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編譯原理課程設(shè)計(jì)與教學(xué)改革論文
作為一名教學(xué)工作者，就難以避免地要準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì)，編寫教學(xué)設(shè)計(jì)有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。一份好的教學(xué)設(shè)計(jì)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(jì)與教學(xué)改革論文，歡迎大家借鑒與參考，希望對(duì)大家有所幫助。
【摘要】本文探討了目前國(guó)內(nèi)很多高�！毒幾g原理》課程設(shè)計(jì)過程中存在的問題，根據(jù)從問題中學(xué)習(xí)的思想，理論指導(dǎo)實(shí)踐的方法，提出了以實(shí)際項(xiàng)目為依托的“崗位導(dǎo)向，校企合作”的課程設(shè)計(jì)方式，并給出了切實(shí)可行的實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】編譯器；詞法分析；語法分析
1課程設(shè)計(jì)過程現(xiàn)狀分析
編譯技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)展最迅速，最成熟的一個(gè)分支，集中體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的成果與精華。但是編譯程序的設(shè)計(jì)與實(shí)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(jì)》、《C++語言程序設(shè)計(jì)》和《操作系統(tǒng)》等，目前國(guó)內(nèi)外各高校對(duì)編譯器的設(shè)計(jì)僅限于簡(jiǎn)單文法的編譯程序設(shè)計(jì)，相當(dāng)一部分同學(xué)對(duì)此都感到難度很大，編譯程序課程設(shè)計(jì)的積極性不高［1］，另外課程設(shè)計(jì)課時(shí)的限制，只能分模塊進(jìn)行，無法保證學(xué)生獨(dú)立完成編譯程序的整體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生們對(duì)編譯程序的理解也只是粗枝大葉，對(duì)局部斷章取義，不能整體理解，失去了實(shí)踐的真實(shí)意義。表現(xiàn)為:
(1)內(nèi)容的設(shè)置缺乏連續(xù)性;
(2)忽視學(xué)生實(shí)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(shí)際應(yīng)用結(jié)合。編譯程序是一種翻譯程序，翻譯的過程實(shí)際上也是在解決一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題的過程，集中體現(xiàn)了人們的計(jì)算思維能力，在以后從事計(jì)算機(jī)專業(yè)的工作中，這種解決問題的方法和思路會(huì)反復(fù)用到［1］。企業(yè)中的軟件設(shè)計(jì)也會(huì)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(bào)檢索、模式識(shí)別;上下文無關(guān)文法、語法制導(dǎo)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(yàn)，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(xué)生的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)過程中都會(huì)用到。在計(jì)算機(jī)專業(yè)所有課程中只有編譯原理這門課最能鍛煉學(xué)生的計(jì)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(shí)間的簡(jiǎn)單的編譯程序，需要在課程設(shè)計(jì)過程中的大量的摸索和思考來實(shí)現(xiàn)。為了提高計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的高薪就業(yè)率就非常有必要強(qiáng)調(diào)《編譯原理》課程設(shè)計(jì)［2］。
2解決思路
為了幫助學(xué)生掌握編譯原理的理論知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)編譯原理的興趣，深入理解編譯技術(shù)，對(duì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行了大膽改革，采用“崗位導(dǎo)向，校企合作”基于OBE(以產(chǎn)出為導(dǎo)向)的《編譯原理》課程設(shè)計(jì)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(jì)思想能和具體應(yīng)用結(jié)合起來，以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力［3］，課程設(shè)計(jì)內(nèi)容是把編譯技術(shù)應(yīng)用在具體的企業(yè)項(xiàng)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(dòng)機(jī)理論的飲料自動(dòng)售貨機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、基于有限自動(dòng)機(jī)原理的漢語詞匯的分割、輪胎成型機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)［3］。這些課程設(shè)計(jì)內(nèi)容能幫助學(xué)生更好地理解形式語言和自動(dòng)機(jī)理論、編譯程序的編寫等，從具體問題的分析、設(shè)計(jì)以及編碼實(shí)現(xiàn)的整個(gè)編譯器的設(shè)計(jì)過程能慢慢學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)［3］。為將來計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打好基礎(chǔ)。(1)采用“崗位導(dǎo)向，校企合作”課程設(shè)計(jì)模式，強(qiáng)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(shí)踐能力培養(yǎng)，強(qiáng)化工程化訓(xùn)練和能力培養(yǎng)。(2)以“項(xiàng)目帶動(dòng)實(shí)踐，以實(shí)踐帶動(dòng)教學(xué)”來重新整合構(gòu)建課程教學(xué)體系，將實(shí)踐中用到的最新技術(shù)、新方法及研究成果融入教學(xué)中，構(gòu)建理論與實(shí)踐一體化的開放式教學(xué)模式。(3)提高學(xué)生的“競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，團(tuán)隊(duì)意識(shí)”。考核采用分組考核，分階段考核，并對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行記錄，作為匯總考核的參考，加大素質(zhì)和實(shí)際應(yīng)用能力考核力度。(4)培養(yǎng)學(xué)生的“計(jì)算思維”，編譯技術(shù)中的從高級(jí)語言轉(zhuǎn)換為低級(jí)語言的過程是求解具體問題的過程，集中體現(xiàn)了計(jì)算思維［1］。
3課程設(shè)計(jì)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(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)，形成理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。以工程項(xiàng)目為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以崗位真實(shí)的工作任務(wù)要求為背景，設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的詞法分析、語法分析知識(shí)等去解決實(shí)際問題。這就要求學(xué)生能夠針對(duì)C等高級(jí)程序語言設(shè)計(jì)并開發(fā)出可用的編譯程序。在設(shè)計(jì)編譯器這么一個(gè)龐大而復(fù)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(jì)、編程實(shí)現(xiàn)、測(cè)試和維護(hù)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(jìn)行模塊劃分，對(duì)學(xué)生進(jìn)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(jì)、報(bào)告撰寫為自己的課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)，同時(shí)通過組內(nèi)互相交流，補(bǔ)充自己其他方面的知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)編譯器的總體把握，以及科技表達(dá)能力的培養(yǎng)。
4具體實(shí)施
“以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為依托，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”，體現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)參與、協(xié)同合作、探索創(chuàng)新的教學(xué)模式。通過項(xiàng)目研發(fā)，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化。強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目任務(wù)真實(shí)性、教師指導(dǎo)的目標(biāo)及過程的指引性、學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性、實(shí)踐過程的探究性和合作性、評(píng)價(jià)的過程性和反思性等。具體實(shí)施7個(gè)步驟:
(1)選題分組。先由教師提出實(shí)訓(xùn)目標(biāo)、要求、步驟和項(xiàng)目選題，分組一般以4～5人為一個(gè)小組，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，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(biāo)代碼生成為自己的課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)，組內(nèi)人員定期交流，相互之間可以查漏補(bǔ)缺，從而總體把握編譯器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程［4］。
(2)制定計(jì)劃并進(jìn)行可行性分析。學(xué)生明確選題項(xiàng)目目標(biāo)、任務(wù)和計(jì)劃，完成計(jì)劃書，教師對(duì)學(xué)生的計(jì)劃進(jìn)行可行性分析。
(3)需求分析:教師帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)做實(shí)際調(diào)研，結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)的了解，了解編譯部分的工作需求。
(4)設(shè)計(jì):根據(jù)具體題目做好編譯部分的工作，對(duì)源語言語言進(jìn)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(biāo)代碼［5］，編譯過程如圖1所示。
(5)按照任務(wù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)考核和最后的匯報(bào)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(gè)任務(wù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)要進(jìn)行考核，是否完成相應(yīng)節(jié)點(diǎn)規(guī)定的任務(wù)，并給出進(jìn)一步努力的方向，完成情況進(jìn)行記錄。匯報(bào)考核時(shí)，以小組為單位進(jìn)行公開答辯，講解分析過程、設(shè)計(jì)過程，對(duì)功能進(jìn)行演示，回答其他小組及指導(dǎo)教師的問題［2］。
(6)項(xiàng)目實(shí)施。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，指導(dǎo)教師提供適時(shí)啟發(fā)和引導(dǎo)，定時(shí)進(jìn)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(píng)價(jià)與體會(huì)。根據(jù)項(xiàng)目交流的情況寫出項(xiàng)目體會(huì)，指導(dǎo)教師根據(jù)小組項(xiàng)目體會(huì)進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)提交的文擋和作品進(jìn)行評(píng)價(jià)形成總結(jié)性評(píng)價(jià)報(bào)告。
5結(jié)語
開展“以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為依托，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的編譯原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)后，學(xué)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(jī)接近80分［2］，學(xué)生普遍認(rèn)為，結(jié)合工程項(xiàng)目的題目科學(xué)合理，以小組為單位進(jìn)行課程設(shè)計(jì)使同學(xué)各盡所能，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性�！毒幾g原理》學(xué)習(xí)興趣將進(jìn)一步會(huì)帶動(dòng)了計(jì)算思維能力的提高，計(jì)算思維能力的提高促進(jìn)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(xiàn):
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