編譯原理-課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上編譯原理課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù) 編 制 人： 系部主任： 審 核 人： 編制日期：2014年4院15日目 錄專心-專注-專業(yè)編譯原理課程教學(xué)設(shè)計(jì)方案一、編譯原理課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)方案（一）基本信息課程名稱：編譯原理 學(xué)時(shí)：72學(xué)時(shí)課程類(lèi)型：專業(yè)技能課 學(xué)分：3學(xué)分所屬系部：計(jì)算機(jī)科學(xué)系 授課對(duì)象：二年級(jí)學(xué)生先修課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué) 后續(xù)課程：JAVA程序設(shè)計(jì) 課程團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人及成員：孔玉靜（二）課程設(shè)計(jì)1、課程目標(biāo)設(shè)計(jì) （1）能力目標(biāo): 培養(yǎng)學(xué)生掌握構(gòu)造編譯程序的基本原理與設(shè)計(jì)方法，為培養(yǎng)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言與大型應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)人才打下良好的基礎(chǔ)。 （2）知識(shí)

2、目標(biāo): 通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握編譯程序的一般構(gòu)造原理，包括語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)、詞法分析程序設(shè)計(jì)原理和構(gòu)造方法。各種語(yǔ)法分析技術(shù)和中間代碼生成符號(hào)表的構(gòu)造、代碼優(yōu)化、并行編譯技術(shù)常識(shí)及運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)空間的組織等基本方法和主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 2、課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)第1章 引論8第2章編譯基礎(chǔ)8第3章詞法分析8第4章自上而下語(yǔ)法分析4第5章自下而上語(yǔ)法分析4第6章語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯和中間代碼生成8第7章運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ)空間組織8第8章優(yōu)化4第9章目標(biāo)代碼生成8第10章面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的編譯811綜合復(fù)習(xí)4合計(jì)723、能力訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)編號(hào)能力訓(xùn)練項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)能力目標(biāo)主要支撐知識(shí)訓(xùn)練方式及步驟1查填符號(hào)表8運(yùn)用所

3、學(xué)知識(shí)，選擇語(yǔ)言、選擇算法（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），編程實(shí)現(xiàn)符號(hào)表管理程序，讀出源程序中的標(biāo)識(shí)符，并在符號(hào)表中進(jìn)行查找，若存在則輸出該標(biāo)識(shí)符及其編號(hào)和位置；否則將其填入符號(hào)表，并分配編號(hào)，確定位置，輸出標(biāo)識(shí)符表。搜索算法、標(biāo)識(shí)符解析等上機(jī)指導(dǎo)、組織討論關(guān)鍵問(wèn)題。2簡(jiǎn)單詞法分析4通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)試詞法分析程序，實(shí)現(xiàn)從源程序中分出各種單詞的方法；加深對(duì)課堂教學(xué)的理解；提高詞法分析方法的實(shí)踐能力。掌握從源程序文件中讀取有效字符的方法和產(chǎn)生源程序的內(nèi)部表示文件的方法；掌握詞法分析的實(shí)現(xiàn)方法；上機(jī)調(diào)試編出的詞法分析程序。詞法分析程序的設(shè)計(jì)、單詞的描述工具、有窮自動(dòng)機(jī)、文法等上機(jī)指導(dǎo)、組織討論關(guān)鍵和難點(diǎn)問(wèn)題的解決方案。3逆

4、波蘭式生成8建立運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)表，利用C或Java語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)逆波蘭式的生成算式，將簡(jiǎn)單算術(shù)表達(dá)式轉(zhuǎn)化為逆波蘭表達(dá)式。輸出生成的逆波蘭表達(dá)式。棧的運(yùn)用、中間代碼的形式等。上機(jī)指導(dǎo)、組織討論關(guān)鍵問(wèn)題。4表達(dá)式分析8通過(guò)選用不同的語(yǔ)法分析方法（自上而下或自下而上語(yǔ)法分析方法），編寫(xiě)完整的表達(dá)式（或算術(shù)表達(dá)式）語(yǔ)法分析程序。功能包括：輸入符號(hào)串，判斷該輸入串是否為該語(yǔ)言的一個(gè)合法的表達(dá)式，同時(shí)檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤。自頂向下語(yǔ)法分析方法、自底向上優(yōu)先分析、LR分析及語(yǔ)法制導(dǎo)和中間代碼生成等。組織討論關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn)的解決方案。5綜合實(shí)驗(yàn)8選用目前世界上普遍采用的語(yǔ)義分析方法語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯技術(shù)。編程實(shí)現(xiàn)LR（k）算法，

5、能根據(jù)預(yù)先定義的文法規(guī)生成LR（k）分析表，并對(duì)輸入串進(jìn)行語(yǔ)法分析。詞法分析、語(yǔ)法分析、符號(hào)表管理及語(yǔ)義分析等。組織對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題和難點(diǎn)解決方案的討論。并對(duì)完成較好的實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行展示。4、教學(xué)進(jìn)度表設(shè)計(jì)序號(hào)周次學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)與主要內(nèi)容單元標(biāo)題能力目標(biāo)能力訓(xùn)練項(xiàng)目編號(hào)知識(shí)目標(biāo)考核內(nèi)容與方法11-28引論1. 理解編譯程序的概念；2. 理解編譯的過(guò)程；1了解編譯程序與解釋程序的區(qū)別；考查23-48編譯基礎(chǔ)1. 理解語(yǔ)法分析樹(shù)的構(gòu)造、了解文法的二義性判斷方法；2. 理解句型的分析方法；11. 理解文法、語(yǔ)言的基本概念；2. 了解字母表，符號(hào)串，符號(hào)串的頭尾，符號(hào)串的連接和符號(hào)串的方冪等概念；3. 掌握語(yǔ)言

6、的定義方法、符號(hào)串的推導(dǎo)；4. 了解文法的類(lèi)型；考查35-68詞法分析1.掌握正規(guī)文法正規(guī)式，兩者之間的轉(zhuǎn)換；2. 掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，DFA ，NFA，把NFA變?yōu)镈FA， DFA的化簡(jiǎn)；3. 掌握正規(guī)文法和有窮自動(dòng)機(jī)間的轉(zhuǎn)換；2了解詞法分析器的功能和輸出形式；考查474自上而下語(yǔ)法分析1. 了解不確定的自頂向下分析思想；2. 掌握LL（1）分析方法；41. 了解確定的自頂向下分析思想，掌握First集與Follow集的構(gòu)造算法；2. 掌握LL（1）文法的判別方法；3. 掌握某些非LL（1）文法到LL（1）文法的等價(jià)變換方法；考查584自下而上語(yǔ)法分析1. 掌握算符優(yōu)先分析法：直觀算符優(yōu)先分析法

7、，算符優(yōu)先文法的定義，算符優(yōu)先關(guān)系表的構(gòu)造；2. 了解優(yōu)先函數(shù)的構(gòu)造方法；41. 了解自底向上優(yōu)先分析法；2. 了解優(yōu)先關(guān)系的定義，掌握簡(jiǎn)單優(yōu)先分析法；考查69-108語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯和中間代碼生成1. 掌握布爾表達(dá)式的翻譯；2. 掌握控制結(jié)構(gòu)的翻譯；3. 理解數(shù)組和結(jié)構(gòu)的翻譯；31. 理解屬性文法、語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯方法；2. 理解中間代碼的形式；3. 掌握簡(jiǎn)單賦值語(yǔ)句的翻譯；考查711-128運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ)空間組織1. 掌握堆式存儲(chǔ)分配；2. 臨時(shí)變量的存儲(chǔ)分配方法；31. 了解靜態(tài)存儲(chǔ)分配以及動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配的概念；2. 熟練掌握棧式存儲(chǔ)分配方法；考查8134優(yōu)化掌握提高代碼質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)；5了解和掌握

8、實(shí)施優(yōu)化的過(guò)程；考查914-158目標(biāo)代碼生成了解代碼生成器的自動(dòng)生成技術(shù)；5了解簡(jiǎn)單代碼生成器，包括代碼生成運(yùn)算和寄存器的分配；考查1016-178面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的編譯熟悉編譯繼承性的應(yīng)用5掌握面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的基本概念；考查5、教學(xué)方法與教學(xué)手段設(shè)計(jì) 課堂教學(xué):多媒體教學(xué)進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生能夠很快掌握課程的主要知識(shí)和解決問(wèn)題的方法。 輔導(dǎo)和答疑:以習(xí)題課對(duì)課程中的重要概念和典型問(wèn)題的解決方法進(jìn)行總結(jié)和深入討論，鞏固和加深課堂內(nèi)學(xué)到的知識(shí)。采用電子郵件方式直接與教師聯(lián)系進(jìn)行答疑。 自學(xué)與練習(xí):除讀懂教科書(shū)中所講內(nèi)容外，還需大量做題。其目的是要通過(guò)做題弄懂、加深對(duì)概念的理解，提高解決問(wèn)題的能力。為此，

9、安排一定的實(shí)驗(yàn)上機(jī)學(xué)時(shí)。 （三）考核方案設(shè)計(jì)考核方式：學(xué)期末隨堂測(cè)試?？己朔绞桨C(jī)試和平時(shí)成績(jī)，具體如下： 機(jī)試成績(jī)：考核教學(xué)內(nèi)容，基本理論、概念及解決實(shí)際問(wèn)題的能力，占60%。 平時(shí)成績(jī)：包括出勤、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、討論等分?jǐn)?shù)，占40%。（四）教學(xué)組織形式 教學(xué)組織方式主要以班級(jí)授課為主1、教師講解在完成學(xué)習(xí)任務(wù)過(guò)程中必須使用的知識(shí)和技術(shù)，分析學(xué)習(xí)任務(wù)的內(nèi)容和要求，學(xué)生在教師的輔導(dǎo)下獨(dú)立完成項(xiàng)目開(kāi)發(fā)任務(wù)；2、最后，教師布置課后的練習(xí)任務(wù)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)和閱讀的內(nèi)容。（五）教學(xué)材料 教材：郭偉、李義杰主編，編譯原理簡(jiǎn)明教程，清華大學(xué)出版社，2011年1月參考書(shū)：1 編譯原理胡倫駿、徐蘭芳、劉建

10、農(nóng)編，電子工業(yè)出版社2002年2 編譯原理（第二版）蔣立源、康慕寧主編，西北工業(yè)大學(xué)出版社，2002年3 編譯原理習(xí)題精選陳意云、張昱著，中國(guó)科技大學(xué)出版社，2002年4 編譯原理與實(shí)現(xiàn)金成植編，高等教育出版社。 二、課程單元教學(xué)方案設(shè)計(jì)（一）教學(xué)內(nèi)容11、教案頭標(biāo)題： 引論授課教師：孔玉靜授課班級(jí)：12軟件、13軟件學(xué)時(shí)數(shù)：8授課日期：2014-2-24、26；2014-3-3、5授課地點(diǎn)：2#405、406教 學(xué) 目 標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)其他目標(biāo)1. 理解編譯程序的概念；2. 理解編譯的過(guò)程；了解編譯程序與解釋程序的區(qū)別；無(wú)教 學(xué) 重 點(diǎn)1. 編譯程序的概念；2. 編譯的過(guò)程（詞法分析、語(yǔ)法

11、分析、語(yǔ)義分析和中間代碼的生成、代碼優(yōu)化、目標(biāo)代碼的生成）；訓(xùn) 練案 例運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，編程實(shí)現(xiàn)符號(hào)表管理程序，讀出源程序中的標(biāo)識(shí)符，并在符號(hào)表中進(jìn)行查找，若存在則輸出該標(biāo)識(shí)符及其編號(hào)和位置；否則將其填入符號(hào)表，并分配編號(hào)，確定位置，輸出標(biāo)識(shí)符表。參 考 資 料教材：郭偉、李義杰主編，編譯原理簡(jiǎn)明教程，清華大學(xué)出版社，2011年1月教 學(xué) 體 會(huì)通過(guò)本章學(xué)習(xí)，同學(xué)們能夠做到以下幾點(diǎn)1、能獨(dú)立完成自己的任務(wù)，進(jìn)行良好的團(tuán)隊(duì)合作，善于動(dòng)腦，勤于思考，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題；2、遵守學(xué)校的課堂教學(xué)規(guī)范；3、主動(dòng)提問(wèn)、主動(dòng)幫助同學(xué)解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題；2、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)

12、手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配告知（教學(xué)內(nèi)容、目的）了解編譯程序概念，編譯程序的結(jié)構(gòu)，以及每一階段任務(wù)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8引入（項(xiàng)目引入）基于一種搜索算法，建立表示符表；利用界符進(jìn)行單詞解析；運(yùn)用文法（自動(dòng)機(jī)）進(jìn)行標(biāo)識(shí)符識(shí)別。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8實(shí)施（任務(wù)驅(qū)動(dòng)）1. 什么是編譯程序；2. 編譯過(guò)程和編譯程序的結(jié)構(gòu)：編譯過(guò)程概述，編譯程序的結(jié)構(gòu)，編譯階段的組合；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8深化（加深對(duì)基本能力的認(rèn)識(shí)與體會(huì)）解釋程序和一些軟件工具：解釋程序，處理源程序的軟件工具；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8歸納（知識(shí)/能力/素質(zhì)）編譯程序的結(jié)構(gòu)，以及每一階段任務(wù)。項(xiàng)

13、目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8創(chuàng)新（拓展） 編譯的過(guò)程。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8總結(jié)編譯程序，編譯過(guò)程概述，編譯程序的結(jié)構(gòu)，編譯程序生成，學(xué)習(xí)構(gòu)造編譯程序。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8布置作業(yè)通過(guò)課后的習(xí)題，使學(xué)生理解編譯程序，解釋程序和遍的基本概念，掌握編譯過(guò)程各階段的任務(wù)和編譯程序的邏輯結(jié)構(gòu)及其各部分的基本功能。（二）教學(xué)內(nèi)容21、教案頭標(biāo)題：編譯基礎(chǔ)授課教師：孔玉靜授課班級(jí)：12軟件、13軟件學(xué)時(shí)數(shù)：8授課日期：2014-3-10、12；2014-3-17、19授課地點(diǎn)：2#405、406教 學(xué)目 標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)其他目標(biāo)1. 理解語(yǔ)法分析樹(shù)的構(gòu)造、了解文法的二義性判

14、斷方法；2. 理解句型的分析方法；1. 理解文法、語(yǔ)言的基本概念；2. 了解字母表，符號(hào)串，符號(hào)串的頭尾，符號(hào)串的連接和符號(hào)串的方冪等概念；3. 掌握語(yǔ)言的定義方法、符號(hào)串的推導(dǎo)；4. 了解文法的類(lèi)型；無(wú)教 學(xué) 重 點(diǎn)上下文無(wú)關(guān)文法，正則表達(dá)式與有限自動(dòng)機(jī)。訓(xùn) 練 案 例運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，編程實(shí)現(xiàn)符號(hào)表管理程序，讀出源程序中的標(biāo)識(shí)符，并在符號(hào)表中進(jìn)行查找，若存在則輸出該標(biāo)識(shí)符及其編號(hào)和位置；否則將其填入符號(hào)表，并分配編號(hào)，確定位置，輸出標(biāo)識(shí)符表。參 考 資 料教材：郭偉、李義杰主編，編譯原理簡(jiǎn)明教程，清華大學(xué)出版社，2011年1月教 學(xué) 體 會(huì)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，同學(xué)們掌握了文法的形式定義及語(yǔ)法樹(shù)等工

15、具的使用，理論性較強(qiáng)!2、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配告知（教學(xué)內(nèi)容、目的）1. 了解文法、語(yǔ)言的基本概念；2. 了解字母表，符號(hào)串，符號(hào)串的頭尾，符號(hào)串的連接和符號(hào)串的方冪等概念；3. 掌握語(yǔ)言的定義方法、符號(hào)串的推導(dǎo)；4. 了解文法的類(lèi)型；5. 了解語(yǔ)法分析樹(shù)的構(gòu)造、文法的二義性判斷方法；6. 了解句型的分析方法；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8分鐘引入（項(xiàng)目引入）基于一種搜索算法，建立表示符表；利用界符進(jìn)行單詞解析；運(yùn)用文法（自動(dòng)機(jī)）進(jìn)行標(biāo)識(shí)符識(shí)別。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8分鐘實(shí)施（任務(wù)驅(qū)動(dòng)）1. 文法的直觀概念；2. 符號(hào)和符號(hào)串

16、：字母表，符號(hào)串，符號(hào)串的頭尾，符號(hào)串的連接，符號(hào)串的方冪，符號(hào)串集合；3. 文法和語(yǔ)言的形式定義：文法、直接推導(dǎo)、句型和句子的定義；4. 文法的類(lèi)型：0型文法，1型文法，2型文法和3型文法； 5. 上下文無(wú)關(guān)文法及其語(yǔ)法樹(shù)：語(yǔ)法樹(shù)、最左（最右）推導(dǎo)、規(guī)范推導(dǎo)和規(guī)范句型的定義，文法二義性的判斷；6. 句型的分析文法：自上而下的分析法，自下而上的分析法，短語(yǔ)、直接短語(yǔ)和句柄的定義； 7. 有關(guān)文法中的一些說(shuō)明 ：有關(guān)文法的實(shí)用限制，上下文無(wú)關(guān)文法中的e規(guī)則；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8分鐘深化（加深對(duì)基本能力的認(rèn)識(shí)與體會(huì)）文法和語(yǔ)言的定義；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8分鐘歸納（知識(shí)/

17、能力/素質(zhì)）短語(yǔ)、直接短語(yǔ)和句柄的分析；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8分鐘創(chuàng)新（拓展）句型的分析；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8分鐘總結(jié)上下文無(wú)關(guān)文法，文法等價(jià)變換，語(yǔ)法樹(shù)與文法二義性，正規(guī)表達(dá)式與有限自動(dòng)機(jī)。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)多媒體教學(xué)認(rèn)真聽(tīng)課8分鐘布置作業(yè)通過(guò)課后的習(xí)題，使學(xué)生能夠理解文法的概念，熟練掌握符號(hào)串的推導(dǎo)，語(yǔ)法分析樹(shù)的構(gòu)造，文法的二義性判斷和對(duì)句型的分析。（三）教學(xué)內(nèi)容31、教案頭標(biāo)題： 詞法分析 授課教師：孔玉靜授課班級(jí)：12軟件、13軟件學(xué)時(shí)數(shù)：8授課日期：2014-3-24、26；2014-4-2、9授課地點(diǎn)：2#405、406教 學(xué) 目 標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)其他目標(biāo)1

18、.掌握正規(guī)文法正規(guī)式，兩者之間的轉(zhuǎn)換；2. 掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，DFA ，NFA，把NFA變?yōu)镈FA， DFA的化簡(jiǎn)；3. 掌握正規(guī)文法和有窮自動(dòng)機(jī)間的轉(zhuǎn)換；了解詞法分析器的功能和輸出形式；無(wú)教 學(xué) 重 點(diǎn)1. 詞法分析程序：詞法分析器的功能和輸出形式，詞法分析器作為一個(gè)獨(dú)立子程序； 2. 單詞的描述工具：正規(guī)文法，正規(guī)式；3. 有窮自動(dòng)機(jī)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，DFA，NFA，把NFA變?yōu)镈FA， DFA的化簡(jiǎn)；4. 正規(guī)文法和有窮自動(dòng)機(jī)間的轉(zhuǎn)換；訓(xùn) 練案 例簡(jiǎn)單詞法分析參 考資 料教材：郭偉、李義杰主編，編譯原理簡(jiǎn)明教程，清華大學(xué)出版社，2011年1月教 學(xué) 體 會(huì)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，同學(xué)們掌握正規(guī)式與有窮自動(dòng)機(jī)和正規(guī)文法與有窮自動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換。2、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)主要步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配告知（教學(xué)內(nèi)容、目的）熟練掌握正規(guī)式與有窮自動(dòng)機(jī)和正規(guī)文法與有窮自動(dòng)機(jī)關(guān)系；掌握詞法分析程序的設(shè)計(jì)原理