苗婧怡

（遼寧師范大學計算機與信息技術(shù)學院，遼寧大連 116081）

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機專業(yè)人才需求旺盛，導致計算機人才培養(yǎng)成為熱點。過去，計算機專業(yè)學生在軟硬件知識和計算機應(yīng)用能力方面有獨特優(yōu)勢，現(xiàn)在，大量的非計算機專業(yè)學生也可學習信息技術(shù)相關(guān)課程并通過計算機等級考試，導致計算機專業(yè)學生的獨特優(yōu)勢正逐漸減弱［1-3］。

《關(guān)于計算機人才需求的調(diào)研報告》［4］指出，總體上計算機類人才需求量很大，但計算機專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況卻不理想。調(diào)查發(fā)現(xiàn)計算機專業(yè)畢業(yè)生有4 個方面不足：基礎(chǔ)知識積累不足、缺少程序設(shè)計開發(fā)實踐經(jīng)驗、欠缺創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識、缺乏團隊精神與溝通交流能力。造成這些不足的主要原因有：

（1）學生本身不重視基礎(chǔ)知識學習。大學是提高學習能力與專業(yè)能力的土壤，但部分學生進入大學后缺乏自主學習自覺性，并且不重視課程學習。

（2）學生缺少實踐機會。計算機專業(yè)課程大多需要實際操作，上機訓練是最基礎(chǔ)內(nèi)容，但學生較少進行工程項目實踐，編寫、編譯、調(diào)試程序等步驟涉及較少。

（3）教學方法仍以灌輸式為主。灌輸式教學可在最短的時間學習最多的知識，但這種教學方法使學生對知識的掌握太過片面［5］，只靠死記硬背很難達到全面掌握知識目的。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教學手段與模式也在不斷創(chuàng)新，學生能學以致用才是成功的教學。為適應(yīng)科技發(fā)展進程，要加快教育改革步伐，引入教育新技術(shù)、新手段，提高計算機專業(yè)學生信息技術(shù)素養(yǎng)和核心競爭力。

編譯原理課程為計算機專業(yè)主干課程，從1997 年就備受教育工作者重視，相關(guān)研究很多。饒文碧［6］通過CAI系統(tǒng)將編譯原理課程分為教學單元和練習、測試單元，提出建立編譯全過程模型，采用分段解析教學方法建立試題庫和答案庫；王一賓［7］提出編譯原理課程重點應(yīng)是課堂教學和實驗教學；尹大力［8］提出基于Del phi5 開發(fā)平臺為學習者提供一個生動有趣的學習環(huán)境；劉香芹等［9］利用微博技術(shù)為師生提供合適的交流平臺，共享學習信息與資源；韓士元等［10］將MOOC 教學模式與編譯原理課程教學結(jié)合，探討其實施的可能性；王新峰等［11］將西方的研討式教學模式引入到編譯原理課程教學中，把課程分為確定研討主題、課前準備、課堂討論、課后總結(jié)4 個階段；畢冉等［12］基于產(chǎn)出為導向（Outcome-Based Education，OBE）的教學模式，對課程教學目標進行分解，提出新的教改措施；張雪等［13］將CDIO 工程教育模式引入編譯原理課程，對教學內(nèi)容、教學方法和實踐教學等方面進行改革。以上方法較注重教學內(nèi)容的分配，而不是教學設(shè)計的具體過程，且未有人將移動學習應(yīng)用于編譯原理課前和課后。本文基于相關(guān)文獻，利用專業(yè)的課堂管理工具“A+課堂派”（以下簡稱課堂派），將移動學習和翻轉(zhuǎn)課堂相融合并應(yīng)用于編譯原理課程教學，提出相關(guān)應(yīng)用模型及新的改革思路。

1 可行性分析

1.1 學習者特點分析

在線學習的有效性不僅依賴網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而且必須與學習者個體特征相匹配，才能與學習者產(chǎn)生良性互動，獲得最佳的學習效果［14］。編譯原理課程教學對象是大三學生，他們已經(jīng)形成較為成熟的學習方法，學習目的、內(nèi)容、教學方法及教學模式都會對其學習效果產(chǎn)生很大影響。所以在進行教學活動設(shè)計之前，需要對學習者特征具體分析，以便開展個性化教學。

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用創(chuàng)新性

編譯原理主要介紹通用程序設(shè)計語言實現(xiàn)原理、方法與技術(shù)，是許多課程的綜合性實踐，擬加深學生對程序設(shè)計語言課程中語言基本單位定義與作用的理解，是計算機專業(yè)代表課程之一［15］。

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）是一種新型教學模式，學生在課前通過互聯(lián)網(wǎng)、手機微信等多種傳播平臺，以看視頻或閱讀文章的方式進行課前學習，然后登陸到在線教育平臺反映學習遇到的問題，教師根據(jù)學生的提問進行組織整理，有針對性地開發(fā)教學材料［16］。這種教學組織形式將傳統(tǒng)課堂面授式教學轉(zhuǎn)變成啟發(fā)式、對話式、討論式教學，引導學生自主思考問題、解決疑惑，符合大學生學習特點，有助于培養(yǎng)大學生自主學習能力，形成符合自身的新知識體系?；谝苿訉W習（m-learning）的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式為教學交互提供更多元的空間，將學習者與教師、學習者與學習者、教師與教師之間緊密聯(lián)系，彌補了傳統(tǒng)課堂的不足。

基于移動學習的翻轉(zhuǎn)課堂模式，本文設(shè)計智慧樹成長模式，如圖1 所示。移動學習和翻轉(zhuǎn)課堂教學模式可為學生帶來開放的學習場所，綜合移動學習和泛在學習的自主學習方式、多元化的學習資源、分層的學習目標、小組協(xié)作活動、多階段評價體系和自主學習監(jiān)控管理機制，讓學生自主學習，獨立思考問題并解決問題，最終成為創(chuàng)新型人才。

圖1 智慧樹成長模式

2 “A+課堂派”翻轉(zhuǎn)課堂教學模型

編譯原理是計算機專業(yè)最具代表性的算法類課程之一［17］。傳統(tǒng)課堂教師以“講授法+演示法+項目驅(qū)動”教學模式向?qū)W生傳授編譯原理。由于課時有限，項目驅(qū)動過程無法完整實現(xiàn)，往往一節(jié)課只能講授和演示課程，項目和任務(wù)留給學生課后完成，造成問題不能及時解決，無法訓練提高等一系列問題。

本文將移動學習和翻轉(zhuǎn)課堂移植到傳統(tǒng)課堂上，建構(gòu)基于“A+課堂派”的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，如圖2 所示。選取《編譯原理（第二版）》一書第四章第三單元《有窮自動機》構(gòu)建模型。

2.1 課前教師準備模塊

（1）創(chuàng)建班級。教師課前在課堂派上創(chuàng)建班級、添加成員并劃分學習小組。每個小組3～5 人，設(shè)組長、監(jiān)察長、檢察官、程序員等角色。組長負責制定學習計劃時間表，以保證課前完成學習任務(wù)，在所有任務(wù)完成后負責總結(jié)小組成果并進行匯報；監(jiān)察長負責監(jiān)督所有成員是否按時完成任務(wù)，起到督促作用；檢察官在小組成員完成初步學習任務(wù)后，提醒進行課前測試，檢查測試結(jié)果并把結(jié)果匯報給組長；程序員負責解決小組學習時遇到的編程問題，幫助小組成員學習，把解決不了的問題匯報給小組長。每周小組成員重新設(shè)定一次，培養(yǎng)學生綜合能力。

圖2 基于“A+課堂派”的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式框架

（2）設(shè)計學習資源。教師在備課階段要進行一系列準備工作。首先要設(shè)計學習資源，學習資源包括教學課件、視頻、動畫、課前測試題、測試答案以及相關(guān)資料的查找網(wǎng)址等，并將這些相關(guān)資源上傳到課堂派?！队懈F自動機》可用簡短的視頻或課件介紹確定的有窮自動機和不確定的有窮自動機定義，不確定的有窮自動機確定化以及確定的有窮自動機化簡等算法和例題可使用動畫更生動地體現(xiàn)。每個教學視頻在2～5min 之間，包含一個知識點，不宜超過10min，也可通過慕課、網(wǎng)易公開課等平臺搜集課程視頻。

（3）分配學習任務(wù)。教師將任務(wù)單通過課堂派上的“小組作業(yè)”功能發(fā)布給學生，每個小組課前要將任務(wù)單完成進度上傳。教師通過課堂派批閱學生作業(yè)，提醒未完成任務(wù)的小組。任務(wù)描述要簡潔，目標分類要細致，課前和課中任務(wù)分配要適宜。在學生能力范圍內(nèi)將任務(wù)分成3個等級：初級任務(wù)要符合教學目標最低限度要求，每個學習者都有能力在課前完成；中級任務(wù)要符合教學目標基本要求，鼓勵學習者在課前獨立完成；高級任務(wù)要符合教學目標最高要求，課上通過教師指導完成并鼓勵學習者獨立完成［18］。《有窮自動機》一課中，總結(jié)有窮自動機定義屬于初級任務(wù)，歸納確定有窮自動機和不確定有窮自動機的區(qū)別屬于中級任務(wù)，化簡確定的有窮自動機屬于高級任務(wù)。

（4）發(fā)布評價標準。教學過程包括課前、課中、課后3個階段，為檢驗移動學習支持的翻轉(zhuǎn)課堂是否有效，除課后進行小測驗外，還要增加過程性評價（見表1），注意目標、教學活動和評估三者應(yīng)一致［19］。過程性評價占總成績36%，形成性評價占總成績64%；課前測試占此部分成績的30%，課后測試占此部分成績的70%。

表1 翻轉(zhuǎn)課堂過程性評價

（5）答疑與指導。鼓勵學生通過課堂派的“私信”功能主動與教師或同學溝通交流，教師可直接在私信中解決學生提出的問題，對出現(xiàn)頻率高的問題要收集起來在課堂上講解。

（6）課堂教學設(shè)計。在面授前要做好教學設(shè)計，確定上課需要討論的課題以及協(xié)作學習方式。面授是對課前學習的升華，所以課題選擇要有深度?！队懈F自動機》一課中，需要強調(diào)確定的有窮自動機和不確定的有窮自動機之間的區(qū)別、子集構(gòu)造算法運用以及確定有窮自動機化簡［20］等內(nèi)容。教師應(yīng)有意識地培養(yǎng)學生的學習能力與合作意識，交流學習成果、開展問題競賽、小組討論和程序設(shè)計比賽等，以加強小組成員間的團隊協(xié)作能力。

2.2 課前學生自主學習模塊

學生在組長的組織下通過課堂派觀看教學視頻，自主學習課程內(nèi)容，記錄學習中遇到的問題；自學完成后在課堂派的“測試”選項卡中完成測試題并提交。學生在自學階段可以提高發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、鍛煉溝通交流能力以及查閱文獻資料的能力。

2.3 課中面授模塊

在面授課堂，教師先用課堂派分享課前測試結(jié)果。課堂派測試選項卡中有試卷分析功能，教師可針對部分疑難問題答疑；然后在課堂派話題選項卡中發(fā)起話題討論，組織學生進行小組協(xié)作學習，共同探討問題，形成學習共同體；聽取小組討論結(jié)果匯報，總結(jié)課程內(nèi)容，深化討論主題。學生要認真思考教師提出的問題，與小組成員互幫互助協(xié)作學習。采用板書形式匯報，分享討論成果。在課堂上吸收知識，達到知識內(nèi)化目的。

2.4 課后復習模塊

翻轉(zhuǎn)課堂課后部分很重要。教師在課堂派的“互動”選項卡中提供答疑和指導服務(wù)，解答部分學生仍未解決的疑惑。教師要充分利用課堂派功能，為學生推送核心微課程，提醒學生復習鞏固所學知識。除此之外，教師要利用好課堂派的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析功能，提取有用信息，完善線下教學。

3 結(jié)語

計算機專業(yè)學生只有通過系統(tǒng)學習本專業(yè)知識，熟練掌握基本的應(yīng)用技能，才能發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢為社會服務(wù)［1］。計算機專業(yè)教師要跟上時代步伐，掌握科技前沿知識。我國大部分高校仍以教材知識為主，不重視實踐和創(chuàng)新。因此，計算機專業(yè)課程教學模式亟待改革創(chuàng)新。移動學習與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合給課堂教學注入活力。靈活運用各種移動端APP 輔助教學，既可節(jié)省教學時間，又能調(diào)動學生的學習積極性，對提升學生的綜合能力效果顯著。