摘要：計算思維和英語思維是計算機專業(yè)學(xué)生專業(yè)化和國際化應(yīng)具備的必要素質(zhì)，然而目前還缺乏一套切實可行、行之有效的素質(zhì)教育操作辦法和模式。文章從計算思維和元認知策略的理論出發(fā)，探索編譯原理的全英文授課模式，提出普通高校學(xué)生在計算機專業(yè)課中開展全英文授課的教學(xué)思想和教學(xué)方法，并指出運用元知識策略提高非英文專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其形成強烈的學(xué)習(xí)動機、培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。文章還討論了詞匯策略和英語思維，例舉一些實踐案例，最后提出一些尚待研究的問題。
　　關(guān)鍵詞：全英文授課；計算思維；元認知策略；英語思維
　　
　　1研究背景
　　編譯原理進入計算機專業(yè)教學(xué)體系50余年，ACM和IEEE聯(lián)合制定的最新CS2008中，仍把有關(guān)編譯原理和技術(shù)的知識作為重要教學(xué)內(nèi)容列入[1-2]。該課程的形式語言具有抽象性、理論性強的特點，編譯程序的實現(xiàn)對學(xué)生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計、語言實現(xiàn)也有較高要求，所以無論是從教還是學(xué)的角度，這門課均有難度。
　　計算機專業(yè)國際交流和合作辦學(xué)成為進一步發(fā)展的方向，這對教師和學(xué)生的專業(yè)英語能力提出了更高的要求。探索在計算機專業(yè)教育中融入全英文授課并提高英文教學(xué)效果的方法，促進教育國際化，成為亟待解決的問題。然而，在高校尤其是普通高校中，在專業(yè)課領(lǐng)域開展雙語授課，教師非常擔(dān)心語言能力影響專業(yè)課教學(xué)效果，這個問題在全英文授課中更為突出。我校的編譯原理課程已有5年的雙語課程建設(shè)經(jīng)驗并在學(xué)生評教中獲得較好成績，在此基礎(chǔ)上進一步探討在普通院校開展更高層次的全英文教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果更有其現(xiàn)實意義。
　　全英文授課的模式應(yīng)不同于雙語教學(xué)。雙語教學(xué)中，我們采用了全英語教材和講義，作業(yè)和成績評定(課程考題)采用英語方式，而講授、研討則采用英語和漢語混用，比例為60%對40%。調(diào)查顯示，近90%成績合格的學(xué)生是通過閱讀教材并查對中文參考書的方法來形成對專業(yè)理論中概念的把握的。在教學(xué)質(zhì)量反饋座談會上，學(xué)生強調(diào)了雙語交互使用的重要性。因此，教師授課時，著重點在于將英文概念用中文進行詮釋，以利于學(xué)生在英文知識和中文知識之間形成映射。這種映射關(guān)系在課程講解、例題研討和實驗中不斷得到加強，從而使學(xué)生獲得雙語的專業(yè)英文能力。雙語教學(xué)中英語、漢語的使用比例與學(xué)生英語的“聽、說、讀、寫、譯”水平有關(guān)。然而全英文授課時，教學(xué)目標(biāo)要求采用100%英文授課，教師的“解釋”這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)不復(fù)存在。如何解決課程理論性、抽象性強，并關(guān)注學(xué)生的英語學(xué)習(xí)困難，形成一套切實可行、行之有效的素質(zhì)教育操作辦法和模式，是我們面臨的挑戰(zhàn)。
　　2以計算思維為計算機教學(xué)的核心任務(wù)
　　要破解這個難題，首先必須先明確教學(xué)目標(biāo)。編譯原理作為計算機專業(yè)理論課，主要承擔(dān)了語言實現(xiàn)原理、方法和技術(shù)的介紹。包含了形式語言、自動機理論等語言定義、翻譯與實現(xiàn)的計算機基礎(chǔ)理論知識。然而，如果只是系統(tǒng)地講解理論，本科學(xué)生，尤其是普通院校學(xué)生會覺得學(xué)習(xí)內(nèi)容太抽象，不實際，從而缺乏學(xué)習(xí)積極性。如果再英文授課無疑將是災(zāi)難性的后果。
　　其實我們講這門課程之所以重要，不應(yīng)該只是編譯器技術(shù)本身重要，而應(yīng)該是由于其解決問題的思想方法符合用計算機解決問題的方法論，是形成計算機專業(yè)素養(yǎng)的必要條件。
　　這種教育思想正好和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系Jeannette M. Wing 教授在2006 年提出來計算思維(Computational Thinking)的理論不謀而合。即計算機教學(xué)的核心任務(wù)是計算思維能力的培養(yǎng)，計算思維最根本的內(nèi)容，即其本質(zhì)(Essence) 是抽象( Abstraction) 和自動化( Automation) [3]。抽象體現(xiàn)在完全使用符號系統(tǒng)甚至形式化語言；自動化體現(xiàn)在算法實現(xiàn)最終是機械地按步驟自動執(zhí)行。計算思維是一種形式規(guī)整，包含問題求解、系統(tǒng)設(shè)計及用計算機科學(xué)的基本概念理解人類的行為的思維[4]。
　　國內(nèi)很多專家學(xué)者也對計算思維和計算機教學(xué)做了很多研究。董榮勝[5]論述了計算思維與計算機方法論的關(guān)系。朱亞宗[6]指出，計算思維、實驗思維和理論思維是人類三大科學(xué)思維方式，并指出交叉創(chuàng)新是計算思維創(chuàng)新發(fā)展的根本途徑。王挺[7] 結(jié)合編譯案例論述了在編譯課程中如何進行計算思維培養(yǎng)。
　　本文將圍繞利用計算思維的概念，明晰編譯理論和計算思維的映射關(guān)系，然后根據(jù)元認知策略理論，設(shè)計和組織知識點，形成一套合理的教學(xué)方法。
　　3結(jié)合計算思維，形成符合學(xué)生元認知策略的教學(xué)內(nèi)容
　　明確了教學(xué)核心任務(wù)之后，就可以進行教學(xué)內(nèi)容的組織。然而全英文授課不同于母語教學(xué)，必須結(jié)合語言學(xué)習(xí)的方法才會有良好的效果。元認知策略涉及到第二語言學(xué)習(xí)的各個方面，因此結(jié)合計算思維，形成符合元認知策略的教學(xué)內(nèi)容就顯得格外重要了。
　　3.1元認知策略和非英語專業(yè)學(xué)生的英語學(xué)習(xí)
　　許多研究表明，學(xué)習(xí)成功和不成功者在元認知策略使用上有差異。由于認知策略對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)起到非常重要的作用，越來越多的研究者及教師認識到學(xué)習(xí)策略的重要性，研究的范圍涉及到第二語言學(xué)習(xí)的各個方面[8]。Wenden[9]認為學(xué)習(xí)者運用元認知策略監(jiān)控、管理、或自主學(xué)習(xí)。O’Malley和Chamot指出元認知策略是有關(guān)認知過程的知識，是學(xué)習(xí)者通過計劃、監(jiān)控以及評估等方法對認知過程進行調(diào)整和自我管理。Vandergrift研究表明高水平的學(xué)習(xí)者和低水平的學(xué)習(xí)者比較起來，能更多更有效地使用元認知策略。Anderson和Vandergrift在提高學(xué)習(xí)者的元認識意識的研究中證實元認知策略與學(xué)習(xí)者的聽力水平之間有顯著聯(lián)系。吳紅云、劉潤清[10]針對大學(xué)生英語寫作元認知構(gòu)成要素進行了研究：研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)元認知由元認知策略和元認知評估構(gòu)成，并明確了兩大要素的構(gòu)成因子。調(diào)查結(jié)果顯示，有4類元認知策略對學(xué)習(xí)者的作文成績有影響，按影響的大小順序依次是詞匯選擇策略，結(jié)構(gòu)內(nèi)容和語言并重策略，練習(xí)策略及積極體驗，借助外力的修改策略。同樣，將元認知運用到編譯原理的全英文授課中，合理設(shè)計知識體系，符合非英語專業(yè)學(xué)生英語學(xué)習(xí)的規(guī)律，也有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。
　　3.2元認知策略和計算思維的結(jié)合
　　元認知策略的使用在英語學(xué)習(xí)中具有重要的作用。元認知是整個學(xué)習(xí)策略結(jié)構(gòu)的核心，也是這一結(jié)構(gòu)的最高層次的調(diào)節(jié)機制。學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)的調(diào)控只是一種執(zhí)行的活動，而要自覺地、有計劃地執(zhí)行某種活動的首要條件，是要對活動中的各種因素及其相互間的關(guān)系有所認知和體驗。
　　因此，在學(xué)習(xí)中，就需要幫助學(xué)生對學(xué)什么、如何學(xué)、何時學(xué)、為何學(xué)、學(xué)習(xí)受何因素影響等建立起明晰的自我意識。
　　結(jié)合編譯原理教學(xué)內(nèi)容和計算思維的培養(yǎng)目標(biāo)，我們采用了“問題－探究－評估”教學(xué)模式[11]，對計算思維和元認知策略的映射關(guān)系作了如圖1所示設(shè)計。
　　在課程中，首先介紹計算思維的思想，引導(dǎo)學(xué)生將計算思維能力培養(yǎng)作為自己計算機專業(yè)能力的目標(biāo)，并將其具體化成兩個素質(zhì)目標(biāo)，即抽象和自動化。這步映射為元認知策略中的學(xué)什么。
　　用英文介紹遞歸、抽象和分解、保護、冗余、容錯、糾錯和恢復(fù)，利用啟發(fā)式推理來尋求解答，在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度等思維方法，映射為元認知策略中的如何學(xué)。學(xué)生對這些思想開始只是有似是而非的理解，因此，需要用“問題－探究－評估”模式來加深理解。
　　將編譯理論的重點設(shè)計為求證環(huán)節(jié)。教師首先提煉出編譯理論和方法中三大主線作為問題，即：
　　
　　1) Character stream如何抽象成Token。
　　2) Token如何形成sentence。
　　3) 如何給sentence增加semantics。
　　學(xué)生根據(jù)這三條主線，分別學(xué)習(xí)運用abstraction，automation這兩大素質(zhì)目標(biāo)中具有的能力來解決問題。在解決的過程中，合理地利用計算思維方法中的abstract