基于应用驱动的编译原理教学研究

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  摘 要:针对当前编译原理教学效率低下的问题,研究了基于应用驱动的编译原理课程教学方法。分析了理论教学与实验教学相融合的应用驱动教学基本原理与方法,对于每个知识点设计两个层次的题目,在第一层次题目的作用下,形成以教师为主导,以实验题目为主线,学生积极参与讨论的教学模式,增强授课效率,提高学生实验的自信心;通过第二层次题目,进行知识的巩固与强化,培养学生团队协作的能力。讨论了应用驱动教学法在编译原理教学中实施的具体措施以及应该重点注意的问题,这对于改善编译原理课程的教学现状,提高编译原理课程的教学效率具有重要的参考意义。
  关键词:编译原理 应用驱动 教学改革 教学模式 素质教育
  中图分类号:G462 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)02(b)-0171-02
  Research of Compiler Construction Principle Teaching Based on Application-driven
  Zhang Jiande Xiao Min Chen Hang Liao Lei
  (College of Computer Engineering,Nanjing Institute of Technology,Nanjing Jiangsu,211167,China)
  Abstract:To improve the low teaching efficiency of compiler construction principle,by combining theory study and experiments practice, an application-driven teaching method for compiler construction principle is researched in this paper.Basic principles and methods of this teaching model are analyzed.Two experimental questions are designed before a teaching unit,by taking teacher as predominate and the first question as main line,a teaching model which is full of discussion is presented to improve teaching efficiency and enhance confidence of students.By the second question,knowledge of compiler construction principle is emphasized and consolidated,and a sense of teamwork is also developed.Detailed implementation strategies as well as questions in application are discussed.The work in this paper is benefit to the teaching of compiler construction principle,and it is a good reference for enhancing the efficiency of teaching.
  Key Words:Compiler construction principle;Application-driven;Teaching reform;Teaching model;Quality education
  激发学生的学习热情一直是计算机编译原理课程教学实施的难点,也是面向应用型人才培养的高校中编译原理教学中长期以来难以解决的问题。在编译原理课程综合性高、理论性强、专业基础要求扎实等特点的束缚下,编译原理成为本科计算机教学中最难教、最难学的课程。由于编译原理在计算机学科知识体系中的重要作用,这不但影响了计算机专业学生知识结构的完整性,也严重影响了学生对于软件系统设计与开发的整体能力培养。因此,研究编译原理课程的教学方法及其实现策略具有重要的现实意义。
  该文以应用型人才培养为核心,研究理论教学与实验教学相融合的应用驱动教学方法,实现提高编译原理课程的教学效率的目的。通过以应用为核心的编译原理教学模式的研究与实施,简化编译原理核心知识的理论性和抽象性,激发学生的学习热情,改善学生学习的积极性和主动性,发掘编译原理的应用性,将教学的核心点集中在提高学生的创新能力和工程实践能力培养上,革新现有的教学模式。
  1 应用驱动教学方法原理研究
  该文研究的应用驱动教学方法主要是在编译原理应用性的总体引导下,综合编译原理教学中的理论教学和实验教学两个部分,使两者相互融合、相互促进。以知识点为核心,以每个知识点对应的上机实验题目为线索,在理论课之前,教师提前设计实验内容,将理论知识点分解融合到上机实验案例中来,课堂教学既是对理论知识的讲解也是对上机实验的预演习,学生目的明确,思路清晰。同时,学生能够在教师的带动和指引下,一起分析问题解决问题,兼具了启发式教学和任务驱动教学的功能,既实现了课堂理论讲解和上机实验的有机结合、相互促进,也达到了素质教育的基本目标。
  基于应用驱动的编译原理教学方法符合教育部高等学校计算机科学与技术指导委员会发布的对于计算机科学与技术专业应培养“科学型、工程型、应用型人才”的总体发展要求,也可以满足培养学生创新能力、系统能力、实践能力、抽象思维能力的要求。学生通过在教师设计的贴合实际的工程题目的引导下,理解了编译原理理论知识在软件系统开发等工程应用中的重要作用,学生能够自发主动地去学习新知识,获取新信息,同时也加深了学生对于理论知识的理解,避免了“满堂灌”的传统教学模式,增强了学生学习的自信心和成就感,有效提高了学生的学习热情。   2 应用驱动在编译原理教学中的实现
  编译原理课程的教学以程序设计语言的编译为主线,涉及到计算机编译程序构造的基本原理、编译程序的基本设计方法以及编译程序的主要实现技术,它们之间相互关联、相互继承,课程教学中针对每个部分都有相应的上机实验。应用驱动的教学方法对于教师和学生均有不同的要求,因此以下从教师的准备工作、学生的准备工作、课堂的实施策略、实验课的实施策略、课后的巩固策略等五个方面进行论述。
  2.1 教师的准备工作
  应用驱动的编译原理教学需要教师提前设计好两个层次的实验题目:第一个层次要求题目紧密结合实际且具有一定的基础性,该题目用于上机实验,教师需要在题目中关联相关的理论知识点,且在理论课之前向学生展示题目的运行效果;第二层次的题目也要紧密结合实际且具有一定的难度,用于本单元知识学习结束后进行知识的巩固,题目工作量适当增大,可用于分组完成。两个层次题目的设计一前一后、一简一难、一个要求独立完成一个要求分组协作完成,这有利于学生知识的学习和整体素质的培养。
  2.2 学生的准备工作
  依据教师设计的第一层次的题目,以及展示的运行效果,学生在理论课讲授之前先进行预习准备。由于教师展示在前,题目和功能已经明确,学生具有具体的目标,其学习的热情得到激发,可以形成较强的预习主动性。
  2.3 课堂的实施策略
  根据以往的教学经验,讨论式的教学方式可以改善课堂教学效率,但是如果学生没有预习,讨论将无法有效展开。在该文研究的应用驱动教学方法中,上次课程结束之前,教师已经提前做了本部分知识的上机实验内容安排,这无疑督促了学生的预习工作,教师同时向学生展示了实验结果,这使得学生对该部分知识有了直观的认识,因此,基于应用驱动的编译原理课程教学中的课堂学习主要以教师为主导,以设计的第一层次的题目为主线展开,教师在应用例子的驱动下,引导学生根据预习的情况不断发问和讨论。
  2.4 实验的实施策略
  传统的实验以学生自主上机,教师辅助指导来完成。由于基于应用驱动的编译原理教学中教师提前布置了实验内容,同时展示了实验结果,并围绕具体的实验内容进行了理论课程的讲解,学生的目的非常明确,完成实验不成问题。因此,上机实验以讨论重点和难点知识为主,属于一个拔高的实验过程。在实验展开的过程中,教师可以进一步了解学生本部分知识掌握情况,进行知识讲解的弥补。学生则因为已经对实验内容比较熟悉,在较短时间内就可以完成本次上机实验,这增强了学生动手操作的自信心,学生学习和动手的热情同时得到了有效的激发。
  2.5 课后的知识巩固
  课后知识的巩固则主要依托于教师设计的第二层次的题目,学生分组选题,利用课后时间协作完成,并形成报告。这种形式既是对理论知识的巩固,也是对学生动手能力的一种强化,同时也锻炼了学生分工协作的团队精神。
  在该文研究的基于应用驱动的编译原理课程教学过程中,以上五个部分相互关联,缺一不可。教师在准备的过程中必须认真对待,设计的题目既结合实际又不会遗漏理论知识点;学生在预习过程中需要有针对性地预习,及时发现问题;课堂实施过程中则要求师生的配合,以提问和讨论式的学习为主,发挥教师的引导作用,学生的参与作用;实验课的实施则要求教师及时发现问题,同时给予学生足够的鼓励;课后的巩固需要强调团队协作。
  3 结语
  基于应用驱动的编译原理课程教学方法将编译原理的理论教学和上机实验有机结合在一起,既注重理论知识的讲授,也注重应用型人才培养的需要,有效保证了学生预习的主动性,激发了学生学习的热情,摆脱了传统的理论授课与上机实验分离的教学模式,使整个课程的教学成为一个整体,提高了编译原理的教学效果和教学质量。
  参考文献
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