程設(shè)計與研究式學(xué)習(xí)教育的思想相契合。

4.教學(xué)目標與資源準備

4.1教學(xué)目標

在教學(xué)方案的設(shè)計過程中，首先要明確該課的教學(xué)目標，然后準備課堂實施過程中需要的教學(xué)資源，表1分別從“知識與技能”和“情感態(tài)度目標”兩個方面列出第一堂課的教學(xué)目標。

4.2資源準備

教師需準備如下資源：供課堂使用的PPT、板書設(shè)計方案、學(xué)科研究背景及現(xiàn)狀等參考資料。教師還要為學(xué)生提供與知識點呼應(yīng)的課堂練習(xí)、與課外任務(wù)設(shè)置以及以興趣引導(dǎo)延伸為目的的課外閱讀資料等。

4.3過程與方法

過程與方法方面主要強調(diào)以下兩方面：

（1）鼓勵學(xué)生主動思考與學(xué)習(xí)，引導(dǎo)式策略與自助學(xué)習(xí)策略相融合。

（2）鼓勵學(xué)生通過資料收集等方式，主動探尋所學(xué)知識，擴大知識范圍的學(xué)習(xí)。

5.教學(xué)過程設(shè)計

5.1教學(xué)過程總體規(guī)劃

圖1圍繞教學(xué)活動與學(xué)生活動給出興趣啟蒙式編譯課程第一堂課課程設(shè)計的總體框架圖。該框架由3個部分組成。

（1）引導(dǎo)部分。著重從編譯技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀、身邊的編譯器等方面引出編譯概念，并開展對編譯知識的學(xué)習(xí)。

（2）知識內(nèi)容講解部分。主要圍繞第一次編譯的基本知識，從編譯概念、程序結(jié)構(gòu)、生成方法3個方面展開，其中適時穿插1～2個認知練習(xí)。

（3）歸納與啟發(fā)部分。分別從所講知識的總結(jié)（歸納）、編譯技術(shù)的研究進展（啟發(fā)）以及即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容預(yù)告（啟發(fā)）等方面展開。

5.2教學(xué)過程詳細設(shè)計

1）創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)人。

表2分別從教師活動、學(xué)生活動、設(shè)置意圖、技術(shù)應(yīng)用、時長5個方面對創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入部分的設(shè)計進行說明。小到引導(dǎo)語的設(shè)計，大到業(yè)界實際編譯器的展示，這一環(huán)節(jié)始終圍繞興趣引導(dǎo)目標，通過圖靈獎與編譯的淵源啟發(fā)，讓學(xué)生感受編譯技術(shù)的博大精深。

2）新課講授。

在引導(dǎo)結(jié)束之后，將學(xué)生的思路從日常生活的翻譯延伸到計算機的編譯，進一步引入T型圖概念，讓學(xué)生對編譯程序的功能有更明晰的認識。新課部分的講授圍繞“編譯概念、編譯過程、編譯程序結(jié)構(gòu)以及編譯程序的生成”這一主線展開，引導(dǎo)學(xué)生逐個擊破。表3展現(xiàn)了新課講授階段教學(xué)方案的詳細設(shè)計。

3）交流評價。

教學(xué)是“教”與“學(xué)”的過程，是一個互動的過程，需要適時的交流與及時的評價。在這一部分，我們主張以認知練習(xí)方式加強學(xué)生主體活動，并通過教師的點評令課堂上的交流評價過程更加完整。表4展現(xiàn)了以交流評價為目的的教師活動與學(xué)生活動方案設(shè)計。

4）歸納總結(jié)。

在講授內(nèi)容之后，應(yīng)有適時的歸納與總結(jié)。在興趣引導(dǎo)式編譯原理課程的首課方案設(shè)計中，歸納總結(jié)部分起著畫龍點睛的作用。圍繞第一堂課知識點的組成，教師引導(dǎo)學(xué)生在知識點回憶中進行歸納總結(jié)，進而起到鞏固所學(xué)的目的，具體設(shè)計參見表5。

5）啟發(fā)與任務(wù)。

在歸納與總結(jié)之后，要為下一次課做好鋪墊，以保持學(xué)生的興趣。啟發(fā)與任務(wù)部分的設(shè)計方案參見表6，主要圍繞兩個方面展開：①編譯技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域方面的延伸；②實際編譯器的相關(guān)調(diào)研工作。

6.教學(xué)效果評價

6.1評價方式

在興趣啟蒙式編譯原理第一堂課設(shè)計方案中，評價方式主要采用以教師評價為主的方式，結(jié)合評價指標對學(xué)生首次在編譯課堂上的反應(yīng)和練習(xí)效果進行綜合評價。

6.2評價指標

具體的評價指標參見表7，主要包括引導(dǎo)問題、課堂練習(xí)、現(xiàn)場互動3個評價項目，優(yōu)秀、合格、不合格3個評價等級及相應(yīng)的評價標準。

7.與傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計的比較

（1）體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的情境性。在整個課堂教學(xué)過程中，學(xué)生始終置身于編譯這個情境中。導(dǎo)入環(huán)節(jié)，讓學(xué)生了解編譯與圖靈獎之間的淵源，獲知編譯學(xué)習(xí)與研究的深刻底蘊，激發(fā)學(xué)生對豐富內(nèi)涵學(xué)科的興趣；通過身邊編譯器的提示，明確編譯一直在身邊的事實，進而順理成章地進入編譯概述部分的學(xué)習(xí)。

（2）課堂設(shè)計遵從認知習(xí)慣。例如，在T型圖練習(xí)環(huán)節(jié)，任務(wù)設(shè)計由易至難、層層遞進，對學(xué)生的掌握要求漸進提升；在課堂教授環(huán)節(jié)中，從人工翻譯引入到編譯過程展開，引導(dǎo)學(xué)生主動分析和思考問題，尋找問題的解決方法，接著自然引入各個知識點概念，讓學(xué)生輕松明白穩(wěn)固地掌握知識。

（3）體現(xiàn)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用。在教學(xué)任務(wù)的完成過程中，始終是教師不斷為學(xué)生創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境，設(shè)計一個個小問題，讓學(xué)生不斷地主動思考。每一個環(huán)節(jié)的引入與講解都充分考慮師生間的互動，教師的任務(wù)是創(chuàng)造情境，學(xué)生則在不知不覺中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，完成課堂學(xué)習(xí)任務(wù)。在整個教學(xué)過程中，始終體現(xiàn)教師的課堂主導(dǎo)作用，學(xué)生的課堂主體地位。