营造兴趣启蒙式学习氛围的编译原理首课设计

衷璐洁　吴敏华

摘要：结合教学和科研经验，提出从营造第一次课的兴趣启蒙式氛围做起，引领学生开启兴趣研究型编译原理课程的学习旅程，给出一个与兴趣研究型学习氛围相呼应的首课设计方案，并详细介绍实施过程。

关键词：编译原理；兴趣；启蒙式；教学内容；学习兴趣；研究型学习

1.背景

编译原理课程具有概念多、内容繁杂且抽象的特点，传统教学方式的教学效果往往不够理想，其中学生兴趣缺失是一个重要原因。针对提升学生兴趣和提高计算机专业高年级学生认知及终身学习能力等问题，我们精心设计编译原理课程的第一次课，以“启蒙”为概念，从领域背景、知识体系、能力培养、学生互动等多个角度出发，变换传统编译原理课堂教学实施视角，设计和组织第一堂课的教学主线及内容，进而综合提高编译原理课程的教学效果。

2.设计理念

该课程设计以研究式学习思想为指导，旨在充分体现学生在教学中的主体作用，发挥学生的主观能动性。美国心理学家卡罗尔在论述“高质量的教学”时提出：“高质量的教学包括确定具体的学习目标、向学生交代这些目标和学习方法、最佳地安排学习活动、使用清晰明确的语言以及根据学生的特殊需要和特点调整教学方法。”对于原理性质的计算机专业课程，如何以更轻松有效的方式开展种类繁多的算法讲授和课堂设计是一个值得探讨的课题。

3.学习者特征分析

编译原理课程是计算机专业的主干课程之一，常在大学三年级开设，其前驱课程为程序语言、数据结构、离散数学等。对于计算机专业的学生，在一、二年级均频繁接触编译器，但对其实现机理却未曾深入探索过。对于一个熟悉事物的内部构造，大部分学生都充满好奇心，因此，基于该契机，可以从熟悉的接触物人手，将学生带到现实研究领域，让学生了解并确立编译原理思想的重要性与魅力，激发学生的学习兴趣与求知欲。这样的引导既符合学生的实际学习水平，也令教师拥有更广阔的发挥空间。简而言之，编译原理课程第一次课的课堂启蒙引导式课程设计与研究式学习教育的思想相契合。

4.教学目标与资源准备

4.1教学目标

在教学方案的设计过程中，首先要明确该课的教学目标，然后准备课堂实施过程中需要的教学资源，表1分别从“知识与技能”和“情感态度目标”两个方面列出第一堂课的教学目标。

4.2资源准备

教师需准备如下资源：供课堂使用的PPT、板书设计方案、学科研究背景及现状等参考资料。教师还要为学生提供与知识点呼应的课堂练习、与课外任务设置以及以兴趣引导延伸为目的的课外阅读资料等。

4.3过程与方法

过程与方法方面主要强调以下两方面：

（1）鼓励学生主动思考与学习，引导式策略与自助学习策略相融合。

（2）鼓励学生通过资料收集等方式，主动探寻所学知识，扩大知识范围的学习。

5.教学过程设计

5.1教学过程总体规划

图1围绕教学活动与学生活动给出兴趣启蒙式编译课程第一堂课课程设计的总体框架图。该框架由3个部分组成。

（1）引导部分。着重从编译技术的发展与现状、身边的编译器等方面引出编译概念，并开展对编译知识的学习。

（2）知识内容讲解部分。主要围绕第一次编译的基本知识，从编译概念、程序结构、生成方法3个方面展开，其中适时穿插1～2个认知练习。

（3）归纳与启发部分。分别从所讲知识的总结（归纳）、编译技术的研究进展（启发）以及即将学习的内容预告（启发）等方面展开。

5.2教学过程详细设计

1）创设情境导人。

表2分别从教师活动、学生活动、设置意图、技术应用、时长5个方面对创设情境导入部分的设计进行说明。小到引导语的设计，大到业界实际编译器的展示，这一环节始终围绕兴趣引导目标，通过图灵奖与编译的渊源启发，让学生感受编译技术的博大精深。

2）新课讲授。

在引导结束之后，将学生的思路从日常生活的翻译延伸到计算机的编译，进一步引入T型图概念，让学生对编译程序的功能有更明晰的认识。新课部分的讲授围绕“编译概念、编译过程、编译程序结构以及编译程序的生成”这一主线展开，引导学生逐个击破。表3展现了新课讲授阶段教学方案的详细设计。

3）交流评价。

教学是“教”与“学”的过程，是一个互动的过程，需要适时的交流与及时的评价。在这一部分，我们主张以认知练习方式加强学生主体活动，并通过教师的点评令课堂上的交流评价过程更加完整。表4展现了以交流评价为目的的教师活动与学生活动方案设计。

4）归纳总结。

在讲授内容之后，应有适时的归纳与总结。在兴趣引导式编译原理课程的首课方案设计中，归纳总结部分起着画龙点睛的作用。围绕第一堂课知识点的组成，教师引导学生在知识点回忆中进行归纳总结，进而起到巩固所学的目的，具体设计参见表5。

5）启发与任务。

在归纳与总结之后，要为下一次课做好铺垫，以保持学生的兴趣。启发与任务部分的设计方案参见表6，主要围绕两个方面展开：①编译技术应用领域方面的延伸；②实际编译器的相关调研工作。

6.教学效果评价

6.1评价方式

在兴趣启蒙式编译原理第一堂课设计方案中，评价方式主要采用以教师评价为主的方式，结合评价指标对学生首次在编译课堂上的反应和练习效果进行综合评价。

6.2评价指标

具体的评价指标参见表7，主要包括引导问题、课堂练习、现场互动3个评价项目，优秀、合格、不合格3个评价等级及相应的评价标准。

7.与传统教学设计的比较

（1）体现了学习的情境性。在整个课堂教学过程中，学生始终置身于编译这个情境中。导入环节，让学生了解编译与图灵奖之间的渊源，获知编译学习与研究的深刻底蕴，激发学生对丰富内涵学科的兴趣；通过身边编译器的提示，明确编译一直在身边的事实，进而顺理成章地进入编译概述部分的学习。

（2）课堂设计遵从认知习惯。例如，在T型图练习环节，任务设计由易至难、层层递进，对学生的掌握要求渐进提升；在课堂教授环节中，从人工翻译引入到编译过程展开，引导学生主动分析和思考问题，寻找问题的解决方法，接着自然引入各个知识点概念，让学生轻松明白稳固地掌握知识。

（3）体现学生的主体地位和教师的主导作用。在教学任务的完成过程中，始终是教师不断为学生创设任务情境，设计一个个小问题，让学生不断地主动思考。每一个环节的引入与讲解都充分考虑师生间的互动，教师的任务是创造情境，学生则在不知不觉中发现问题、分析问题、解决问题，完成课堂学习任务。在整个教学过程中，始终体现教师的课堂主导作用，学生的课堂主体地位。