編譯原理實驗教學改革研究

張敬敏　李霞　汪慎文

[摘? ? ? ? ? ?要]? 面向新工科和工程教育專業認證，將編譯原理實驗內容系統化和考核方式指標化，建立指標點與教學活動之間的關聯，將有效提高學生的學習興趣和雙創能力，減輕教師的工作負擔，進而提高教學質量和水平。

[關? ? 鍵? ?詞]? 新工科;工程教育;專業認證;編譯原理實驗;指標點

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）22-0010-02

一、引言

面向“產出”的新工科和“以學生為中心”“持續改進”“目標導向”為核心理念的工程教育專業認證能持續提高專業人才培養質量，更加關注培養工程思維、設計思維、數字化思維、批判性思維、創業意識、創新精神和創新創業能力。

培養學生的形式化能力、過程管理能力、語言設計能力、創新思維的編譯原理實驗課程是我校計算機科學與技術專業的“經典”核心課。編譯原理實驗有助于學生了解程序運行機理、存儲管理和狀態，有利于學生編寫高質量的程序以及使用基于編譯的調試工具。區別于非計算機專業畢業的程序員，編譯原理實驗課程是培養專業程序員所必修的課程。

為了適應新工科和工程教育專業認證的新形勢，將編譯原理實驗內容系統化、深入化，將考核方式量化、指標化，建立指標點與教學活動之間的關聯，將有效提高學生的學習興趣和創新能力，減少教師的工作量，提高教學效果。

二、編譯原理實驗內容改革

我校的編譯原理實驗內容是開發一個完整的足夠復雜的小型編譯器系統。編譯器包括編譯器構造的6個階段，即詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、代碼優化和目標代碼生成，最終的實驗程序是一個比較完整的編譯器，而不是分開獨立的程序。其中，語法分析和語義分析采用語法制導翻譯器的方式，整個編譯器代碼行數接近2000行。這種實驗方式既能很好地培養學生的計算機系統能力，又能為將來開發大型軟件打下良好基礎。實驗內容體系下圖所示。

三、考核方式指標化

傳統的編譯原理實驗的考核內容包括程序和實驗報告，考核方式為驗收方式。對學生逐一驗收能很好地掌握每個學生的學習效果，但工作量較大，因此有必要調整驗收的方式和過程。結合工程教育專業認證，編譯原理實驗內容主要可對工程教育專業認證的“畢業要求1工程知識”中的“指標點1.2能夠運用計算機科學與技術專業的基礎知識，解決計算機科學與技術領域的復雜工程問題”和“畢業要求3設計/開發解決方案”中的“指標點3.2能夠綜合運用理論和技術手段，針對計算機科學與技術領域復雜工程問題提出解決方案，設計滿足特定需求的系統、模塊或開發流程，并對設計開發過程中體現創新意識”的指標達成度進行評估。下表給出了我校編譯原理實驗驗收的內容、對應的工程教育專業認證的指標點、驗收的知識點以及所占總分的比例。

實驗程序整體是一個完整的編譯器系統，結合編譯器系統和工程教育專業認證的指標點，上表對編譯器驗收內容等進行了細化。（1）根據編譯器的構成，劃分成了5個小程序，根據其難度、復雜程度和工作量細化了每個小程序所占總分的比例，每個小程序又從3個方面進行考核驗收;（2）因為指標點3.2要培養學生的創新性，但考慮到本科生初學編譯原理課程，大的創新不太可能，但會有編寫程序方面的小創新，所以對程序的創新性設置了5%的比例，將大的創新設置成了加分項;（3）因為規范性是計算機專業知識的一個重要特點和要求，所以，對各個小程序和實驗報告的規范性都進行了考核;（4）對每個知識點的考核設置三個分數段，完全正確，給滿分，完全不正確，得0分，不完全正確給一半分數，這樣雖然對中檔分數有點殘酷，但高標準、嚴要求是計算機專業學生應該具備的素質。

四、結語

編譯原理實驗課程是我校計算機科學與技術專業的“經典”核心課，培養學生的計算機系統能力（認知、分析、開發與應用）與形式化描述能力，有助于理解編程語言的設計和實現，了解編程語言的理論。參考《認證標準》規定的12條畢業要求，建立指標點與教學活動之間的關聯，實用而不增加學生的負擔，減輕了教師負擔，提高了學生的分析、設計、實現、運維、合作能力和學習興趣，有助于促進工程教育的改革，加強工程實踐教育，進一步提高工程教育的質量。下一步的工作，將嘗試把本文的驗收方式進行推廣，推廣到其他實驗實踐類課程。

參考文獻：

王生原，董淵，張素琴，等.編譯原理[M].3版.北京：清華大學出版社，2015.

◎編輯 趙瑞峰