《編譯技術》課程設計一、課程目標

知識目標：

1.理解編譯技術的概念、原理及作用，掌握編譯程序的基本結構；

2.掌握詞法分析、語法分析、語義分析及中間代碼生成的相關方法；

3.了解目標代碼生成、代碼優化及運行時存儲管理的基本原理。

技能目標：

1.能夠運用編譯技術進行簡單程序的設計與調試；

2.能夠運用編譯原理對實際問題進行分析，提出解決方案；

3.能夠運用相關工具和軟件進行編譯過程的實踐操作。

情感態度價值觀目標：

1.培養學生對編譯技術學科的興趣，激發學生主動學習的熱情；

2.培養學生嚴謹的科學態度和良好的團隊協作精神；

3.增強學生對我國計算機事業發展的自豪感，樹立為祖國信息技術事業作貢獻的信念。

課程性質：本課程屬于計算機科學與技術專業核心課程，以理論與實踐相結合的方式進行教學。

學生特點：學生具備一定的編程基礎和計算機科學理論知識，具有較強的邏輯思維能力。

教學要求：結合課程性質、學生特點，注重理論與實踐相結合，強調動手實踐，培養學生的編譯技術實際應用能力。通過課程學習，使學生能夠掌握編譯技術的基本知識，具備一定的編譯程序設計與調試能力。同時，注重培養學生的團隊合作精神和價值觀。將課程目標分解為具體的學習成果，以便后續的教學設計和評估。

二、教學內容

1.編譯技術基礎：包括編譯程序的作用、編譯過程概述、編譯程序的組成及結構。

-教材章節：第1章編譯技術概述

2.詞法分析：涉及詞法分析器的功能、詞法規則、狀態轉換圖、詞法分析程序設計。

-教材章節：第2章詞法分析

3.語法分析：介紹語法分析器的功能、上下文無關文法、遞歸下降分析、LL(1)分析法、自底向上的語法分析、算符優先分析。

-教材章節：第3章語法分析

4.語義分析：語義分析任務、屬性文法、語法制導翻譯、類型檢查、中間代碼生成。

-教材章節：第4章語義分析

5.代碼優化與目標代碼生成：包括代碼優化方法、基本塊優化、目標代碼生成、指令選擇、寄存器分配。

-教材章節：第5章代碼優化與目標代碼生成

6.運行時存儲管理：介紹運行時存儲布局、動態內存分配、垃圾回收機制。

-教材章節：第6章運行時存儲管理

教學內容安排與進度：共安排18周教學，每周2學時，共計36學時。其中，第1-2周為編譯技術基礎，第3-5周為詞法分析，第6-8周為語法分析，第9-11周為語義分析，第12-15周為代碼優化與目標代碼生成，第16-18周為運行時存儲管理。教學過程中，結合教材內容，注重理論與實踐相結合，確保學生掌握編譯技術的基本知識和實際應用能力。

三、教學方法

本課程采用以下教學方法，旨在激發學生的學習興趣，提高教學效果，培養學生主動學習和實踐能力。

1.講授法：教師通過系統的講解，使學生掌握編譯技術的基本概念、原理和算法。在講授過程中，注重啟發式教學，引導學生思考問題，提高課堂互動性。

-與教材關聯：第1-2章編譯技術概述及詞法分析

2.討論法：針對課程中的重點和難點問題，組織學生進行小組討論，培養學生的團隊合作精神和解決問題的能力。

-與教材關聯：第3-4章語法分析及語義分析

3.案例分析法：通過分析典型的編譯器案例，使學生深入理解編譯技術的實際應用，提高學生的分析問題和解決問題的能力。

-與教材關聯：第5章代碼優化與目標代碼生成

4.實驗法：組織學生進行編譯器實驗，包括詞法分析器、語法分析器、代碼生成器等，讓學生在實際操作中掌握編譯技術，提高實踐能力。

-與教材關聯：第2-6章詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化與目標代碼生成、運行時存儲管理

5.任務驅動法：將課程內容分解為若干個任務，要求學生在規定時間內完成，培養學生自主學習、動手實踐的能力。

-與教材關聯：第2-6章整體教學內容

6.演示法：通過演示編譯器開發工具和調試過程，使學生更加直觀地了解編譯技術的應用，提高學生的學習興趣。

-與教材關聯：第2-6章整體教學內容

7.小組合作法：鼓勵學生組成學習小組，共同完成課程設計任務，培養學生的團隊合作能力和溝通能力。

-與教材關聯：第2-6章整體教學內容

四、教學評估

教學評估旨在客觀、公正地全面反映學生的學習成果，通過以下方式進行綜合評定：

1.平時表現：包括課堂出勤、提問、討論、小組合作等環節，占總評成績的20%。旨在評估學生在課堂上的參與度、積極性和團隊合作能力。

-與教材關聯：第1-6章整體教學內容

2.作業：共布置6次課后作業，每次作業針對課程重點內容進行設計，占總評成績的30%。作業要求學生獨立完成，以評估學生對課堂所學知識的掌握程度。

-與教材關聯：第1-6章整體教學內容

3.實驗報告：共完成4個實驗，每個實驗對應一份實驗報告，占總評成績的20%。實驗報告要求詳細記錄實驗過程、結果及心得體會，評估學生的實踐能力。

-與教材關聯：第2-6章詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化與目標代碼生成、運行時存儲管理

4.期中考試：進行一次閉卷考試，占總評成績的10%。考試內容涵蓋前半學期的課程內容，旨在檢驗學生對知識點的掌握情況。

-與教材關聯：第1-3章編譯技術概述、詞法分析、語法分析

5.期末考試：進行一次閉卷考試，占總評成績的20%。考試內容涵蓋整個學期的課程內容，重點考查學生對編譯技術知識體系的掌握和應用能力。

-與教材關聯：第1-6章整體教學內容

教學評估過程中，教師應及時向學生反饋評估結果，指導學生查找不足，提高學習效果。同時，通過定期的評估，教師可以調整教學方法和進度，確保教學質量的提升。總之，教學評估應注重過程與結果的結合，全面、客觀地評價學生的學習成果。

五、教學安排

為確保教學進度和效果，本課程的教學安排如下：

1.教學進度：按照教學內容分為6個階段，每個階段包含2-3周，共計18周。具體安排如下：

-階段1：編譯技術基礎（2周）

-階段2：詞法分析（3周）

-階段3：語法分析（3周）

-階段4：語義分析（3周）

-階段5：代碼優化與目標代碼生成（4周）

-階段6：運行時存儲管理（3周）

-與教材關聯：第1-6章整體教學內容

2.教學時間：每周2學時，共計36學時。上課時間安排在學生精力充沛的時段，以利于學生更好地吸收知識。

3.教學地點：理論課在多媒體教室進行，便于教師利用多媒體設備展示教學資料；實驗課在計算機實驗室進行，確保學生能夠實際操作編譯器相關軟件。

4.課余時間安排：針對學生實際情況，課余時間安排如下：

-每周布置一次課后作業，要求學生在規定時間內完成，鞏固課堂所學知識。

-每兩周組織一次小組討論，促進學生之間的交流與合作。

-鼓勵學生在課余時間參加編譯技術相關的競賽、講座等活動，拓展知識面。