疫情背景下“編譯原理”課程在線混合式教學實踐研究

宇海萍 劉琪芳

摘 要：在線教學是“互聯網+”時代遠程教學的一種主要手段，受新冠肺炎疫情的影響，全國許多高校開展了在線教學。文章以山西農業大學“編譯原理”課程為例，實行“超星學習通+騰訊會議平臺”的在線教學模式，通過對教學過程的實施、成績統計和學生問卷反饋對該模式進行分析和探究。實踐結果表明，這種模式的教學效果良好。

關鍵詞：編譯原理;超星學習通;騰訊會議;在線教學

0 引言

“編譯原理”是計算機科學與技術專業的專業課程，主要介紹設計和構造編譯程序的基本原理和基本方法。課程具有理論抽象、系統性強、算法復雜的特點，教師對理論知識講解具有一定的難度[1]。離開課堂和板書，如何讓學生深入理解原理，并運用到具體案例中，成為在線教學的一大難點。

1 在線教學和實體教學

在線教學和實體教學相比較存在以下異同。

（1）從教師的授課過程來看：實體教學中教師面對學生，可以采用多種教學手段和教學方法組織課堂;另外，良好的課堂氛圍更能激發教師的潛能。而在線教學中，教師面對一臺電腦，既激發不出教師的熱情，也看不到學生的現場學習反饋，教學效果將大打折扣。

（2）從學生的學習過程來看：實體教學中，一方面，學生聽課中有任何問題能及時反饋給教師，或與同學進行討論，直到理解內化;另一方面，對于不自覺的學生，課堂和老師能起到督促的作用。實體課堂的優點同時也是在線教學的短板，但在線教學尤其是平臺錄課教學也有自身的優勢，那就是不受時空和次數的限制，學生可以隨時隨地對不理解的知識點反復觀看視頻，直到深入理解。

基于以上分析，在線教學如何能揚長避短，最大化地模擬實體課堂成為在線教學的當務之急。

2 在線教學模式

2.1 超星學習通平臺

超星學習通是基于微服務架構打造的課程學習、知識傳播與管理分享平臺。平臺功能非常強大，主要有教案、章節、資料、通知、作業、考試、討論和統計8大模塊。課堂活動中能實現簽到、投票、搶答、主題討論、隨堂練習、問卷、分組任務、直播、同步課堂等功能。另外，老師和加入課程的班級還有群聊和私聊功能，能充分滿足課堂教學和互動答疑。

但由于疫情期間平臺數據量太大，課堂活動中的直播和同步課堂功能無法正常使用。

2.2 騰訊會議

騰訊會議是騰訊云旗下的一款音視頻會議產品，能組織300人的在線會議，該軟件提供實時共享屏幕的功能，非常適合直播教學。騰訊會議直播的優點是教學過程順暢，學生進入指定會議就能感受課堂般的同步教學，但缺點是無法對授課過程進行錄制。

結合兩種授課模式的優缺點，課程采用超星學習通平臺錄課+騰訊會議直播的混合教學模式，實現了異步同步混合式在線教學。

3 教學過程實施

以山西農業大學計算機科學與技術專業“編譯原理”課程為例，共48學時，教學40學時，實驗8學時。2020年春學期全部采用線上教學。

章節內容主要利用超星學習通平臺授課，章節習題和復習采用騰訊會議進行直播講解答疑。

3.1 線上教學

3.1.1 授課內容

本學期共進行了20課時的線上授課。由于“編譯原理”教學內容抽象，算法復雜，例題較多[2]，因此教學中采用課件+白板軟件+練習相結合的模式，通過EV錄屏軟件將課程內容錄制為10～30分鐘不等的視頻，并提前將兩個課時約70～100分鐘的視頻上傳到學習通平臺。本學期共上傳80個教學視頻作為任務點。

3.1.2 課前預習

教師提前將相關教材的圖片和視頻上傳到平臺的章節，并標明重點、難點，便于學生有針對性地預習。

3.1.3 課堂約束

在線教學最難的就是對學生的監督和約束。本學期教學中運用課前簽到、課中查看任務點完成情況并提問，課后抽查筆記的形式達到對學生的監督。本學期共發布簽到20次，收集重點、難點內容筆記5次。

3.1.4 課堂互動

在線教學中，課堂中的大多數時間學生都在自主學習，如何能提高學生的自覺性和主動性，課堂互動顯得尤為重要。課程在線教學中運用任務點學習+提問答疑+隨堂測試的形式組織課堂，并在課中發布討論、搶答等增進學生學習的積極性和對知識點的掌握。本學期共發布討論11次，搶答5次，隨堂測試9次。課后針對測試題的完成情況，發布答案和講解視頻，便于學生自查自糾。

3.1.5 課后鞏固

多練、多講、多聽才能達到對抽象知識的鞏固，教學中主要通過作業的發布、批閱、點評、講解的方式達到對課堂內容的鞏固。本學期的“編譯原理”課程共發布作業6次。

3.1.6 章節習題和復習

批閱作業后針對作業情況安排1～2個學時在騰訊會議進行習題講解和答疑;期末復習時進行2個學時的復習和答疑，幫助學生對整體教學內容進行了梳理和復習。

3.2 實驗教學

課程共設置8學時的實驗，通過實驗課學習，可使學生全面了解和掌握詞法分析和語法分析的原理和算法，培養學生的思維能力和編程能力。實驗共設計了兩大編程任務：詞法分析程序設計和遞歸下降分析法程序設計，每個實驗4個學時。

這兩個實驗對學生的編程能力要求較高，教師針對不同層次和編程能力的學生提前錄制了兩個視頻：程序設計基本要求和深層次要求，并發布到學習通平臺。通過兩個視頻的學習，同學們都能自行編寫實驗程序，課后通過作業形式交回實驗報告電子版。

3.3 考核方式

由于疫情期間的特殊教學模式，期末考試采用線上閉卷的方式進行。考核方式也有所改變，加大了平時成績所占比例，平時成績與期末成績各占50%，同時平時成績的采分點更加多樣化：平時成績=課程視頻×30%+討論×4%+作業×30%+簽到×20%+課堂互動×16%。

4 成績評定和教學評價

“編譯原理”課程教學的效果可以從傳統教學與混合式在線教學的成績對比和調查問卷兩方面體現[3]。

4.1 成績評定

本學期的課程授課對象為計科2017級、2018級3個班，通過平臺的統計功能對平時成績和總成績的平均分進行比較，如表1所示。

從表1可以看出，除了討論參與人數比例較低外，課程視頻、作業、簽到、課堂互動得分較高，期末成績和總成績也比較理想。但不難發現，計科18級平時表現和成績都優于2017級。

縱向對比2019學年的實體教學和2020學年的在線教學總成績平均分可看出，在線教學的17和18級學生的成績比實體教學的16級有了明顯的提高，如圖1所示。雖然有部分原因是平時成績比例的提高，但總體說明“編譯原理”在線教學的效果比較理想。

4.2 教學評價

課程結束后，通過問卷星軟件向163名學生發放了“編譯原理”課程在線教學滿意度問卷調查，收回問卷156份，占總人數的95.7%。

（1）“編譯原理”課程在線教學的總體滿意度調查。調查結果顯示，79.49%的學生對在線教學非常滿意，19.87%的學生對在線教學基本滿意，僅有0.64%的學生不太滿意。

（2）教學模式的支持度調查。教學模式的支持度為多選題，學習通平臺錄課的支持率最高為75.48%，平臺錄課+直播教學的支持率次之為59.35%。本學期的教學模式得到了大多數同學的支持和好評。

（3）在線教學中的困難調查。學生認為最大的困難是沒有書本，學習受限，其次是網絡信號不穩定，約有24%的學生認為在線教學學習主動性不夠、注意力不夠集中。調查結果如圖2所示。

（4）教學方面滿意度調查。調查結果顯示，83.33%的學生認為教學內容講解詳細，教師授課認真負責，80.13%的學生對平臺錄課可以隨時回看非常滿意，67.05%的學生對直播及時講解習題滿意。

（5）成績考核和考試的滿意度調查。調查結果顯示，96.8%的學生表示滿意。另外，學生還對課程教學提出了一些寶貴的建議和意見，在以后的教學中，將逐步改進。

5 結語

在線混合教學模式是疫情下出現的新的教學方式，它體現了以學生為中心，以學生發展與學習成效為目標的教學理念[4]，但同時也看到學生學習自覺性、主動性差，師生缺少互動、教師不能實時掌握學生的學習情況等不足。在今后的教學中，將利用已建設的線上資源，開展更豐富的線上線下混合式教學，激發學生的自學能力和求知欲，深層次地提高學生的編程能力和思維能力[5]。

[參考文獻]

[1]張素琴，呂映之，蔣維杜，等. 編譯原理[M].北京：清華大學出版社，2001.

[2]王挺，李夢君，周會平. 對編譯原理課程教學中計算思維培養的探討[J].計算機教育，2009（21）：11-13.

[3]劉欣欣.基于引進MOOC的編譯原理全英混合式教學改革[J].計算機教育，2019（2）：27-30.

[4]武瑛，張麗華.新工科背景下基于混合式教學的編譯原理課程教學改革[J].電腦知識與技術，2019（1）：169-170.

[5]韓士元，藺永政，周勁，等.基于 MOOC 的編譯原理分階段課程教學研究[J].計算機教育，2016（9）：74-76.

（編輯 姚 鑫）