合工大编译原理课程设计

合工大编译原理课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解编译原理的基本概念，掌握编译程序的基本结构及工作流程；

2.掌握词法分析、语法分析、语义分析的主要方法；

3.了解代码优化和目标代码生成的基本策略。

技能目标：

1.能够运用形式语言和自动机理论对简单程序进行词法分析；

2.学会使用语法分析方法和工具对程序进行语法分析；

3.能够运用语义分析技术对程序进行语义检查；

4.能够运用所学知识编写简单的编译程序。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对编译原理的兴趣，激发学习热情；

2.培养学生的团队协作精神，提高沟通能力；

3.培养学生严谨、细致的学术态度，提高问题分析和解决能力。

课程性质：本课程为合肥工业大学计算机科学与技术专业核心课程，旨在使学生掌握编译原理的基本知识，具备分析和设计编译程序的能力。

学生特点：学生已具备一定的编程基础和离散数学知识，具有一定的抽象思维能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强化学生动手实践能力，提高学生的编译程序设计与实现技能。通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。

二、教学内容

1.编译原理概述：介绍编译程序的作用、基本结构和编译过程，使学生建立整体概念。

-教材章节：第1章编译概述

2.词法分析：讲解词法分析的任务、方法和实现技术，包括正则表达式、有限自动机等。

-教材章节：第2章词法分析

3.语法分析：介绍语法分析的方法、语法分析树和语法分析器的构造，包括LL(1)、LR(1)等分析方法。

-教材章节：第3章语法分析

4.语义分析：讲解语义分析的任务、属性文法和语义分析器的实现。

-教材章节：第4章语义分析

5.中间代码生成与优化：介绍中间代码的表示形式、生成方法以及优化策略。

-教材章节：第5章中间代码生成与优化

6.目标代码生成：讲解目标代码的生成方法、汇编指令的生成和代码优化。

-教材章节：第6章目标代码生成

7.实践环节：结合所学理论知识，设计并实现一个简单的编译程序。

-教材章节：第7章编译程序设计与实现

教学内容安排与进度：本课程共计16周，每周4课时。第1-6周讲解编译概述、词法分析和语法分析；第7-10周讲解语义分析、中间代码生成与优化；第11-14周讲解目标代码生成；第15-16周进行实践环节，指导学生完成编译程序设计与实现。确保教学内容科学、系统，使学生能够逐步掌握编译原理及相关技术。

三、教学方法

本课程将采用以下教学方法，以促进学生主动学习，提高教学效果：

1.讲授法：作为基础知识的传授手段，讲授法主要用于讲解编译原理的基本概念、理论和方法。通过教师清晰、系统的讲解，帮助学生建立完整的知识体系。

-与教材关联：第1-6章的理论知识部分

2.讨论法：针对课程中的重点和难点问题，组织学生进行课堂讨论，鼓励学生发表见解，培养学生的思辨能力和口头表达能力。

-与教材关联：各章节的关键概念和复杂问题

3.案例分析法：选择典型的编译器案例进行分析，使学生了解编译技术在实际问题中的应用，提高学生分析问题和解决问题的能力。

-与教材关联：第5章和第6章的中间代码生成、优化和目标代码生成部分

4.实验法：通过设计实验项目，让学生动手实践编译程序的设计与实现，巩固理论知识，提高实际操作能力。

-与教材关联：第7章编译程序设计与实现

5.小组合作法：将学生分成小组，共同完成实验项目和案例分析，培养团队协作能力和沟通能力。

-与教材关联：各章节的实践环节

6.课后自主学习：鼓励学生在课后自主学习，通过查阅资料、完成作业等方式，加深对课程内容的理解。

-与教材关联：各章节的课后练习和拓展阅读

7.情境教学法：通过设置具体的编译场景，让学生在实际问题中学习编译技术，提高学习的针对性和实用性。

-与教材关联：第2-6章的理论知识在实际情境中的应用

教学方法多样化，旨在激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果。在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养具备实际操作能力的编译技术人才。

四、教学评估

为确保教学质量和全面反映学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：

1.平时表现：包括课堂出勤、提问回答、课堂讨论等，占总评成绩的20%。旨在评估学生的学习态度和参与度。

-与教材关联：各章节的学习和讨论

2.作业：布置课后作业，包括理论题和编程实践题，占总评成绩的30%。通过作业评估学生对课程知识的理解和掌握程度。

-与教材关联：各章节的课后练习和实验项目

3.小组项目：小组合作完成一个简单的编译程序设计与实现，占总评成绩的20%。评估学生的团队协作能力、编程实践能力和问题解决能力。

-与教材关联：第7章编译程序设计与实现

4.期中考试：进行一次闭卷考试，占总评成绩的20%。考试内容包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成与优化、目标代码生成等，全面考察学生的理论知识掌握情况。

-与教材关联：第1-6章的理论知识

5.期末考试：进行一次闭卷考试，占总评成绩的10%。考试内容涵盖整个课程，侧重于考察学生的综合运用能力和实际编程能力。

-与教材关联：全书内容

教学评估方式客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。评估过程中，注重以下几点：

1.注重过程评估，鼓励学生积极参与课堂讨论和课后实践；

2.作业和考试命题具有针对性，涵盖课程重点和难点；

3.评估标准明确，评分公正、透明；

4.提供反馈，指导学生改进学习方法，提高学习效果。

五、教学安排

为确保教学任务在有限时间内顺利完成，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：本课程共计16周，每周4课时。根据教学内容和难易程度，合理分配教学时间，确保各章节知识点讲解充分、实践环节充足。

-与教材关联：第1-7章的内容分配与教学安排

2.教学时间：根据学生的作息时间，安排在每周的固定时间进行授课，以利于学生形成稳定的学习规律。

-具体时间安排：周一、周三（或周二、周四）上午（或下午）第1-4节

3.教学地点：理论课在多媒体教室进行，以便于使用PPT、教学视频等辅助教学手段；实验课在计算机实验室进行，确保学生能够实时操作实践。

-与教材关联：理论教学与实践教学的不同需求

4.实践环节：将实验课与理论课穿插进行，使学生能够及时将理论知识应用到实践中。安排在第5-14周，每周1课时。

-与教材关联：第7章编译程序设计与实现

5.课外辅导：根据学生需求，安排课外辅导时间，解答学生在学习中遇到的问题，提供学习建议。

-教学安排：每周五下午或课后时间，根据学生实际情况灵活调整

6.评估时间安排：期中考试安排在第8周，期末考试安排在第16周。作业和小组项目分别在课程进行期间和第15周之前完成。

-与教材关联：教学评估与课程进度的关联

教学安排考虑学