协同学教学模式在编译技术课程教学中的应用论文

　　摘要：协同学是研究协同系统在外参量驱动下和在子系统之间的相互作用下，以自组织的方式在宏观尺度上形成空间、时间或功能有序结构的条件、特点及其演化规律。本文从协同学的理论基础与支持协同学习的教学模式与方法出发，结合＂编译技术＂课程教学实践，探讨了在该课程中实施协同学习教学模式的教学改革问题，提出了运用协同理论进行教学，帮助学生形成学习的自组织，使其终身受用的一种教学理念及运用方法。
　　关键词：协同学；教学过程；编译技术；教学环节
　　＂编译技术＂是计算机科学及相关专业的一门重要专业基础课程，由于涉及形式语言、有穷自动机等抽象内容，学生学习过程中存在一定困难，曾一度被学生戏称为＂天书＂。作为授课教师，如何让这门课的教学效果得到较大改观是一个需要加以解决的研究课题。根据讲授＂编译技术＂的教学经验，发现开放式协同学习的教学模式能够较好地解决这类原理性较强、理论较抽象的课程教学中普遍存在的问题。
　　一、＂协同学＂理论及在教学中应用的可行性分析
　　协同学的创立者，是联邦德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯。所谓协同学习，是学生以小组形式参与，为达到共同的学习目标，在一定的激励机制下最大化个人和他人学习成果，而合作互助的一切相关行为。协同学习将社会心理学的合作原理纳入教学之中，强调人际交往对于认知发展的促进功能。
　　协同学习是一种团体活动，人的复杂性和团体的复杂性，决定了协同学学习模式不可能是单一的，必须是多样的。由于协同学习所依据的教学思想形式必然不同，从而形成不同的协同学习模式。与协作相关的学习模式有基于问题的学习(PBL)、探究性学习、基于资源的学习、案例研习、支架式教学以及目前研协同学习等。这些协同学习模式是基于协同学习教学模式的基础和出发点。
　　针对＂编译技术＂课程理论性强，内容相对比较抽象的特点，首先开发了＂编译技术教学演示系统＂，进一步完善与主讲教材配套的CA／课件构建协同学习环境，然后运用协同学习理论进行开放式分组教学。已执行的专业教学计划中，学生通过前期开设的＂离散数学＂、＂汇编语言＂等课程，对编译技术中的部分理论如文法、正规表达式、语言以及自动机等知识进行过较系统的学习，有了一定的认识，大大缓解了小组学习编译技术的难度，为协同学习环境下的开放式教学提供了可能。
　　二、教学环节的组织
　　1．学生分组及准备阶段
　　鉴于受教育者为本专业高年级学生，协同学习分组可以各自的兴趣、爱好，习性等，自发组成诸如以相同寝室的地缘群体，或兴趣相同的业缘群体和以爱好一致的志缘群体等。这种群体因其属自愿结合，所以也更为牢固。在分组过程中指导教师协助确定小组的规模、小组成员的互补性以及小组的领头人。上述三个方面对于协同学习能否顺利执行以及学习效果都很重要。确定学生分组方式后，需要为正式启动开放式教学作好多方面的准备，包括介绍协同学习资源环境、学习目标、教学方案的实施步骤以及评价方式等。
　　2．协同学习启动阶段
　　根据编译技术教学内容的难易程度，以绪论和词法分析两章作为该阶段的.教学目标，其中重点是词法分析，难点是自动机，大约需要课堂教学6 8学时。该阶段已经开始实施协同学习过程中的各项措施，对一般理论基础内容，以小组课堂自学为主，指导教师为协同学习小组提供相应的教学辅导，最后根据掌握的各组情况确定是否对小组进行考核。对教学重点，采用基于问题的学习与基于资源的学习相结合的方式，指导教师预先根据教学内容讲解重点，围绕重点提出问题，为小组提供网络资源。
　　3．协同学习全面实施阶段
　　该阶段包括＂编译技术＂课程中后续所有章节，重点是语法分析与语法制导翻译。这一阶段的执行过程与上一阶段类似，不同的是该阶段在对上一阶段优化基础上进行的。包括协同学习小组的优化、学习资源环境的优化、学习目标的优化以及协同学习过程的优化。其中协同学习过程的优化是影响小组协同学习成功与否的重要条件。过程优化具体包括：学习方法优化；为学生提供完善的学习支持服务；制作方便自主学习的多媒体课件；充分利用学校网络教学平台等四个方面。
　　在以上三个阶段中，要重点解决对协同学习效果影响较大的问题。首要的问题是各个阶段学习目标的设定，包括各阶段主要内容、重点内容、详细的问题列表、相关的资源以及最终的考核目标或具体要求：其次是课堂学时与课外学时的分配以及科学地分解学习目标的问题，这其中要考虑目标分解在课堂学习的可行性；最后是现代化教学手段与传统教学方式在协同学习过程中协调运用问题，如在协同学习过程中教学辅导与答疑的方式。
　　三、实验环节的组织
　　＂编译技术＂的理论教学，使学生感觉该课程理论性太强，抽象难学，通过实验，学生可以加深对教材中抽象理论与方法的理解，消除对该课程的＂恐惧感＂。根据该门课程的特点，实验学时设置为16学时，实验项目包括词法分析器的手工构造、词法分析器的自动生成，递归下降语法分析、预测分析法、LR语法分析、说明语句的语法制导翻译、表达式及赋值语句的翻译与微小编译器的设计等内容。通过编程实验，学生加强了对理论知识的理解，掌握了编译程序的实现技术，也可以使得学生将数据结构、高级语言等相关内容融会贯通，进而做到综合应用所学专业知识。
　　四、教学效果评价机制
　　教学效果评价机制是协同学教学模式的重要一环，本教学方案分阶段性考核与终结性考核两种方式。阶段性考核主要是对协同小组的考核，包括三个方面的评分：自评分、其他小组评分以及指导教师评分。评测的具体内容包括小组成员协同情况、阶段目标完成情况、学习资源浏览情况以及对各组学习目标的影响情况等，阶段性考核应该以激励小组协同学习的兴趣和增强小组的凝聚力为目标。终结性考核主要是期末考试，其中阶段性考核占总成绩的25％，终结性考核占75％。
　　总之，在教学过程中通过教师、媒体、教学内容等因素激励学生形成一个自身学习系统的同时，学生通过媒体、反馈信息等因素影响教师，使各因素的相互作用同时在学生和教师身上产生＂协同效应＂，其作用不只是在一次教学过程中，而是使教师和学生在不断学习、探求的过程中，学会学习，学会独立自主，学会革新创造，学会与人合作，真正达到＂教就是为了不教＂的效果。随着我国高等教育教学体制改革的深入，网络教学的普及及计算机技术的应用环境的持续改善，协同学的教学模式必将逐步普及。