淺談編譯原理“互聯網+”線上多樣化教學

韓玉艷 王玉亭 李成友

[關鍵詞]編譯原理;線上教學;互聯網;以學生為中心

一、背景

2020年注定是不平凡的一年，疫情的爆發給教師和學生帶來了極大的挑戰。根據山東省教育廳和學校教務處的安排，高校教師在“停課不停教，停課不停學”的總要求下，積極利用互聯網和信息化技術開展線上教學。“互聯網+教學”成為現階段教師的主要授課方式，它的出現使得師生在疫情當前的教與學游刃有余。教師通過互聯網以及各種軟件資源，將教學方式多樣化、信息化。學生通過線上平臺，使用優質教學資源提高自我主動學習新知識、新技術以及解決實際問題的能力。線上教學是疫情防控時期特殊的教學模式，它所帶來的優勢是：1.此模式打破了傳統教學壁壘和教學觀念m;2.將多樣化的信息技術融入教學中，為今后的混合式教學模式、現實課堂和虛擬課堂相融合奠定了基礎;3.打破了空間和時間的約束，學生的學習時間更靈活;4.培養了學生主動學習和自學的能力等。線上教學的劣勢是：1.受網絡資源、軟硬件配置、學習環境等約束較多;2.設計類課程，學生可操作性差;3.對學生自學能力要求高，有些學生學習進度可能相對緩慢;4.實驗難以充分完成;5.教學互動性差，教師無法通過實時跟蹤學生表情等微動作的反饋，很難有的放矢地授課;6.課堂約束性差，教師無法面對面對課堂進行管理等。綜上所述，線上教學是把雙刃劍，作為教師應該揚長補短，采用多樣化的教學手段合理設計特殊時期的線上授課，將線上教學深入推進，進一步豐富和完善今后的混合式教學模式。

編譯原理具有較強的理論性和邏輯性，主要教授內容是編譯器原理和技術，其目的是讓學生能夠利用編譯器相關模型、理論和算法，解決軟件設計和開發過程中遇到的問題。由于該課程涉及的模型比較抽象，學生可能會感覺枯燥。當前，如何提高學生的學習興趣、高效組織理論教學內容，使學生奠定堅實的理論基礎，是值得探討的問題。現就編譯原理這一課程，淺談一下線上教學過程。

二、“互聯網+教學”改革編譯原理課程線上教學

疫情期間，編譯原理課程線上教學以學生為主、教師為輔的模式進行授課，采用局部一全局層層考查的方式鞏固學習的知識。利用多種平臺錄播、直播、線上提交作業、線上互評作業等方式，保障學習進度，提高學生的學習興趣，提升學生解決問題的能力和自學意識，讓學生掌握信息化技術。下面將詳細描述編譯原理課程的線上教學實施過程：線上準備、學生自主學習、教師輔助教學、習題和作業鞏固、組織保障等。

（一）線上準備

根據學校和學院制訂的線上教學實施方案，教師應該積極應對疫情對教學帶來的影響，提前準備線上授課需要的所有材料。

首先，課程內容的調整（如圖1所示）。為了使課程更加模塊化，將內容以主題進行劃分，加強主題之間的關聯，使得教學內容邏輯更清晰。此外，主題中的各節內容根據邏輯關系重新劃分，例如：教材中用于描述詞法分析的正規文法、狀態轉化圖、有限自動機和正規表達式等工具獨立設節，分散開來講，這弱化了4種工具之間的邏輯關系。將上述4種工具的定義和表達形式作為一節內容，集中講授，然后在學生理解了4種工具的使用以及他們之間的區別和優缺點的基礎上，講授4種工具的相互轉換。通過重新規劃各章節的內容，增加內容之間的邏輯關系，從而讓學生更好地理解和學習，提高學生的興趣，培養學生的自主學習能力。

其次，提前優化教學方案，從直播角度設計直播教學腳本，確保教學方案簡潔明了，針對性強，同時每次直播前將教學腳本發給學生，以提高教學效率。

再次，建立專門的課程群（QQ群或者微信群），方便師生及時交流。

最后，教師確定所使用的授課軟件，并將所用到的軟件或者平臺提前告知學生，讓學生下載并安裝好以備后需。目前，常用的線上授課軟件為：超星學習通、釘釘、QQ、微信、騰訊會議、U+智慧云平臺、雨課堂、傳智播客、0BS錄播軟件、智慧樹平臺、有道云筆記、專業直播平臺等，其中標記為加粗的為本次編譯原理課程所采用的線上授課所使用的軟件。

（二）課程內容錄播一以學生自學為主體

線上教學對學生自學意識有很高的要求，為提高學生的自學能力，該課程采用以學生為主體、教師為輔的教學方式授課。根據線上授課特點，錄制的課程時間不宜過長，教師應根據劃分和調整的教學內容，利用錄播軟件（OBS軟件）進行課程的錄制，錄播時間以30分鐘為宜，將錄制好的視頻上傳在u+新工科智慧云平臺上或者其他教輔平臺。除了授課視頻和課件，教師還需將參考文獻、參考書籍等電子材料通過上傳平臺提供給學生，學生充分利用所有資源進行學習，遇到問題首先利用已有資源解決，解決不了的可咨詢教師，通過這種方式可大大提高學生的自學能力和解決問題的能力。

線上教學的劣勢就是學生的進度不一樣，難以保障所有學生的整體學習效率。為了解決這一問題，教師根據教學任務和課程目標，制訂線上學生學習任務。首先，教師可按主題在平臺上發布學習任務，指定接收者，指定起止時間等，學生通過登錄平臺即可收到任務通知，以此引導學生完成任務。其次，教師實時查看學習進度，針對達不到學習指標的學生，增加懲罰因子，即在教輔平臺上選定進度緩慢的學生，追加學習任務（也就是在之前學習任務的基礎上，額外再增加一些學習任務，比如增加一個練習題等），并設置完成時間，通過此次懲罰因子，學生在下一次章節學習中會有意識地跟上學習進度，這種做法能達到督促學生跟上上課節奏、保障學習進度不后退的效果。最后，教師通過QQ或者微信定期督促學生在規定的時間內完成指定的學習任務，完成任務的學生可在微信群里接龍，表明已完成。此方式一方面可以提高學生的學習興趣，另一方面，教師可以實時跟蹤到學生的進度，并熟知每位學生完成的時間。

（三）重點內容直播講授——教師為輔

直播的效果要比錄播效果更好，因為教師可以通過線上課堂提問了解學生掌握知識的程度，從而調整授課進程。但受網絡資源、學生學習環境等因素的影響，直播可能無法保障到課率，課堂約束性較差，這會影響直播效率。為了解決這一問題，教師應該將直播內容重新設計，不能一味地講授課本上的理論知識，因為這些詳細的理論知識可以通過錄播形式，讓學生不受時間、網絡資源、學習環境的約束反復查看。

線上教學的直播內容應以總結和答疑內容為主。首先，教師通過微信或者QQ收集學生在學習過程中遇到各種問題，并將所有問題進行分類和匯總，按照學時要求將問題總結為2～3個，按照邏輯關系給出講解順序。在答疑過程中，教師應將涉及的重點和難點知識一并進行講解。答疑是從學生的需求出發，內容的設計在一定程度上能保障學生的積極性和主動性，增強課堂約束。其次，為了讓學生進一步鞏固所學知識點，教師在答疑完之后，設計有針對性的習題，并共同解答。學生在做習題過程中教師要充分調動學生的積極性，讓學生以提問為主的形式完成習題的解決過程，此次過程能很好地實現教師與學生的互動。再次，制作直播提綱或者腳本，提綱中包含答疑的問題內容、答疑時長、習題講解時長等。最后，直播前教師將直播時間、直播號、直播腳本（如表1所示）等內容發給學生，以提高直播效率。

（四）學習內容鞏固——習題+作業為主導

為了鞏固學生學習的內容，編譯原理課程采用局部一全局層層鞏固的方式進行習題和作業的設計。

局部鞏固：教師根據線上教學特點，重新設計課件。基本原則：基于授課重點知識，設計有針對性的習題，每一個知識點后緊跟著1～2個習題或者案例分析，并配有詳細的解題過程。教師也可以在錄播小節內容時，插入練習題，學生點擊知識點視頻學習，每完成一個重點知識，立即彈出練習題，學生答題結束后，觀看下一小節教學視頻。

全局鞏固：學生每學習完一個主題后，布置一次作業，作業包括客觀題、主觀題，總分100分。為了加強學生的自律和自控能力，每次的作業設定為限時提交，教師可在教輔平臺上設置作業提交的截止時間，若過期，則作業將無法提交，那么此次作業成績為0分。通過這樣的約束方式，督促學生積極完成作業，并在一定程度上督促學生學習視頻和課件。作業提交后，一般教輔平臺可以自動批閱客觀題，對于主觀題，可以通過作業互評的方式，將每位學生的作業隨機分配給兩位學生批閱，批閱和被批閱的學生均采用匿名方式，這樣能使學生批閱時做到公平公正。教師要將主觀題的答案和每一步的分值設置詳細，供評閱的學生參考。通過這種方式，使學生在審閱其他同學的作業時能進一步審視自己的作業，從而加強對知識點的掌握。

編譯原理課程的線上作業就是通過上述過程完成的，取得了預期的教學效果。從教輔平臺學生提交作業的時間可以看出，100%的學生能在規定的時間內提交作業，作業平均成績在93分以上。學生作業成績整理完后，教師要及時統計各個主觀題和客觀題的答題情況，對于錯誤率高的題目，記錄下來，放在word文檔中，在QQ群里討論，供學生后期參考。

（五）學習過程中的成果留痕

在上述教輔平臺上，學生在學習以及做習題、做作業時，會有很多想法和解題思路，同時也會發現許多易錯知識點，為了使學生的創新點以及總結出的易錯點永久保留，以供后需查看，建議教師專門在有道云筆記上開辟空間分享給學生。教師將總結的易錯點上傳云筆記，并及時更新，以備學生查看。學生將創新性想法和解題思路及時在云筆記上分享，以備其他學生參考。隨著教學任務的不斷開展，筆記內容會越來越充實。學生可以專心看視頻，不必滿堂灌地記筆記，而教師記的筆記更全面、更權威、更繁簡有度。當本學期結束時，便形成了現成的復習大綱。

（六）組織保障

學校和學院的大力支持，保障了線上教學的順利實施。學校和學院領導未雨綢繆，在開學前3周，成立“線上授課實施小組”，統籌此次疫情防控期間線上錄播、直播教學。積極組織在線直播要求的相關培訓，對先進經驗進行推廣和分享，并建立各平臺微信群，隨時提供技術支持，保證教學質量。

三、結語

上述的錄播學習、直播講解、習題鞏固等環節，能激發學生在多樣化、信息化環境下的學習興趣，提高學生的學習熱情，端正學生的學習態度，讓學生掌握學習內容。通過疫情期間的在線授課過程，結合線上教學的特點，筆者總結了以下幾點，并在后續的在線授課過程中持續推進。

1.引導學生自學。發布自學要求，并進行自學情況測試，計入平時成績。

2.加強教學互動。以考勤、問答、測試、彈幕等方式吸引學生，針對學生自學暴露出來的問題，采用組織討論，分組教學等方式打造新型課堂。

3.作業測試要跟上。通過作業、隨堂小測等方式及時掌握學生學情。

4.輔導途徑多樣化。學生需要適應過程，多采用課程論壇發帖子、群話題討論等方式輔導答疑。

總之，線上教學在特定的環境下，發揮了它的優勢，但是它有自身的不足，高效教學還需混合式教學模式一線上線下有機結合。在這個特殊的時期，教師在授課的同時，還需加強疫情防控宣傳教育，普及防控知識，對學生進行正面引導，實時關注學生的動態，對每位學生的健康狀況進行回訪，切實做好一手抓防疫，一手抓學習，兩手都要抓，兩手都要硬。