研討式教學在編譯原理課程中的應用

王新峰，劉霜霜（.吉首大學軟件服務外包學院，張家界 47000；.湖南工業職業技術學院，長沙　4008）

研討式教學在編譯原理課程中的應用

王新峰1，劉霜霜2
（1.吉首大學軟件服務外包學院，張家界 427000；2.湖南工業職業技術學院，長沙410208）

0　引言

隨著MOOC、公開課的興起對傳統的教學帶了巨大的沖擊，傳統的教師臺上講學生臺下聽的模式弊端越來越明顯。為了對應新環境的變化，本課程將應用在西方發達國家高校中已取得較好成效的研討式教學。研討式教學是以解決問題為中心，通過由教師創設問題情境，讓學生查閱資料、獨立思考，展開課堂討論和交流，在不同觀點相互交流補充、碰撞交鋒中提出解決問題的辦法，使學生掌握知識和技能的教學方式[1]。

1　開展研討式教學可行性分析

一門課程的教學過程有四個關鍵參與因素：教學環境、課程知識、學生、教師。通過分析在編譯原理中可以開展研討式教學，具體如下：

（1）先進的配套教學環境。本學院每個學生都分配到一臺實驗計算機，且所有教室都屬于多媒體教室自帶Wi-Fi。為研討式教學過程中查找資料，PPT展示和程序演示提供了非常好的教學環境。

（2）具有合適的研討主題。編譯器的工作流程可以分為7塊：詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、機器無關代碼優化、目標代碼生成、機器相關代碼優化。不同流程之間知識相對獨立，同時編譯原理的這些理論知識與實踐結合很好。例如詞法分析，學生可以結合自己使用的C語言知識，分析討論C語言的詞法分析是怎樣實現的，再嘗試編寫一個類似詞法分析器。同樣的語法分析、語義分析等都可以提取出來作為研討主題。

（3）學生經驗與知識基礎符合要求。編譯原理課程是大二下學期的課程，本院學生在大一就接觸過研討式教學方式對此并不陌生，經過一年半的時間學習，學生具有動手編寫程序的能力。

（4）研討式教學的最終目標是培養學生獨立思考問題和解決問題的能力，對授課教師的要求較高。本門課程的教師有IT大企業的工作經驗和教學經驗，對編譯原理的知識有很好的理解，且能從實用性角度出發把握重點和難點。因此教師的理論教學水平、分析和解決問題的能力等滿足研討式教學的高要求。

2　開展研討式教學的步驟

2.1研討主題的設計

確定研討主題是研討式教學的第一步，一個好的研討主題選取要符合以下幾點:第一，涵蓋1-3個知識點，知識點太多不利于重點知識的把握。第二，考慮學生的能力和時間，學生在一周內能自學查找資料完成。第三，具有發散性，這里發散性是指學生能用采用不同的辦法解決，這樣有利于思想的碰撞。最后，如果具有實用價值則更好，這樣就能激發起學生主動學習的興趣[2]。

根據筆者多年的開發經驗，從實際開發需求角度和上課課時量出發，確定了編譯原理需要開展研討式的知識點有：詞法分析，自頂向下語法分析，語法制導翻譯，中間代碼生成。并設計了相應的研討主題，如下表1所示：

表1　研討主題表

其中語法分析是重點，需要編寫自頂向下語法分析程序，安排了2周時間。整個編譯過程是一個完整的流程，且在任意的程序編譯過程中都存在，可以選取一個簡單的C語言程序作為載體來展開研討式，代碼如下：

別看代碼簡單，但包含了整個編譯過程所有知識點，限于篇幅限制，這里僅以詞法分析為例，針對這個主題需要學生自行解決和討論的問題：

（1）代碼中怎么樣表達一個單詞。

（2）在C語言中單詞分了多少個類。

（3）如何來識別程序中的單詞

上面3個問題就包含了正則表達式、詞法單元規約、識別單詞三個知識點，解決了這3個問題學生就掌握了詞法分析這個過程。

2.2課前準備

研討式教學過程中學生是主體，教師是輔導，這種轉換過程會出現各種問題，如學生不知道講什么，教師在旁不會引導。為了達到預期的教學目標，教師需要對學生講解研討式教學的流程，之后每次研討式課前雙方需做好以下各項準備。

教師需要準備3個方面的工作。第一，研討課前1周將研討主題下發給研討小組，讓學生有充分的時間去了解研討課題、查找資料解決問題；第二，教學環境的準備，如網絡、研討過程中需要的應用軟件等；第三，教師要為研討的課題準備微課件，對核心知識點以及問題解決思路進行講解。

學生需要準備2方面的內容：第一，學生隨機分組，每組人數4-5人，并選舉一個組長。第二，根據研討課題要求，每組準備包括軟件、電子資料和紙質材料等必要的研討材料。

2.3組織課堂討論

課堂討論是研討式教學的核心階段。為了做好課堂討論需要注意三點：首先教師以旁觀者身份參與其中，讓每個學生自由表達意見；其次是鼓勵學生提出不同的觀點，培養學生獨立思考和勇于創新的精神；第三是教師作為導師角色，需要時刻掌握研討的方向緊緊圍繞主題展開，并且要具有敏銳的洞察力，善于發現討論中的新問題和新思想，把最新的研究成果或者實際事件密切相關的問題融入到討論中[2]，研討的流程如下：

①隨機抽取一組上臺講解他們的方案：包括PPT講解思路，源代碼展示結果。（時間10分）。

②之后進入提問討論環節（10分鐘）（注教師需要引導，不能偏離主題）。

③一次課隨機3-4組，之后剩下10-15分鐘左右，教師講解涉及的關鍵知識點和總結。

2.4課后總結鞏固

一次課堂討論有時并不能夠很好地達到預定的教學目標，尤其是對于那些比較難或對實踐性要求較高的知識點，如自頂向下語法分析，課后必須進行總結和補充。該環節主要做2方面的事情，一是針對重點難點需要額外增加課時進行講解，課后布置對應的練習和實驗加以鞏固；二是教師要及時總結前一次研討過程中的不足和優點，并對下次研討活動進行調整，從而提高下次研討式教學效果。

3　存在的問題

經過一個學期的研討式教學嘗試，取得了一些成果，如學生主動分析問題和搜索資料的能力大大提升，但也出現了一些問題。第一，部分學生不假思索照搬照抄網絡信息，弱化了資料分析和處理的能力，針對該現象，應該指導學生進行信息的選取、過濾和應用的教育[3]。第二，出現了“抱大腳”現象，當一個組內有一個人能力較強時，其他學生會不假思索采用此學生的解決辦法，不利于后進生成長；第三，研討式教學模式對教師要求很高，不同學生在網絡上搜索問題答案時，會得到不同的解決辦法。當學生在討論過程中提出時，如果教師沒有準備就會讓學生難到，也解決不了學生的疑問。

4　結語

研討式教學模式從西方國家引入到中國高校取得了一定的效果，也得到各高校的重視，證明了它是一種培養人才的有效教學模式。但應用這種模式過程中，也出現了一些不適應“癥狀“：班級學生人數太多，組織課堂討論難度大；學生適應上課自由討論的方式需要時間；對課程知識結構和教師能力都有一定的要求；因此在教學實踐中，應視情況開展研討式教學。

[1]覃遵躍，周清平.研討式教學在Java語言課程中的應用[J].計算機教育,2014（18）:55-58.

[2]王新峰，覃遵躍，郭鑫.研討式教學在C語言課程中的應用[J].課程教育研究2015（3）.

[3]田管鳳,秦懷泉.研討式教學模式探索和實踐[J].東莞理工學院學報,2013（2）:114-117.

Compiler Theory;Seminar-Style;Teaching Reformation

Application of Seminar Teaching in Compiler Principle Course

WANG Xin-feng1，LIU Shuang-shuang2
（1.Jishou University Software Services Outsourcing,Zhangjiajie427000;2.Hunan Industry Polytechnic,Changsha 410208）

1007-1423（2016）06-0071-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2016.06.017

王新峰（1986-），男，江西九江人，碩士研究生，助教，研究方向為嵌入式系統設計

2015-12-08

2016-02-12

為了提高編譯原理教學效果，嘗試將研討式教學模式應用到編譯原理課程中，并詳細闡述實施研討式教學的4個步驟：確定研討主題、課前準備、課堂討論、課后總結。

編譯原理；研討式；教學改革

劉霜霜（1982-），女，湖北隨州人，講師，研究方向:計算機網絡、物聯網

In order to improve teaching effectiveness compiler theory,attempts to discuss teaching model applied to compiler theory courses,and e鄄laborates four steps to implement of discuss teaching:determining research topics,class preparation,class discussion,after-school summa鄄ry.