《编译原理》课程思政案例库建设研究

兰丽

(兰州交通大学 电子与信息工程学院,甘肃 兰州 730070)

摘要: 摘要:针对高等学校课程思政建设工作要求,提出《编译原理》课程思政案例库建设方案,该方案由三个关键环节构成。该方案的实施,可有效挖掘《编译原理》课程内在蕴含的思政元素,形成《编译原理》课程思政案例库。通过授课过程中思政案例的应用,可对学生的价值塑造、知...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:针对高等学校课程思政建设工作要求,提出《编译原理》课程思政案例库建设方案,该方案由三个关键环节构成。该方案的实施,可有效挖掘《编译原理》课程内在蕴含的思政元素,形成《编译原理》课程思政案例库。通过授课过程中思政案例的应用,可对学生的价值塑造、知识传授和能力培养提供有力支持。

关键词:思政案例;编译原理;教学改革

中图分类号: U285.5+5    文献标识码:

Research on the Construction of a Case Library for Ideological and Political Education in the "Principles of Compilation"

 LAN  Li

(School of Electronic and Information Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070,China)

 

Abstract: In response to the requirements for ideological and political education in college courses, a construction plan for the ideological and political case library of the "Principles of Compilation" course is proposed. This plan consists of three key links.The implementation of this scheme can effectively excavate the ideological and political elements inherent in the course of Principles of Compilation. On this basis, the ideological and political case base of Compiling Principle is formed.Through the application of ideological and political cases in the course of teaching, it can provide strong support for students' value shaping, knowledge imparts and ability cultivation.

Key words: cases of ideological and political education;Principles of Compilation;teaching reform

  

0 引言                                                          

《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,专业课程思政建设工作要充分凝练课程所蕴含的一切价值因素,通过隐性渗透、元素融合等方式,在专业教学中开展包括精神引领在内的综合素质教育[1]。课程思政案例对于专业课程的思政教育至关重要,《编译原理》是计算机科学与技术专业的一门核心专业课程,其内容原理性强、复杂性大、实践性高,是培养学生思政教育的良好载体[2]。如何深入挖掘《编译原理》课程内在蕴含的思政元素,形成课程思政案例库,使课程思政案例能够充分承载课程内容、课程学科背景所蕴含的内在含义,为培养学生抽象思维能力,有效提高学生认知事物发展普遍规律和分析问题、解决问题能力提供有效支撑,亟待研究。

 

1课程思政案例库建设方案

《编译原理》课程思政案例库建设方案如图1所示。方案主要由编译知识框架分析、课程思政目标梳理和课程思政元素挖掘三个关键环节构成。

 《编译原理》课程思政案例库建设研究(图1)


图1 《编译原理》课程思政案例库建设方案

1.1编译知识框架分析

编译原理课程主要内容包括词法分析、语法分析、语义分析与中间代码产生、符号表与

运行时存储空间组织等,编译知识框架如表1所示。

表1 编译知识框架

章节

知识点

引论

编译课程简介、编译程序相关概念、编译与解释、编译技术的发展

文法和语言

文法的概念和形式化定义、文法的类型、上下文无关文法及其语法树

句型的分析

词法分析

词法分析程序的设计、单词的描述工具、有穷自动机、正规式和有穷自动机的等价性、正规文法和有穷自动机的等价性、词法分析程序的自动构造工具

语法分析

LL(1)分析法、算符优先分析、LR分析法

语义分析

属性文法、语法制导翻译、静态语义分析、中间代码

符号表和存储组织

符号表的作用、地位、符号表的组织和管理、数据空间的使用和管理方法、动态存储分配的实现、数据空间的使用和管理方法

 

1.2课程思政目标梳理

梳理课程内容各知识点内在蕴含思政要素,构建《编译原理》课程思政目标点,如表2所示。

 

表2 《编译原理》课程思政目标

课程思政目标

课程思政目标描述

课程思政目标1

树立科技报国的家国情怀和使命担当,培养精益求精的工匠精神

课程思政目标2

培养计算思维方法

课程思政目标3

培养团结协作精神,强化工程伦理教育

 

2课程思政元素挖掘及思政案例设计

思政要素的挖掘是核心步骤,具体步骤如下:

(1) 从思政目标出发,从育人的视角挖掘

编译原理课程注重从事计算机应用系统的设计、开发等工作的高素质专业应用型技术人才的培养,因此,应从育人的视角,挖掘课程自身内容蕴含的思政元素。

(2) 注重学科背景,从学科背景和原理进行挖掘

编译程序设计堪称计算机科学中理论和实践相结合的典范,课程内容很多是图灵奖获 得者的研究成果,例如非确定有限自动机的提出者 Michael.O.Rabin 和 Dana S.Scott ,LR 分析法的提出者 Donald E.Knuth 均为本课程中的重点内容,这些科学家为计算机科学的发展耗费毕生心血,他们研究的理论和他们严谨求实、坚忍不拔的精神,至今影响无数计算机工作者。编译原理课程内容背后蕴含的人文精神,是课程思政元素的良好切入点。

(3) 立足课程内容,从计算思维在课程中的应用进行挖掘

编译原理课程是计算机科学与技术专业的必修课程,理论和实践相结合是编译程序设计的重要特色。课程内容与计算思维紧密相关,比如有限自动机和形式文法中抽象思维方法的应用,语言分析中的递归下降分析法和语义分析中基于树遍历的属性计算等中的递归思维方法应用。因此,可以聚焦学科内容,深刻挖掘课程内容中蕴含的计算思维,以此培养学生计算机专业素质,提高学生系统分析、设计的能力。

(4) 弘扬工匠精神,探索大国工匠的成长之路

工业软件作为智能制造的关键支撑,对推动我国制造业转型升级、加快企业数字化转型、推动经济持续发展具有重要意义。然而,我国部分软件核心技术仍受制于人,国产基础软件、工业软件还存在被“卡脖子”的问题。 通过课程的学习,挖掘工匠精神是由“制造大国 ”到“制造强国 ”的必备要素,是当代青年的成长动力。

按照以上的思政点挖掘的思路,从课程知识框架出发,深入研究课程理论,设计了五组思政案例,在课程不同阶段根据课程知识点融入思政点,通过思政案例实现课程思政目标如表 3所示。

 

表3 思政案例与知识点的融合和课程思政目标

知识点

案例名称

思政要点

思政目标

引论

(1) 图灵奖计算机科学与技术中理论和实践相结合的最好典范,ACM图灵奖授予在计算机领域做出突出贡献的科学家,其中程序设计语言、编译理论与方法与方法约占1/3

(2)方舟编译器:勇于探索、敢于挑战的精神

科学精神

道路自信

 

思政目标1

 

文法和语言

(1)乔姆斯基的文法与图灵奖的自动机,特色与发展的关系

(2)李开复、洪小文在语言翻译理论技术在人工智能应用方面的的突出贡献

计算思维方法

民族自信

思政目标1

思政目标2

词法分析

(1)自动机在地理信息方面的应用,尤其在我国“北斗”导航系统中的应用

(2)课程实践:词法分析器

计算思维方法

民族自信

道路自信

科学精神

思政目标1

思政目标2

 

语法分析

(1)“具体问题具体分析”指导思想

(2)LR分析法设计者-计算机图灵奖获得者高纳德在计算机领域地孜孜不倦地耕耘

(3)我国计算机领域的“卡脖子”问题

(4)课程实践:语法分析器

计算思维方法

团队协作

思政目标1

思政目标2

思政目标3

符号表和存储组织

符号表中的计算思维——计算、折中、共享

计算思维方法

思政目标2

 

3结束语

从思政目标出发、注重学科背景、立足课程内容、弘扬工匠精神四个方面深度挖掘课程思政切入点形成《编译原理》课程思政案例库,案例紧密贴合课程知识点,教学中教师更易“润物无声”地将课程知识点所蕴含的思维方法和人文精神传授给学生,学生在学习的过程中潜移默化地被影响,更有利于学生价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体。

参考文献:

[1] 教育部关于印发《高等学校课程思政建设制导纲要》的通知[EB/OL].[2020-05-28].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[2] 谌志群,王荣波,黄孝喜. 以计算思维能力培养为导向的“编译原理”教学改革探索 [J]. 智能物联技术, 2021, 4 (03): 29-32+50.



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