“编译原理与设计”课程三维一体化教学改革.doc

“编译原理与设计”课程三维一体化教学改革 　　摘要：根据编译原理课程的特点，结合“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养目标，研究知识、能力、素质三维一体的编译原理课程改革，提出立足夯实基础，拓宽课程相关领域，训练工程素质，培养学生对系统软件和中、大型软件的规划、组织、设计和实现的综合能力。 　　关键词：编译原理；三维一体；教学改革 　　 　　编译原理是计算机学科一门重要的专业课，是列入国际ACM教程和IEEE计算机学科的主干课程。该课程使学生了解针对高级程序设计语言的通用编译程序设计的基本理论；学习、掌握编译程序设计与实现的基本方法和原理；学习软件自动生成的原理、技术与工具；培养其对系统软件的规划、组织、设计和实现的综合能力和素质；训练其对大型软件工程实施的技术与能力[1]。编译原理课程的原理、方法和技术在语言处理、软件工程、软件自动化、逆向软件工程、搜索引擎甚至非编译系统等诸多技术领域有着广泛的应用。但目前教学一线的教学计划、教学方式及内容等，仍是以知识传授为重点，缺乏培养学生专业能力和素质。从社会对人才需求趋势看，知识、能力、素质的培养应是相辅相成，相得益彰的，这是高等教育必须面临的挑战。因此本课程组致力于知识、能力、素质三维一体的编译原理的教学改革。 　　1国内外研究现状和发展趋势 　　从早期各阶段ACM和IEEE的计算机专业教学计划，到后来的Computing’91，再到ACM和IEEE联合制定的Computing Curricula 2001 (CC 2001)以及中国计算机学会、全国高校计算机教育研究会制定的“计算机科学与技术教程”(CCC2002)，都把有关编译原理和技术的内容列入核心教学内容。 　　国外哥伦比亚大学、卡内基梅隆大学、麻省理工等大学在讲授编译原理课程时，不仅讲授其编译的原理、技术和方法的同时，还引入大量的最新的编译技术和工具；同时强调学生基于编译原理的多种计算机知识的融会贯通，提升学生计算机综合能力和计算机编译素养。 　　国际最知名的编译原理教材是A.V. Aho的《Compilers Principles, Techniques and Tools》[2]；国内有陈火旺院士出版的第一部编译原理的教材《程序设计语言编译原理》[3]，近年国内又出版多种有影响力的编译原理的教材[4]，这些都为学生学习编译原理提供了大量的资料。 　　作为计算机专业的核心课程，编译原理课程得到了国内各高校的大力重视和建设，获得了国家级精品课程，如国防科大的陈火旺院士和北京航天航空大学张莉教授带领的教学团队等。 　　这些都为课程建设提供了足够的支持，课程组一直认真分析、跟踪吸取国外经典教材的精华。注重解编译原理与技术的先进教学理念和技术发展前沿。在此基础上，根据教学改革和实践的成果，课程组构建了适合学生的教学体系和教学目标，教学内容符合IEEE-CS/ACM联合推出的CCSE 2004的教学要求，保证了课程内容的科学性和系统性。 　　2三维一体化教学改革 　　1) 研究目标。 　　按照教育部计算机教指委“分类培养”的指导思想，根据北京理工大学为创建研究型大学而确立的“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养目标，结合计算机学科的发展趋势和现代计算机人才的 社会需求，明确了本专业编译原理课程的建设目标和指导思想是：立足夯实基础，拓宽课程相关领域，训练工程素质；培养学生对系统软件和中、大型软件的规划、组织、设计和实现的综合能力和素质。 　　课程组以研究型大学的教学理念逐步推进本课程建设向研究型教学模式转化，进一步深化本课程的教学改革和课程建设，运用先进教育思想和教学手段，推进“编译原理与设计”课程知识、能力、素质三位一体教学改革，将“编译原理与设计”课程建设成为国内领先的大学计算机专业基础课程。 　　2) 进行教学方法改革，重在学生认知能力、创新能力和科研能力的提高。 　　① 理论教学拟订采用 “发现式教学+案例教学”方式，将学生认知能力、创新能力和科研能力的培养贯穿于教学的始终，注重课程内容的综合，注重与其他专业课程知识与内容的关联和相辅相成，注重课程内容与科研成果的结合，注重创新型教育。 　　② 开设讨论专题。教师针对编译程序的逻辑结构，设定相应的讨论专题，学生分组完成专题内容，采用“技术报告+技术讨论”方式进行专题研讨。这样在加深学生对基本概念和基本原理的理解和掌握的基础上，提高学生自主学习能力和科研能力。 　　③ 教学内容分层。针对编译原理课程的特点，教学内容从熟记、理解、精通到应用分为不同层次，采用不同方式讲授。如有些基本概念是从实践中抽象总结出来的，讲解时先从实例开始分析，再总结出概念，最后再回到课程应用实例。即由一般到抽象再回到一般的层次模式。 　　④ 精讲多练。抽象