疫情背景下“編譯原理”課程在線混合式教學(xué)實(shí)踐研究

宇海萍 劉琪芳

摘 要：在線教學(xué)是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代遠(yuǎn)程教學(xué)的一種主要手段，受新冠肺炎疫情的影響，全國(guó)許多高校開(kāi)展了在線教學(xué)。文章以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)“編譯原理”課程為例，實(shí)行“超星學(xué)習(xí)通+騰訊會(huì)議平臺(tái)”的在線教學(xué)模式，通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程的實(shí)施、成績(jī)統(tǒng)計(jì)和學(xué)生問(wèn)卷反饋對(duì)該模式進(jìn)行分析和探究。實(shí)踐結(jié)果表明，這種模式的教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：編譯原理;超星學(xué)習(xí)通;騰訊會(huì)議;在線教學(xué)

0 引言

“編譯原理”是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程，主要介紹設(shè)計(jì)和構(gòu)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(tǒng)性強(qiáng)、算法復(fù)雜的特點(diǎn)，教師對(duì)理論知識(shí)講解具有一定的難度[1]。離開(kāi)課堂和板書，如何讓學(xué)生深入理解原理，并運(yùn)用到具體案例中，成為在線教學(xué)的一大難點(diǎn)。

1 在線教學(xué)和實(shí)體教學(xué)

在線教學(xué)和實(shí)體教學(xué)相比較存在以下異同。

（1）從教師的授課過(guò)程來(lái)看：實(shí)體教學(xué)中教師面對(duì)學(xué)生，可以采用多種教學(xué)手段和教學(xué)方法組織課堂;另外，良好的課堂氛圍更能激發(fā)教師的潛能。而在線教學(xué)中，教師面對(duì)一臺(tái)電腦，既激發(fā)不出教師的熱情，也看不到學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)反饋，教學(xué)效果將大打折扣。

（2）從學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)看：實(shí)體教學(xué)中，一方面，學(xué)生聽(tīng)課中有任何問(wèn)題能及時(shí)反饋給教師，或與同學(xué)進(jìn)行討論，直到理解內(nèi)化;另一方面，對(duì)于不自覺(jué)的學(xué)生，課堂和老師能起到督促的作用。實(shí)體課堂的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)也是在線教學(xué)的短板，但在線教學(xué)尤其是平臺(tái)錄課教學(xué)也有自身的優(yōu)勢(shì)，那就是不受時(shí)空和次數(shù)的限制，學(xué)生可以隨時(shí)隨地對(duì)不理解的知識(shí)點(diǎn)反復(fù)觀看視頻，直到深入理解。

基于以上分析，在線教學(xué)如何能揚(yáng)長(zhǎng)避短，最大化地模擬實(shí)體課堂成為在線教學(xué)的當(dāng)務(wù)之急。

2 在線教學(xué)模式

2.1 超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)

超星學(xué)習(xí)通是基于微服務(wù)架構(gòu)打造的課程學(xué)習(xí)、知識(shí)傳播與管理分享平臺(tái)。平臺(tái)功能非常強(qiáng)大，主要有教案、章節(jié)、資料、通知、作業(yè)、考試、討論和統(tǒng)計(jì)8大模塊。課堂活動(dòng)中能實(shí)現(xiàn)簽到、投票、搶答、主題討論、隨堂練習(xí)、問(wèn)卷、分組任務(wù)、直播、同步課堂等功能。另外，老師和加入課程的班級(jí)還有群聊和私聊功能，能充分滿足課堂教學(xué)和互動(dòng)答疑。

但由于疫情期間平臺(tái)數(shù)據(jù)量太大，課堂活動(dòng)中的直播和同步課堂功能無(wú)法正常使用。

2.2 騰訊會(huì)議

騰訊會(huì)議是騰訊云旗下的一款音視頻會(huì)議產(chǎn)品，能組織300人的在線會(huì)議，該軟件提供實(shí)時(shí)共享屏幕的功能，非常適合直播教學(xué)。騰訊會(huì)議直播的優(yōu)點(diǎn)是教學(xué)過(guò)程順暢，學(xué)生進(jìn)入指定會(huì)議就能感受課堂般的同步教學(xué)，但缺點(diǎn)是無(wú)法對(duì)授課過(guò)程進(jìn)行錄制。

結(jié)合兩種授課模式的優(yōu)缺點(diǎn)，課程采用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)錄課+騰訊會(huì)議直播的混合教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了異步同步混合式在線教學(xué)。

3 教學(xué)過(guò)程實(shí)施

以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)“編譯原理”課程為例，共48學(xué)時(shí)，教學(xué)40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。2020年春學(xué)期全部采用線上教學(xué)。

章節(jié)內(nèi)容主要利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)授課，章節(jié)習(xí)題和復(fù)習(xí)采用騰訊會(huì)議進(jìn)行直播講解答疑。

3.1 線上教學(xué)

3.1.1 授課內(nèi)容

本學(xué)期共進(jìn)行了20課時(shí)的線上授課。由于“編譯原理”教學(xué)內(nèi)容抽象，算法復(fù)雜，例題較多[2]，因此教學(xué)中采用課件+白板軟件+練習(xí)相結(jié)合的模式，通過(guò)EV錄屏軟件將課程內(nèi)容錄制為10～30分鐘不等的視頻，并提前將兩個(gè)課時(shí)約70～100分鐘的視頻上傳到學(xué)習(xí)通平臺(tái)。本學(xué)期共上傳80個(gè)教學(xué)視頻作為任務(wù)點(diǎn)。

3.1.2 課前預(yù)習(xí)

教師提前將相關(guān)教材的圖片和視頻上傳到平臺(tái)的章節(jié)，并標(biāo)明重點(diǎn)、難點(diǎn)，便于學(xué)生有針對(duì)性地預(yù)習(xí)。

3.1.3 課堂約束

在線教學(xué)最難的就是對(duì)學(xué)生的監(jiān)督和約束。本學(xué)期教學(xué)中運(yùn)用課前簽到、課中查看任務(wù)點(diǎn)完成情況并提問(wèn)，課后抽查筆記的形式達(dá)到對(duì)學(xué)生的監(jiān)督。本學(xué)期共發(fā)布簽到20次，收集重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容筆記5次。

3.1.4 課堂互動(dòng)

在線教學(xué)中，課堂中的大多數(shù)時(shí)間學(xué)生都在自主學(xué)習(xí)，如何能提高學(xué)生的自覺(jué)性和主動(dòng)性，課堂互動(dòng)顯得尤為重要。課程在線教學(xué)中運(yùn)用任務(wù)點(diǎn)學(xué)習(xí)+提問(wèn)答疑+隨堂測(cè)試的形式組織課堂，并在課中發(fā)布討論、搶答等增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。本學(xué)期共發(fā)布討論11次，搶答5次，隨堂測(cè)試9次。課后針對(duì)測(cè)試題的完成情況，發(fā)布答案和講解視頻，便于學(xué)生自查自糾。

3.1.5 課后鞏固

多練、多講、多聽(tīng)才能達(dá)到對(duì)抽象知識(shí)的鞏固，教學(xué)中主要通過(guò)作業(yè)的發(fā)布、批閱、點(diǎn)評(píng)、講解的方式達(dá)到對(duì)課堂內(nèi)容的鞏固。本學(xué)期的“編譯原理”課程共發(fā)布作業(yè)6次。

3.1.6 章節(jié)習(xí)題和復(fù)習(xí)

批閱作業(yè)后針對(duì)作業(yè)情況安排1～2個(gè)學(xué)時(shí)在騰訊會(huì)議進(jìn)行習(xí)題講解和答疑;期末復(fù)習(xí)時(shí)進(jìn)行2個(gè)學(xué)時(shí)的復(fù)習(xí)和答疑，幫助學(xué)生對(duì)整體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了梳理和復(fù)習(xí)。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

課程共設(shè)置8學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)，可使學(xué)生全面了解和掌握詞法分析和語(yǔ)法分析的原理和算法，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和編程能力。實(shí)驗(yàn)共設(shè)計(jì)了兩大編程任務(wù)：詞法分析程序設(shè)計(jì)和遞歸下降分析法程序設(shè)計(jì)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)4個(gè)學(xué)時(shí)。

這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的編程能力要求較高，教師針對(duì)不同層次和編程能力的學(xué)生提前錄制了兩個(gè)視頻：程序設(shè)計(jì)基本要求和深層次要求，并發(fā)布到學(xué)習(xí)通平臺(tái)。通過(guò)兩個(gè)視頻的學(xué)習(xí)，同學(xué)們都能自行編寫實(shí)驗(yàn)程序，課后通過(guò)作業(yè)形式交回實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子版。

3.3 考核方式

由于疫情期間的特殊教學(xué)模式，期末考試采用線上閉卷的方式進(jìn)行。考核方式也有所改變，加大了平時(shí)成績(jī)所占比例，平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)各占50%，同時(shí)平時(shí)成績(jī)的采分點(diǎn)更加多樣化：平時(shí)成績(jī)=課程視頻×30%+討論×4%+作業(yè)×30%+簽到×20%+課堂互動(dòng)×16%。

4 成績(jī)?cè)u(píng)定和教學(xué)評(píng)價(jià)

“編譯原理”課程教學(xué)的效果可以從傳統(tǒng)教學(xué)與混合式在線教學(xué)的成績(jī)對(duì)比和調(diào)查問(wèn)卷兩方面體現(xiàn)[3]。

4.1 成績(jī)?cè)u(píng)定

本學(xué)期的課程授課對(duì)象為計(jì)科2017級(jí)、2018級(jí)3個(gè)班，通過(guò)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)功能對(duì)平時(shí)成績(jī)和總成績(jī)的平均分進(jìn)行比較，如表1所示。

從表1可以看出，除了討論參與人數(shù)比例較低外，課程視頻、作業(yè)、簽到、課堂互動(dòng)得分較高，期末成績(jī)和總成績(jī)也比較理想。但不難發(fā)現(xiàn)，計(jì)科18級(jí)平時(shí)表現(xiàn)和成績(jī)都優(yōu)于2017級(jí)。

縱向?qū)Ρ?019學(xué)年的實(shí)體教學(xué)和2020學(xué)年的在線教學(xué)總成績(jī)平均分可看出，在線教學(xué)的17和18級(jí)學(xué)生的成績(jī)比實(shí)體教學(xué)的16級(jí)有了明顯的提高，如圖1所示。雖然有部分原因是平時(shí)成績(jī)比例的提高，但總體說(shuō)明“編譯原理”在線教學(xué)的效果比較理想。

4.2 教學(xué)評(píng)價(jià)

課程結(jié)束后，通過(guò)問(wèn)卷星軟件向163名學(xué)生發(fā)放了“編譯原理”課程在線教學(xué)滿意度問(wèn)卷調(diào)查，收回問(wèn)卷156份，占總?cè)藬?shù)的95.7%。

（1）“編譯原理”課程在線教學(xué)的總體滿意度調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，79.49%的學(xué)生對(duì)在線教學(xué)非常滿意，19.87%的學(xué)生對(duì)在線教學(xué)基本滿意，僅有0.64%的學(xué)生不太滿意。

（2）教學(xué)模式的支持度調(diào)查。教學(xué)模式的支持度為多選題，學(xué)習(xí)通平臺(tái)錄課的支持率最高為75.48%，平臺(tái)錄課+直播教學(xué)的支持率次之為59.35%。本學(xué)期的教學(xué)模式得到了大多數(shù)同學(xué)的支持和好評(píng)。

（3）在線教學(xué)中的困難調(diào)查。學(xué)生認(rèn)為最大的困難是沒(méi)有書本，學(xué)習(xí)受限，其次是網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不穩(wěn)定，約有24%的學(xué)生認(rèn)為在線教學(xué)學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠、注意力不夠集中。調(diào)查結(jié)果如圖2所示。

（4）教學(xué)方面滿意度調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，83.33%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容講解詳細(xì)，教師授課認(rèn)真負(fù)責(zé)，80.13%的學(xué)生對(duì)平臺(tái)錄課可以隨時(shí)回看非常滿意，67.05%的學(xué)生對(duì)直播及時(shí)講解習(xí)題滿意。

（5）成績(jī)考核和考試的滿意度調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，96.8%的學(xué)生表示滿意。另外，學(xué)生還對(duì)課程教學(xué)提出了一些寶貴的建議和意見(jiàn)，在以后的教學(xué)中，將逐步改進(jìn)。

5 結(jié)語(yǔ)

在線混合教學(xué)模式是疫情下出現(xiàn)的新的教學(xué)方式，它體現(xiàn)了以學(xué)生為中心，以學(xué)生發(fā)展與學(xué)習(xí)成效為目標(biāo)的教學(xué)理念[4]，但同時(shí)也看到學(xué)生學(xué)習(xí)自覺(jué)性、主動(dòng)性差，師生缺少互動(dòng)、教師不能實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等不足。在今后的教學(xué)中，將利用已建設(shè)的線上資源，開(kāi)展更豐富的線上線下混合式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的自學(xué)能力和求知欲，深層次地提高學(xué)生的編程能力和思維能力[5]。

[參考文獻(xiàn)]

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

[2]王挺，李夢(mèng)君，周會(huì)平. 對(duì)編譯原理課程教學(xué)中計(jì)算思維培養(yǎng)的探討[J].計(jì)算機(jī)教育，2009（21）：11-13.

[3]劉欣欣.基于引進(jìn)MOOC的編譯原理全英混合式教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)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(xué)的編譯原理課程教學(xué)改革[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，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(xué)研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2016（9）：74-76.

（編輯 姚 鑫）