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編譯原理課程設計與教學改革論文
作為一名教學工作者，就難以避免地要準備教學設計，編寫教學設計有利于我們科學、合理地支配課堂時間。一份好的教學設計是什么樣子的呢？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�！毒幾g原理》課程設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，提高課程設計環(huán)節(jié)的教學效果。
【關鍵詞】編譯器；詞法分析；語法分析
1課程設計過程現(xiàn)狀分析
編譯技術是計算機科學中發(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。但是編譯程序的設計與實現(xiàn)過程涉及其他很多相關課程，例如《數(shù)據(jù)結(jié)構》、《算法分析與設計》、《C++語言程序設計》和《操作系統(tǒng)》等，目前國內(nèi)外各高校對編譯器的設計僅限于簡單文法的編譯程序設計，相當一部分同學對此都感到難度很大，編譯程序課程設計的積極性不高［1］，另外課程設計課時的限制，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與實際應用結(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)中的軟件設計也會用到編譯理論的許多想法和技術，如有窮狀態(tài)技術用于文本編輯程序、情報檢索、模式識別;上下文無關文法、語法制導翻譯用于建立多種文本處理程序;代碼優(yōu)化技術用于程序校驗，由非結(jié)構化到結(jié)構化的程序轉(zhuǎn)換等，而這些技術同樣在學生的就業(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，對課程設計環(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計思想能和具體應用結(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］，課程設計內(nèi)容是把編譯技術應用在具體的企業(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)設計［3］。這些課程設計內(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、設計以及編碼實現(xiàn)的整個編譯器的設計過程能慢慢學生的專業(yè)素養(yǎng)［3］。為將來計算機領域的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打好基礎。(1)采用“崗位導向，校企合作”課程設計模式，強化技術應用特色，注重素質(zhì)能力培養(yǎng)，注重技術應用于實踐能力培養(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”來重新整合構建課程教學體系，將實踐中用到的最新技術、新方法及研究成果融入教學中，構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”。考核采用分組考核，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)和實際應用能力考核力度。(4)培養(yǎng)學生的“計算思維”，編譯技術中的從高級語言轉(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。以工程項目為任務驅(qū)動，以崗位真實的工作任務要求為背景，設計課程設計內(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等高級程序語言設計并開發(fā)出可用的編譯程序。在設計編譯器這么一個龐大而復雜的系統(tǒng)程序，應該遵循軟件工程的思想，按照分析、設計、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、編碼設計、報告撰寫為自己的課程設計重點，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:教師帶領學生到企業(yè)做實際調(diào)研，結(jié)合應用領域知識的了解，了解編譯部分的工作需求。
(4)設計: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的權重，采用加權形式。在每個任務時間節(jié)點要進行考核，是否完成相應節(jié)點規(guī)定的任務，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:
［1］柴艷妹，馬燕林．編譯原理課程教學改革研究［J］．計算機教育，2011(20):36～39．
�。�2］張晶，金英，劉磊．“編譯原理”實踐課程教學方法研究［J］．計算機教育，2009(21):19～21．
［3］金永霞，丁海軍．《編譯原理》實驗的層次化設計［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］．實驗技術與管理，2009(21):130～131．
［5］張冬茉，方習文．編譯原理課程設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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