翻轉(zhuǎn)課堂在“編譯原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

孫守卿

摘要：隨著教育信息化的不斷深入，“翻轉(zhuǎn)課堂”作為一種新型的教學(xué)模式是當(dāng)前高校教育改革中的熱點(diǎn)。本文針對(duì)編譯原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的問題，將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用到編譯原理課程的實(shí)驗(yàn)課中，探討了翻轉(zhuǎn)課堂在編譯原理教學(xué)中的具體操作，并給出了教學(xué)案例。實(shí)踐證明對(duì)于實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式可以有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：編譯原理；翻轉(zhuǎn)課堂；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)；任務(wù)導(dǎo)學(xué)表

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）33-0135-02

1 翻轉(zhuǎn)課堂

“翻轉(zhuǎn)課堂”（The Flipped Classroom）作為一種混合式教學(xué)模式，主要是把知識(shí)傳授的過程放在教室外，讓學(xué)生選擇觀看視頻等方式接受新知識(shí)，而把知識(shí)內(nèi)化的過程放在課堂上，使得學(xué)生之間有更多的討論，教師可以有針對(duì)性的根據(jù)學(xué)生的問題進(jìn)行指導(dǎo)。斯特雷耶認(rèn)為“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式是一種將課堂教學(xué)與在線學(xué)習(xí)相整合的混合式教學(xué)模式[1]。隨著教育信息化的不斷深入以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，翻轉(zhuǎn)課堂作為混合教育模式在高校的眾多課程中都得到了廣泛的應(yīng)用。[4]

2 編譯原理實(shí)驗(yàn)

編譯原理課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。該門課程概念繁多，內(nèi)容抽象，算法復(fù)雜。因此，該課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)尤為重要。目前，本門課程以理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，共包含48課時(shí)，有8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)安排。其中包含“詞法分析程序的設(shè)計(jì)”“語法分析程序的設(shè)計(jì)”“目標(biāo)代碼生成及優(yōu)化”3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是教師講、學(xué)生練習(xí)。但是編譯原理課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)比重偏小，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，因此在這種教學(xué)方式下，大多數(shù)學(xué)生只能在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書忙著輸入調(diào)試程序，很少有學(xué)生來得及自主思考問題并提出問題，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)原理性知識(shí)理解不足。很多學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，往往不知道自己做了什么，和原有理論之間有什么具體的聯(lián)系。同時(shí)，教師也缺乏與學(xué)生的深度交流，也無法得知學(xué)生真實(shí)的知識(shí)反饋。因此，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)效果并不理想。

本文將翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于編譯原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，針對(duì)該實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和實(shí)施。

3 翻轉(zhuǎn)課堂在編譯原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用

3.1 自主學(xué)習(xí)任務(wù)單

由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，學(xué)生需要充分利用課前時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。教師首先將和實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資料上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。然后，通過下發(fā)自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)內(nèi)容及安排下發(fā)給學(xué)生。通過學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生可以以小組形式，明確實(shí)驗(yàn)課堂內(nèi)容，完成課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)及預(yù)備知識(shí)。實(shí)驗(yàn)1“詞法分析程序設(shè)計(jì)”的任務(wù)導(dǎo)學(xué)表如表1所示。

3.2 視頻資料和文本資料相結(jié)合

由于編譯原理的實(shí)驗(yàn)涉及很多軟件工具，因此，教師不僅需要在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上傳文字材料供學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)，也需要按照主題將實(shí)驗(yàn)所需的軟件工具的使用操作以視頻的形式上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。這些視頻資料包含：Cygwin環(huán)境的配置操作，lex操作指南，Yacc使用指南。通過課下學(xué)生自主學(xué)習(xí)視頻，完成對(duì)實(shí)驗(yàn)所需環(huán)境Cygwin的安裝，掌握lex、Yacc等工具軟件的使用。

和文字材料相比，視頻資料不僅直觀有趣味性，而且每個(gè)視頻的長(zhǎng)度都不超過20分鐘，方便學(xué)生根據(jù)各自的進(jìn)度自主學(xué)習(xí)。視頻資源庫中也包含將往屆學(xué)生的出現(xiàn)的問題以案例視頻方便學(xué)生借鑒參考。

3.3 討論互動(dòng)、小組學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)相結(jié)合

充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的討論區(qū)，學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生和教師之間可以離線互動(dòng)，對(duì)課程自主學(xué)習(xí)中遇到的問題，進(jìn)行討論互助。

教師將學(xué)生按照學(xué)習(xí)能力，分成若干學(xué)習(xí)小組，組內(nèi)成員不超過5人，學(xué)生以小組形式共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。組內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行合理分配，學(xué)生個(gè)體則可以根據(jù)自身的需要自主選擇學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)資源，對(duì)于實(shí)驗(yàn)技術(shù)難點(diǎn)，由組長(zhǎng)進(jìn)行組織討論和互助討論學(xué)習(xí)。通過討論互動(dòng)、小組學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，個(gè)體學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效率會(huì)大幅提高。同時(shí)，教師也可以通過互動(dòng)監(jiān)控掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和完成情況。師生之間、同學(xué)之間的多元互動(dòng)機(jī)制對(duì)于深化師生關(guān)系、促進(jìn)同伴教學(xué)、強(qiáng)化學(xué)生的合作意識(shí)都有一定的積極作用。

3.4將實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)和反饋

在實(shí)驗(yàn)課堂上，以學(xué)習(xí)任務(wù)單位依據(jù)，教師對(duì)學(xué)生完成的小組任務(wù)進(jìn)行檢查和打分。檢查的方式以小組答辯的方式進(jìn)行，小組成員以程序演示、PPT展示學(xué)習(xí)成果，教師對(duì)其中的難點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性地提問并評(píng)價(jià)他們對(duì)內(nèi)容的理解程度。通過ACM在線測(cè)試平臺(tái)，教師可以方便地查看檢查各個(gè)小組的代碼完成情況。并根據(jù)答辯情況予以點(diǎn)評(píng)講解，對(duì)各個(gè)小組的問題進(jìn)行有針對(duì)性的講解。對(duì)于組間的共同問題，進(jìn)行重點(diǎn)講解。

4 總結(jié)

通過將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用到編譯原理的實(shí)驗(yàn)課堂，充分做到了以學(xué)生為中心，使得學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、表達(dá)和合作能力、動(dòng)手編程能力都有了很大的提高。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)課堂，學(xué)生不僅加深了編譯理論的理解，對(duì)算法的掌握更加靈活，對(duì)編譯理論的應(yīng)用有了更深的認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決和分析問題的平臺(tái)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] Strayer， J.. How Learning in An Inverted Classroom Influences Cooperation， Innovation and Task Orientation[J]. Learning Environments Research，2012，15（2）：171-193.

[2] 秦?zé)槦?翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)：課堂教學(xué)改革的新范式[J].中國(guó)電化教育，2013（8：84-90

[3] 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2012（4）：46-51.

[4] 黃琰，蔣玲，黃磊.翻轉(zhuǎn)課堂在”現(xiàn)代教育技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)電化教育，2014（4）：110-115.

【通聯(lián)編輯：王力】