協同學教學模式在編譯技術課程教學中的應用論文
協同學教學模式在編譯技術課程教學中的應用論文
摘要：協同學是研究協同系統在外參量驅動下和在子系統之間的相互作用下，以自組織的方式在宏觀尺度上形成空間、時間或功能有序結構的條件、特點及其演化規律。本文從協同學的理論基礎與支援協同學習的教學模式與方法出發，結合“編譯技術”課程教學實踐，探討了在該課程中實施協同學習教學模式的教學改革問題，提出了運用協同理論進行教學，幫助學生形成學習的自組織，使其終身受用的一種教學理念及運用方法。
關鍵詞：協同學；教學過程；編譯技術；教學環節
“編譯技術”是計算機科學及相關專業的一門重要專業基礎課程，由於涉及形式語言、有窮自動機等抽象內容，學生學習過程中存在一定困難，曾一度被學生戲稱為“天書”。作為授課教師，如何讓這門課的教學效果得到較大改觀是一個需要加以解決的研究課題。根據講授“編譯技術”的教學經驗，發現開放式協同學習的教學模式能夠較好地解決這類原理性較強、理論較抽象的課程教學中普遍存在的問題。
一、“協同學”理論及在教學中應用的可行性分析
協同學的創立者，是聯邦德國斯圖加特大學教授、著名物理學家哈肯。所謂協同學習，是學生以小組形式參與，為達到共同的學習目標，在一定的激勵機制下最大化個人和他人學習成果，而合作互助的一切相關行為。協同學習將社會心理學的合作原理納入教學之中，強調人際交往對於認知發展的促進功能。
協同學習是一種團體活動，人的複雜性和團體的複雜性，決定了協同學學習模式不可能是單一的，必須是多樣的。由於協同學習所依據的教學思想形式必然不同，從而形成不同的協同學習模式。與協作相關的學習模式有基於問題的學習(PBL)、探究性學習、基於資源的學習、案例研習、支架式教學以及目前研協同學習等。這些協同學習模式是基於協同學習教學模式的基礎和出發點。
針對“編譯技術”課程理論性強，內容相對比較抽象的特點，首先開發了“編譯技術教學演示系統”，進一步完善與主講教材配套的CA／課件構建協同學習環境，然後運用協同學習理論進行開放式分組教學。已執行的專業教學計劃中，學生透過前期開設的“離散數學”、“組合語言”等課程，對編譯技術中的部分理論如文法、正規表示式、語言以及自動機等知識進行過較系統的學習，有了一定的認識，大大緩解了小組學習編譯技術的難度，為協同學習環境下的開放式教學提供了可能。
二、教學環節的組織
1．學生分組及準備階段
鑑於受教育者為本專業高年級學生，協同學習分組可以各自的興趣、愛好，習性等，自發組成諸如以相同寢室的地緣群體，或興趣相同的業緣群體和以愛好一致的志緣群體等。這種群體因其屬自願結合，所以也更為牢固。在分組過程中指導教師協助確定小組的規模、小組成員的互補性以及小組的領頭人。上述三個方面對於協同學習能否順利執行以及學習效果都很重要。確定學生分組方式後，需要為正式啟動開放式教學作好多方面的準備，包括介紹協同學習資源環境、學習目標、教學方案的實施步驟以及評價方式等。
2．協同學習啟動階段
根據編譯技術教學內容的難易程度，以緒論和詞法分析兩章作為該階段的教學目標，其中重點是詞法分析，難點是自動機，大約需要課堂教學6～8學時。該階段已經開始實施協同學習過程中的各項措施，對一般理論基礎內容，以小組課堂自學為主，指導教師為協同學習小組提供相應的教學輔導，最後根據掌握的各組情況確定是否對小組進行考核。對教學重點，採用基於問題的學習與基於資源的學習相結合的方式，指導教師預先根據教學內容講解重點，圍繞重點提出問題，為小組提供網路資源。
3．協同學習全面實施階段
該階段包括“編譯技術”課程中後續所有章節，重點是語法分析與語法制導翻譯。這一階段的執行過程與上一階段類似，不同的是該階段在對上一階段最佳化基礎上進行的。包括協同學習小組的最佳化、學習資源環境的最佳化、學習目標的最佳化以及協同學習過程的最佳化。其中協同學習過程的最佳化是影響小組協同學習成功與否的重要條件。過程最佳化具體包括：學習方法最佳化；為學生提供完善的學習支援服務；製作方便自主學習的多媒體課件；充分利用學校網路教學平臺等四個方面。
在以上三個階段中，要重點解決對協同學習效果影響較大的問題。首要的問題是各個階段學習目標的設定，包括各階段主要內容、重點內容、詳細的問題列表、相關的資源以及最終的考核目標或具體要求：其次是課堂學時與課外學時的分配以及科學地分解學習目標的問題，這其中要考慮目標分解在課堂學習的可行性；最後是現代化教學手段與傳統教學方式在協同學習過程中協調運用問題，如在協同學習過程中教學輔導與答疑的方式。
三、實驗環節的組織
“編譯技術”的理論教學，使學生感覺該課程理論性太強，抽象難學，透過實驗，學生可以加深對教材中抽象理論與方法的理解，消除對該課程的“恐懼感”。根據該門課程的.特點，實驗學時設定為16學時，實驗專案包括詞法分析器的手工構造、詞法分析器的自動生成，遞迴下降語法分析、預測分析法、LR語法分析、說明語句的語法制導翻譯、表示式及賦值語句的翻譯與微小編譯器的設計等內容。透過程式設計實驗，學生加強了對理論知識的理解，掌握了編譯程式的實現技術，也可以使得學生將資料結構、高階語言等相關內容融會貫通，進而做到綜合應用所學專業知識。
四、教學效果評價機制
教學效果評價機制是協同學教學模式的重要一環，本教學方案分階段性考核與終結性考核兩種方式。階段性考核主要是對協同小組的考核，包括三個方面的評分：自評分、其他小組評分以及指導教師評分。評測的具體內容包括小組成員協同情況、階段目標完成情況、學習資源瀏覽情況以及對各組學習目標的影響情況等，階段性考核應該以激勵小組協同學習的興趣和增強小組的凝聚力為目標。終結性考核主要是期末考試，其中階段性考核佔總成績的25％，終結性考核佔75％。
總之，在教學過程中透過教師、媒體、教學內容等因素激勵學生形成一個自身學習系統的同時，學生透過媒體、反饋資訊等因素影響教師，使各因素的相互作用同時在學生和教師身上產生“協同效應”，其作用不只是在一次教學過程中，而是使教師和學生在不斷學習、探求的過程中，學會學習，學會獨立自主，學會革新創造，學會與人合作，真正達到“教就是為了不教”的效果。隨著我國高等教育教學體制改革的深入，網路教學的普及及計算機技術的應用環境的持續改善，協同學的教學模式必將逐步普及。