編譯原理論文范文
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第1篇
CDIO工程教育模式是能力本位的培養模式，其優勢在于讓學生以主動、團隊合作、課程與課程之間有機聯系的學習方式，獲取與工程實踐相關的知識與能力。CDIO培養大綱將工科畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、團隊合作能力和工程系統能力4個層面，大綱要求以綜合的培養方式使學生在這4個層面達到預定目標。只有把知識、能力、社會需求融合起來，以能力為導向，以學科知識和社會需要為依托，整合課程組織結構，才能培養出符合社會經濟發展要求的工程技術人才。CDIO工程教育以實際應用項目的開發過程為主線，提煉出項目開發經歷的構思、設計、實施、運行4個主要環節，培養學生系統開發的能力[3-4]。實施CDIO工程教育模式，基本原則是落實“做中學”以及“基于項目的學習”，它體現了現代工程師所應具備的服務于現代工業產品從構思、設計、實現到運行的全過程所必須擁有的基本能力。
課程教學改革從以下4個方面展開。1）學生分組，導入項目。課程教學以項目導入的方式開始，首先鼓勵學生搜集編譯基礎理論和技術在計算機應用領域的成功案例；其次引導學生搜集開源的編譯工具，按照支持的源語言和語法分析方法分類。以上兩項前期工作對應CDIO模式的構思部分，需明確客戶的需求，考慮技術、企業戰略和制度等因素，不斷改進概念、技術和商業計劃。項目的最終目標是用C語言編寫一個PL/0語言處理系統。在教學過程中，學生分成若干個項目組，在教師的指導下編寫項目計劃書，劃分項目的功能模塊；指定各個模塊的負責人，模擬實際項目開發，進行分工協作。2）案例驅動，模仿提升。CDIO工程教育模式要充分體現“做中學”，以“項目案例”為載體組織整個教學過程，以案例開發過程安排教學內容，靈活運用啟發式和研究性的教學方法。課程教學要為學生構建項目開發的情景，調動學生的主動性與參與性，提高學生的實踐創新能力。在編譯原理課程教學過程中，我們發現有些學生學習缺乏積極性和主動性，課外缺少自主訓練和探索，雖然通過了課程考核，但是實際只了解到一些基本概念和零碎的知識斷點，不具備運用所學原理和技術進行編譯器開發的能力。為了培養學生“構思—設計—實現—運作”編譯系統的技能，我們將編譯原理的學習過程分為模仿和提升兩個階段。（1）模仿階段的主要目標是以PL/0語言處理系統為案例，引導學生學習基礎知識，掌握基本算法，激發學生興趣。項目開發分為8項子任務，這些任務可在教師的指導下完成。任務1：安裝測試用C語言實現的PL/0語言處理系統；完成PL/0語言語法的EBNF描述。任務2：PL/0編譯程序中詞法分析程序的設計和實現。任務3：PL/0編譯程序中語法分析程序的設計和實現；自頂向下遞歸調用子程序的方法。任務4：PL/0編譯程序中語義分析和中間代碼生成。任務5：PL/0編譯程序中符號表的設計與實現。任務6：PL/0編譯程序中運行時的存儲組織。任務7：PL/0編譯程序中的目標代碼生成。任務8：PL/0編譯程序各階段整合運行，編寫PL/0語言使用說明書。教師可展示用C語言實現的案例，要求學生模仿整個實現過程，用Java語言再次實現PL/0語言處理系統。學生則通過此案例，模擬項目開發全過程。（2）提升階段的主要目標是讓學生學習編譯器開發的流程，學會運用編譯技術進行項目開發。本階段分為以下幾個步驟。步驟1：編譯器程序設計提高。定義一個待實現的源語言，如PL/0語言的擴充或者C語言的一個子集，要求學生用C或者Java實現編譯程序。步驟2：編譯技術擴展。引導學生學習面向對象語言編譯技術，如收集整理開源編譯器GCC的資料，描述GCC的總體結構、編譯流程、代碼組織。步驟3：編譯器實用工具。引導學生學習嵌入式系統編譯器及其工具的應用開發，包括C和Java編譯器開發。步驟4：項目實訓。引導學生利用編譯技術進行項目開發，如設計開發C語言程序設計自動評分系統、基于語法分析技術的企業名稱識別算法、基于語義分析的數據驅動型漏洞檢測方法、編譯原理在通信協議轉換中的應用、編譯原理在反病毒技術中的研究和應用等。3）開放資源，自主協作。CDIO注重自主學習能力的培養，提升學生獨立解決問題的能力，同時也重視團隊協作精神的培養，發揮團隊的力量，協同工作完成任務。網絡環境下的自主和協作學習要求教師提供充分的網絡資源。在教學中，課程組搜集整理了國內外編譯原理課程的教學資源，整理了各種實用編程語言及其表示規則，設計了適合學生需要的“做中學”項目和任務，并在課程的教學網絡平臺共享，通過開放資源和自主協作的學習，鼓勵學生在課外通過網絡和移動設備開展學習討論，用課外學習彌補課程學時的不足；通過課外自學，充分發揮學生的主觀能動性，鍛煉學生“自主設計、自主實現、自由探索”，引導和鼓勵學生積極組織并參與項目組的學習和研討活動，讓個人融入項目團隊，提升整個團隊的工程實踐能力。4）考核評價，多點多面。CDIO注重工程實踐能力的培養，工程實踐能力是各種能力的綜合體現，因此考核評價要兼顧這種特性。所謂多點主要是指編譯原理具有紛繁復雜的知識點，因此對知識點的考核應以促進學生主動學習、研究性學習為目的，注重對學習過程的考查。教師可通過查看學習記錄、平時作業和練習情況，考核學生對基本知識點的掌握情況；通過小組活動記錄，查看學生在項目組討論中的活躍度，了解學生提出問題的數量和質量以及解決問題的思路，考核學生的知識整合和應用能力。所謂多面主要是指編譯原理課程在培養學生實踐創新能力方面具有多面性，因此考核評價方式要有利于培養創新能力、實踐技能、解決實際問題能力，從多個層面開展。教師可通過對項目構思與設計展示、子項目實施情況、項目匯報與答辯、學生的自評與互評、教師與企業工程師的評價等多種方式考核學生的專業知識、個人自身能力、團隊合作能力、設計項目和開發系統能力。
3CDIO模式編譯原理教學實施過程中存在的問題與對策
1）“雙師型”教師隊伍的建設問題目前，從事編譯理論研究和技術開發的教師不多，有編譯器開發經驗的教師比較缺乏。編譯原理課程“雙師型”教師隊伍奇缺。湖北省教育廳和湖北工程學院制定政策，資助并鼓勵青年教師進入相關企業與工程師合作解決實踐中的技術難題。同時，湖北工程學院每年派出專業課青年教師到武漢大學、華中科技大學等高校進修深造。通過這兩個途徑，學?？梢越鉀Q“雙師型”師資隊伍建設的問題。2）學生實習實訓平臺的建設問題。畢業生就業難和符合市場需求的應用性人才短缺問題一直是高校、用人單位和畢業生共同的困擾。學生綜合能力是就業成敗的關鍵因素，CDIO工程教育模式強化工程應用實習實訓平臺的建設，希望為解決這種困擾提供幫助。湖北工程學院與中國航天三江集團公司合作共建的工程實踐教育中心和湖北工程學院國家級大學生創新創業訓練計劃項目已獲得教育部批準。在此基礎上，計算機學院已經與國內10余家IT企業和科研機構合作共建實習實訓基地，校企合作層面深化，操作方案細化，實現與行業需求的無縫對接。
4結語
第2篇
1．1編譯原理課程的特點及學習編譯原理的目的
編譯原理課程邏輯性強，理論性強，內容抽象，課時少，學生學習編譯原理容易造成知識之間斷裂，很難做到融會貫通。學生普遍存在畏難情緒，教學效果不理想。一般應用型本科學習編譯原理目的是:掌握編譯理論和基本技術，同時具有設計、實現、分析和移植編譯程序等方面的初步能力，為從事計算機軟件開發工作及理論研究打下堅實基礎。
1．2教學中存在的問題
一般應用型本科院校學生的興趣是應用計算機去處理現實問題而不是理論知識的獲取，但是傳統的編譯原理教學內容理論性強，并且學生認為學習編譯理論即是要構造編譯器，所以學生的學習興趣不濃。同時，學習編譯原理要涉及到離散數學、組成原理、操作系統和數據結構等多方面的知識，所以學生接受吸收編譯原理的理論知識和技術比較難。
1．3實踐環節薄弱
編譯程序是大型復雜的軟件系統，在教學中一般把編譯原理邏輯劃分成五個階段進行講授，如:詞法分析、語法分析、語義分析與中間代碼生成、中間代碼優化和目標代碼生成。但是這樣做易導致學生不清楚編譯各個部分是如何協調工作的，尤其對于語法制導翻譯技術和語義規則，學生理解起來異常困難，把復雜的編譯理論和技術通過編程實現，大部分學生上機時無從下手，沒有思路。
2軟件工程化的編譯原理教學改革
把軟件工程化的思想引入到編譯理論教學中，將軟件工程的知識由淺入深、階梯狀、循序漸進地貫穿在編譯原理實踐各個階段項目的開發中。
2．1依據應用型本科的特點進行教材建設
近幾年來，經過教學團隊繼續不懈的努力，《編譯方法及應用》教材在充分吸收國內外最新計算機教學理念和教育體系的同時，面向一般工程類院校本科教學，在基礎理論之上，更加注重編譯原理應用性、基本知識和基本技能的培養，集思想性、科學性、啟發性、先進性和適應性于一身。自編《編譯原理實驗指導書》規范學生實驗報告的格式，對實踐涉及到的關鍵算法和數據存儲結構給予說明，從軟件工程的角度，從實驗的需求、可行性報告等方面，要求學生完善文檔體系，引導幫助學生完成編譯原理實驗。自編《編譯原理習題與解析》，對知識點、重點、難點和典型算法進行深度總結，選擇或設計富有啟發性的例題，并對這些例題給出透徹的分析與解答，使學生掌握問題的解決方法和思路，收到了舉一反三的效果，學生編譯原理期末考試成績明顯高于往年。
2．2優化編譯方法課程體系和教學內容
編譯原理的整個知識體系是數十年來無數學術精英在形式語義學、計算數學、計算機科學等相關領域不懈探索、積累的結果。整個編譯程序是一個完整的系統算法，理論性強而抽象。鑒于此，面向軟件工程化改造編譯理論，階梯狀迭代工程實踐項目，將現代應用軟件工程模型特點與編譯技術緊密結合，引導學生利用大型軟件的分析設計方法及手段，不斷充實編譯方法課程的內容，從而使得本課程的教學內容不僅具有先進性，還具有實用性。通過對知識點的概要總結、實驗指導、課堂鍛煉、經典習題解答、課后研討等方式，加強學生對編譯抽象理論的理解，把軟件工程化思想引入到編譯方法教學實踐中，加強學生對編譯理論與實踐的相互深化與促進。
2．3基于軟件工程化的教學實踐
以創新性和實踐性為目標，開設綜合性設計性必做實驗項目，引導學生利用大型軟件的分析設計方法及手段進行編譯原理實踐，構造一個完整的編譯器。按照編譯程序的邏輯功能結構，將一個完整的編譯實踐劃分為:詞法分析、語法語義分析、中間代碼生成、代碼優化和目標代碼生成。將軟件工程的知識由淺入深、階梯狀、循序漸進地貫穿在編譯原理實踐各個階段項目開發中。把編譯理論知識內容巧妙地隱含在每個任務之中，學生以任務驅動、成立開發項目小組的形式協作完成任務。編譯實踐每個階段的需求是前一個階段的拓展，因此每一個階段的軟件開發可以看成前一階段開發的迭代，從而鍛煉學生解決大型軟件開發項目中用戶需求不斷變更的疑難問題的能力，以及最大程度地使用重用技術的能力。教師組織開發團隊進行匯報，小組內部之間經常交流情況和信息，以減少誤解，刪除軟件中的個人特征，提高軟件的質量，從而提高學生項目規劃、隊伍組織、工作分配、成員交流和演講匯報等多方面的能力，培養學生的團體合作精神、團隊合作進行項目研發的能力，以及采用軟件工程化方法開發大型軟件的能力，為研究和學習軟件生產線新技術奠定基礎。以創新性和實踐性為目標，開設選作實踐項目，如:算符優先文法的FIRSTVT、LASTVT集合的求法，算符優先文法的判斷;FIRST、FOLLOW集合的求法，LL(1)文法的判斷;LR(0)文法的判斷，SLR(1)文法的判斷。通過開設選作實踐項目，拓展學生的思維，更進一步提高了學生把基礎理論、基本技術、基本方法轉化為解決實際問題的能力，以及理論與實踐相結合的能力。
2．4編譯原理技術的工程應用
形式化方法是編譯理論最重要的方法，由于形式化方法是建立在嚴格的語法和語義規則基礎上的，因此注重向學生介紹編譯原理技術的工程應用，如:形式化方法在TEX科技排版系統和方正排版系統上的應用，形式化方法在數字電路設計和驗證、通信電路設計和驗證、需求分析描述、系統正確性驗證等方面應用，取得了顯著的成績。
2．5培養編譯方法教學團隊
有計劃、有目的地培養中青年教師。助教在完成編譯原理課程的輔導、作業批改、實驗輔導、軟件綜合課程設計的安排和實施等的基礎上，參與編譯原理課程、離散數學、匯編語言程序設計課程的建設，并參與課程大綱的討論及教學計劃的制訂，獲得了多項教改成果。課程團隊還鼓勵青年教師把先進的科研方向帶進本科生課堂，實現科研與教學的有機結合，不僅有利于提高授課內容的先進性，也有利于鍛煉年青教師的創造性和責任感。通過教學實踐、實驗教學的訓練以及定期組織教學研究討論，青年教師的教學態度得到進一步端正、教學方法得到進一步豐富，教學水平也有了很大的提高。課程團隊還讓青年教師通過科研的實際鍛煉提高自己的研究能力，擴展知識面。課程團隊目前已建立起一支強有力的教學梯隊，形成了以高素質教師為骨干力量的教師隊伍。
3結語
第3篇
【摘要】本文根據編譯原理課程的特點,結合自己的教學經驗,探討了普通本科院校編譯原理的實踐教學內容的設置,對普通高校更深入的教學改革和創新人才的培養具有一定的意義。
【關鍵詞】編譯原理教學內容課程實驗
1引言
編譯原理課程是計算機科學與技術專業的重要專業課,它不僅能幫助學生更深入地了解計算機以及計算機程序的本質,還能提高學生進行問題求解的能力。本課程的理論性和實踐性都很強。國外和國內分別從二十世紀六十和八十年代開始設置“編譯原理”課程,從文獻[1,2]兩本專著的內容可以看出,幾十年來,“編譯原理”課程可以講授的內容越來越多。設置該課程的目的在于系統地向學生講敘編譯程序設計的基本理論、編譯系統的結構及編譯程序各部分的設計原理和實現技術。通過對這些知識的學習,使學生既能掌握編譯理論和編譯方法等方面的基本知識,又具有設計、分析、實現和維護編譯程序等各方面的綜合能力。該課程一般包括理論教學和實驗教學兩部分。編譯原理理論知識包括形式語言、有窮自動機等抽象內容及大量的算法,較難理解和掌握,因此“編譯原理”的實驗教學對于深化學生對所學理論知識的理解,提高學生的理論聯系實踐的能力和編程水平具有重要的作用。
本文根據編譯原理課程的特點,結合自己的教學經驗與我院的實際情況,探討了普通本科院校編譯原理的實踐教學內容的設置。
2課程實驗的重要性
編譯原理是集理論與實踐于一體的一門課程,在理論課中所介紹的基本概念、原理、方法和算法,一定要通過實驗加以理解和吸收,才能能夠達到真正的理解、吸收和掌握。編譯原理課程實驗的內容主要放在對詞法分析、語法分析和語義分析、中間代碼生成、中間代碼優化和目標代碼生成的方法上。由于編譯原理課程有很強的理論性與實踐性,在學習時普遍感到內容抽象,不易理解,掌握起來難度很大。因此通過教學實踐和對學生所做的調查表明,設計一組與理論內容相配套的實驗是十分必要的。
3課程實驗的設計
針對編譯原理課程的特點及要求,共設置了五個實驗項目。這組實驗既和理論課內容相輔相承,同時相互之間又互相關聯,構成了一個實驗整體。
實驗一
題目:消去C、C++程序中的注釋(2學時,必做)
實驗目的:掌握C語言文件的基本操作,消除源C語言程序中的注釋,為以后的編譯提供方便。
實驗要求:對給定的帶注釋的C語言源程序,利用該程序去掉注釋,輸出去除注釋的源程序。
實驗二
題目:詞法分析(必做,4學時)
目的:通過設計編制調試一個具體的詞法分析程序,加深對詞法分析原理的理解。并掌握在對程序設計語言源程序進行掃描過程中將其分解為各類單詞的詞法分析方法。
要求:編寫程序對輸入的源程序字符串進行詞法分析,對符合下述文法描述的字符串,建立單詞符號表,不符合的字符串給出錯誤信息。
內容:用擴充的BNF表示如下:
<標識符><字母>{<字母><數字>}
<整型常數><數字>{<數字>}
<算符>+-*/()=
<字母>abc…yABC…Y
<數字>1234567890
實驗三
題目:遞歸下降分析法(4學時,選做)
目的:根據給定的文法編制調試遞歸下降分析程序,以便對任意輸入的符號串進行分析。本次實驗的目的主要是加深對遞歸下降分析法的理解。
要求:對給定的文法,利用遞歸下降分析法對任意輸入的符號串進行分析語法分析,對符合下述文法描述的字符串(表達式或賦值語句),給出中間代碼,不符合的字符串給出錯誤信息。轉中國-內容:用擴充的BNF表示如下:
<賦值語句><標識符>=<表達式>
<表達式><表達式>{+<項>-<項>}<項>
<項><項>{*<因子>/<因子>}<因子>
<因子><標識符>(<表達式>)
即:Si=E
EE+TE-TT
TT*FT/FF
Fi(E)
實驗四
題目:語法分析程序LL(1)(4學時,必做)
目的:通過該實驗使學生掌握描述語法規則的文法,以及加深對語法分析中自頂向下分析法中的預測分析法的理解。
要求:對給定的文法建立預測分析表,利用預分析法對實驗一中詞法分析產生的符號進行語法分析,對符合下述文法描述的字符串(表達式或賦值語句),給出中間代碼,不符合的字符串給出錯誤信息。
內容:用擴充的BNF表示(同實驗三)。
實驗五
題目:語法分析程序LR(1)(4學時,必做)
目的:通過該實驗使學生加深對語法分析中自下而上分析法中的LR分析法的理解。
要求:對給定的文法手工建立LR(1)分析表;利用LR分析法對實驗二中詞法分析產生的符號進行語法分析,對符合實驗中文法描述的字符串(表達式或賦值語句)給出中間代碼;不符合的字符串給出錯誤信息。
內容:用擴充的BNF表示(同實驗三)
