疫情背景下“编译原理”课程在线混合式教学实践研究

宇海萍 刘琪芳

摘 要：在线教学是“互联网+”时代远程教学的一种主要手段，受新冠肺炎疫情的影响，全国许多高校开展了在线教学。文章以山西农业大学“编译原理”课程为例，实行“超星学习通+腾讯会议平台”的在线教学模式，通过对教学过程的实施、成绩统计和学生问卷反馈对该模式进行分析和探究。实践结果表明，这种模式的教学效果良好。

关键词：编译原理;超星学习通;腾讯会议;在线教学

0 引言

“编译原理”是计算机科学与技术专业的专业课程，主要介绍设计和构造编译程序的基本原理和基本方法。课程具有理论抽象、系统性强、算法复杂的特点，教师对理论知识讲解具有一定的难度[1]。离开课堂和板书，如何让学生深入理解原理，并运用到具体案例中，成为在线教学的一大难点。

1 在线教学和实体教学

在线教学和实体教学相比较存在以下异同。

（1）从教师的授课过程来看：实体教学中教师面对学生，可以采用多种教学手段和教学方法组织课堂;另外，良好的课堂氛围更能激发教师的潜能。而在线教学中，教师面对一台电脑，既激发不出教师的热情，也看不到学生的现场学习反馈，教学效果将大打折扣。

（2）从学生的学习过程来看：实体教学中，一方面，学生听课中有任何问题能及时反馈给教师，或与同学进行讨论，直到理解内化;另一方面，对于不自觉的学生，课堂和老师能起到督促的作用。实体课堂的优点同时也是在线教学的短板，但在线教学尤其是平台录课教学也有自身的优势，那就是不受时空和次数的限制，学生可以随时随地对不理解的知识点反复观看视频，直到深入理解。

基于以上分析，在线教学如何能扬长避短，最大化地模拟实体课堂成为在线教学的当务之急。

2 在线教学模式

2.1 超星学习通平台

超星学习通是基于微服务架构打造的课程学习、知识传播与管理分享平台。平台功能非常强大，主要有教案、章节、资料、通知、作业、考试、讨论和统计8大模块。课堂活动中能实现签到、投票、抢答、主题讨论、随堂练习、问卷、分组任务、直播、同步课堂等功能。另外，老师和加入课程的班级还有群聊和私聊功能，能充分满足课堂教学和互动答疑。

但由于疫情期间平台数据量太大，课堂活动中的直播和同步课堂功能无法正常使用。

2.2 腾讯会议

腾讯会议是腾讯云旗下的一款音视频会议产品，能组织300人的在线会议，该软件提供实时共享屏幕的功能，非常适合直播教学。腾讯会议直播的优点是教学过程顺畅，学生进入指定会议就能感受课堂般的同步教学，但缺点是无法对授课过程进行录制。

结合两种授课模式的优缺点，课程采用超星学习通平台录课+腾讯会议直播的混合教学模式，实现了异步同步混合式在线教學。

3 教学过程实施

以山西农业大学计算机科学与技术专业“编译原理”课程为例，共48学时，教学40学时，实验8学时。2020年春学期全部采用线上教学。

章节内容主要利用超星学习通平台授课，章节习题和复习采用腾讯会议进行直播讲解答疑。

3.1 线上教学

3.1.1 授课内容

本学期共进行了20课时的线上授课。由于“编译原理”教学内容抽象，算法复杂，例题较多[2]，因此教学中采用课件+白板软件+练习相结合的模式，通过EV录屏软件将课程内容录制为10～30分钟不等的视频，并提前将两个课时约70～100分钟的视频上传到学习通平台。本学期共上传80个教学视频作为任务点。

3.1.2 课前预习

教师提前将相关教材的图片和视频上传到平台的章节，并标明重点、难点，便于学生有针对性地预习。

3.1.3 课堂约束

在线教学最难的就是对学生的监督和约束。本学期教学中运用课前签到、课中查看任务点完成情况并提问，课后抽查笔记的形式达到对学生的监督。本学期共发布签到20次，收集重点、难点内容笔记5次。

3.1.4 课堂互动

在线教学中，课堂中的大多数时间学生都在自主学习，如何能提高学生的自觉性和主动性，课堂互动显得尤为重要。课程在线教学中运用任务点学习+提问答疑+随堂测试的形式组织课堂，并在课中发布讨论、抢答等增进学生学习的积极性和对知识点的掌握。本学期共发布讨论11次，抢答5次，随堂测试9次。课后针对测试题的完成情况，发布答案和讲解视频，便于学生自查自纠。

3.1.5 课后巩固

多练、多讲、多听才能达到对抽象知识的巩固，教学中主要通过作业的发布、批阅、点评、讲解的方式达到对课堂内容的巩固。本学期的“编译原理”课程共发布作业6次。

3.1.6 章节习题和复习

批阅作业后针对作业情况安排1～2个学时在腾讯会议进行习题讲解和答疑;期末复习时进行2个学时的复习和答疑，帮助学生对整体教学内容进行了梳理和复习。

3.2 实验教学

课程共设置8学时的实验，通过实验课学习，可使学生全面了解和掌握词法分析和语法分析的原理和算法，培养学生的思维能力和编程能力。实验共设计了两大编程任务：词法分析程序设计和递归下降分析法程序设计，每个实验4个学时。

这两个实验对学生的编程能力要求较高，教师针对不同层次和编程能力的学生提前录制了两个视频：程序设计基本要求和深层次要求，并发布到学习通平台。通过两个视频的学习，同学们都能自行编写实验程序，课后通过作业形式交回实验报告电子版。

3.3 考核方式

由于疫情期间的特殊教学模式，期末考试采用线上闭卷的方式进行。考核方式也有所改变，加大了平时成绩所占比例，平时成绩与期末成绩各占50%，同时平时成绩的采分点更加多样化：平时成绩=课程视频×30%+讨论×4%+作业×30%+签到×20%+课堂互动×16%。

4 成绩评定和教学评价

“编译原理”课程教学的效果可以从传统教学与混合式在线教学的成绩对比和调查问卷两方面体现[3]。

4.1 成绩评定

本学期的课程授课对象为计科2017级、2018级3个班，通过平台的统计功能对平时成绩和总成绩的平均分进行比较，如表1所示。

从表1可以看出，除了讨论参与人数比例较低外，课程视频、作业、签到、课堂互动得分较高，期末成绩和总成绩也比较理想。但不难发现，计科18级平时表现和成绩都优于2017级。

纵向对比2019学年的实体教学和2020学年的在线教学总成绩平均分可看出，在线教学的17和18级学生的成绩比实体教学的16级有了明显的提高，如图1所示。虽然有部分原因是平时成绩比例的提高，但总体说明“编译原理”在线教学的效果比较理想。

4.2 教学评价

课程结束后，通过问卷星软件向163名学生发放了“编译原理”课程在线教学满意度问卷调查，收回问卷156份，占总人数的95.7%。

（1）“编译原理”课程在线教学的总体满意度调查。调查结果显示，79.49%的学生对在线教学非常满意，19.87%的学生对在线教学基本满意，仅有0.64%的学生不太满意。

（2）教学模式的支持度调查。教学模式的支持度为多选题，学习通平台录课的支持率最高为75.48%，平台录课+直播教学的支持率次之为59.35%。本学期的教学模式得到了大多数同学的支持和好评。

（3）在线教学中的困难调查。学生认为最大的困难是没有书本，学习受限，其次是网络信号不稳定，约有24%的学生认为在线教学学习主动性不够、注意力不够集中。调查结果如图2所示。

（4）教学方面满意度调查。调查结果显示，83.33%的学生认为教学内容讲解详细，教师授课认真负责，80.13%的学生对平台录课可以随时回看非常满意，67.05%的学生对直播及时讲解习题满意。

（5）成绩考核和考试的满意度调查。调查结果显示，96.8%的学生表示满意。另外，学生还对课程教学提出了一些宝贵的建议和意见，在以后的教学中，将逐步改进。

5 結语

在线混合教学模式是疫情下出现的新的教学方式，它体现了以学生为中心，以学生发展与学习成效为目标的教学理念[4]，但同时也看到学生学习自觉性、主动性差，师生缺少互动、教师不能实时掌握学生的学习情况等不足。在今后的教学中，将利用已建设的线上资源，开展更丰富的线上线下混合式教学，激发学生的自学能力和求知欲，深层次地提高学生的编程能力和思维能力[5]。

[参考文献]

[1]张素琴，吕映之，蒋维杜，等. 编译原理[M].北京：清华大学出版社，2001.

[2]王挺，李梦君，周会平. 对编译原理课程教学中计算思维培养的探讨[J].计算机教育，2009（21）：11-13.

[3]刘欣欣.基于引进MOOC的编译原理全英混合式教学改革[J].计算机教育，2019（2）：27-30.

[4]武瑛，张丽华.新工科背景下基于混合式教学的编译原理课程教学改革[J].电脑知识与技术，2019（1）：169-170.

[5]韩士元，蔺永政，周劲，等.基于 MOOC 的编译原理分阶段课程教学研究[J].计算机教育，2016（9）：74-76.

（编辑 姚 鑫）