對編譯原理課程教學中計算思維培養(yǎng)

【摘要】在高等教育計算機科學與技術專業(yè)中，編譯原理課一門非常重要的課程，它的主要目的是培養(yǎng)計算機專業(yè)學生抽象思維能力以及獨立解決比較復雜問題的能力。然而，由于編譯原理內容比較復雜，比較難學，如何提升教學質量是當前亟待解決的問題。本文擬主要對在編譯原理教學中如何運用計算思維提升教學質量進行分析，以期對提升編譯原理教學質量有所裨益。

【關鍵詞】編譯原理;課程教學;計算思維;培養(yǎng)措施

高等教育計算機專業(yè)中，編譯原理是一門非常重要的課程，由于這門課的難度比較大，學生學起來不是那么容易，因此，探索新的教學方法尤為重要。計算思維里的諸多方法都可以在編譯原理中進行應用，很多編譯成果都是通過計算思維獲得的。因此，本文主要結合在編譯原理教學中存在的問題，著重探討分析在教學中如何培養(yǎng)學生的計算思維，以促進教學質量的提升。

一、編譯原理在教學中存在問題分析

大學計算機專業(yè)“編譯原理”是一門理論性比較強的課程，由于邏輯性很強，又比較抽象，學生學起來難度非常大。所以，編譯原理被認為是計算機專業(yè)課程中最難以理解和講授的課程之一。在教學中存在的問題主要有以下幾點：

（一）內容抽象，學生學習比較吃力

由于編譯原理是一門理論性很強的課程，所涉及的理論知識都比較的抽象難懂，學生學習起來比較吃力。因此，一些學生就對這門課程產生了畏懼心理。除此之外，還有一些學生認為這門課程只是用于編譯器的設計，使得多數學生對編譯原理的學習熱情不高。

（二）教學方式單一，課堂教學無味

當前，編譯原理課大多數都是由老師進行講授，基本上沒有其他形式的教學方式。由于課程內容比較晦澀難懂，再加上教師的講授枯燥無味，使得學生的學習興趣全無，這就大大妨礙了教學質量的提升。

（三）實驗內容與實際不相符合

該課程在實踐上的要求是進行小型語言的編譯程序，這不僅需要理論知識，還需要相關的實踐經驗。大多數學生理論知識很豐厚，但實踐經驗不足，編譯能力比較欠缺。

二、編譯原理課程教學中計算思維的培養(yǎng)

要培養(yǎng)學生的計算思維能力，不僅要對課程進行合理的設置，同時教師在教授的時候，還要運用各種方法，來培養(yǎng)學生計算思維的能力。培養(yǎng)計算思維能力的方法主要可分為下面幾種：

（一）運用等價轉換法提升計算思維能力

所謂的計算方法就是利用簡約以及轉化的方式，將難題轉化成我們所知道的方法，從而把問題解決。在編譯原理中，等價轉化法的使用能夠解決一些平時不容易解決的問題。比如，確定有窮自動機與非確定有窮自動機之間的區(qū)別，概念上看是不一樣的，然而，究其本質卻非如此，造成這種認識的主要原因是人們已經對非確定有窮自動機等價的確定有窮自動機進行了證明，明確了它們的存在，同時，也發(fā)現了由非確定轉化為確定的方法。這樣一來，我們就可以依據有窮自動機的相關確定方式，來實現是對非確定有窮自動機的研究。教師在上課的時候，不僅要告訴學生兩者之間進行轉化的方法，最重要的是要讓學生明確等價轉化方法在實際中是如何被應用的。除此之外，編譯原理課程中的一些內容，諸如，合并已知量、強度削弱以及復寫傳播等優(yōu)化代碼的各種技術都是應用了等價轉化的思想。因此，要用等價轉化法來培養(yǎng)學生的計算思維能力，進而提升編譯原理的教學質量。

（二）運用形式化方法提升計算思維能力

形式化方法在編譯原理中具有非常重要的應用，比較典型的是在編譯原理教材中提到的有限狀態(tài)機，它是一種形式化技術，主要用來對文法進行分析。在進行編譯原理課教學時，教師應該重點關注兩方面的主要內容，首先是正規(guī)文法和有限狀態(tài)機的等價問題，以及如何使用有限狀態(tài)機對文法進行描述;其次是怎么利用有限狀態(tài)機對文法以及活前綴進行有效的識別。與此同時，教師還要將一些有關形式化方法的知識向學生傳授，以便學生能夠結合課堂上所講的內容對形式化方法以及利用形式化方法可以解決哪些問題有一個深入的了解。通過一些實例來向學生講述形式化方法，能夠是抽象的問題形象化，便于學生理解。由于形式化的方法與計算機的其它學科以及軟件的開發(fā)都有密切的聯系，所以，教師應該引導學生在掌握了形式化的方法之后運用這種方法去解決實際問題。但在平時的教學中，教師往往只是傳授理論知識，對于有限狀態(tài)機和形式化方法之間的聯系講授的很少，這對學生的計算思維能力的提升是不利的。

（三）運用模塊化方法提升計算思維能力

模塊化方法是計算思維里的一個很重要的概念，而不僅僅是工程領域里面的一個重要思想。運用模塊化設計，不僅可以大大降低系統的復雜性，而且還可以提升系統開發(fā)的效率。因此，在進行授課的時候，教師要逐步的引導學生去掌握模塊化方法，進而解決相關的問題。在編譯原理課程教學時，可以使用模塊化方法解決相關問題。比如，我們可以將LR（0）的分析分解成以下幾個部分：LR（0）項目的求解、LR（0）項目集規(guī)范組的構造以及LR（0）分析表的構造等等，這樣就能夠很容易的解決問題了。再舉個例子，對非確定有限自動機轉換成情定有限自動機的問題，看起來比較復雜，但我們可以將它分成五個小問題：確定有限自動機的狀態(tài)集、確定有限自動機字母表的輸入以及函數的轉換，另外，還包括對確定有限自動機初始狀態(tài)的確定和最終狀態(tài)的確定。另外，我們可以再以如何判定LL（1）文法為例進行一些說明。判定文法的關鍵是要得出每個產生式SELECT集。因此，我們可以將判定LL（1）文法分成四個小部分，一是能夠推出的非終結符，二是FIST集，三是LAST集，四就是求SELECT集。如果在教學中遇到比較復雜的問題，可以將它們分成幾個小模塊，往往就很容易解決了，也便于學生理解，從而提升了教學效果。

結語

綜上所述，在大學計算機專業(yè)教學中，編譯原理是一門理論性抽象性比較強的課程，因此，培養(yǎng)學生的計算思維是學好課程的關鍵，也是提升教學質量的關鍵。本文先論述了編譯原理在教學中存在的問題，然后著重分析例如何在編譯原理教學中提升學生的計算思維能力。對于計算機專業(yè)來說，應該強化對各個專業(yè)計算思維能力的培養(yǎng)，使得學生能夠運用計算思維解決實際中遇到的問題。

參考文獻：

[1]王挺，李夢君，周會平.對編譯原理課程教學中計算思維培養(yǎng)的探討[J].計算機教育，2009（21）

[2]廖偉志，李文敬.編譯原理課程教學中計算思維能力的培養(yǎng)方法[J].廣西科學院學報，2012（03）

[3]付永鋼.“編譯原理”課程教學探討[J].集美大學學報（教育科學版），2012（01）

? 3 - i ?? 迷 font-family：方正書宋簡體;color：black'gt;創(chuàng)業(yè)并非一勞永逸之事，高校對于學生的創(chuàng)業(yè)教育也不應該只局限于創(chuàng)業(yè)開始階段，應該在創(chuàng)業(yè)開始之后也給予相關的指導與幫助。如韓國的湖西大學國際化創(chuàng)業(yè)研究生院就特別創(chuàng)立了由于創(chuàng)業(yè)研究有關的師生組成的“同窗會”，為指導畢業(yè)生畢業(yè)后的創(chuàng)業(yè)活動的各種環(huán)節(jié)提供交流與幫助的機會?！巴皶睍ㄆ诰蹠?，創(chuàng)業(yè)者可以咨詢教授或同學，以便更好地解決創(chuàng)業(yè)遇到的實際困難。我國的高校也可以借鑒這種創(chuàng)業(yè)后對創(chuàng)業(yè)者繼續(xù)教育與管理的辦學方法。

4.3 加強師資隊伍的建設

與韓國相比，我國高校創(chuàng)業(yè)教育的師資隊伍來源較為單一，綜合素質不夠高。對于已經擁有較多教學經驗并且理論知識充足但缺乏創(chuàng)業(yè)實踐的在校教師，高?？梢怨膭钏麄內バ袆?chuàng)業(yè)實踐體驗，從而更深入地掌握市場行情，積累經驗，更好地指導學生。與此同時，高校可以充分利用校外的人才市場，豐富高校創(chuàng)業(yè)教育的師資來源。一是加強國際合作，引進國外先進的創(chuàng)業(yè)教育教師，以帶動我國創(chuàng)業(yè)教育教師的教研能力，為改進包括創(chuàng)業(yè)教育課程內容、教學方法等多個環(huán)節(jié)注入新鮮力量;二是可以吸納社會人士，從各種企業(yè)中聘請有一定實踐經驗與理論修養(yǎng)的企業(yè)家、管理者等來兼職，以其自身經歷為大學生做榜樣，更加鮮活地展現創(chuàng)業(yè)過程。

參考文獻：

[1]王青山.黃勇.國外大學生創(chuàng)業(yè)教育的啟示及借鑒[J].實證研究.2012，10

[2]游振聲.美國高等學校創(chuàng)業(yè)教育研究.2011，04

[3]李志永.日本大學創(chuàng)業(yè)教育的發(fā)展與特點[J].比較教育研究.2009，3

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T：今天我們8個小組進行比賽好不好？

Ss：OK！

T：那個同學上課回答問題正確的話，就把他們那組的五角星往上爬一格！大家加油啊！

在上課的過程中，在操練句子、同學回答問題、表演中都根據學生回答問題

的多寡、質量來進行爬格子的評價。上課時我挑選學生回答問題并及時地評價。

突然平時一位自尊心很強的小朋友小紅開口說話了：老師你為什么挑那么幾個學生回答問題？并且經常挑C組的同學回答，老師，您不公平！這時候班級像炸開了鍋，同學們七嘴八舌的討論！

看到這些我心里頓時一驚，平時上課評價是我怎么沒有注意到這些問題？但我先叫同學們安靜下來，說到：“我們進行比賽是為了提高你們的注意力和上課的積極性，重在參與。我們只要看重過程并不注重結果是怎樣？這節(jié)課每個同學都表現得很好！”

雖然這節(jié)課還是有驚無險的上完了，回到辦公室后我就冥思苦想：通過采用這些評價措施，學生們特別是中下生及學困生，學習變得更主動，積極的情感因素得到了發(fā)展和提高，激發(fā)了學生的能動性與潛能，合作能力、自信心、參與意識、口語表達能力等大大提高。但我是不是有什么地方做得不夠好，不公平。我該如何解決呢？

我翻閱了很多資料并通過實踐得出上課時的評價要注意一些問題：

1、正確處理教學與評價的關系

形成性評價時，教師應當考慮評價活動占課堂整體教學時間的比例;

注重評價的實際效果，避免使用過于繁雜的評價程序而占用過多的教學時間;要防止為評價或以評價為目標進行教學。

在平時聽課、學習的過程中，發(fā)現有些教師在課堂中過多的時間放在評價上面。這樣課堂教學時間少了，教學任務沒有完成。所以教師在課堂進行形成性評價時，應當考慮評價活動占課堂整體教學時間的比例;還要注重評價的實際效果，避免使用過于繁雜的評價程序而占用過多的教學時間;并要防止為評價或以評價為目標進行教學。

結合教學內容，靈活設計評價活動

評價可以多樣性。不能僅僅是教師的個人評價，還可以進行同學之間的互評，自我評價等等。我還發(fā)現有些教師的評價內容單一，不切合學生的實際情況。往往出現冷場或者是評價不當得情況。我認為形成性評價的內容要與教學內容保持一致。無論是建立學習成長記錄活動，還是設計其它形式的評價活動，都應考慮到學生的實際水平，而且內容要貼近學生的生活，密切結合課堂教學。評價活動應該根據學生語言發(fā)展的真實情況和真實情感進行設計，而且應當富有個性化和創(chuàng)造性。

整體規(guī)劃，貴在堅持

形成性評價的操作城要教師進行周密和整體的規(guī)劃，并持之以恒;同時要注意數據和材料的及時積累和整理，以防止評價流于形成。有些老師反映，形成性評價的工作太繁復，只用上課的時間來進行評價并且不反饋，這就是為什么學生對你的評價方式越來越不感興趣的原因。一般來說，對學習過程的評價和描述要比對學習結果的評價花費的精力和時間多且難度大。形成性評價有較大的自主性和靈活性，這說需要教師的恒心和毅力。就建立學習成長記錄這一評價手段而言，學習后期所形成的自覺行為與教師的堅持輔導，及時督促，不斷鼓勵和定期的評價是分不開的。形成性評價的操作過程要教師進行周密和整體的規(guī)劃，并持之以恒;同時要注意數據和材料的及時積累和整理，以防止評價流于形成。平時我是通過小助手和小組長來完成這些反饋工作的，收到了很好的效果。

做好師生之間的互動

有一次我接到了一個成績和自覺性較差的班機，通過以往的評價方式我發(fā)現對他們的效果不是很好。于是我就發(fā)給他們每人一張紙條，讓學生來評價老師，提意見。收到學生句句心聲，原來是我太嚴厲了，評價方法不適合他們。我立即為他們變動了評價方式，更貼近他們的生活，更適合他們學習水平。我想一個好的評價方式也許也會成舊，也許不適合每個班級。那就需要教師的一番心血為學生每制定出一套適合他們而又行之有效的評價了。

總之，我們的評價是為了讓今天的希望成為明天的現實。我們的評價是為了促進學生的發(fā)展，促進學生的潛能、個性、創(chuàng)造性的發(fā)揮，使每個學生具有自信心和持續(xù)發(fā)展的能力。在新的教育評價理念的倡導下，在不斷的實踐中我們一定會探索出符合學生發(fā)展需要的更好的評價方式，讓學生在評價中快樂成長。