編譯原理課程設(shè)計與教學改革論文

編譯原理課程設(shè)計與教學改革論文

　　作為一名教學工作者，就難以避免地要準備教學設(shè)計，編寫教學設(shè)計有利于我們科學、合理地支配課堂時間。一份好的教學設(shè)計是什么樣子的呢？以下是小編精心整理的編譯原理課程設(shè)計與教學改革論文，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

　　【摘要】本文探討了目前國內(nèi)很多高校《編譯原理》課程設(shè)計過程中存在的問題，根據(jù)從問題中學習的思想，理論指導實踐的方法，提出了以實際項目為依托的“崗位導向，校企合作”的課程設(shè)計方式，并給出了切實可行的實施方案，實現(xiàn)“教、學、做”一體化，提高學生的學習興趣，提高課程設(shè)計環(huán)節(jié)的教學效果。

　　【關(guān)鍵詞】編譯器；詞法分析；語法分析

　　1課程設(shè)計過程現(xiàn)狀分析

　　編譯技術(shù)是計算機科學中發(fā)展最迅速，最成熟的一個分支，集中體現(xiàn)了計算機的成果與精華。但是編譯程序的設(shè)計與實現(xiàn)過程涉及其他很多相關(guān)課程，例如《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《算法分析與設(shè)計》、《C++語言程序設(shè)計》和《操作系統(tǒng)》等，目前國內(nèi)外各高校對編譯器的設(shè)計僅限于簡單文法的編譯程序設(shè)計，相當一部分同學對此都感到難度很大，編譯程序課程設(shè)計的積極性不高［1］，另外課程設(shè)計課時的限制，只能分模塊進行，無法保證學生獨立完成編譯程序的整體設(shè)計與實現(xiàn)，導致學生們對編譯程序的理解也只是粗枝大葉，對局部斷章取義，不能整體理解，失去了實踐的真實意義。表現(xiàn)為:

　　(1)內(nèi)容的設(shè)置缺乏連續(xù)性;

　　(2)忽視學生實踐能力的差異，內(nèi)容固定單一;

　　(3)忽視編譯方法和技術(shù)與實際應(yīng)用結(jié)合。編譯程序是一種翻譯程序，翻譯的過程實際上也是在解決一個現(xiàn)實問題的過程，集中體現(xiàn)了人們的計算思維能力，在以后從事計算機專業(yè)的工作中，這種解決問題的方法和思路會反復用到［1］。企業(yè)中的軟件設(shè)計也會用到編譯理論的許多想法和技術(shù)，如有窮狀態(tài)技術(shù)用于文本編輯程序、情報檢索、模式識別;上下文無關(guān)文法、語法制導翻譯用于建立多種文本處理程序;代碼優(yōu)化技術(shù)用于程序校驗，由非結(jié)構(gòu)化到結(jié)構(gòu)化的程序轉(zhuǎn)換等，而這些技術(shù)同樣在學生的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)過程中都會用到。在計算機專業(yè)所有課程中只有編譯原理這門課最能鍛煉學生的計算思維，而這種能力的獲得不是通過上好編譯原理課程，短時間的簡單的編譯程序，需要在課程設(shè)計過程中的大量的摸索和思考來實現(xiàn)。為了提高計算機專業(yè)學生的高薪就業(yè)率就非常有必要強調(diào)《編譯原理》課程設(shè)計［2］。

　　2解決思路

　　為了幫助學生掌握編譯原理的理論知識，激發(fā)學生學習編譯原理的興趣，深入理解編譯技術(shù)，對課程設(shè)計環(huán)節(jié)進行了大膽改革，采用“崗位導向，校企合作”基于OBE(以產(chǎn)出為導向)的《編譯原理》課程設(shè)計模式，目的是將理論課程中所介紹的詞法分析及語法分析等算法設(shè)計思想能和具體應(yīng)用結(jié)合起來，以激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力［3］，課程設(shè)計內(nèi)容是把編譯技術(shù)應(yīng)用在具體的企業(yè)項目中，解決企業(yè)中出現(xiàn)的編譯方面的問題，如基于有限自動機理論的飲料自動售貨機系統(tǒng)的設(shè)計、基于有限自動機原理的漢語詞匯的分割、輪胎成型機計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計［3］。這些課程設(shè)計內(nèi)容能幫助學生更好地理解形式語言和自動機理論、編譯程序的編寫等，從具體問題的分析、設(shè)計以及編碼實現(xiàn)的整個編譯器的設(shè)計過程能慢慢學生的專業(yè)素養(yǎng)［3］。為將來計算機領(lǐng)域的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打好基礎(chǔ)。(1)采用“崗位導向，校企合作”課程設(shè)計模式，強化技術(shù)應(yīng)用特色，注重素質(zhì)能力培養(yǎng)，注重技術(shù)應(yīng)用于實踐能力培養(yǎng)，強化工程化訓練和能力培養(yǎng)。(2)以“項目帶動實踐，以實踐帶動教學”來重新整合構(gòu)建課程教學體系，將實踐中用到的最新技術(shù)、新方法及研究成果融入教學中，構(gòu)建理論與實踐一體化的開放式教學模式。(3)提高學生的“競爭意識，團隊意識”�？己瞬捎梅纸M考核，分階段考核，并對考核結(jié)果進行記錄，作為匯總考核的參考，加大素質(zhì)和實際應(yīng)用能力考核力度。(4)培養(yǎng)學生的“計算思維”，編譯技術(shù)中的從高級語言轉(zhuǎn)換為低級語言的過程是求解具體問題的過程，集中體現(xiàn)了計算思維［1］。

　　3課程設(shè)計內(nèi)容組織

　　通過調(diào)研多家企業(yè)，了解企業(yè)崗位需求，根據(jù)企業(yè)崗位要求確定本課程內(nèi)容相關(guān)的知識目標、技能目標、素質(zhì)目標，形成理論教學與實踐教學任務(wù)。以工程項目為任務(wù)驅(qū)動，以崗位真實的工作任務(wù)要求為背景，設(shè)計課程設(shè)計內(nèi)容。引導學生利用所學的詞法分析、語法分析知識等去解決實際問題。這就要求學生能夠針對C等高級程序語言設(shè)計并開發(fā)出可用的編譯程序。在設(shè)計編譯器這么一個龐大而復雜的系統(tǒng)程序，應(yīng)該遵循軟件工程的思想，按照分析、設(shè)計、編程實現(xiàn)、測試和維護等開發(fā)過程才能保證開發(fā)出來的編譯程序的質(zhì)量［2］。根據(jù)系統(tǒng)功能進行模塊劃分，對學生進行分組，根據(jù)自己的愛好，可以選擇系統(tǒng)分析、算法分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編碼設(shè)計、報告撰寫為自己的課程設(shè)計重點，同時通過組內(nèi)互相交流，補充自己其他方面的知識，加強對編譯器的總體把握，以及科技表達能力的培養(yǎng)。

　　4具體實施

　　“以企業(yè)實際項目為依托，教師為主導，學生為主體”，體現(xiàn)學生主動參與、協(xié)同合作、探索創(chuàng)新的教學模式。通過項目研發(fā)，實現(xiàn)“教、學、做”一體化。強調(diào)項目任務(wù)真實性、教師指導的目標及過程的指引性、學生學習的積極主動性、實踐過程的探究性和合作性、評價的過程性和反思性等。具體實施7個步驟:

　　(1)選題分組。先由教師提出實訓目標、要求、步驟和項目選題，分組一般以4～5人為一個小組，根據(jù)學生的特點，可供選擇的任務(wù)為編譯程序詞法分析、編譯程序語法分析、語義分析和中間代碼生成、代碼優(yōu)化和目標代碼生成為自己的課程設(shè)計重點，組內(nèi)人員定期交流，相互之間可以查漏補缺，從而總體把握編譯器設(shè)計實現(xiàn)過程［4］。

　　(2)制定計劃并進行可行性分析。學生明確選題項目目標、任務(wù)和計劃，完成計劃書，教師對學生的計劃進行可行性分析。

　　(3)需求分析:教師帶領(lǐng)學生到企業(yè)做實際調(diào)研，結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域知識的了解，了解編譯部分的工作需求。

　　(4)設(shè)計:根據(jù)具體題目做好編譯部分的工作，對源語言語言進行詞法分析、語法分析、語義分析、生成中間代碼、代碼優(yōu)化、最終生成目標代碼［5］，編譯過程如圖1所示。

　　(5)按照任務(wù)時間節(jié)點考核和最后的匯報考核相結(jié)合的考核辦法，根據(jù)不同的題目難度給定相應(yīng)的權(quán)重，采用加權(quán)形式。在每個任務(wù)時間節(jié)點要進行考核，是否完成相應(yīng)節(jié)點規(guī)定的任務(wù)，并給出進一步努力的方向，完成情況進行記錄。匯報考核時，以小組為單位進行公開答辯，講解分析過程、設(shè)計過程，對功能進行演示，回答其他小組及指導教師的問題［2］。

　　(6)項目實施。根據(jù)設(shè)計內(nèi)容進行編程實現(xiàn)，指導教師提供適時啟發(fā)和引導，定時進行小組討論，發(fā)現(xiàn)問題尋找解決方法和思路。

　　(7)總結(jié)評價與體會。根據(jù)項目交流的情況寫出項目體會，指導教師根據(jù)小組項目體會進行總結(jié)，并對提交的文擋和作品進行評價形成總結(jié)性評價報告。

　　5結(jié)語

　　開展“以企業(yè)實際項目為依托，教師為主導，學生為主體”的編譯原理課程設(shè)計教學活動后，學生的編程能力有了很大的提高，分析問題及解決問題的能力也有了質(zhì)的飛躍，期末編譯考試平均成績接近80分［2］，學生普遍認為，結(jié)合工程項目的題目科學合理，以小組為單位進行課程設(shè)計使同學各盡所能，增強了學生的自信心、學習的主動性和積極性�！毒幾g原理》學習興趣將進一步會帶動了計算思維能力的提高，計算思維能力的提高促進了創(chuàng)新性成果的產(chǎn)生，形成了很好的良性循環(huán)［2］。

　　參考文獻:

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　�。�3］金永霞，丁海軍．《編譯原理》實驗的層次化設(shè)計［J］．現(xiàn)代計算機(專業(yè)版)，2012(8):28～30．

　　［4］王改芳，龔君芳，李圣文，張冬梅．編譯原理課程實踐教學改革探索［J］．實驗技術(shù)與管理，2009(21):130～131．

　�。�5］張冬茉，方習文．編譯原理課程設(shè)計的教學實踐與改革［J］．實驗室研究與探索，2012(11):134～137．

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