引言

“編譯原理”是計算機(jī)科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，在計算機(jī)科學(xué)中有很重要的地位和作用，被列入國家ACM91教程。編譯原理與其他計算機(jī)科學(xué)密切相關(guān)，其技術(shù)在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如軟件工程、逆向工程、軟件再工程等[1]。設(shè)置該課程的目的在于系統(tǒng)地向?qū)W生介紹編譯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理以及編譯程序各組成部分的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，在掌握編譯原理的理論知識和實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，具有分析、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)小型編譯系統(tǒng)的能力，為以后從事計算機(jī)軟件開發(fā)工作及理論研究工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

“編譯原理”課程教學(xué)存在的現(xiàn)實(shí)問題

眾所周知，“編譯原理”是計算機(jī)科學(xué)及相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，由于涉及形式語言，有窮自動機(jī)等抽象內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在著一定的困難，作者通過主講本課程的體驗(yàn)以及對學(xué)生學(xué)習(xí)的調(diào)查和學(xué)生反饋情況的分析、總結(jié)，發(fā)現(xiàn)“編譯原理”課程教學(xué)存在著如下的現(xiàn)實(shí)問題：

1．大多數(shù)學(xué)生沒有明確學(xué)習(xí)的意義

學(xué)生普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)該課程僅是為了構(gòu)造編譯程序，認(rèn)識不到其在理解軟件理論和方法上的重大的潛在價值。這些都足以證實(shí)很多學(xué)生沒有明確學(xué)習(xí)本課程的意義所在。

2.學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情

由于本課程具有一定的理論深度和難度，學(xué)生學(xué)習(xí)時存在著一定的困難，經(jīng)常有學(xué)生反映課堂上都聽懂了，課后復(fù)習(xí)時又不清楚了，老師講的例題都聽明白了，自己做習(xí)題的時候又不會了。長期以來，學(xué)生在心里上慢慢對該課程產(chǎn)生畏懼，在這種畏懼心里的驅(qū)動下，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)失去興趣和熱情。

對“編譯原理”教學(xué)改進(jìn)的方法

針對以上學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，作者結(jié)合自身的實(shí)際教學(xué)提出了以下幾方面的改進(jìn)方法。

1．明確學(xué)生學(xué)習(xí)的意義

本課程的很多理論既抽象又繁雜，比如：形式語言，而這些理論又恰恰是本課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)所在。因此作為主講教師，首先應(yīng)該讓學(xué)生明確的認(rèn)識到學(xué)習(xí)本課程的意義。第一：提高“計算機(jī)思維”能力。那么，什么是“計算機(jī)思維”能力呢？對現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行抽象化和形式化表示是進(jìn)行計算機(jī)問題求解的基本途徑。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科要求學(xué)生具有這種抽象化和形式化思維的能力。稱這種能力為“計算機(jī)思維”能力。編譯器的設(shè)計過程應(yīng)用了“計算機(jī)思維”的方法和思想，對計算機(jī)科學(xué)人才特需的“計算機(jī)思維”能力進(jìn)行培養(yǎng)。第二：“編譯原理”對很多領(lǐng)域理論的研究具有深遠(yuǎn)的意義，如計算機(jī)軟件技術(shù)領(lǐng)域，計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，人工智能系統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，并行處理技術(shù)領(lǐng)域等。

2．走出純理論教學(xué)的誤區(qū)，結(jié)合客觀事實(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情

在“編譯原理”課程的第一章第一節(jié)里，首先介紹的內(nèi)容就是“什么是編譯原理？”。對于這樣一個抽象的概念，在學(xué)生對編譯原理完全沒有了解的情況下理解這個概念是非常困難的。為了闡述清楚這個問題，我們先回顧這樣一個客觀事實(shí)：世界上存在著多種多樣的自然語言，比如漢語、英語、法語、阿拉伯語等。在不同語言的人之間要交流思想必須在兩種語言之間進(jìn)行互譯。對計算機(jī)有所了解的人都知道，在計算機(jī)系統(tǒng)里，所有的信息都是由“0”和“1”表示的，而我們在編寫程序的時候，并不是用低級語言描述的，是用如C語言、DELPHI、JAVA等高級語言描述的，這些語言的語句不是由“0”和“1”組成，而是由含有“if”、“for”、“while”等關(guān)鍵字，標(biāo)識符以及特殊符號等組成的。那么，如何讓計算機(jī)“讀懂”，并“執(zhí)行”這些語句代碼呢？這里就存在著一個翻譯，這個翻譯就是編譯程序。理解了編譯程序的功能，編譯程序的概念自然很容易理解了。這一客觀現(xiàn)實(shí)在教學(xué)中的運(yùn)用，達(dá)到了簡化編譯課程認(rèn)識的目的，而且更容易被學(xué)生所理解和接受，在腦海中留下深刻的印象，學(xué)習(xí)為以后更多理論的做好鋪墊。

3.以學(xué)生為主，師生互動的教學(xué)模式

現(xiàn)代教育理論“建構(gòu)主義”的教學(xué)理論有著非常積極而廣泛的影響，它是針對傳統(tǒng)教學(xué)的弊端而提出的。傳統(tǒng)的認(rèn)識論和認(rèn)知科學(xué)認(rèn)為，知識是對外部客觀世界的被動反映。因此，教學(xué)的目的就是使學(xué)生通過課堂教學(xué)過程（講授，即灌輸式）獲得現(xiàn)實(shí)映像，這種教學(xué)模式最終導(dǎo)致的是學(xué)生被動的接受與模仿再現(xiàn)。而建構(gòu)主義教學(xué)觀則認(rèn)為，教學(xué)過程是教師和學(xué)生對知識進(jìn)行合作性建構(gòu)的過程，而不是客觀知識的傳遞過程[2]。教師應(yīng)組織和引導(dǎo)學(xué)生們討論和交流，共同建立其學(xué)習(xí)群體并成為其中的一員，共同對課程所涉及內(nèi)容進(jìn)行討論。

在這一理論指導(dǎo)下，在教學(xué)過程中，作者改變傳統(tǒng)教學(xué)中老師講、學(xué)生聽的教學(xué)模式，對于內(nèi)容較為簡單的章節(jié)，采取問題解決式教學(xué)模式，老師事先就這些章節(jié)提出具有啟發(fā)式意義的問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)中通過解決問題，理解相應(yīng)的概念、理論，建立良好的知識結(jié)構(gòu)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中提出的問題，老師不能簡單的作以回答，而是在課題上展開問題的討論。在討論的過程中讓學(xué)生自己總結(jié)結(jié)論，從而進(jìn)一步加深對理論知識的理解和認(rèn)知。

4．采用多種教學(xué)方式，增強(qiáng)教學(xué)效果

由于本課程涉及形式語言、有窮自動機(jī)等抽象內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中接受起來比較困難。為了提供學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，將教學(xué)過程中一些需要教師在黑板上動態(tài)演示的過程做成CAI課件，比如：字符串的動態(tài)識別過程；文法的預(yù)測分析表的構(gòu)造過程以及動態(tài)顯示文法的分析過程等。這些課件在教學(xué)過程中的演示，有助于加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。

現(xiàn)在正在建設(shè)的“編譯原理”網(wǎng)絡(luò)課程，除了將現(xiàn)實(shí)教學(xué)中的課堂講授、作業(yè)、答疑等環(huán)節(jié)全部在網(wǎng)絡(luò)課程中給予實(shí)現(xiàn)外，還提供了課程的教學(xué)大綱，參考資料等諸多信息，為學(xué)生在課堂以外的自學(xué)、復(fù)習(xí)提供豐富的學(xué)習(xí)資源。

5．思考題和習(xí)題的靈活運(yùn)用

對于每一個重要知識點(diǎn)，作者在教學(xué)過程中均設(shè)置有典型的思考題及習(xí)題，以幫助學(xué)生加深對相關(guān)知識點(diǎn)的理解和掌握。學(xué)生在做思考題和習(xí)題過程中，能真正認(rèn)識到自己在相關(guān)知識掌握上的不足。教師在學(xué)生做完思考題和習(xí)題之后，針對學(xué)生普遍存在的問題重點(diǎn)講解，做到學(xué)生真正理解的目的。對于準(zhǔn)備考研的學(xué)生，這些精心設(shè)置的思考題和習(xí)題對他們復(fù)習(xí)和應(yīng)對考試都有很大的幫助。

總結(jié)

以上結(jié)作者的教學(xué)心得，提出了編譯原理課程教學(xué)中存在的問題，探討了“編譯原理”教學(xué)改革的方法。這些教學(xué)方法的運(yùn)用，為作者順利的、高質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)提供了很大的幫助。為了能夠進(jìn)一步的豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，還需要不斷的實(shí)踐和積累。

參考文獻(xiàn)：

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作者單位：陜西科技大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院陜西西安