在CDIO培養(yǎng)模式下的編譯原理課程建設(shè)探索

張雪　王軍　劉一玨

摘要：CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果，學(xué)院在CDIO培養(yǎng)模式改革的背景下，將CDIO教學(xué)模式即“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的理念引入到編譯原理課程建設(shè)中來(lái)。采用“做中學(xué)”的教學(xué)理念對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)等幾方面進(jìn)行改革，改變學(xué)生對(duì)“編譯原理”課程的畏難情緒，使學(xué)生對(duì)編譯原理中的抽象理論更易于理解，明確學(xué)習(xí)該課程的目的，提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)了同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高了該課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：CDIO；編譯原理課程建設(shè)；做中學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）04-0220-02

一、引言

CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。CDIO的教學(xué)大綱（Syllabus），定義或設(shè)計(jì)我們的教學(xué)“做什么和做到什么水平”。CDIO教學(xué)大綱共分四部分，分別是：（1）技術(shù)知識(shí)和推理；（2）個(gè)人能力、職業(yè)能力和態(tài)度；（3）人際交流、團(tuán)隊(duì)交流和協(xié)同能力；（4）在職場(chǎng)環(huán)境下構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。每個(gè)大類(lèi)往下分為四級(jí)。CDIO的教學(xué)大綱為課程體系和課程內(nèi)容設(shè)計(jì)提供了具體要求。我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要體現(xiàn)CDIO教學(xué)大綱的四大類(lèi)一級(jí)條款，二是專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求要細(xì)化到CDIO教學(xué)大綱三級(jí)中的第二級(jí)共17款，三是每門(mén)課程的大綱編寫(xiě)要體現(xiàn)CDIO教學(xué)大綱中第三級(jí)共70款內(nèi)容，四是主講教師關(guān)于每門(mén)課程的教案設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容和方法要融合CDIO教學(xué)大綱中第四級(jí)共400款細(xì)節(jié)要求。

二、“編譯原理”課程建設(shè)問(wèn)題分析

“編譯原理”是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科教育中難度比較大、但是非常重要的核心專(zhuān)業(yè)課程之一，是一門(mén)理論與實(shí)踐并重的課程。本課程以介紹程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的設(shè)計(jì)和編譯程序構(gòu)造的基本原理和設(shè)計(jì)方法為教學(xué)目標(biāo)。學(xué)習(xí)編譯程序的構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，不僅可以掌握編譯程序本身的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，同時(shí)也能夠提高對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的理解，提高語(yǔ)言的設(shè)計(jì)能力以及開(kāi)發(fā)大型軟件的能力，能夠培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和形式化描述能力。該課程具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，與其他課程聯(lián)系緊密，成為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)中最難講解、最難學(xué)習(xí)的課程之一。如何讓這門(mén)課程的教學(xué)效果達(dá)到令人滿(mǎn)意的程度，是《編譯原理》教師普遍關(guān)注的問(wèn)題。

三、教學(xué)方法方面的嘗試和探索

1.教學(xué)模式改革。為了使學(xué)生將來(lái)能適應(yīng)將來(lái)企業(yè)中團(tuán)隊(duì)合作的開(kāi)發(fā)模式，提高溝通交流能力，我們?cè)诮虒W(xué)中安排了大作業(yè)要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式完成，大作業(yè)要求利用課余時(shí)間完成，在課內(nèi)安排一定時(shí)間進(jìn)行答辯，每個(gè)團(tuán)隊(duì)被要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)講解設(shè)計(jì)思路，并且團(tuán)隊(duì)的每個(gè)成員都必須發(fā)言，學(xué)生的答辯情況要記入平時(shí)成績(jī)。為讓學(xué)生在實(shí)踐中更好地與團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行溝通交流，我們?cè)谡n堂上設(shè)計(jì)了一些有趣的游戲讓大家理解團(tuán)隊(duì)合作需要的精神：分享、信任、尊重等，并要求每一個(gè)團(tuán)隊(duì)要安排一個(gè)人做為leader領(lǐng)導(dǎo)者來(lái)組織分配本團(tuán)隊(duì)的任務(wù)，保證大作業(yè)的順利完成。通過(guò)這一系列的訓(xùn)練，學(xué)生的組織能力和溝通表達(dá)能力都得到了很大的提升，他們深切地感受到團(tuán)隊(duì)的協(xié)同合作是如何發(fā)揮比個(gè)人更大的作用的。大作業(yè)并不是在課程快結(jié)束時(shí)布置的，而是在課程剛開(kāi)始時(shí)就布置下來(lái)，學(xué)生不用等到聽(tīng)完老師講課再做作業(yè)，而是需要通過(guò)自學(xué)的方式自行尋找解決問(wèn)題的方案，在自學(xué)的過(guò)程中一定會(huì)產(chǎn)生許多解決不了的問(wèn)題，帶著問(wèn)題來(lái)聽(tīng)課，在聽(tīng)課的過(guò)程中去尋找解決問(wèn)題的方法，這樣做收到了很好的成效。以往學(xué)生在課后經(jīng)常會(huì)問(wèn)的問(wèn)題是學(xué)這門(mén)課有什么用，現(xiàn)在學(xué)生會(huì)在課后與老師交流所遇到的問(wèn)題。未來(lái)的工作中不可避免地要學(xué)習(xí)許多新的技術(shù)和知識(shí)，對(duì)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)可以使他們更好地適應(yīng)將來(lái)的工作。

2.課程考核模式改革。課程考核的方式和方法影響整個(gè)課程的教學(xué)過(guò)程，科學(xué)合理的課程考核辦法，能很好地激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在這方面我們所做的嘗試是期末考試+大作業(yè)答辯+大作業(yè)報(bào)告的形式作為最終的考評(píng)成績(jī)，這樣既降低了考試成績(jī)?cè)诳傇u(píng)中的比重，減輕了以往期末考試給學(xué)生造成的壓力，也在一定程度上改變了部分學(xué)生突擊復(fù)習(xí)的不良習(xí)慣。而大作業(yè)答辯的形式是以團(tuán)隊(duì)為單位在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，并要求每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員都必須講解自己負(fù)責(zé)的部分，老師給每個(gè)團(tuán)隊(duì)打分，這樣既鍛煉了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的精神，又鍛煉了每個(gè)人的語(yǔ)言表達(dá)能力，最后要求每個(gè)團(tuán)隊(duì)把大作業(yè)的設(shè)計(jì)過(guò)程書(shū)寫(xiě)成報(bào)告，老師根據(jù)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)情況給出相應(yīng)的成績(jī)，這樣做培養(yǎng)了學(xué)生的文檔整理和寫(xiě)作能力。通過(guò)對(duì)課程考核方式的改革使課程教學(xué)質(zhì)量的考核從單一的知識(shí)層面拓寬到對(duì)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

3.實(shí)施OBE教育理念。實(shí)施OBE需要建立“學(xué)為中心”的教學(xué)模式，將教育教學(xué)活動(dòng)由“教師為中心”向“學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)移，改變教師、學(xué)生的角色，將使得教學(xué)過(guò)程和培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、執(zhí)行規(guī)范化、評(píng)價(jià)及時(shí)化、改進(jìn)持續(xù)化。

4.實(shí)施一體化教學(xué)。實(shí)施一體化教學(xué)、主動(dòng)式和體驗(yàn)式教學(xué)，不斷提高教師的工程實(shí)踐能力和教育教學(xué)能力。加強(qiáng)校企合作，發(fā)揮好社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)需求的引領(lǐng)作用，工作和考核的側(cè)重點(diǎn)放在學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力演練上。

5.三化育人。依據(jù)學(xué)校及學(xué)院的統(tǒng)一要求，并結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)際，制訂實(shí)施三化育人手冊(cè)細(xì)并實(shí)施。全程跟蹤、及時(shí)反饋、及時(shí)調(diào)整，做到因材施教、最大限度激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

四、小結(jié)

國(guó)內(nèi)在“編譯原理”課程教學(xué)方面也做了其他的嘗試和探索。例如有的提出了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的編譯原理教學(xué)改革方案，該方案全面改革了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，從制定教學(xué)計(jì)劃到設(shè)計(jì)相關(guān)作業(yè)等。還有相關(guān)學(xué)者基于目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的思想，提出了基于分層與-或圖的《編譯原理》課程實(shí)施目標(biāo)體系。也有些研究者將理論與實(shí)踐結(jié)合，并采用移動(dòng)學(xué)習(xí)、智能指導(dǎo)系統(tǒng)和學(xué)習(xí)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)等輔助手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。這些研究從不同的角度提出了《編譯原理》課程的教學(xué)改革方法，提高了教學(xué)效果。本文在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了兩處建設(shè)：一是采用“做中學(xué)”教學(xué)模式；二是科研與教學(xué)結(jié)合，以科研促進(jìn)教學(xué)。將科研成果轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)的教學(xué)案例，豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)課程抽象理論的理解，為實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)提供了很好的素材和思路。通過(guò)科研與教學(xué)相結(jié)合，不斷更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，提高了“編譯原理”課程的教學(xué)質(zhì)量。

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