營造興趣啟蒙式學習氛圍的編譯原理首課設計

衷璐潔　吳敏華

摘要：結合教學和科研經驗，提出從營造第一次課的興趣啟蒙式氛圍做起，引領學生開啟興趣研究型編譯原理課程的學習旅程，給出一個與興趣研究型學習氛圍相呼應的首課設計方案，并詳細介紹實施過程。

關鍵詞：編譯原理；興趣；啟蒙式；教學內容；學習興趣；研究型學習

1.背景

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

2.設計理念

該課程設計以研究式學習思想為指導，旨在充分體現學生在教學中的主體作用，發揮學生的主觀能動性。美國心理學家卡羅爾在論述“高質量的教學”時提出：“高質量的教學包括確定具體的學習目標、向學生交代這些目標和學習方法、最佳地安排學習活動、使用清晰明確的語言以及根據學生的特殊需要和特點調整教學方法。”對于原理性質的計算機專業課程，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計是一個值得探討的課題。

3.學習者特征分析

編譯原理課程是計算機專業的主干課程之一，常在大學三年級開設，其前驅課程為程序語言、數據結構、離散數學等。對于計算機專業的學生，在一、二年級均頻繁接觸編譯器，但對其實現機理卻未曾深入探索過。對于一個熟悉事物的內部構造，大部分學生都充滿好奇心，因此，基于該契機，可以從熟悉的接觸物人手，將學生帶到現實研究領域，讓學生了解并確立編譯原理思想的重要性與魅力，激發學生的學習興趣與求知欲。這樣的引導既符合學生的實際學習水平，也令教師擁有更廣闊的發揮空間。簡而言之，編譯原理課程第一次課的課堂啟蒙引導式課程設計與研究式學習教育的思想相契合。

4.教學目標與資源準備

4.1教學目標

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

4.2資源準備

教師需準備如下資源：供課堂使用的PPT、板書設計方案、學科研究背景及現狀等參考資料。教師還要為學生提供與知識點呼應的課堂練習、與課外任務設置以及以興趣引導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以下兩方面：

（1）鼓勵學生主動思考與學習，引導式策略與自助學習策略相融合。

（2）鼓勵學生通過資料收集等方式，主動探尋所學知識，擴大知識范圍的學習。

5.教學過程設計

5.1教學過程總體規劃

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

（1）引導部分。著重從編譯技術的發展與現狀、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習。

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

（3）歸納與啟發部分。分別從所講知識的總結（歸納）、編譯技術的研究進展（啟發）以及即將學習的內容預告（啟發）等方面展開。

5.2教學過程詳細設計

1）創設情境導人。

表2分別從教師活動、學生活動、設置意圖、技術應用、時長5個方面對創設情境導入部分的設計進行說明。小到引導語的設計，大到業界實際編譯器的展示，這一環節始終圍繞興趣引導目標，通過圖靈獎與編譯的淵源啟發，讓學生感受編譯技術的博大精深。

2）新課講授。

在引導結束之后，將學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、編譯程序結構以及編譯程序的生成”這一主線展開，引導學生逐個擊破。表3展現了新課講授階段教學方案的詳細設計。

3）交流評價。

教學是“教”與“學”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方式加強學生主體活動，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展現了以交流評價為目的的教師活動與學生活動方案設計。

4）歸納總結。

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

5）啟發與任務。

在歸納與總結之后，要為下一次課做好鋪墊，以保持學生的興趣。啟發與任務部分的設計方案參見表6，主要圍繞兩個方面展開：①編譯技術應用領域方面的延伸；②實際編譯器的相關調研工作。

6.教學效果評價

6.1評價方式

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

6.2評價指標

具體的評價指標參見表7，主要包括引導問題、課堂練習、現場互動3個評價項目，優秀、合格、不合格3個評價等級及相應的評價標準。

7.與傳統教學設計的比較

（1）體現了學習的情境性。在整個課堂教學過程中，學生始終置身于編譯這個情境中。導入環節，讓學生了解編譯與圖靈獎之間的淵源，獲知編譯學習與研究的深刻底蘊，激發學生對豐富內涵學科的興趣；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習。

（2）課堂設計遵從認知習慣。例如，在T型圖練習環節，任務設計由易至難、層層遞進，對學生的掌握要求漸進提升；在課堂教授環節中，從人工翻譯引入到編譯過程展開，引導學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，讓學生輕松明白穩固地掌握知識。

（3）體現學生的主體地位和教師的主導作用。在教學任務的完成過程中，始終是教師不斷為學生創設任務情境，設計一個個小問題，讓學生不斷地主動思考。每一個環節的引入與講解都充分考慮師生間的互動，教師的任務是創造情境，學生則在不知不覺中發現問題、分析問題、解決問題，完成課堂學習任務。在整個教學過程中，始終體現教師的課堂主導作用，學生的課堂主體地位。