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篇(1)

關(guān)鍵詞：編譯原理；教學(xué)實(shí)踐；學(xué)習(xí)興趣；應(yīng)用領(lǐng)域

文章編號：1672-5913（2013）18-0062-04

中圖分類號：G642

0 引言

編譯原理課程內(nèi)容豐富，而且涉及形式文法和語言、有窮自動機(jī)等抽象內(nèi)容，學(xué)生理解和掌握有一定難度。加上編譯程序是系統(tǒng)軟件，讓不少學(xué)生又增添了一層畏懼，甚至有的學(xué)生戲稱該課程是軟件系列課程中最難學(xué)的“天書”。部分學(xué)校單純從“直接有用性”角度考慮，將該課程由必修改為選修，甚至取消該課程，這些做法從另一個(gè)角度助推了學(xué)生的畏難情緒，也打擊了教師的教學(xué)研究積極性。

為打破這種尷尬局面，解除學(xué)生的學(xué)習(xí)心理障礙，我們引導(dǎo)學(xué)生探索編譯的原理、方法和技術(shù)在各應(yīng)用領(lǐng)域中的使用，并以“應(yīng)用領(lǐng)域編譯器”的構(gòu)建作為課程實(shí)踐內(nèi)容。這些做法，既改變了編譯的“抽象”印象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又讓學(xué)生在具體應(yīng)用問題的求解中，從系統(tǒng)的層面重新認(rèn)識此前程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等課程介紹的程序、算法，在實(shí)踐中體會各種概念、原理和技術(shù)的實(shí)質(zhì)，有助于學(xué)生深刻體驗(yàn)計(jì)算機(jī)問題求解的內(nèi)涵，建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀。

1 基于領(lǐng)域應(yīng)用的研究性教學(xué)實(shí)踐

編譯原理作為本科生課程，其主要目標(biāo)是希望學(xué)生掌握編譯原理中的基本概念、理論和方法，在系統(tǒng)級上再認(rèn)識程序和算法，提升學(xué)生的計(jì)算機(jī)問題求解的水平，增強(qiáng)其系統(tǒng)能力，體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)自動計(jì)算的樂趣。

如何幫助學(xué)生克服對編譯原理課程的恐懼，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到課程的教學(xué)目的，是任課教師需要解決的重要問題。

研究表明：正情緒（如興趣）有利于智力操作，負(fù)情緒（如痛苦）不利于智力操作。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)編譯原理的“正情緒”，我們在實(shí)踐中逐步摸索出了基于領(lǐng)域應(yīng)用的編譯原理課程研究型教學(xué)方法，大大減輕了學(xué)生對編譯課程的畏懼感，提高了學(xué)習(xí)興趣，改善了教學(xué)效果。

1.1 以領(lǐng)域應(yīng)用為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

編譯程序是系統(tǒng)軟件。在有限的學(xué)科知識背景下，一些學(xué)生認(rèn)為自己將來不會從事系統(tǒng)軟件開發(fā)，編譯原理課程的學(xué)習(xí)沒有實(shí)際意義，因而沒有學(xué)習(xí)興趣。另一部分學(xué)生則認(rèn)為涉及系統(tǒng)軟件的知識是復(fù)雜的、晦澀難懂的，由于懼怕，在心理上給自己增加了學(xué)習(xí)障礙。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提倡以學(xué)習(xí)者為中心的有意義的學(xué)習(xí)，認(rèn)為教師是意義建構(gòu)的幫助者和促進(jìn)者，而不是知識的傳輸者與灌輸者。事實(shí)也證明“興趣是最好的老師”，一旦學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)，學(xué)生對問題的鉆研深度和取得的成果往往會超過老師。因此，在編譯原理的教學(xué)過程中，我們以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為切入點(diǎn)，嘗試探究式的教學(xué)方法。

實(shí)際上，編譯原理課程講述的是通用的問題求解方法，是針對各個(gè)具體應(yīng)用領(lǐng)域中問題共性的求解方法，是從“類”的角度出發(fā)的計(jì)算方法，一旦掌握，可以應(yīng)用于各領(lǐng)域具體問題的“實(shí)例”問題求解，效率更高，方法更通用。

現(xiàn)實(shí)中，很多應(yīng)用領(lǐng)域都在使用編譯的原理、技術(shù)和方法。例如，從程序設(shè)計(jì)語言實(shí)現(xiàn)的角度得到的詞法分析、語法分析、語義分析的方法，還有中問代碼生成、目標(biāo)代碼生成的思想，在自然語言處理領(lǐng)域有很好的應(yīng)用實(shí)例；程序變換的思想在軟件自動生成方面得到體現(xiàn)；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的搜索引擎也用到編譯的原理和技術(shù)。學(xué)生受限于已掌握的知識，缺少實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，誤以為編譯原理課程介紹的內(nèi)容就只是用于作為系統(tǒng)程序的編譯程序的構(gòu)建，畏懼心理加上缺乏興趣，使得這門課程的學(xué)習(xí)難度無形中加大。

在課程的開始階段，我們讓學(xué)生選擇一個(gè)自己感興趣的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著課程的進(jìn)行，引導(dǎo)學(xué)生分析應(yīng)用領(lǐng)域中的問題，尋找其與編譯問題的相似性，發(fā)現(xiàn)二者的聯(lián)系，思考編譯中的原理、方法和技術(shù)如何與這些應(yīng)用領(lǐng)域中問題求解方法相結(jié)合。當(dāng)面對自己感興趣的應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)動力就不可估量了。我們再引導(dǎo)學(xué)生將這些應(yīng)用領(lǐng)域問題的求解轉(zhuǎn)換成“類”的問題描述，思考這些“類問題”如何用課堂所學(xué)的編譯方法予以求解。

舉例來說，在最近一輪的編譯原理課程教學(xué)中，學(xué)生們就從多個(gè)非程序設(shè)計(jì)語言翻譯的角度探索了編譯技術(shù)的應(yīng)用，涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議解析、文檔編輯器、測試自動化、文檔排版、作業(yè)自動批改、漢語自然語言處理、惡意腳本查殺、邏輯門電路繪制、漢語英語翻譯、自動閱卷系統(tǒng)、火車票購票、中文識別、郵件地址識別、模式識別等諸多非編譯問題。

在探索了編譯理論和技術(shù)在不同領(lǐng)域的可能應(yīng)用后，我們又指導(dǎo)學(xué)生將心得撰寫成研究型小論文。雖然大多數(shù)論文還略顯幼稚，但論文的撰寫過程確實(shí)是對研究型學(xué)習(xí)的再一次總結(jié)和升華。

當(dāng)學(xué)生們看到編譯的知識在如此眾多的非編譯領(lǐng)域同樣有著大量的用途時(shí)，他們不再覺得編譯原理課程的內(nèi)容與自己未來的學(xué)習(xí)和工作無關(guān)，反而希望能更好地學(xué)習(xí)和理解編譯原理課程介紹的原理、方法和技術(shù)，以便為將來的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

在興趣的驅(qū)使下，編譯原理課程的學(xué)習(xí)不再枯燥晦澀，即使面對形式化描述的抽象內(nèi)容，學(xué)生也不再畏懼；同時(shí)，編譯原理課程的教學(xué)目的也得以實(shí)現(xiàn)。

1.2 構(gòu)建應(yīng)用領(lǐng)域編譯器，提高實(shí)習(xí)參與度

傳統(tǒng)的編譯原理課程實(shí)習(xí)中，學(xué)生在掌握基本原理的基礎(chǔ)上，完成一個(gè)受限程序設(shè)計(jì)語言的詞法分析程序、語法分析程序和語義分析與中間代碼生成程序。雖然學(xué)生可以自行選擇語言完成實(shí)現(xiàn)，但編譯程序的“系統(tǒng)程序”的地位，使學(xué)生整體學(xué)習(xí)興趣受到影響，而對課程實(shí)踐的興趣不足，又直接影響了對理論知識的理解和深入。

建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀認(rèn)為：學(xué)習(xí)不是由教師把知識簡單地傳遞給學(xué)生，而是由學(xué)生自己建構(gòu)知識的過程；學(xué)生不是簡單被動地接收信息，而是主動地建構(gòu)知識的意義，這種建構(gòu)是無法由他人來代替的。單純的課堂聽課，沒有真正完成知識的掌握和轉(zhuǎn)化。課堂聽懂了但課后不會做題或?qū)嵙?xí)就是一個(gè)很好的證明。課堂聽課過程中，學(xué)生是運(yùn)用自己已有的知識，來衡量教師當(dāng)前講述內(nèi)容的合理性，教師當(dāng)前所講述內(nèi)容并未轉(zhuǎn)化為學(xué)生已有知識體系中的一部分。所謂“課堂聽瞳了”，只是學(xué)生使用已有知識判斷出教師所講內(nèi)容“合理”而已。只有當(dāng)教師所講內(nèi)容真正轉(zhuǎn)化成學(xué)生知識體系中的一部分時(shí)，做題或?qū)嵙?xí)才不會困難。所以，習(xí)題和實(shí)習(xí)是理論課程學(xué)習(xí)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，在編譯原理這門課程中更是如此。

我們除了在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生探究編譯原理和技術(shù)在非編譯領(lǐng)域的應(yīng)用，習(xí)作研究型小論文外，還在課程實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)采用構(gòu)建“應(yīng)用領(lǐng)域編譯器”作為實(shí)習(xí)題目，以提高學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣和參與度。

編譯原理課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生在系統(tǒng)級別上重新認(rèn)識程序和算法。我們采用循序漸進(jìn)的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生從“類”的層面逐步完成應(yīng)用領(lǐng)域“實(shí)例”問題的認(rèn)識、分析、設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

1）以能力確定選題。

并非所有的學(xué)生都適合選擇程序設(shè)計(jì)語言以外的應(yīng)用領(lǐng)域問題作為實(shí)習(xí)題目。我們讓學(xué)生根據(jù)自己的能力選擇合適的選題。

普通層次的學(xué)生，要求其掌握最基本的方法和技術(shù)，而不被應(yīng)用問題本身的復(fù)雜性牽扯太多精力。我們按照傳統(tǒng)編譯原理課程實(shí)習(xí)的做法，推薦一個(gè)受限的程序設(shè)計(jì)語言（包含語言的若干基本成分，如表達(dá)式、賦值語句、If語句、while語句等），學(xué)生可選實(shí)際程序設(shè)計(jì)語言（如C語言）的子集，也可由學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)小語言，要求實(shí)現(xiàn)該受限語言編譯程序的詞法分析程序、語法分析程序、語義分析和中間代碼生成程序，并且每個(gè)程序的輸入、輸出均以文件形式存放，前一階段的輸出可以作為后一階段的輸入。雖然并不是一個(gè)完整的編譯器，但是編譯程序工作過程的主要環(huán)節(jié)都得到模擬，而且各部分的共同作用也有助于理解編譯程序的整體架構(gòu)，同樣可以達(dá)到掌握主要編譯技術(shù)的目的。

對于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，我們建議其選擇一個(gè)自己感興趣的應(yīng)用領(lǐng)域問題，采用編譯程序模型化計(jì)算的思想，實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域編譯器。至于具體的實(shí)現(xiàn)過程，則隨著課程的進(jìn)度，逐步引導(dǎo)學(xué)生從“問題類求解”的層面定義問題，并完成分析、設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

2）漸進(jìn)式構(gòu)建引導(dǎo)。

隨著課堂內(nèi)容的進(jìn)行，我們采用漸進(jìn)式構(gòu)建的方法，引導(dǎo)學(xué)生逐步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域編譯器，其實(shí)施過程如圖1所示。

（1）定義領(lǐng)域?qū)ο蟆４_定應(yīng)用領(lǐng)域后，引導(dǎo)學(xué)生分析領(lǐng)域問題處理對象的構(gòu)成特點(diǎn)，并據(jù)此構(gòu)造領(lǐng)域問題處理對象的生成文法。

（2）確定領(lǐng)域的“詞”。引導(dǎo)學(xué)生分析和認(rèn)識應(yīng)用領(lǐng)域中的“詞”和“詞法分析”的工作內(nèi)容。在應(yīng)用領(lǐng)域中，“詞”是構(gòu)成問題對象的最小處理單位。明白了“詞”的含義，“詞法分析”就是識別出這些最基本的單位，其構(gòu)建完全和程序設(shè)計(jì)語言詞法分析程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一樣。

（3）確定領(lǐng)域“語法成分”。引導(dǎo)學(xué)生分析和識別應(yīng)用領(lǐng)域的“語法成分”和“語法分析”工作內(nèi)容。應(yīng)用領(lǐng)域中的“語法成分”是被處理對象的不同層次的構(gòu)成單位，“語法分析”就是分析領(lǐng)域被處理對象的構(gòu)成，可以選用編譯原理課程中的一種語法分析方法予以實(shí)現(xiàn)。

（4）確定領(lǐng)域“語義”和“中間代碼”。這里的“語義”和“中間代碼”依賴于領(lǐng)域問題的具體應(yīng)用，需要引導(dǎo)學(xué)生分析不同領(lǐng)域中問題求解的目的，從而得出應(yīng)用領(lǐng)域的主要操作——“語義分析”的內(nèi)容。

（5）確定領(lǐng)域“目標(biāo)代碼”。其內(nèi)容也依賴于領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

當(dāng)實(shí)習(xí)全部完成后，學(xué)生體驗(yàn)到了從詞法分析、語法分析、語義分析和中問代碼生成、目標(biāo)代碼生成的所有環(huán)節(jié)，這實(shí)質(zhì)上完成了一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域編譯器，實(shí)踐過程覆蓋了課程教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生掌握的全部內(nèi)容。

雖然每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域系統(tǒng)不必完全按照上述方法實(shí)現(xiàn)，但是按照上述方法完成系統(tǒng)后，我們引導(dǎo)學(xué)生分析該方法的好處：這樣實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)可以略作修改甚至不作修改就能處理該領(lǐng)域的同類型問題，可以大大提高軟件的可移植性，減少軟件開發(fā)的工作量。主要原因就是按照編譯的方法，是從“問題類”的角度看問題，從系統(tǒng)的角度分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)問題的求解，因此最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)可以適用于滿足“類”特征的所有“實(shí)例”問題。

在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下，我們以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為切人點(diǎn)，使課程學(xué)習(xí)與具體應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合，讓學(xué)生體會到編譯原理和技術(shù)的實(shí)用性，大大提高其學(xué)習(xí)參與度；同時(shí)注重引導(dǎo)學(xué)生對問題求解基本思想、方法的探討，從確定領(lǐng)域問題，到詞法分析、語法分析、語義分析、目標(biāo)代碼生成的每一步求解思路分析，到應(yīng)用具體編譯技術(shù)實(shí)現(xiàn)求解算法，讓學(xué)生明白怎樣從“實(shí)例”問題的計(jì)算求解過渡到問題“類”計(jì)算，鍛煉了學(xué)生抽象問題描述和解決問題的能力：而整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)涉及不同層次的抽象和問題處理，達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)能力的目的。一些學(xué)生在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，體會到了學(xué)以致用的樂趣，還主動與教師談?wù)撗芯啃驼撐暮蛻?yīng)用領(lǐng)域編譯器的改進(jìn)設(shè)想。

通過這樣的實(shí)踐，學(xué)生對文法、語言的實(shí)際意義有了更廣泛的認(rèn)識，而不再局限在程序設(shè)計(jì)語言這個(gè)范圍內(nèi)，真正體會到形式文法和語言只是具體問題的抽象反映，從而更深入地理解了計(jì)算機(jī)學(xué)科問題求解的抽象描述和處理這一實(shí)質(zhì)。

2 結(jié)語

編譯程序的“系統(tǒng)程序”地位造成的陌生感、編譯原理課程自身內(nèi)容的復(fù)雜性，給學(xué)生學(xué)習(xí)該課程帶來了一定的障礙。我們在編譯原理課程的教學(xué)實(shí)踐中，針對該課程學(xué)習(xí)的最大問題——陌生與抽象，以非編譯的應(yīng)用領(lǐng)域問題求解為切入點(diǎn)，以學(xué)生對應(yīng)用領(lǐng)域問題的學(xué)習(xí)興趣提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐參與度，通過引導(dǎo)學(xué)生在“類”的層面嘗試領(lǐng)域“實(shí)例”問題的求解，使學(xué)生體驗(yàn)了計(jì)算機(jī)求解的問題抽象描述與處理方法，達(dá)到了課程的教學(xué)目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣宗禮，編譯課程教材建設(shè)[J]，計(jì)算機(jī)教育，2007（6）：74-76

[2]蔣宗禮，“編譯原理”教學(xué)設(shè)計(jì)[J]，計(jì)算機(jī)教育，2008（2）：26-30

[3]徐旭東，蔣宗禮，論編譯原理在程序設(shè)計(jì)類課程建設(shè)中的重要作用[J]，計(jì)算機(jī)教育，2011（9）：27-28，32

篇(2)

【關(guān)鍵詞】 編譯原理；課程設(shè)計(jì)；地位；作用

【中圖分類號】G632.07 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2013）20-00-02

為引導(dǎo)高校主動適應(yīng)國家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，大力提升人才培養(yǎng)水平，江蘇省教育廳和財(cái)政廳開展了“十二五”高等學(xué)校重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)的工作（蘇教高〔2012〕16號）。我校的計(jì)算機(jī)類（包含物聯(lián)網(wǎng)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和信息安全三個(gè)專業(yè)）獲得了該項(xiàng)目的資助（蘇教高〔2012〕23號），并與2012年8月啟動了該項(xiàng)目。為了響應(yīng)本次計(jì)算機(jī)類綜合專業(yè)的改革，我們有必要探索面向計(jì)算機(jī)類專業(yè)的“編譯原理”課程改革方案，本次改革方案的重點(diǎn)不涉及編譯原理課程的新教學(xué)模式、新方法及教材建設(shè)，而是強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)在編譯原理課程教學(xué)中的核心地位和重要作用。通過重視學(xué)生的課程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生掌握編譯技術(shù)這一核心的目標(biāo)。

一、研究現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)外各大學(xué)從編譯原理的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)制定等多個(gè)方面對這門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程進(jìn)行了深入地研究和探討，提出了一些效果較好的編譯原理教學(xué)新模式和新方法。

國內(nèi)編譯原理課程的權(quán)威專家何炎祥教授提出了基于人本主義的教學(xué)新模式[1]，它指的是以學(xué)生為主、師生互動的全新教學(xué)模式。即明確指出教師的任務(wù)不是教學(xué)生學(xué)習(xí)知識，也不是教學(xué)生如何學(xué)習(xí)，而是為學(xué)生提供各種學(xué)習(xí)的資源，提供一種促進(jìn)學(xué)習(xí)的氣氛，讓學(xué)生自己決定如何學(xué)習(xí)。浙江大學(xué)的王強(qiáng)[2]提出形象化的教學(xué)方法，即通過多媒體的形式向?qū)W生演示復(fù)雜的算法過程。重慶理工大學(xué)的劉潔[3]把軟件工程專業(yè)的特點(diǎn)融入到編譯原理課程中，采用科學(xué)系統(tǒng)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?shí)現(xiàn)了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力的目標(biāo)。首都師范大學(xué)的衷璐潔[4]以實(shí)例化的真實(shí)的編譯器GCC來開展教學(xué)。該教學(xué)模式是一種與“概念-理論-應(yīng)用”的傳統(tǒng)教學(xué)模式完全相反的教學(xué)模式，它的教學(xué)思路是“案例-理論-概念”。理工大學(xué)的賀汛[5]針對編譯原理課程的教學(xué)特點(diǎn)，提出從調(diào)動內(nèi)驅(qū)力、提倡發(fā)散思維、提倡探究學(xué)習(xí)、培養(yǎng)抽象思維四個(gè)方面入手，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，并給出了教學(xué)實(shí)施的具體步驟和方法。

通過跟蹤最新的國內(nèi)外有關(guān)編譯技術(shù)教學(xué)改革的成果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前編譯課程的改革在理論教學(xué)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“學(xué)生輕松學(xué)，教師輕松教”的教學(xué)目標(biāo)。然而，學(xué)生卻普遍反映當(dāng)前的教學(xué)模式使他們掌握了編譯原理應(yīng)試的技巧，卻沒有使他們真正理解編譯技術(shù)各知識點(diǎn)的來龍去脈，他們?nèi)匀徊粫帉懸粋€(gè)編譯器系統(tǒng)。編譯技術(shù)對他們而言，仍然是空中樓閣，遙不可及。這正是當(dāng)前編譯原理課程改革遇到的瓶頸。

二、課程設(shè)計(jì)在編譯原理教學(xué)中的地位和作用

如圖1所示，為課程設(shè)計(jì)在編譯原理教學(xué)中的地位和作用。它是按照編譯原理教學(xué)的五個(gè)階段，實(shí)踐教學(xué)的三個(gè)層次進(jìn)行規(guī)劃的，最終，通過課程設(shè)計(jì)將編譯理論與程序設(shè)計(jì)相結(jié)合讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn)一個(gè)小型的編譯系統(tǒng)。該體系從多個(gè)維度系統(tǒng)地進(jìn)行學(xué)生能力的培養(yǎng)和知識與技能的傳授。使得學(xué)生不會再有“編譯是門難學(xué)、易忘，學(xué)后無用的課程”的感覺。

圖1也解釋了為什么當(dāng)前的編譯原理課程改革遇到了瓶頸，為什么只有重視編譯原理課程設(shè)計(jì)才是解決這一瓶頸的唯一途徑。下面我們對此進(jìn)行論述。當(dāng)前的課程改革只重視編譯原理教學(xué)的前三個(gè)階段：基本認(rèn)知、基本理論和應(yīng)用認(rèn)知；實(shí)踐教學(xué)中的第一個(gè)層次：上機(jī)實(shí)驗(yàn)。整體上是重理論而輕實(shí)踐。這就是編譯原理課程對學(xué)生而言，有一種空中樓閣、遙不可及的感覺的本質(zhì)原因。而如果能在當(dāng)前的改革維度上進(jìn)行擴(kuò)展，將編譯原理教學(xué)擴(kuò)展為圖1中的五個(gè)階段，把實(shí)踐教學(xué)擴(kuò)展為圖1中的三個(gè)層次。通過將編譯理論與程序設(shè)計(jì)方法相結(jié)合完成編譯器這一綜合課程設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)編譯課程學(xué)習(xí)由知識點(diǎn)到知識平面，由知識平面到三維立體專業(yè)技能。也就是說，通過本次教學(xué)改革（更加重視課程設(shè)計(jì)和動手實(shí)踐能力），教給學(xué)生的不再是能夠解題的知識點(diǎn)、解題方法和解題技巧，而是他們將來能夠到社會上賴以生存的專業(yè)技能。

三、課程設(shè)計(jì)在“編譯原理”課程改革中的實(shí)施方案及效果

1.課程設(shè)計(jì)在編譯教學(xué)中的實(shí)施方案

首先，編寫編譯課程綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。編寫原則是實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)要適中，不要定的太高。任務(wù)和要求要明確，而實(shí)現(xiàn)方法不固定，為的是給學(xué)生更多的自由發(fā)揮空間。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容如下：

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

《編譯原理》是理論與實(shí)踐并重的課程，而其實(shí)驗(yàn)課要綜合運(yùn)用一、二年級所學(xué)的多門課程的內(nèi)容，用來完成一個(gè)小型編譯系統(tǒng)。從而鞏固和加強(qiáng)對詞法分析、語法分析、語義分析、代碼生成和報(bào)錯(cuò)處理等理論的認(rèn)識和理解；培養(yǎng)學(xué)生對完整系統(tǒng)的獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立編程能力。

（2）實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求

①詞法分析器的作用是劃詞功能，產(chǎn)生的單詞序列；

②語法分析器的作用是識別測試用例的語法是否正確，使用的算法可以是：預(yù)測分析法、遞歸下降分析法、算符優(yōu)先分析法、LR分析法等；

③語義分析與中間代碼生成器的作用是分析測試用例的語義并生成中間代碼（四元式序列）。

然后，將學(xué)生分為五到六人一組，每組設(shè)置一個(gè)項(xiàng)目組長（ProjectManager，PM）。由PM負(fù)責(zé)為期一周半的綜合課程設(shè)計(jì)，主要包括項(xiàng)目分工、項(xiàng)目實(shí)施、進(jìn)度規(guī)劃和組員間的協(xié)調(diào)等工作。

最后，每個(gè)小組提交可供演示的編譯器系統(tǒng)、課程設(shè)計(jì)論文及答辯PPT。每個(gè)小組由PM用10分鐘時(shí)間陳述課程設(shè)計(jì)期間的工作，之后，由其他同學(xué)進(jìn)行提問，小組成員進(jìn)行回答。

2.課程設(shè)計(jì)在編譯教學(xué)中的實(shí)施效果

我們對2009級計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和軟件工程兩個(gè)專業(yè)的本科學(xué)生進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)方案的實(shí)施。圖2為一名同學(xué)所完成的編譯課程設(shè)計(jì)中語義分析的效果圖。這里的語義分析采用了語法制導(dǎo)生成四元式，語法分析用的是自底向上的SLR文法。

在課程結(jié)束后，我們還對這兩個(gè)專業(yè)的124名學(xué)生進(jìn)行了匿名式的問卷調(diào)查，結(jié)果表明在編譯教學(xué)中重視課程設(shè)計(jì)明顯要好于重理論輕實(shí)踐的的編譯教學(xué)改革模式。表1從熟練掌握編譯課程中的各知識點(diǎn)、理解編譯課程中各知識點(diǎn)的來龍去脈、具備理論聯(lián)系實(shí)際的專業(yè)技能三方面進(jìn)行了教學(xué)效果對比分析。

通過對表1中數(shù)據(jù)的對比分析可知，重視課程設(shè)計(jì)的教學(xué)模式在各方面都明顯優(yōu)于重理論而輕實(shí)踐的教學(xué)模式，特別是在培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的專業(yè)技能方面，98%以上的學(xué)生表示滿意。

四、結(jié)語

文章針對當(dāng)前編譯原理課程教學(xué)改革中“重理論輕實(shí)踐”的現(xiàn)實(shí)問題，提出要高度重視編譯原理課程設(shè)計(jì)。文章重點(diǎn)論述了課程設(shè)計(jì)在編譯原理教學(xué)中的地位和作用；闡述了當(dāng)前編譯原理課程改革遇到的瓶頸，以及為什么只有重視編譯原理課程設(shè)計(jì)才是解決這一瓶頸的唯一途徑。之后，給出了編譯原理課程設(shè)計(jì)的實(shí)施方案和考核方式。通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們普遍反映重視課程設(shè)計(jì)的編譯原理教學(xué)更有利于他們掌握基本理論和基本技能，提高理論聯(lián)系實(shí)際的專業(yè)技能，特別是他們不再感到編譯原理是空洞的理論課、缺乏實(shí)用價(jià)值且學(xué)之無用。教師們也普遍反映重視課程設(shè)計(jì)的新教學(xué)模式使得教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果有了明顯的提升。匿名調(diào)查結(jié)果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

然而，匿名式的問卷調(diào)查也發(fā)現(xiàn)我們提出的編譯原理課程改革存在學(xué)生無法理解知識點(diǎn)產(chǎn)生的來龍去脈這一不足之處。下面我們將在理論課中要加入一些通俗易懂、便于學(xué)生理解的案例作為引子，之后將教學(xué)內(nèi)容重新梳理，使得學(xué)生了解編譯原理知識點(diǎn)產(chǎn)生的出處，這將是下一步編譯原理課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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篇(3)

論文摘要:本文主要針對“編譯原理”教學(xué)中出現(xiàn)的系統(tǒng)復(fù)雜、理論深奧、教學(xué)效果不理想等一系列問題，應(yīng)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論.提出了一個(gè)有效的解決方案一建立以學(xué)生為主、師生互動的教學(xué)模式。

“編譯原理”是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，在計(jì)算機(jī)科學(xué)中有很重要的地位和作用，已被國內(nèi)外高校列為計(jì)算機(jī)專業(yè)的主要課程。它主要介紹了高級程序設(shè)計(jì)語言編譯程序構(gòu)造的一般原理、基本設(shè)計(jì)方法、主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)和一些自動構(gòu)造工具。通過該課程的學(xué)習(xí)，對提高學(xué)生計(jì)算機(jī)軟件素質(zhì)，使學(xué)生真正認(rèn)識計(jì)算機(jī)信息處理實(shí)質(zhì)并綜合運(yùn)用所學(xué)的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)來分析問題等具有很大作用。

由于涉及形式語言、有窮自動機(jī)等抽象內(nèi)容，在“以教師為中心，教師講、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生在學(xué)習(xí)中普遍感覺內(nèi)容太過抽象、缺乏學(xué)習(xí)積極性。因此，如何打破傳統(tǒng)教學(xué)模式、讓這門課的教學(xué)效果得到較大改觀，就成為一個(gè)亞待解決的問題。近二十年以來，國內(nèi)外的許多教育工作者、教育學(xué)家、教育技術(shù)專家多年來從理論與實(shí)踐兩個(gè)方面作了大量的研究與探索，建構(gòu)主義理論正是這種努力所取得的主要理論研究成果。

1、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論及教學(xué)模式

近二十年以來，隨著多媒體計(jì)算機(jī)和Internet網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用的飛速發(fā)展，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論正愈來愈顯示出其強(qiáng)大的生命力，并在世界范圍內(nèi)日益擴(kuò)大其影響。建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，也就是說，既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素或四大屬性。學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu);協(xié)作發(fā)生在學(xué)習(xí)過程的始終，對學(xué)習(xí)資料的搜集與分析、假設(shè)的提出與驗(yàn)證、學(xué)習(xí)成果的評價(jià)直至意義的最終建構(gòu)均有重要作用;會話是協(xié)作過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)小組成員之間必須通過會話商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)的計(jì)劃;意義建構(gòu)是整個(gè)學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)。所要建構(gòu)的意義是指:事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義就是要幫助學(xué)生對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解，這種理解在大腦中的長期存儲形式就是關(guān)于當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境相適應(yīng)的教學(xué)模式為:”以學(xué)生為中心，在整個(gè)教學(xué)過程中由教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用，利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)的目的。”在這種模式中，學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者;教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者、意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者;教材所提供的知識不再是教師傳授的內(nèi)容，而是學(xué)生主動建構(gòu)意義的對象;媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法，而是用來創(chuàng)設(shè)情境、進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和會話交流，即作為學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作式探索的認(rèn)知工具。顯然，在這種場合，教師、學(xué)生、教材和媒體等四要素與傳統(tǒng)教學(xué)相比，各自有完全不同的作用，彼此之間有完全不同的關(guān)系。但是這些作用與關(guān)系也是非常清楚、非常明確的，因而成為教學(xué)活動進(jìn)程的另外一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式，即建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)模式。

2.建立以學(xué)生為主、師生互動的教學(xué)模式

基于以上理論，在整個(gè)編譯原理”的教學(xué)過程中，應(yīng)該創(chuàng)造一種良好的氛圍，建立以學(xué)生為主、師生互動的教學(xué)模式。

2.1教師的準(zhǔn)備

教師的角色是學(xué)生建構(gòu)知識的忠實(shí)支持者。教師的作用從傳統(tǒng)的傳遞知識的權(quán)威轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的高級伙伴或合作者。教師應(yīng)該給學(xué)生提供復(fù)雜的真實(shí)問題，教師必須創(chuàng)設(shè)一種良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、必須提供學(xué)生元認(rèn)知工具和心理測量工具，培養(yǎng)學(xué)生評判性的認(rèn)知加工策略，以及自己建構(gòu)知識和理解的心理模式。因此，教師在課前應(yīng)通讀教材多遍，并做完習(xí)題，然后參考同類教材，把內(nèi)容爛熟于心。同時(shí)，教師應(yīng)準(zhǔn)備教學(xué)課件、教學(xué)網(wǎng)站等輔助教學(xué)資源，真正起到組織引導(dǎo)的作用。

2.2注重啟發(fā)式教學(xué)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)者與周圍環(huán)境的交互作用，對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解(即對知識意義的建構(gòu))起著關(guān)鍵性的作用。教師應(yīng)組織和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和交流，共同建立起學(xué)習(xí)群體并成為其中的一員，共同對課程所涉及的內(nèi)容進(jìn)行討論。

因此，對于學(xué)生自學(xué)較容易的章節(jié)，采用指導(dǎo)學(xué)生備課，然后課堂上由學(xué)生講課、教師總結(jié)的方式進(jìn)行，對于學(xué)生的提問，也不是簡單的給出答案，而是在課堂上展開師生間的討論，讓所有的學(xué)生看到問題從提出、分析到解決的全過程，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。以下就求Follow集的方法加以簡要說明。

在預(yù)測分析中，F(xiàn)ollow集的定義如下:設(shè)G=(V，.，VN，S，P)是上下文無關(guān)文法，A E VN，S是開始符號;Follow(A)二{aIS=’=>wA(3且a E VT’，a E、 F1TST.(})， }.L。V，.`，(3 a V’}，若有S=`=>N，A(3，且p=’二>。，則#E Follow(A)。另外，若A-"aB是一個(gè)產(chǎn)生式，則把FOIrLOW(A)，加至FOLLOW (B)中。怎樣系統(tǒng)、快速而準(zhǔn)確地求出Follow集?學(xué)生在討論中發(fā)現(xiàn)，求Follow集必須從文法開始符號S推導(dǎo)，因此，可以直接觀察每條產(chǎn)生式的右部，找出要求Follow集的非終結(jié)符(設(shè)為A)，進(jìn)一步觀察A后面的字符串，若可推出終結(jié)符，則此終結(jié)符在Follow(A)中，若為。，則產(chǎn)生式左端非終結(jié)符的Follow集在Follow(A)中。由此概括出了求Follow集的行之有效的方法。

2.3運(yùn)用實(shí)例教學(xué)模式

實(shí)例式教學(xué)也被稱為拋錨式教學(xué)、基于問題的教學(xué)或情境性教學(xué)。是建構(gòu)主義的教學(xué)模式之一。學(xué)習(xí)者要想完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，即達(dá)到對該知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間聯(lián)系的深刻理解，最好的辦法是讓學(xué)習(xí)者到現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)環(huán)境中去感受、去體驗(yàn)(即通過獲取直接經(jīng)驗(yàn)來學(xué)習(xí))，而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關(guān)于這種經(jīng)驗(yàn)的介紹和講解。

對于較復(fù)雜、枯燥的理論，在教學(xué)中大量運(yùn)用實(shí)例，通過講解一學(xué)生練習(xí)一學(xué)生講解一學(xué)生再練習(xí)一教師小結(jié)的教學(xué)模式，讓學(xué)生能夠從外部信息源提供的特殊的例子出發(fā)，進(jìn)行歸納推理，得到一般的規(guī)則或一般性的知識。這樣，學(xué)生聽懂了，理解了，增強(qiáng)了自信心，鞏固了理論知識。

2.4合理組織實(shí)驗(yàn)和課程實(shí)習(xí)

課程實(shí)驗(yàn)應(yīng)以編譯理論中的一些經(jīng)典算法的實(shí)現(xiàn)為主，一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和動手能力，另一方面可以通過對算法的實(shí)現(xiàn)達(dá)到更準(zhǔn)確、更牢固的理解和掌握這些算法，從而提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

課程實(shí)習(xí)應(yīng)充分考慮編譯理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，突出開創(chuàng)性和實(shí)用性。教師應(yīng)提供程序源代碼而空缺關(guān)鍵模塊，讓學(xué)生來完成。這種組建式的實(shí)習(xí)方法，使得實(shí)習(xí)題所涉及的問題難度沒有降低，但由于學(xué)生只需完成關(guān)鍵的組件模塊，學(xué)生能夠集中精力解決關(guān)鍵問題，實(shí)現(xiàn)難度有一定程度的降低。鼓勵學(xué)生間相互探討，各抒己見，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作研究熱情并共同提高。

3.教學(xué)效果分析

通過以下兩組數(shù)據(jù)的比較，可以看出應(yīng)用了新的教學(xué)模式后.學(xué)生學(xué)習(xí)情況的變化.說明教學(xué)效果得到了較大改觀。

4.結(jié)束語

篇(4)

論文關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)　實(shí)驗(yàn)教學(xué)　教學(xué)設(shè)計(jì)

論文摘 要：針對通信專業(yè)嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的專業(yè)針對性差、設(shè)備缺乏和課程層次性不足等問題，文章利用本研究所自主研發(fā)的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，探討了以基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)踐為基礎(chǔ)的分層次實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式。這種方式在教學(xué)實(shí)踐中取得較好的成效。

嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)和具體應(yīng)用對象相結(jié)合的更新?lián)Q代產(chǎn)品。嵌入式系統(tǒng)面向具體的應(yīng)用領(lǐng)域，隨著產(chǎn)品智能化、小型化的普遍需求，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透至各個(gè)行業(yè)，具有廣闊的市場前景[1]。近年來，各高校信息自動化計(jì)算機(jī)類專業(yè)逐漸將嵌入式系統(tǒng)納入重要專業(yè)課程范圍，尤其在嵌入式實(shí)踐教學(xué)體系方面進(jìn)行了深入的探討[2-4]。

考慮到通信類學(xué)生的培養(yǎng)與實(shí)際就業(yè)情況的需求，在嵌入式教學(xué)中，除了使學(xué)生掌握基本的通信技術(shù)原理和嵌入式軟件設(shè)計(jì)的一般方法和流程外，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用開發(fā)能力。因此，嵌入式教學(xué)應(yīng)該傾向于實(shí)踐而不是僅僅局限于只是傳授理論知識。本文針對本專業(yè)嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的專業(yè)針對性弱、設(shè)備缺乏、課程系統(tǒng)性和層次性的不足等問題，利用研究所自主研發(fā)的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，設(shè)計(jì)了具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。

1 嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)踐性非常強(qiáng)，為了加強(qiáng)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)理論知識的認(rèn)知，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在嵌入式課程教學(xué)中有著至關(guān)重要的作用。到目前為止，在嵌入式實(shí)驗(yàn)實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了以下問題。

缺乏針對性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)平臺。嵌入式課程教學(xué)和人才培養(yǎng)具有高度的實(shí)踐性，通常情況下，教學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)平臺(實(shí)驗(yàn)箱)是委托科教儀器公司開發(fā)的。由于教學(xué)投入不足，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備板子燒毀，講義資料不全，實(shí)驗(yàn)箱不完善導(dǎo)致能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)不多，由于部分源代碼不開源等現(xiàn)象，所以相關(guān)實(shí)驗(yàn)基本上都是演示性的實(shí)驗(yàn)，或者與其他學(xué)科共同使用一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備，沒有本學(xué)科專業(yè)特色，很難實(shí)現(xiàn)視頻采集、音視頻壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ堋＿@些因素皆不利于通信專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。其次，缺乏靈活的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及講義。在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)中的軟件開發(fā)困難，既要考慮不同平臺的差異，又要具備一定的穩(wěn)定及易行性條件。以往這些類型的軟件開發(fā)都是由硬件廠商包辦，且提供的嵌入式系統(tǒng)軟件解決方案五花八門。而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)側(cè)重于主流操作系統(tǒng)下軟件的實(shí)踐和創(chuàng)新。此外，大多數(shù)學(xué)生照著詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班，缺乏自主創(chuàng)新的意識，甚至不深入思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的理論知識。這顯然與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和能力的目的背道而馳。而實(shí)驗(yàn)課時(shí)少也是實(shí)踐教學(xué)中亟待解決的一個(gè)問題。嵌入式系統(tǒng)課程對學(xué)生的專業(yè)知識要求較高，學(xué)生先要學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用、C/C++程序設(shè)計(jì)、DSP原理及應(yīng)用等嵌入式

相關(guān)課程，等到具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作和編程能力之后，在大三下半學(xué)期或大四上半學(xué)期開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程。理論性教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)交叉進(jìn)行，再加上總課時(shí)的限制，使得學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間大大減少。雖然已從原有實(shí)驗(yàn)課時(shí)占較少課時(shí)的狀態(tài)，調(diào)整到實(shí)驗(yàn)課時(shí)占總課時(shí)一半的狀態(tài)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)還是遠(yuǎn)不能滿足對學(xué)生的培養(yǎng)需求。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)配套設(shè)施

本研究所自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺是一套功能完善的實(shí)驗(yàn)箱，選用ARM處理器+Linux操作系統(tǒng)的主流配置。實(shí)驗(yàn)箱上提供有教學(xué)系統(tǒng)采用的各種測試點(diǎn)(包括圖像視頻采集輸入、I/O輸出等)，方便教學(xué)中使用示波器等測試儀器；多路數(shù)字信號源(包括四路視頻輸入功能)；ARM開發(fā)系統(tǒng)功能等眾多功能。此套基于雙核處理器架構(gòu)(雙核處理器架構(gòu)，是指采用一個(gè)ARM核及一個(gè)SoC圖像處理核的架構(gòu)芯片)的四路DVR教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，可以實(shí)現(xiàn)視頻采集，H.264壓縮，音頻壓縮，網(wǎng)絡(luò)傳輸以及嵌入式Linux操作系統(tǒng)等功能，主要為高等院校通信工程類專業(yè)、電子信息類專業(yè)等高年級學(xué)生的通信專業(yè)課程設(shè)計(jì)、通信專業(yè)大型實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競賽以及研究生的數(shù)字通信實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)，也可供相關(guān)專業(yè)的本專科畢業(yè)班學(xué)生使用以及自學(xué)使用。此外，還配有教學(xué)資料光盤，以及分層次、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)架。

由于嵌入式系統(tǒng)涉及的知識廣、綜合性強(qiáng)和應(yīng)用性強(qiáng)，且軟硬件技術(shù)不斷革新，這就需要授課老師具有一定的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。而本套實(shí)驗(yàn)箱正是由授課老師參與研發(fā)，對于一些新進(jìn)的通信類教師也開放學(xué)習(xí)與研究。在對嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺有個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識之后，遇到突發(fā)問題也可以及時(shí)解決，這大大降低了教師的授課難度，提高了實(shí)驗(yàn)課效率。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

結(jié)合理論教學(xué)，嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)放在軟件的開發(fā)上。充分考慮到嵌入式軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、開發(fā)內(nèi)容和方式的特殊性，從而設(shè)置多種配置方案、多層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生邊學(xué)習(xí)理論知識，邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，設(shè)置一些基礎(chǔ)型和模塊化的實(shí)驗(yàn)使其對原理有更透徹的認(rèn)知。當(dāng)學(xué)生理論知識積累到一定的程度，可通過設(shè)置綜合型的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)與提高。此外，為了達(dá)到學(xué)生自主創(chuàng)新能力提高的目的，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的設(shè)置也必不可少。減少基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，同時(shí)增大綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比例，并加入可選項(xiàng)，學(xué)生可根據(jù)自己的能力興趣，自主制定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另外，為了適應(yīng)本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)，除了需要掌握嵌入式系統(tǒng)基本的方式方法之外，還在綜合型實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了較多通信類實(shí)驗(yàn)課程。

這樣，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，由淺到深、由基礎(chǔ)到綜合地進(jìn)行實(shí)踐操作，符合漸進(jìn)性的教學(xué)規(guī)律。為了解決課時(shí)少的問題，設(shè)置了一部分課外可操作的實(shí)驗(yàn)，使一部分有興趣而不滿足于課內(nèi)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的學(xué)生有更廣闊的學(xué)習(xí)時(shí)間與空間。

3.1 基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，其目的是為了讓學(xué)生掌握基本的理論知識以及嵌入式軟件的一般開發(fā)流程，熟悉開發(fā)工具與開發(fā)環(huán)境，為之后的綜合型實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。這部分實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書較詳細(xì)，學(xué)生能夠扎實(shí)地掌握嵌入式系統(tǒng)的基本軟件開發(fā)知識。基于本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要如下。

ADS環(huán)境下的匯編指令實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)介紹了ADS環(huán)境下用匯編語言進(jìn)行編程和調(diào)試的一般流程，以及使用匯編語言實(shí)現(xiàn)對GM8180開發(fā)板進(jìn)行初始化的方法。目的是為了讓學(xué)生熟悉和掌握ADS開發(fā)環(huán)境。

建立Linux虛擬機(jī)及熟悉常用命令實(shí)驗(yàn)。通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要掌握如何在Windows系統(tǒng)下面搭建Linux服務(wù)器，并學(xué)會基本的Linux命令和操作。

Linux交叉編譯平臺實(shí)驗(yàn)。通過在Linux下建立交叉編譯平臺和使用交叉編譯平臺編譯源代碼的方法，使學(xué)生熟悉和理解交叉編譯的原理和概念，學(xué)會建立Linux交叉編譯平臺。

程序下載燒寫實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)介紹了配置和編譯BootLoader(ARMBOOT)和Linux內(nèi)核的方法，從而學(xué)生可以掌握下載編譯好的BootLoader(ARMBOOT)和Linux內(nèi)核的方法以及建立NFS文件系統(tǒng)的方法。

Mount掛載(nfs/usb/sd)實(shí)驗(yàn)。通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能掌握配置linux下nfs服務(wù)的方法和mount掛載usb/sd的方法。

3.2 綜合型實(shí)驗(yàn)

綜合性實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。根據(jù)之前的理論教學(xué)與基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，綜合所學(xué)知識，具備基本的軟件開發(fā)能力。這部分教學(xué)實(shí)踐實(shí)行“教師逐步放手，學(xué)生動手去做”的原則，故實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書編寫得簡明扼要。為了達(dá)到綜合培養(yǎng)的目的，既要包括多方面的知識與設(shè)計(jì)要求，又要有空間讓學(xué)生自己發(fā)揮。

ADS下混合編程。本實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生熟悉和掌握在ADS環(huán)境下C語言和匯編語言的混合編程和調(diào)試，鞏固使用AXD和Mulit-ICE調(diào)試的方法。

C語言程序設(shè)計(jì)與串口通信實(shí)驗(yàn)。通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握在ADS環(huán)境下的操作和JTAG的下載和調(diào)試，掌握使用C語言對GPIO端口控制。

GPIO驅(qū)動實(shí)驗(yàn)、I2C驅(qū)動實(shí)驗(yàn)。在理解Linux驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)、原理和I2C協(xié)議的原理，掌握Linux驅(qū)動程序的編程的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠掌握Linux動態(tài)加載驅(qū)動程序模塊的方法。

圖像合成實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生具有圖像合成的知識，熟練進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備的連接和調(diào)試、寄存器的設(shè)置，能夠修改配置文件，深入理解圖像合成的原理。

MMC/SD驅(qū)動實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生掌握了MMC/SD卡接口的基本原理、MMC/SD驅(qū)動的結(jié)構(gòu)以及SD卡的掛載的方法和測試方法后，能夠配置、編譯Linux內(nèi)核，在實(shí)驗(yàn)箱上燒寫Linux內(nèi)核，建立NFS文件系統(tǒng)，并運(yùn)行測試程序進(jìn)行SD卡的讀寫。

視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在了解了視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議工作過程及原理之后，學(xué)會在IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)視頻傳輸?shù)姆椒ā?/p>

Web服務(wù)器實(shí)驗(yàn)、單Server多Client實(shí)驗(yàn)。在本實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生已經(jīng)熟悉了Web服務(wù)器原理及工作過程，通過路由器將實(shí)驗(yàn)箱和PC機(jī)連接，編寫簡單的服務(wù)器代碼，在PC機(jī)上運(yùn)行IE瀏覽器，能夠查看網(wǎng)頁服務(wù)器是否運(yùn)行；以及熟練開啟Linux，能向多個(gè)客戶端發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。

遠(yuǎn)程控制視頻實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生理解遠(yuǎn)程控制的原理，通過本實(shí)驗(yàn)掌握在Windows下TCP客戶端建立及通信的過程，及Linux下TCP服務(wù)器建立及通信的過程。

3.3 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域里，嵌入式軟件已經(jīng)逐漸成為嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新和增值的關(guān)鍵因素，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)側(cè)重于軟件實(shí)踐和創(chuàng)新。理論和實(shí)踐要相結(jié)合，而學(xué)生的創(chuàng)新能力要著重培養(yǎng)。針對本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的可開放性，設(shè)計(jì)了一些具有創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)，比如修改內(nèi)核的內(nèi)部代碼，從而能使學(xué)生深入理解實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的一些機(jī)制，加深對理論知識的理解與鞏固。再加上指導(dǎo)教師對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理的熟知，即使學(xué)生在操作的過程中導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)癱瘓也能及時(shí)得以解決，讓學(xué)生放心大膽進(jìn)行實(shí)踐設(shè)計(jì)。

在實(shí)驗(yàn)課堂上，學(xué)生難免會依賴于實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及教師的指導(dǎo)而缺乏自主思考的動力，再加上實(shí)驗(yàn)室開放場地和時(shí)間的限制，要在有限的時(shí)間和空間里完成自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)有些困難。課程選用ARM處理器+Linux操作系統(tǒng)的主流配置，學(xué)生可以在課外利用PC機(jī)上的Linux進(jìn)行代碼編寫，可行之后再利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行驗(yàn)證。這樣，一方面可以減少場地和時(shí)間的限制，加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)知識滲透性的認(rèn)知，另一方面提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。基于此，在課程設(shè)置上，加進(jìn)了學(xué)生自主安排時(shí)間。

3.4 課外實(shí)踐

鼓勵學(xué)生參加院校級“建龍基金”、“運(yùn)河杯”等

課外科技立項(xiàng)活動。活動基金提供實(shí)驗(yàn)平臺，而通信類學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣與長處設(shè)立通信網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備等的項(xiàng)目計(jì)劃，申請資金設(shè)備并在導(dǎo)師的同意后獲得實(shí)驗(yàn)室開放資源。此外，通過組織學(xué)生參加省級、國家級電子設(shè)計(jì)大賽及其他各種嵌入式應(yīng)用型競賽，讓感興趣、學(xué)有余力的學(xué)生得到更好的實(shí)踐與創(chuàng)新能力鍛煉的機(jī)會。

4 結(jié)語

嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展迅猛，不斷滲透各個(gè)行業(yè)，人才要求也日益迫切。近幾年來，為順應(yīng)社會和企業(yè)人才的需求，越來越多的高校將嵌入式系統(tǒng)的課程加入通信類專業(yè)教學(xué)體系，使之成為專業(yè)選修課甚至專業(yè)必修課。然而，嵌入式教學(xué)體系還未成熟，存在諸多問題。針對前文分析的課程設(shè)置缺陷，及我們在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，本文以研究所自主開發(fā)的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺為例，提出了針對通信學(xué)生的層次性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。根據(jù)軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)置合理的實(shí)驗(yàn)課程，突出自主性與創(chuàng)新性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)興能力具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊水清，張劍，施云飛，等. ARM嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)詳解[M]. 北京:電子工業(yè)出版社，2008:1-6.

[2] 耿鵬. 信息工程專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)探索[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備，2010(19):82-110.

篇(5)

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)處理；Origin軟件；軟件教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）28-0231-02

《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》是農(nóng)科院校多個(gè)專業(yè)的必修課程。該課程對于指導(dǎo)、幫助本科生開展課程實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)論文設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后從事科學(xué)研究及生產(chǎn)實(shí)踐具有重要作用。該課程包括數(shù)據(jù)處理和論文寫作兩部分，其中數(shù)據(jù)處理是該課程的重點(diǎn)。但對工科基礎(chǔ)比較薄弱的農(nóng)科院校學(xué)生而言，數(shù)據(jù)處理部分具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、對高等數(shù)學(xué)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等先修課程要求較高等特點(diǎn)[1]，使學(xué)生難以掌握該部分內(nèi)容。課堂調(diào)查表明，學(xué)生在心理上對該部分內(nèi)容容易產(chǎn)生一定的抵觸情緒，學(xué)習(xí)興趣較低，學(xué)習(xí)效果較差。因此，在學(xué)生認(rèn)知不足、學(xué)習(xí)積極性不高的情況下，如何加強(qiáng)學(xué)生在數(shù)據(jù)處理學(xué)習(xí)中的主動性，提高教學(xué)效果，是《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》課程教師迫切需要解決的問題。

鑒于現(xiàn)在大學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力普遍較強(qiáng)的特點(diǎn)，在《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)教學(xué)為該課程改革提供了契機(jī)。本課程選擇當(dāng)今世界上最著名的科技繪圖和數(shù)據(jù)分析軟件之一――Origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)教學(xué)。

一、Origin軟件的簡介和特點(diǎn)

Origin軟件是美國OriginLab公司開發(fā)的科技繪圖和數(shù)據(jù)分析軟件。自1991年問世以來，該軟件一直在不斷升級，目前已發(fā)展到Origin 9.1版[2]。

和當(dāng)前流行的圖形和可視化的數(shù)據(jù)分析軟件Matlab、Mathmatica、SAS等相比，采用Origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和科學(xué)繪圖，不需要任何計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)，也無需熟悉大量的函數(shù)和命令，只需單擊工具條按鈕或者選擇菜單命令即可以完成大部分工作。此外，Origin可使用自身的腳本語言LabTalk控制軟件，該語言可使用內(nèi)置的基于C/C++的編譯語言O(shè)rigin C進(jìn)行擴(kuò)展。因此，Origin軟件具有功能強(qiáng)大、操作簡便等特點(diǎn)，既適合于一般的作圖需求，也能夠滿足復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和圖形處理。因此，Origin軟件已經(jīng)成為廣泛流行和國際科技出版界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)作圖工具，是科學(xué)研究和工程工作者常用的軟件之一[3]。

二、Origin軟件的基本功能

Origin軟件在科技繪圖、統(tǒng)計(jì)描述和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)等方面功能豐富，這為《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》課程中的數(shù)據(jù)處理提供了便利條件。其功能可分類總結(jié)如下：（1）科技繪圖：Origin軟件可以提供幾十種二維和三維的圖形模板，包括直線圖、描點(diǎn)圖、向量圖、柱狀圖、餅圖、區(qū)域圖、箱線圖、極坐標(biāo)圖、氣泡圖、三角坐標(biāo)圖、彩色映射圖以及各種3D圖和統(tǒng)計(jì)用圖等，用戶可以使用這些模板制圖，還可以自定義繪圖模板；Origin還具備繪制更為復(fù)雜的多變量、多數(shù)據(jù)集的多層圖的功能，可以產(chǎn)生雙X軸、雙Y軸圖等；可以進(jìn)行線性擬合、多項(xiàng)式擬合、S形曲線擬合等，還可以根據(jù)需要設(shè)定函數(shù)進(jìn)行擬合；同時(shí)，Origin能夠提供擬合參數(shù)等[3]。（2）統(tǒng)計(jì)描述：可以采用Origin進(jìn)行常用的統(tǒng)計(jì)描述，如最大值、最小值、中位數(shù)、極差、和、數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)、平均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差、權(quán)重和、峰度、偏度及百分位數(shù)等。（3）統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)：Origin軟件中常見的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)函數(shù)有單樣本t檢驗(yàn)、獨(dú)立雙樣本t檢驗(yàn)、卡方檢驗(yàn)、單因素方差分析、雙因素方差分析、存活率分析等。

三、教學(xué)實(shí)例分析

《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》的數(shù)據(jù)處理部分包括很多理論內(nèi)容，例如假設(shè)檢驗(yàn)和方差分析及多重比較的基本原理等。這些內(nèi)容的講授通常涉及到大量的公式推導(dǎo)和計(jì)算，這使得教師難以在有限的課堂時(shí)間內(nèi)高效地傳遞這些信息，還易引起學(xué)生的厭學(xué)情緒，使學(xué)生對知識的接受程度較低，教學(xué)效果不理想。例如，在講解有重復(fù)的雙因素方差分析時(shí)，需要計(jì)算矯正數(shù)、總平方和及其自由度、水平組合平方和及其自由度、兩個(gè)因素的平方和及其自由度、交互作用平方和及其自由度、誤差平方和及其自由度、相應(yīng)均方等統(tǒng)計(jì)量，計(jì)算任務(wù)繁重，學(xué)生尤其難以接受手工計(jì)算，故在教學(xué)過程中將Origin軟件引入教學(xué)。具體實(shí)現(xiàn)過程如下例題所示。

例題：為提高果汁飲料的口感，研究果汁的pH值（A）和蔗糖添加量（B）兩個(gè)因素不同水平組合對果汁感官評分的影響。果汁的pH值為3.5、4.0、4.5，蔗糖添加量為10%、15%、20%。每個(gè)水平組合重復(fù)3次，進(jìn)行完全隨機(jī)化試驗(yàn)。試驗(yàn)指標(biāo)為感官評分越高越好。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。試分析各pH值和蔗糖添加量水平下果汁的感官評分是否存在顯著差異？

該題目的完成需要先分析pH值和蔗糖添加量對果汁的感官評分是否有顯著影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多重比較。采用Origin軟件分析，步驟如下：（1）按照下列方式將數(shù)據(jù)錄入到origin軟件的工作表中，或者選擇File/Import將其他數(shù)據(jù)文件直接調(diào)入工作表中；（2）在Statistics選項(xiàng)中選擇ANOVA/Two-way ANOVA；（3）在所彈出的對話框中的數(shù)據(jù)錄入?yún)^(qū)域錄入對應(yīng)數(shù)據(jù)，選擇結(jié)果輸出的內(nèi)容：統(tǒng)計(jì)描述（Descriptive Statistics）和多重比較（Means Comparison），并明確多重比較結(jié)果輸出時(shí)所采用的顯著性水平和多重比較的方法（如Tukey、Fisher檢驗(yàn)等），點(diǎn)擊OK確認(rèn)輸出結(jié)果；（4）根據(jù)結(jié)果（如表2所示）做出判斷。

從表2的結(jié)果可以看出，Origin軟件所輸出的結(jié)果直觀，無需進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算和查找F值表等即可做出判斷。

在實(shí)際教學(xué)過程中，可以先進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的軟件演示，讓學(xué)生對采用Origin軟件開展方差分析建立感性認(rèn)識，減少學(xué)生的畏難心理，為進(jìn)行方差分析的理論教學(xué)做好鋪墊；同時(shí)，在后期的上機(jī)操作訓(xùn)練中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到調(diào)動，教學(xué)效果得到充分提升。

Origin軟件靈活、多變、強(qiáng)大的科技繪圖功能能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的繪圖水平，對進(jìn)一步順利完成畢業(yè)論文乃至未來的科研任務(wù)也起到了至關(guān)重要的作用。采用Origin進(jìn)行多個(gè)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算時(shí)，單擊工具條按鈕可一步完成所有統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算，通過簡單的課堂練習(xí)即可掌握；而在統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)中，學(xué)生在軟件操作過程中營造了互動的課堂氛圍，提高了他們的課堂參與度。Origin軟件在《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》中的應(yīng)用很好地詮釋了現(xiàn)代信息技術(shù)與教育事業(yè)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，使得該課程數(shù)據(jù)處理部分的教學(xué)變得更加容易、簡便，擺脫了傳統(tǒng)的利用計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算的方式，簡化了計(jì)算程序，優(yōu)化了該課程的教學(xué)效果。值得注意的是，盡管Origin軟件能夠幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的計(jì)算，但在教學(xué)中也應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到Origin軟件只是工具，必要的理論知識學(xué)習(xí)才是用好該工具的前提。此外，由于課堂中的學(xué)習(xí)時(shí)間有限，而軟件的使用需要在實(shí)際應(yīng)用中反復(fù)探索、實(shí)踐與總結(jié)，因此應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)課后的練習(xí)和使用，使之完全掌握該軟件，以適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)形式下社會對理論與實(shí)踐能力兼?zhèn)湫腿瞬诺男枨蟆?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]王欽德，楊堅(jiān).食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2003.

篇(6)

(1)適時(shí)制生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)施,為作業(yè)成本會計(jì)的產(chǎn)生創(chuàng)造了重要的應(yīng)用條件。適時(shí)制使傳統(tǒng)的“交易基礎(chǔ)成本計(jì)算”或“數(shù)量基礎(chǔ)成本計(jì)算”受到強(qiáng)烈沖擊,并直接導(dǎo)致作業(yè)成本會計(jì)的形成和發(fā)展。作業(yè)成本會計(jì)因適時(shí)制的產(chǎn)生而產(chǎn)生,又因適時(shí)制的發(fā)展而發(fā)展。

(2)由于變動成本法在實(shí)踐中運(yùn)用地不理想,所以企業(yè)家目前更注重的是完全成本法。實(shí)務(wù)工作者認(rèn)為短期變動成本是產(chǎn)品成本的一種不充分的計(jì)量尺度。他們傾向于把固定成本分配到各產(chǎn)品之中,以全部成本作為產(chǎn)品的長期制造成本,實(shí)務(wù)工作者對完全成本法的這種濃厚興趣,就成了作業(yè)成本會計(jì)產(chǎn)生的現(xiàn)實(shí)土壤。

(3)在高新科技條件下,傳統(tǒng)的成本計(jì)算方法導(dǎo)致產(chǎn)品成本信息的嚴(yán)重失真。20世紀(jì)70年代以后,西方許多制造企業(yè)的制造環(huán)境發(fā)生了重大變化。許多企業(yè)更加需要準(zhǔn)確的產(chǎn)品成本信息,進(jìn)而更加關(guān)注成本計(jì)算方法。過去看起來是合理的計(jì)算方法,在新的環(huán)境下,卻出現(xiàn)了扭曲成本信息,不能滿足決策及管理需要的現(xiàn)象。而傳統(tǒng)的成本計(jì)算法要求將直接材料、直接人工和制造費(fèi)用全都追溯到產(chǎn)品中去,直接成本由于歸屬對象明確,可以做到準(zhǔn)確分配,而間接成本的發(fā)生動因卻比較多,籠統(tǒng)以單位水平動因來分配,在制造費(fèi)用較多的情況下,將嚴(yán)重扭曲產(chǎn)品成本。

時(shí)代的變革導(dǎo)致經(jīng)營環(huán)境的變化,經(jīng)營環(huán)境的變化要求企業(yè)在激烈的競爭中努力改進(jìn)和完善管理技術(shù)和方法,降低成本,提高生產(chǎn)效率和效益。隨著企業(yè)對成本計(jì)算的準(zhǔn)確度要求,作業(yè)成本法慢慢地走入了企業(yè)成本管理者的視野中。

2作業(yè)成本法的發(fā)展

(1)國外作業(yè)成本法的發(fā)展。

作業(yè)成本法的產(chǎn)生最早可以追溯到20世紀(jì)30年代末40年代初期,杰出的會計(jì)大師埃里克•科勒,科勒當(dāng)時(shí)所面臨的問題是,如何正確計(jì)算水力發(fā)電行業(yè)的成本。1952年其在他編著的《會計(jì)師詞典》中系統(tǒng)的闡述了他的作業(yè)會計(jì)思想。

1971年喬治•斯托布斯出版了《作業(yè)成本計(jì)算和投入產(chǎn)出會計(jì)》,作為研究成本會計(jì)的杰出理論家,他堅(jiān)持:會計(jì)是一個(gè)信息系統(tǒng),作業(yè)成本會計(jì)是一種決策有用性目標(biāo)相聯(lián)系的會計(jì)。研究作業(yè)成本會計(jì)應(yīng)首先明確三個(gè)概念,“作業(yè)”、“成本”、“會計(jì)目標(biāo)—決策有用性”。會計(jì)要揭示收益的本質(zhì),首先就必須解釋報(bào)告的目標(biāo),這個(gè)目標(biāo)表示托管責(zé)任或受托責(zé)任,主要是為投資者的決策提供信息,作業(yè)成本計(jì)算中的“成本”不是一種存量,而是一種流出量。會計(jì)若要較好的解決成本分配問題,成本計(jì)算的對象就應(yīng)是作業(yè),而不是完工產(chǎn)品,成本不應(yīng)硬性分為直接材料、直接人工、間接費(fèi)用,而是應(yīng)該根據(jù)資源投入量,計(jì)算利用每種資源的完全成本。

20世紀(jì)80年代,美國哈佛大學(xué)庫伯和卡普蘭兩位教授撰寫了一系列案例、論文和著作才引起西方會計(jì)界的普遍重視。庫伯相繼發(fā)表了一系列關(guān)于作業(yè)成本法的論文,這些論文基本上對ABC的現(xiàn)實(shí)需要、運(yùn)行程序、成本動因的選擇、成本庫的建立等方面作了較全方位的分析。庫伯還和卡普蘭合作在《哈佛商業(yè)評論》上發(fā)表了《計(jì)算成本的正確性:制定正確的決策》一文。這標(biāo)志著作業(yè)成本法開始從理論走向應(yīng)用。

20世紀(jì)末,以美、英等國家為代表的西方會計(jì)界開始對ABC的理論和實(shí)踐產(chǎn)生了廣泛的研究興趣,許多會計(jì)學(xué)者發(fā)表和出版了大量研究探討作業(yè)成本法的論文和專著,作業(yè)成本法已成為人們廣泛接受的一個(gè)概念和術(shù)語,ABC的理論亦日趨完善,并已在西方國家的一些企業(yè)中得到了推廣應(yīng)用,更促使了作業(yè)成本法的發(fā)展。

(2)我國作業(yè)成本法的研究現(xiàn)狀。

在我國,最早的有關(guān)作業(yè)成本法的文章是易中勝、馬賢明、陳良編譯并發(fā)表于《會計(jì)研究》第六期的《管理會計(jì):挑戰(zhàn)、對策與設(shè)想》。隨著生產(chǎn)方式的急劇變化,生產(chǎn)制造環(huán)境的變化使傳統(tǒng)的成本會計(jì)提供的成本信息不能反映真實(shí)的產(chǎn)品成本,傳統(tǒng)的成本會計(jì)系統(tǒng)受到越來越多地批判,而作業(yè)成本法則會受到越來越多企業(yè)界人士和學(xué)者的關(guān)注。

3作業(yè)成本法的原理與運(yùn)用

(1)作業(yè)成本法的基本原理。

作業(yè)成本法的基礎(chǔ)是:作業(yè)消耗資源、產(chǎn)品消耗作業(yè)。作業(yè)成本法的本質(zhì)是:以“作業(yè)”作為分配間接費(fèi)用的基礎(chǔ)。間接成本與產(chǎn)品是通過作業(yè)聯(lián)系在一起的,我們需要找出引起間接成本發(fā)生變動的作業(yè),并把這些作業(yè)作為分配間接成本的基礎(chǔ)。作業(yè)成本法計(jì)算要求首先根據(jù)作業(yè)對資源的消耗情況將資源成本分配到作業(yè),其次依據(jù)成本動因跟蹤到產(chǎn)品成本,即資源—作業(yè)—產(chǎn)品。

作業(yè)成本會計(jì)是一個(gè)以作業(yè)為基礎(chǔ)的科學(xué)信息系統(tǒng),它把成本計(jì)算從以“產(chǎn)品”為中心轉(zhuǎn)移到以“作業(yè)”為中心,并以資源流動為線索,以資源耗用的因果關(guān)系為成本分配依據(jù),對所有作業(yè)活動進(jìn)行動態(tài)跟蹤反映和分析,大大拓展了成本核算范圍,改進(jìn)了成本分配方法,優(yōu)化了業(yè)績評價(jià)尺度,提供了較為準(zhǔn)確的資源利用方面的成本信息,能更好的發(fā)揮其在決策、計(jì)劃、控制中的作用,促使作業(yè)管理水平不斷提高,滿足各方面對會計(jì)信息的要求,克服傳統(tǒng)成本制度的諸多不足。

(2)作業(yè)成本法在我國的運(yùn)用。

篇(7)

全面的了解整體性，層次性，動態(tài)性和開放的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，掌握計(jì)算機(jī)硬件和軟件的協(xié)同工作和互動機(jī)制。隨著嵌入式計(jì)算、移動計(jì)算、并行計(jì)算和服務(wù)計(jì)算等多種計(jì)算系統(tǒng)出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)處理的對象也呈現(xiàn)出新的特征：網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化、大數(shù)據(jù)化和智能化。信息產(chǎn)業(yè)形態(tài)的變化對計(jì)算機(jī)相關(guān)的技術(shù)研發(fā)、安全性、效率等提出了新的要求，也對計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)調(diào)整與創(chuàng)新和實(shí)踐能力提出了更高的要求。如何更好對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件和硬件集成，使系統(tǒng)具有高性能和低成本的硬件，這是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)，高層次的應(yīng)用開發(fā)和系統(tǒng)軟件的開發(fā)必須掌握的基礎(chǔ)。對于計(jì)算機(jī)專業(yè)人才來說，必須建立“系統(tǒng)觀”，深刻理解以CPU、操作系統(tǒng)、編譯器為核心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作原理及三者間相互作用關(guān)系。對于高素質(zhì)創(chuàng)新性的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才，其畢業(yè)生必須具備“系統(tǒng)能力”，能夠開發(fā)一個(gè)包括CPU、對應(yīng)的操作系統(tǒng)和編譯器在內(nèi)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。能夠完成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與相關(guān)驗(yàn)證試驗(yàn)。面對新的形勢，主動適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代社會發(fā)展、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)的新要求，堅(jiān)持知識，能力，素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，一方面是課程體系和課程調(diào)整，一方面針對技術(shù)發(fā)展及時(shí)增加新的課程，已成為高教工作者們的共識。構(gòu)建課程群，處理好主干學(xué)科與其他學(xué)科的關(guān)系，整體設(shè)計(jì)和規(guī)劃，拔高學(xué)生的基本技能。將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高有機(jī)結(jié)合起來，加強(qiáng)道德品質(zhì)教育與專業(yè)教育的結(jié)合，創(chuàng)造對學(xué)生有價(jià)值的培養(yǎng)，培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、軟硬件融合的教學(xué)體系改革

1.教學(xué)環(huán)節(jié)。

調(diào)整課程的知識體系和教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)改革的必然。教學(xué)中應(yīng)注重綜合應(yīng)用，減少課程設(shè)置重復(fù)。將基礎(chǔ)理論與最新科技成果結(jié)合，教學(xué)具有實(shí)時(shí)性。盡量縮小課堂教學(xué)與實(shí)踐之間的差距，這也對專業(yè)授課教師們提出了更高的要求。內(nèi)容上來看，各門課程獨(dú)立規(guī)劃、獨(dú)立教學(xué)，造成了知識點(diǎn)重復(fù)和銜接不連續(xù)。缺乏對完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)較為全面的說明。課程體系建設(shè)建立在面向系統(tǒng)的角度，提高系統(tǒng)能力建設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，為學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建成完整和系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并結(jié)合工程實(shí)踐，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)平臺的統(tǒng)一，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生可以根據(jù)一個(gè)指令集系統(tǒng)，自主設(shè)計(jì)CPU及對應(yīng)的操作系統(tǒng)和編譯器系統(tǒng)，使學(xué)生具有充分開發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)理論較多，概念較為抽象。通過動畫演示、仿真試驗(yàn)、遠(yuǎn)程交流等多種教學(xué)手段來強(qiáng)化理論教學(xué)，同時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主性設(shè)計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)；畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合教師的科研任務(wù)，科研教學(xué)相結(jié)合，做到變抽象為具體，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動手能力。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常邀請科研院所第一線的工程技術(shù)人員作報(bào)告，了解重點(diǎn)工程的意義和研制過程，組織有關(guān)專家作專題講座，了解國內(nèi)外計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況和我們努力的方向，為學(xué)生步入工作崗位奠定基礎(chǔ)。我們選取數(shù)字邏輯電路、匯編語言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、編譯原理5門核心課程組建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類課程規(guī)劃。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐模塊。

為了盡快讓學(xué)生了解自己的專業(yè)背景，明確專業(yè)學(xué)習(xí)方向，在第1學(xué)期開設(shè)導(dǎo)論課程，由資深教授或?qū)＜议_設(shè)。引導(dǎo)學(xué)生按照專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，學(xué)生需要同步完成教學(xué)和實(shí)踐，我們需要精心設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，重點(diǎn)對各階段設(shè)置教學(xué)課程改革配套實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，形成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。按照這個(gè)思路，我們調(diào)整了原來的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。既要鞏固知識和學(xué)習(xí)課程，同時(shí)也銜接測試實(shí)驗(yàn)?zāi)K，逐步完善實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。組成原理課程中將計(jì)算機(jī)底層硬件和程序設(shè)計(jì)結(jié)合起來，滲透了軟硬件協(xié)同的系統(tǒng)能力培養(yǎng)思想，并第一次在課程教學(xué)中引入了cpu設(shè)計(jì)，帶動課程組走在了系統(tǒng)能力培養(yǎng)的前端。實(shí)踐教學(xué)模塊包括通識教育實(shí)踐，工程訓(xùn)練，課程實(shí)踐，學(xué)校實(shí)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)等。要明確實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)目標(biāo)，工程設(shè)計(jì)實(shí)踐應(yīng)強(qiáng)調(diào)工程系統(tǒng)的概念，形成各實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)融合和相互促進(jìn)。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容和課程體系的設(shè)計(jì)和集成以多維的形式設(shè)置，提高了模塊化的課程。據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和優(yōu)勢，結(jié)合社會的需求，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的要求，強(qiáng)化工程能力，把重點(diǎn)放在工程教育體系。結(jié)合民族特色，各類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地，國內(nèi)外合作培養(yǎng)模型，促進(jìn)與海外和國內(nèi)著名高校的交流與培訓(xùn)，教育合作，實(shí)現(xiàn)全方位，多層次，寬領(lǐng)域地溝通，全面提高學(xué)生的素質(zhì)和競爭力，并提高學(xué)校的國際國內(nèi)影響力。創(chuàng)立“應(yīng)用文寫作”、“管理科學(xué)”、“大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃與管理”、“大學(xué)生心理健康教育”等課程作為選修課程。通過國際交流與合作，開拓視野，提高學(xué)生的適應(yīng)社會能力和技能。專業(yè)方向的軟件開發(fā)實(shí)踐要求和結(jié)合國際的軟件開發(fā)項(xiàng)目，同時(shí)為學(xué)生提供先進(jìn)的軟件開發(fā)環(huán)境，使學(xué)生可以學(xué)習(xí)和掌握國際先進(jìn)的軟件開發(fā)工具，以提高學(xué)生大型軟件項(xiàng)目開發(fā)和與國際合作的實(shí)踐能力。培養(yǎng)學(xué)生能夠利用所學(xué)知識和掌握的技能，針對多樣化用戶需求，按照工程規(guī)范完成系統(tǒng)的開發(fā)、實(shí)施、交付與改進(jìn)，培養(yǎng)成本意識與問題分析能力，具備運(yùn)用先進(jìn)的工程化方法、技術(shù)和工具從事軟件分析設(shè)計(jì)、開發(fā)、測試、維護(hù)等工作的能力，以及科研和工程項(xiàng)目的管理能力、團(tuán)隊(duì)成員之間協(xié)調(diào)和協(xié)作能力、技術(shù)創(chuàng)新能力和開拓能力。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，考慮專業(yè)學(xué)生的整體水平，同時(shí)提供機(jī)會讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性。為了促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，尊重學(xué)生的興趣和特長，培養(yǎng)人才，允許和鼓勵學(xué)生完成核心課程的基礎(chǔ)上，多學(xué)科的選修自己感興趣的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程模塊。積極探索模塊化培養(yǎng)模式，促進(jìn)輔修專業(yè)制度，“2+2”中外聯(lián)合培養(yǎng)，這碩博連讀，跨學(xué)科的人才培養(yǎng)模式。逐步推進(jìn)研究性教學(xué)，強(qiáng)化創(chuàng)新思維，創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新教學(xué)平臺，注重學(xué)科交叉融合，建立創(chuàng)新計(jì)劃，加強(qiáng)創(chuàng)新和創(chuàng)新的方法來教育理論，鼓勵學(xué)生多渠道獲取創(chuàng)新學(xué)分。邀請企業(yè)家來講課項(xiàng)目納入學(xué)校課程應(yīng)不低于6學(xué)分以內(nèi)。堅(jiān)持以專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)特色相結(jié)合，充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)貙W(xué)校的特色專業(yè)。特別是，特色專業(yè)緊跟行業(yè)的發(fā)展，并進(jìn)一步強(qiáng)化專業(yè)優(yōu)勢。從國內(nèi)外的創(chuàng)新教育經(jīng)驗(yàn)來看，進(jìn)一步推進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才特殊的培養(yǎng)，實(shí)施培訓(xùn)，以適應(yīng)信息化社會的所需要的高品質(zhì)及創(chuàng)新型人才。

三、建立多元的教學(xué)評價(jià)體系