摘要：闡述程序設(shè)計(jì)類課程群在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中占有的重要地位，探討課程群中課程之間密切的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提出以編譯原理課程為重心，按照專業(yè)能力培養(yǎng)的需要，充分利用這些關(guān)聯(lián)關(guān)系，有效提升整個課程群的教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)課程群 編譯原理 關(guān)聯(lián)關(guān)系 效果提升
　　文章編號：1672-5913(2011)18-0027-02 中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)(簡稱“程序設(shè)計(jì)”)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才最基本的專業(yè)能力，計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)類課程群也就自然成為計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的重心，在“實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)問題求解”這一最終的專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。
　　一般來說，計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)類課程群包括“C語言程序設(shè)計(jì)”、“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”和“編譯原理”等計(jì)算機(jī)專業(yè)必修課及“形式語言與自動機(jī)”、“C++程序設(shè)計(jì)”等選修課程。它們以“程序設(shè)計(jì)”為中心形成了一個有機(jī)整體。而其中的編譯原理課程因其涉及計(jì)算學(xué)科抽象、理論、設(shè)計(jì)三個形態(tài)，含有基本問題求解的典型思路和方法，是繼程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析等課程后，從系統(tǒng)級再認(rèn)識程序、算法最恰當(dāng)?shù)闹R載體，將使學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力得到升華，并促進(jìn)系統(tǒng)能力的提升，這些使得該課程在整個程序設(shè)計(jì)教學(xué)中扮演著無可替代的重要作用[2]。因而，以編譯原理教學(xué)為核心探索程序設(shè)計(jì)課程群教學(xué)體系的構(gòu)建，對于深化教學(xué)改革、促進(jìn)學(xué)生計(jì)算機(jī)專業(yè)基本能力的培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　1 編譯原理在程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)中的重要地位
　　計(jì)算學(xué)科是對信息描述和變換算法的系統(tǒng)研究，主要包括它們的理論、分析、效率、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用；計(jì)算學(xué)科的根本問題是什么能且如何被有效地自動計(jì)算。
　　計(jì)算學(xué)科問題求解的基本思路是“問題、形式化描述、計(jì)算機(jī)化”。編譯原理(即程序語言的實(shí)現(xiàn)原理)涉及的是一個比較適當(dāng)?shù)某橄髮用嫔系臄?shù)據(jù)變換，既有明確的、便于抽象的問題，又有較成熟的理論，而且在限定規(guī)模下又容易實(shí)現(xiàn)(設(shè)計(jì))，所以編譯原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生的重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，屬于教學(xué)計(jì)劃中四大系列之一——軟件技術(shù)系列。除了相應(yīng)的知識對于計(jì)算機(jī)學(xué)科的人才培養(yǎng)非常重要外，其中一些基本問題的求解方法、處理問題的思路也是非常重要的，而且廣泛地用于很多新的研究領(lǐng)域。該課程的內(nèi)容對于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，算法設(shè)計(jì)與分析，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的認(rèn)知、開發(fā)和利用等四大學(xué)科基本能力非常重要，是學(xué)生在程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等課程中受到一定的鍛煉后，從系統(tǒng)的級別上對程序、算法的認(rèn)識進(jìn)行再提高。Alfred V.Aho在其名著《編譯原理》的開篇曾寫道“編寫編譯器的原理和技術(shù)具有十分普遍的意義，以至于在每個計(jì)算機(jī)科學(xué)家的研究生涯中，本書中的原理和技術(shù)都會反復(fù)用到”。即編譯原理在整個程序設(shè)計(jì)教學(xué)中擔(dān)負(fù)著重要作用。
　　教育部計(jì)算機(jī)專業(yè)教育指導(dǎo)委員會明確提出了從事高級語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)的教師應(yīng)該了解語言的實(shí)現(xiàn)原理(即編譯原理)。正是站在“培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)專業(yè)的基本能力”的高度對計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)類課程群的教學(xué)改革提出的指導(dǎo)性意見。
　　2 構(gòu)建程序設(shè)計(jì)類課程群教學(xué)體系
　　明確了編譯原理在程序設(shè)計(jì)類課程群的重要作用，我們將教學(xué)研究的視角轉(zhuǎn)向課程群總體教學(xué)思路的改革上，即以編譯原理為紐帶建立一個由淺入深、由具體到抽象、由實(shí)踐到理論、再由理論指導(dǎo)實(shí)踐的完整的教學(xué)體系。
　　2.1 通盤考量、相互滲透
　　計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)類課程群以“程序設(shè)計(jì)”為中心形成了一個有機(jī)整體，從一定意義上講，編譯原理可以充當(dāng)紐帶作用。因此，為了提升程序設(shè)計(jì)類課程任課教師的學(xué)術(shù)素養(yǎng)，就計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)來說，有必要要求他們了解高級語言的實(shí)現(xiàn)原理(即編譯原理)，在此基礎(chǔ)上，組織計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程群中各個課程組(其中包括“C語言程序設(shè)計(jì)”、“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”和“編譯原理”等課程)教師展開教學(xué)研討，深入剖析與研究各門課程在專業(yè)知識領(lǐng)域上的相互銜接與滲透關(guān)系、挖掘其教學(xué)上的邏輯關(guān)聯(lián)。根據(jù)以往的教學(xué)實(shí)踐并結(jié)合教育心理學(xué)理論分析、掌握學(xué)生的需求，切實(shí)把握好課程的教學(xué)難點(diǎn)所在；在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)“前后銜接、相互滲透”，力求實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)類課程間的“無縫連接”，使學(xué)生的專業(yè)能力不斷提升。
　　2.2 統(tǒng)籌兼顧、難點(diǎn)分散
　　依據(jù)程序設(shè)計(jì)類課程的知識結(jié)構(gòu)和教學(xué)規(guī)律，我們在教學(xué)中進(jìn)行大膽的改革實(shí)踐。如在“高級語言程序設(shè)計(jì)”的教學(xué)中有意識地滲透語言實(shí)現(xiàn)的原理與方法的若干知識點(diǎn)(即“編譯原理”的內(nèi)容) [3]，例如，將編譯器中棧式存儲管理的概念提前簡要地介紹給學(xué)生，可使其從語言實(shí)現(xiàn)機(jī)制的高度理解局部變量與全局變量的差別，這必將使學(xué)生更容易理解與運(yùn)用高級語言從事程序設(shè)計(jì)，達(dá)到“知其然又知其所以然”的教學(xué)目標(biāo)；而在“編譯原理”的教學(xué)中深化“高級語言程序設(shè)計(jì)”及“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析”的若干核心內(nèi)容，又可以使學(xué)生從語言實(shí)現(xiàn)的角度更明智地選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并按照問題的實(shí)際需求運(yùn)用高級語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。這體現(xiàn)了教學(xué)
　　方法上的“統(tǒng)籌兼顧、難點(diǎn)分散”理念，達(dá)到潤物細(xì)無聲的效果。對于計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生而言，盡可能早地接觸、了解高級語言的實(shí)現(xiàn)原理與技術(shù)特點(diǎn)必能加深其對本專業(yè)魅力的體會，激發(fā)學(xué)習(xí)動力，使其更多地獲得成功的體驗(yàn)。
　　3 建立逐次遞進(jìn)、從易到難的系列化實(shí)踐環(huán)節(jié)
　　編譯器實(shí)現(xiàn)技術(shù)是一大寶庫，完成其不同功能的算法的實(shí)現(xiàn)本身即可滿足幾乎所有程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐需求[4]。一方面以編譯器的實(shí)現(xiàn)為背景可以實(shí)踐幾乎全部在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析課程中學(xué)到的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法；另一方面，編譯器設(shè)計(jì)中使用的問題求解方法、處理問題的思路被廣泛地用于自動數(shù)據(jù)處理(轉(zhuǎn)換)及其他一些新的研究領(lǐng)域。因此，我們可以根據(jù)編譯器設(shè)計(jì)的需求，并結(jié)合計(jì)算機(jī)最新的應(yīng)用背景為程序設(shè)計(jì)課程群設(shè)計(jì)出一整套“逐次遞進(jìn)、前后呼應(yīng)，由淺入深、從易到難”的系列化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(包括課程設(shè)計(jì))，一改以往那種以各門課程圍繞著局部知識點(diǎn)、課程間互不相關(guān)的分散實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絒5]。逐步完成對學(xué)生實(shí)現(xiàn)“從實(shí)例計(jì)算到類計(jì)算、從簡單程序設(shè)計(jì)到復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的培養(yǎng)。
　　4 結(jié)論
　　在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的教育中，程序設(shè)計(jì)類課程群占有重要的地位，它在培養(yǎng)學(xué)生算法分析與設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、以及系統(tǒng)能力中起到關(guān)鍵作用。所以，在各種類型的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)中，也許缺少一門兩門，也許有的課程以其他的面目出現(xiàn)，但這個系列課程是必須的。我們注意到，在過去的教學(xué)中，大家雖然關(guān)注到了這些課程之間的聯(lián)系，但是并沒有深入地探討如何更好地利用這些聯(lián)系。我們認(rèn)為，更好地利用這一聯(lián)系，將會大大提升這個課程群的教學(xué)效果。要想更充分地利用這種聯(lián)系，不僅需要課程群的負(fù)責(zé)人能夠更深入地了解這些課程、更遠(yuǎn)地看待這些課程的教學(xué)，還需要課程群的教師們能夠站在人才培養(yǎng)的高度上看待課程教學(xué)，真正擺脫以課程為本思想的影響。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002研究組. 中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程(2002)[M]. 北京:清華大學(xué)