編譯原理教學(xué)大綱.doc

編譯原理課程教學(xué)大綱一、課程概述（一）基本說明中文名稱：編譯原理 課程代碼：16JS044總學(xué)時/學(xué)分：48/3 考核方式：考試適用專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù) (二）課程屬性1.課程性質(zhì)本課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必修課，主要介紹程序設(shè)計語言編譯程序的基本原理和基本實現(xiàn)方法。為了使學(xué)生掌握、了解開發(fā)大型軟件系統(tǒng)和軟件工具等的思想和方法，提高學(xué)生程序設(shè)計的能力，有必要讓學(xué)生了解、熟悉編譯程序構(gòu)造的基本原理、技術(shù)和方法，故此開設(shè)編譯原理這門課程，以便使學(xué)生對編譯的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解。2.課程與課程群的聯(lián)系本課程與線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、計算機原理等基礎(chǔ)課程有著密切的關(guān)系，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握基本的專業(yè)知識，并為系統(tǒng)分析與建模、Linux內(nèi)核編程與驅(qū)動開發(fā)、智能系統(tǒng)應(yīng)用等專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)提供了知識儲備。為了使學(xué)生能夠順利完成本課程的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)本課程之前，需對相關(guān)課程（群）有一定的了解和掌握。前修課程：線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、計算機原理等，這些課程對本課程學(xué)習(xí)起著基礎(chǔ)鋪墊作用。后續(xù)課程：系統(tǒng)分析與建模、Linux內(nèi)核編程與驅(qū)動開發(fā)、智能系統(tǒng)應(yīng)用等，這些課程是本課程的具體應(yīng)用，為后續(xù)課程提供了基礎(chǔ)理論支撐。二、教學(xué)設(shè)計（一）課程設(shè)置的主要依據(jù)本課程是一門理實融合、教學(xué)做一體的理論課程，著眼于滿足計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)對應(yīng)用型人才需求，遵循“基礎(chǔ)/應(yīng)用”的導(dǎo)向原則，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)組織緊緊圍繞應(yīng)用型的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)進行設(shè)計、選擇和實施，以“必需、夠用、適度超前”為度，突出打牢理論基礎(chǔ)和實踐能力培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，注重創(chuàng)新精神、實踐能力和職業(yè)道德的培養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)和項目式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)過程，主動思考、勤于實踐、知行合一，逐步培養(yǎng)學(xué)生分析解決計算機項目開發(fā)過程中實際問題、溝通交流與團隊協(xié)作能力。 （二）課程設(shè)計思路以線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、計算機原理等課程為基礎(chǔ)，緊緊圍繞計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，準(zhǔn)確把握本課程在計算機科學(xué)與技術(shù)課程群中的定位和作用，以能力為本位，強調(diào)打牢基本知識和基本理論基礎(chǔ)，強化基本技能訓(xùn)練，充分利用信息化教學(xué)平臺，打破以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)課程模式，探索新的、更為科學(xué)的教學(xué)模式。三、課程目標(biāo)（一）總體目標(biāo)通過課程課堂講授、學(xué)生自學(xué)、習(xí)題、課堂討論、答疑以及實驗、設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生理解和掌握編譯原理的基本原理和基本技術(shù)、編譯原理中涉及的基本算法、基本結(jié)構(gòu)和主要實現(xiàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，訓(xùn)練學(xué)生計算機學(xué)科中解決問題的思路方法，具備科學(xué)的態(tài)度和良好的作風(fēng)，達到實驗項目中能獨自編程的要求，為從事計算機軟件開發(fā)和理論研究工作奠定基礎(chǔ)。（二）具體目標(biāo)：1.知識結(jié)構(gòu)目標(biāo)（1）編譯過程的五大步驟；（2）詞法分析過程；（3）語法分析過程；（4）中間代碼產(chǎn)生過程；（5）代碼優(yōu)化；（6）目標(biāo)代碼產(chǎn)生過程。2.職業(yè)能力目標(biāo)（1）編譯器開發(fā)能力；（2）軟件開發(fā)能力；四、內(nèi)容設(shè)置8表1教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配章節(jié)（內(nèi)容）學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法與建議考核方式方法章節(jié)學(xué)時講授學(xué)時實踐學(xué)時第一單元 引論1.1什么叫編譯程序330什么叫編譯程序了解程序的編譯過程，以及程序設(shè)計環(huán)境。多媒體教學(xué)案例教學(xué)分組討論1.2編譯過程概述編譯5大過程概述1.3編譯程序的結(jié)構(gòu)編譯程序的結(jié)構(gòu)1.4 編譯程序與程序設(shè)計環(huán)境編譯程序與程序設(shè)計環(huán)境1.5 編譯程序的生成1.算法2.算法設(shè)計的要求第二單元 高級語言及其語法描述2.1程序語言的定義3301.語法了解高級語言的特性及其語法描述多媒體教學(xué)案例教學(xué)分組討論2.語義2.2高級語言的一般特性1.高級語言的分類2.程序結(jié)構(gòu)3.數(shù)據(jù)類型與操作4.語句與控制結(jié)構(gòu)2.3 程序語言的語法描述1.上下文無關(guān)文法2.語法分析樹與二義性3.形式語言鳥瞰第三單元詞法分析3.1對于詞法分析器的要求9631.詞法分析器的功能和輸出形式掌握正規(guī)表達式的定義以及有限自動機的生成，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生詞法分析器多媒體教學(xué)案例教學(xué)分組討論2.詞法分析器作為一個獨立子程序3.2詞法分析器的設(shè)計1.輸入、預(yù)處理2.單詞符號的識別：超前搜索3.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖4.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的實現(xiàn)3.3正規(guī)表達式與有限自動機1.正規(guī)式與正規(guī)集2.確定有限自動機3.非確定有限自動機4.正規(guī)文法與有限自動機的等價性5.正規(guī)式與有限自動機的等價性6.確定有限自動機的化簡第四單元語法分析自上而下分析4.1語法分析器的功能1293語法分析器的功能掌握自上而下分析過程，遞歸下降分析法，預(yù)測分析法等多媒體教學(xué)案例教學(xué)分組討論4.2自上而下分析面臨的問題自上而下分析面臨的問題4.3 LL（1）分析法1.左遞歸的消除2.消除回溯、提左因子3. LL(1)分析條件4.4遞歸下降分析程序構(gòu)造遞歸下降分析程序構(gòu)造4.5預(yù)測分析程序1.預(yù)測分析程序工作過程2.預(yù)測分析表的構(gòu)造第五章 語法分析自下而上分析5.1自下而上分析基本問題12931.歸約掌握自下而上分析過程、以及LR分析過程多媒體教學(xué)案例教學(xué)分組討論2.規(guī)范歸約簡述3.符號棧的使用與語法樹的表示5.2算符優(yōu)先分析1.算符優(yōu)先文法及優(yōu)先表構(gòu)造2.算符優(yōu)先分析算法3.優(yōu)先函數(shù)4.算符優(yōu)先分析中的出錯處理5.3 LR分析法1. LR分析器2. LR(0)項目集族和LR(0)分析表的構(gòu)造3. SLR分析表的構(gòu)造4.規(guī)范LR分析表的構(gòu)造第六章 屬性文法和語法制導(dǎo)翻譯6.1屬性文法330屬性文法掌握兩種屬性文法，S-屬性文法及其自下而上計算，L-屬性文法及其自頂向下翻譯多媒體教學(xué)案例教學(xué)分組討論6.2基于屬性文法的處理方法1.依賴圖2.樹遍歷的屬性計算方法3.一遍掃描的處理方法4.抽象語法樹6.3 S-屬性文法的自下而上計算S-屬性文法的自下而上計算6.4 L-屬性文法和自頂向下翻譯1.翻譯模式2.自頂向下翻譯3.遞歸下降翻譯器的設(shè)計第7章 語義分析和中間代碼產(chǎn)生7.1中間語言6421.后綴式掌握不同語句的翻譯，包括賦值語句、布爾表達式及控制語句等多媒體教學(xué)案例教學(xué)分組討論2.圖表示法3.三地址代碼7.2說明語句1.過程中的說明語句2.保留作用域信息3.記錄中的域名7.3賦值語句的翻譯1.簡單算術(shù)表示式及賦值語句2.數(shù)組元素的引用3.記錄中域的引用7.4布爾表達式的翻譯1.數(shù)值表示法2.作為條件控制的布爾式翻譯7.5控制語句的翻譯1.控制流語句2.標(biāo)號與goto語句3.CASE語句的翻譯五、實施要求（一）參考教材與資料1.參考教材（1）陳火旺程序設(shè)計語言編譯原理國防工業(yè)出版社.2012（2）康慕寧，林奕編譯原理人民郵電出版社.20102.主要教學(xué)參考文獻（1）（美）阿霍等著，趙建華譯.編譯原理.機械工業(yè)出版社.2016年（2）王生原.編譯原理.清華大學(xué)出版社.2015年3.推薦的教學(xué)網(wǎng)站和相關(guān)專業(yè)文獻網(wǎng)站（1）馮博琴編譯原理教學(xué)視頻（/view/index5410.html）（2）吉林大學(xué)編譯原理教學(xué)視頻（/show-2262.html）（二）教學(xué)組織課程教學(xué)由教研室主任主要負責(zé)，課程組組長負責(zé)具體的組織與實施?；玖鞒贪ǎ海?）成立課程組。目前該課程組主要有3名老師，年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和學(xué)緣結(jié)構(gòu)如下：姓名性別年齡職稱碩士專業(yè)承擔(dān)工作張德青女32講師管理科學(xué)與工程主講丁雪晶女33講師計算機軟件與理論主講程錦女28講師微電子學(xué)與固體電子學(xué)主講（2）教學(xué)準(zhǔn)備。課前組織備課、說課，做到“六統(tǒng)一”，統(tǒng)一對教材進行分析；統(tǒng)一主要內(nèi)容；統(tǒng)一教學(xué)目標(biāo)；統(tǒng)一學(xué)習(xí)重點；統(tǒng)一教學(xué)進度；統(tǒng)一主要練習(xí)。做到教師內(nèi)容、流程、標(biāo)準(zhǔn)、操作非常熟練，能夠處理前后內(nèi)容銜接問題。（3）課程教學(xué)。擬采取教學(xué)做一體的方式授課和訓(xùn)練，老師重點講解基本理論，并進行示范演示，學(xué)生根據(jù)老師講解和演示進行學(xué)做，學(xué)生借助課堂及課下時間完成老師要求的案例操作。（4）輔導(dǎo)答疑，可以采取課堂答疑、課下輔導(dǎo)和網(wǎng)上答疑等方式。（5）課程考核，采取過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合，過程考核以出勤、課堂表現(xiàn)、回答問題等為評判標(biāo)準(zhǔn)，終結(jié)性考核以期末考核為主。（6）總結(jié)反饋，對于上課的內(nèi)容、學(xué)時安排、教學(xué)過程、考核方式、教學(xué)效果等進行總結(jié)，擬放在課程結(jié)束后進行，以利于查找問題，不斷提升課程的教學(xué)質(zhì)量。（三）教學(xué)方法教學(xué)中應(yīng)注重理論與實踐的結(jié)合，注重學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使學(xué)生對編譯的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解，并能正確地、熟練地運用。充分運用現(xiàn)代化手段，發(fā)揮多種媒體教學(xué)資源的優(yōu)勢，強調(diào)各種媒體之間的優(yōu)化組合。課堂傳授采用講授法、演示法、案例教學(xué)法、項目設(shè)計教學(xué)法等方法，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深、循序漸進學(xué)習(xí)和掌握課程內(nèi)容，增強學(xué)生的自覺性和主動性，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，注重教師在教學(xué)過程中發(fā)揮引導(dǎo)作用。注重建構(gòu)適合師生、學(xué)生之間交互、討論的教學(xué)環(huán)境。（四）課程評價與建議（1）形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，原則上形成性評價(過程考核)成績占總成績的50%，終結(jié)性評價(課終考核)成績占總成績的50%。（各教學(xué)單位也可以根據(jù)課程性質(zhì)需要設(shè)定相關(guān)權(quán)重，報教務(wù)處備案）（2）形成性評價突出平時考勤、課堂紀(jì)律、參與程度、課后作業(yè)