前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的一面教学设计主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
设计理念:
《数学课程标准》指出:“知识技能”既是学生发展的基础性目标,又是落实“数学思考”“问题解决”“情感态度”目标的载体。本节课旨在充分考虑学生学习数学的特点,设计符合学生认知规律和心理特征的教学活动,引发学生的数学思考,体会和运用数学的思想和方法,获得基本的数学活动经验。让学生有足够的时间和空间主动探索、合作交流,构建数学模型,发展学生的应用意识,提高学生解决问题的能力。
教材与学情分析:
《面积和面积单位》属于空间与几何领域,是三下第六单元《面积》的教学内容。面积概念是本单元的一个重要起始概念。为了帮助学生建立面积概念,教材非常重视展现面积概念的形成过程、注重常用面积单位表象的形成、注重在直观操作及形式多样的活动中体验,进而形成表象。从教材内容的整体安排看,其顺序是先认识面积,包括物体表面的大小和封闭图形的大小,再归纳面积的概念。认识常用的面积单位。包含统一面积单位的必要性,为什么用边长是“1”的正方形作面积单位及认识常用的面积单位。
作为单元的第一课时,面积和面积单位是在学生初步掌握长度和长度单位;长方形和正方形的特征及其周长计算的基础上进行教学的,在空间形式上经历了“从线到面”的飞跃、是从一维空间向二维空间转化的开始,更是后面学习面积计算的基础,是小学阶段几何教学的基础知识。
教学目标:
1、经历比较两个图形面积大小的过程,初步建立面的表象,体会比较策略的多样性。
2、 通过摸一摸、比一比,结合具体情境,感受面积的含义,经历面积单位产生的过程。
3. 认识常用的面积单位:平方厘米、平方分米和平方米。在活动中获得关于它们实际大小的空间观念,形成正确的表象。
4. 培养学生观察、操作、概括能力,在面积实验的过程中形成探究的意识和兴趣,学会解决问题的方法。
教学重点:使学生理解面积的意义,掌握常用的面积单位,建立面积单位的表象。
教学难点:在自主操作中体验统一面积单位的必要性。
教学具准备:课件、图片、1平方厘米、1平方分米、1平方米的正方形等。
教学过程:
一 、感知、理解面积的概念
(一)物体表面的大小
师:同学们,这是什么?(充气球里有一只美羊羊)
师:你能摸到里面的美羊羊吗?为什么?
师:看来我们只能摸到这个球的表面。
师:任何物体都有表面。(出示牙膏盒)请看,这里有两个牙膏盒,谁的表面大?
师:我们来验证。(拿出拆开的图形)
师:同学们的眼力真好!看来物体的表面是有大小的。
师:物体表面的大小,就是它们的面积。
师:像这样,课桌面的大小,就是它的面积。黑板面的大小,就是它的……
师:地面的什么,就是它的面积?
(设计意图:通过实物展示引导学生理解表面,通过比较感知物体表面有大小,进而揭示面积概念。)
(二)封闭图形的大小
1.摸一摸数学书封面的大小。
师:现在让我们一起摸一摸数学书封面的大小。(动作示范)
师:数学本封面的大小,就是数学书封面的……(面积)
2.画一画数学书封面的大小。
师:你能把数学书封面的面积画到纸上吗?你有什么办法?
师:那我们来试一试。
师:好!大家停下。看看老师手中的这两副作品,谁画对了?那这位同学错在哪?
3.周长与面积的区别。
师:同学们你们画这4条线段叫做数学书的什么?4条线段围成的里面又是什么?(课件辅助辨别周长与面积的区别)
师:考考大家,下面哪些图形有面积?为什么2号图形(角)没有,怎么让它变成封闭图形?
师:这几个图形的面积,谁最大,谁最小?
4. 揭示面积概念
师:看来,物体表面是有大小的,封闭图形也有大小,他们的大小,就是他们的面积。
师:所以,物体表面或封闭图形的大小,就是它们的面积。(板书:或)
师:现在谁来说说什么叫面积?谁还会说一说?。
(设计意图:通过画面积,让学生发现面就在体上,通过对比两副作品,充分感知只有封闭图形才有大小,进而得出面积的完整概念。)
二 、比较面积的大小
(一)比较两个面积的大小
1.观察法
师:现在谁能告诉老师,黑板面和课桌面的面积,谁大?
师:看来我们用眼睛观察就能判断出他们的大小。眼力真好!
2.重叠法
师:再来比比谁的眼力好?(出示数学书和数学本)
师:数学书和数学本的封面面积,谁大?
师:你有什么好方法?动手试一试。
3.剪拼法
师:喜羊羊和美羊羊各带来了一个图形,他们倆谁的面积大呢?(出示两张图形)
师:你有什么办法?(准备剪刀)
师:真是一个好方法,同学们太了不起了!
4.剪拼法的局限性。
师:如果有些物体的表面不能用剪刀剪的,那该怎么办?
(设计意图:通过观察、操作,渗透比较面积大小方法的多样性。)
5.测量法:体验统一面积单位的必要性。
⑴测量一个图形的面积
师:现在这里有一个正方形,你能用黄色信封里的小图形摆一摆,看需要几个这样的图形,才能把它摆满?(每组用一种图形测量,教师提供每组圆形5个,或正方形5个,或长方形5个,或小正方形17个)
师:好了吗?谁来说一说?你们组用了几个什么图形(每组不同)?
师:(课件出示四种可能)你们看,这4种图形,谁不能测量出正方形的面积?
师:圆形不能,为什么,那长方形和正方形,谁更合适些?
师:长方形和正方形都可以,但长方形比较怎么样?(慢,需要裁剪)。
师:为什么同样是正方形,摆出的个数却不同呢?(正方形的大小不一样)
师:看来,测量时我们用大的正方形量,个数就4个,小的正方形量,个数就16个.
(设计意图:这一环节中,通过教师提供的学具,引导学生摆放,在对比交流中逐步理解统一面积单位的必要性。)
⑵测量两个图形的面积
师:我们来玩个游戏。猜猜谁的面积大?(课件出示:我是用9个正
方形摆的图形,我是用4个正方形摆的图形,谁更大?)结果是,两个图形一样大.
师:看来,要比较两个图形面积的大小,一定要用统一的面积单位来测量。
三、认识常用面积单位
(一)认识1平方厘米
师:在生活中,我们把边长1厘米的正方形面积,规定为1平方厘米。
师:这是一条长1厘米的线段,边长为1厘米的正方形,周长为……,它的面积就是1平方厘米。(课件讲解)
师:找出白色信封中面积为1平方厘米的正方形。
师:想一想,找一找,估一估,生活中哪些物体的面积,大约是1平方厘米?
生:指甲盖的大小,门牙,小楷本的格子,小纽扣……
师:现在请大家翻开课本74页,做一做第1题,先估计这个长方形大约是多少平方厘米?(课件)
师:(提问估算结果)。再用1平方厘米的正方形量一量。
师:现在请你们用这个正方形测量一下课桌面的面积。(太小了)
师:有没有稍大一些的面积单位呢?
(二)认识1平方分米
师:(用平方分米)那你知道1平方分米到底有多大吗?(学生说)
师:我们把自己的一个手掌张开,它的大小就大约是1平方分米,是1平方分米。拿出你们白色信封中较大的正方形,它的面积就是1平方分米.生活中哪些物体的面积大约是1平方分米呢?谁来说说看.
(实物出示:茶叶盒,粉笔盒)
师:现在我们来测量一下数学书封面的面积,大约是多少平方分米?(动作提示)你是怎么量的?
师:同学们量的非常接近,我们的数学书封面就大约是3平方分米。
师:现在你能用1平方分米测量出黑板的面积吗?谁来试试。(咱们一起数)
师:(哎呀,这要量多久呀)。有没有更大的面积单位啊?(平方米)
(三)认识1平方米
师:那1平方米到底有多大呢?谁来说说看。
师:1平方米就是边长为1米的正方形的面积。(动作)
师:(拿出1平方米硬模版,放在黑板上)现在谁能很快的告诉老师,黑板的面积大约是多少?
师:2块黑板大约是多少平方米?(4平方米)4块呢?那就这么大。(比划)那这面墙的面积大约是多少平方米?是1平方米吗?
(设计意图:练习的设计我遵循由浅入深的原则,在估、测、说中进一步巩固对面积和面积单位的认识,培养学生选择参照物作为估测的依据,发展空间观念,渗透抽象的数学思想。)
四、收获,提升
师:同学们,今天我们学习了平方厘米,平方分米,平方米这3个面积单位(板书出示),其实在我们生活中,还有很多测量面积的单位,在今后的学习中我们将会碰到。
1. 揭示课题。
师:同学们,让我们想想,这节课我们学习了什么?(出示课题)这就是我们今天所学的面积和面积单位。
师:接下来,让我们轻松片刻。请看大屏幕。
五、总结延伸
(周长与面积的探讨)
六、板书设计
关键词:计算机平面美术设计教学创意
在信息化时代的今天,数字信息主导着一切。计算机成为时代的主角,计算机辅助设计的应用已经进入了社会的各个领域,特别是在平面美术设计方面,带来的巨大变革。
1计算机平面美术设计的特点
有了计算机使平面设计有了与传统方式安全不同的新的工作流程。一只鼠标,一个键盘,面对显示屏,我们便可以开始工作。例如在AUTOCAD里面,我们只要选择“圆形工具”设置圆的半径就可以轻松的画出一个圆来了!
计算机的存储容易,存储量大,携带方便,也为设计提供了大量的素材。利用计算机技术,设计时可以利用存储在计算机里大量的辅助素材,素材的获取也很容易。
计算机设计提高了平面美术设计的速度,现在的计算机的运算速度的提高使一个平面设计作品的出稿速度加快,另一原因是由于计算机设计时调整便利。
计算机设计大大的方便了设计师的分工协作,在设计一个比较复杂的作品时,一般都是由若干位设计师进行合作,计算机网络(Internet)的发展,直接导致了距离的缩短甚至消失,时空的限制被打破。
2计算机平面美术设计的教与学
2.1注重传统设计能力的培养
有的学校过分夸大了计算机设计语言的作用,认为计算机平面设计就学习photoshop,coreldraw,autocad等等这些设计软件,认为这些软件:“只要想不到,没有做不到”,只要学好了这些设计软件就可以从事平面设计了。这样的观点是错误的,计算机并不是万能的,平面设计是一个人脑的思维过程,计算机只是起辅助的作用,真正的设计是要靠人脑来完成的。所以在传统设计中,大家虽然用的是纸和笔,要付出大量的时间和精力,但设计主体是自己。通过与传统平面设计教学成功实践的比较,我们发现,正是传统的设计教学,美术的素描和色彩等基础课应该加强练习,打好坚实的基础,这是设计思维的真正支柱。
2.2打好平面设计和美术理论基础
学会如何用软件,如何用计算机排版,拼版,制版,但是学生仅仅学会这些是远远不够的,目前,这些专门教授计算机使用的课程占的比重也越来越小,这是不对的。学好平面构成、色彩理论、图形创意等课在以后的设计过程中会起到潜移默化的作用,具有巨大的实际指导意义!
2.3创意的培养
设计创意是一种课本以外的知识,是一种可操作技能以外的思想能力。
2.3.1创意培养就要让学生主动去想去做
陶行知认为“教学做是一件事,不是三件事。”说明“教”学生“学”,是为了学生“学”后能“做”,但是,学生要能“做”,就必须会“想”,因为思想决定行为,进行计算机平面设计,就要知道“想”做什么,“想”用什么方法做,“想”怎么做最好,让学生“想”是计算机平面设计课教学中学生创意培养基本条件,如果课堂只是把知识、技能一味灌输给学生的填鸭式教学,是无法达到设计意识培养的。
2.3.2创意培养就要创造积极的互动教学活动,让学生敢想敢问
创造积极的互动教学活动要做好两方面工作,一方面,计算机平面美术设计课教学教师自己必须充分做好课前准备,要对所教知识全面掌握,施展好教学调控能力,保证教学过程的顺利及收获良好的效果。另一方面,良好的互动教学活动要鼓励学生敢想敢问,教师要能给学生积极的反馈,不要碰到问题,就闪烁其辞,左右而言它。否则,学生有问题不敢问,或者问了也白问,学习变成只是按步骤操作计算机……,没有了自己思维,设计意识培养就无从说起,尽量为鼓励学生“想”、“问”创造机会。
2.4采用实例教学法
平面美术设计是操作性很强的一门新设学科,教师如果还是手持重理论、略实例的教材,站在传统的黑板上归纳“一二三”,显然会使学生食之无味,不知所以。此时,教师必须把握新的质量标准,提高教学中的科技含量,在教学方法上,想他人之未想,做他人之未做。我选择了哈佛大学提倡的“实例教学法”,即配合本堂课教授内容,在网上选择一个或教材上的或自己制作一个能包罗基本知识点的作品,展示给学生,然后带领大家一步一步制作出相同或类似的作品。帮助学生形成良好的认知结构,易于同化或顺应新的知识。
2.5重视实训作业的设计
2.5.1实训作业应该能引起学生的学习兴趣
计算机美术平面设计课实训作业是学生学习知识、技能的桥梁,教师完成教学目标的依托。实训作业设计,必须充分体现学生的生活与心态,关心社会时事,关心学生关心的,这样才能设计出激起学生学习兴趣的实训作业,而且,很多时候教学的成败却取决于学生的兴趣。学生自信心等非智力因素的获得来自于作业的完成情况,完成的好学生就会产生兴趣,有信心、有毅力深入学习,获得更成功的经验。所以,实训作业内容是学生容易接触到的内容,方便学生理解。
2.5.2实训作业要有短期的作业和长期的作业
短期作业是一些模仿性练习实例,突出技能的训练实例。例如,学习设计软件各个工具的练习的实训作业,或者学习图片的简单处理的实训作业等等。实训的长期作业是学生自主探索模仿性练习,在已经掌握一定技能和设计知识基础上,要求学生自主地模仿设计作品,完成带有项目性质的作业,能让学生长时间处在一种构思设计状态。例如,实训作业《XX公司VI手册设计》。
2.5.3实训作业可以单独完成也可以分组完成
关键词:职校;传统文化;平面设计;教学
中图分类号:G718.3;G423文献标志码:A文章编号:1008-3561(2016)03-0050-01
作者简介:赵妍(1983-),女,河南南阳人,助教,从事艺术设计教学研究
传统文化是我国各民族生活习俗、生活信仰与生活背景的浓缩,对国家未来的发展十分重要。随着经济与文化的全球化发展,我国传统文化已被普遍应用于当代平面设计教学中,这不但为我国平面设计教学增添了许多素材,同时也使我国的传统文化得到了有效的弘扬。把当代平面设计教学与我国传统文化有效地融合在一起,对我国文化与艺术的发展具有十分重要的意义。
一、职校现代平面设计教学的现状
(1)平面设计教学中没有充分体现传统文化。受到长久以来传统教育理念的限制,有些教师对于把平面设计教学与我国传统文化的相结合还停留在概念与表面的认识阶段,只是单纯地把具备有民族特点的传统图文运用到平面设计当中去,也就等同于将传统文化结合到平面设计当中,这对学生的思维创造能力会产生一定的误导作用,长期如此,所创作出的作品既没有现代风格又缺少传统文化。所以,怎样将我国传统文化的精髓之处在平面教学中充分地展现,既是十分值得我们思考的问题,也是亟须解决的问题。要想在平面设计教学中将传统文化充分地展现出来,教师应当对我国的传统文化有正确的认识与充分的理解,并且在这个基础上实现对传统文化的衍生与二次创作,有目标与有意识地展开教学活动,在培养学生继承传统文化的同时激发起自身的创新思维能力与水平。
(2)创新能力与创新能力不足。现代平面教学过程中,有些教师过于看重对设计技能的传授,而忽略了对学生精神层面上的设计思路的重视。如在进行教学时,教师通常是给出设计主题,然后规定学生在设定的时间内按照自己的思路设计出草稿或者作品的形式来评判学生的设计成绩与设计水平。倘若学生的作品没有取得老师的认可,那么则会被要求对该主题进行重新设计。但是,学生在一定时间内对作品进行再次设计本就有一定的难度,最后其设计质量也不得而知。要想让学生能够真正做到将平面设计与我国传统文化相互融合,教师就应为学生提供大量能够了解与认识相关传统文化作品的机会与平台。学生只有对作品的设计思路有所了解,才能形成具备自我特色、属于自我的新思路,通过自己的设计技能将传统文化的元素在平面设计中展现出来,从而真正做到将平面设计与传统文化合二为一。就当前状况来看,许多教师总是急于求成,只看重数量而不重视质量;在评估优秀作品时,无法给学生提供相应的分析与讲解,最终致使学生在借鉴与欣赏以及创新能力、意识方面都较为薄弱。
二、将传统文化融合进职校平面设计教学的建议
(1)正确看待传统文化在平面设计教学中的作用。当代平面设计教学的主要任务之一是弘扬我国的民族传统文化。我国的传统文化和平面设计是缺一不可与相辅相成的,平面设计是弘扬传统文化的有效方式,传统文化为平面设计的发展提供了再次创造的重要材料。把传统文化结合到平面设计教学中,不但体现了传统文化的精髓所在,也反映了当代经济与文化的发展水平。
(2)不断改进与创新教学方法。从市场的需求方面来看,我国的平面设计在融入传统文化的同时也应重视创新精神与创新意识的体现。所以,在进行平面设计的教学时,我们应积极改进与完善教学手段,重视改变传统教学的形式,以传统文化与平面设计的有机融合来代替那种只是单纯把传统文化的特色图案直接运用到平面设计中去的形式。这就需要教师在进行教学活动的前期,将课外教学与课堂主要教学进行科学合理的安排,实现理论与实际的有机结合。
(3)提高教师的文化素养。在进行平面设计教学时,教师身为辅的对象,对学生的设计理念与设计思维起着引导性的关键作用。所以,只有教师自身对传统文化有了深刻的了解与认识,才有可能做到将传统文化真正融入到整个教学活动中。要想成为一名称职的教师,就要重视对自我能力的提高,通过大量阅读与传统文化相关的书籍与资料来丰富与完善自己,拓宽自己的知识领域,只有做到这样,才能在对学生进行教学时更好地将传统文化融入进去。
(4)提升学生的创新能力与创新意识。学生的创新能力和创新意识是建立在对我国民族传统文化有了深刻理解的基础之上的,传统文化相关的图案只是其中一种体现形式,并不完全代表传统文化,其体现形式与当代平面设计的图案也是完全不同的。因此,在进行平面设计教学时,只有深化学生对传统文化的掌握,才有助于他们体会到我国传统文化的神秘莫测与博大精深,在多个角度上思考与分析的环节中培养他们的创新思维能力与意识。
三、结束语
在现代平面设计的发展进程中,我国民族传统文化的作用是不容忽视的。教师只有提高自身对传统文化的认识和把握,才有可能在教学过程中对学生起到正确的指导作用,并且真正实现将平面设计与传统文化的有机结合,提高学生的综合素质,培养高素质的应用型人才。
参考文献:
[1]王雍博.高师美术学专业平面设计课程对中国传统文化的吸纳与利用[D].长春师范大学,2013.
[2]于雪波.中国传统文化元素在平面设计中的应用分析[J].美术教育研究,2014(12).
关键词:初中生物;角色体验;自主学习
一、案例思路
新课程改革要求我们在基础教育阶段一方面担负着培养学生实现自我“可持续性发展”的意识与能力的重任,另一方面又要切实减轻学生过重的负担。如何变抽象复杂的书本知识为生动丰富的感性材料,创造快乐的学习氛围,使学生放松地学习、放心地思考,激发学生的内在的学习动机,生动活泼地学习,我一直在探索着。使师生关系如沐春风,和谐愉快地教与学是我工作以来一直追求的境界。本节“人体的免疫防线”内容涉及的概念多、名词多,又比较抽象,学生不容易理解。因此,在充分认识教材的特点和学生的认知规律的基础上,力求尽量把抽象的知识形象化和具体化,先从感性的材料入手,然后再上升到理性的高度。
二、课前准备
教师起主导作用,组织学生“人体的免疫防线”情景短剧的表演。每组推荐1~2个学生参加表演。安排学生自己收集资料后合作纂写台词、组织排练,在准备过程中师生共同讨论,形成了如下思路:组成了三个组,围成一个三层的圈。每个组的学生穿同样的衣服,表示他们是同一道免疫防线的,头上戴着表示自己身份的饰物,如有的写着皮肤、呼吸道消化道表面的黏膜;有的写杀菌物质、吞噬细胞;有的写免疫器官、免疫细胞。
三、课堂实录
1.创设情境,导入新课
师:病原体生活在我们的周围,每时每刻都在攻击人的皮肤,试图进入人体。然而,生活在自然环境中的绝大多数人都是健康的。同学们想过原因吗?
生:人体有保护自身的免疫系统。
师:人类在进化和发展的过程中,逐渐形成了多种抵御病菌和有害物质的屏障。
根据同学们现有的生活经验,谁能说出有关免疫的知识呢?
学生七嘴八舌地讨论到:
免疫系统能帮我们阻挡外在病菌的侵害;
有的免疫是生来就有的,有的是人得过病以后才有的;
免疫有的对人体是有利的,有的是有害的,比如器官移植等很难找到匹配的器官,就是免疫惹的祸。
……
师:大家说得非常好,免疫系统由哪些防线组成?它们是怎么保护人体的,大家知道吗?
平时我们自主学习的方法有很多,今天“人体的免疫防线”这部分内容比较抽象,我们一起来尝试一种新的学习的方法――角色扮演体验。请大家在观看他们表演时注意每一个小演员的台词,思考他想告诉我们什么,同时注意思考如下问题:
(投影出问题)
(1)人体的免疫系统有几道防线?
(2)每一道防线在机体的分布有什么特点?分别由哪些器官组成?
(3)说说人体的免疫防线可以分为几类?
2.分角色体验,分组讨论
角色扮演的学生精心准备后隆重登场:
第一道防线的学生:
生1:我是人体表面的皮肤,不但能阻挡或杀死病原体,清扫异物,而且分泌物还有杀菌的作用。
生2:我是人体消化道表面的黏膜。
生3:我是人体呼吸道表面的黏膜。我能分泌溶菌酶等多种杀菌物质,能将病原体溶解和消除。
合:我们共同构成人体的第一道防线,我们的口号:保护人体,责无旁贷。(大家一起举起右手作加油状)
两个表演病原体的学生:我们是存在于人体周围的病原体。
生1:我是空气中无处不在的病菌。
生2:我是水痘病毒,想当年我轻而易举地破坏了人体的防线进入人体使人生病。哈哈,今天我又回来啦。
人体的第一道防线和病原体展开“殊死搏斗”,普通病原体在第一道防线处被轻易地消灭,而水痘病毒在与第一道防线打斗几个回合后突破了第一道防线进入人体内部。
这时,第二道防线的学生跳出来:
生1:我是体液内的杀菌物质,唾液、胃液中的溶菌酶都是我的好兄弟。
生2:我是血液和组织中的吞噬细胞。(做了一个吞吐的动作)
合:我们共同构成了人体的第二道防线,我们的任务,将漏网之鱼消灭彻底!(学生一起做了个“杀”的动作!)
就在第二道防线与水痘病毒斗得不可开交时,第三道防线来了:我们是人体的第三道防线。好小子,当年你使人体生病,现在我可不怕你了,自从你上次来了以后,我就产生了专门对付你的物质,这次你倒送上门来了,看招!(第三道防线将水痘消灭)
师:让我们用掌声感谢小演员们的精心策划和精彩表演,这种积极思考、主动参与的学习态度很好,要发扬下去。
【设计理念】新课程提倡探究性学习、体验学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。这种以儿童经验为基础的在活动中学、在游戏中学的“做中学”在国外非常普遍,在我们国家有所欠缺,这种活动有利于学生生动活泼地学习,非常适合对初中生的教学,能有效地激发学生的学习兴趣,调动学生思维的活跃性,而不是课堂表面的热闹。
师:通过刚刚的讨论学习,我们已经知道了第三道防线是后天获得的特异性免疫功能,你们能用自己的语言概括出来?小组合作试一试。
有一个学生马上就说:老师我想到了一个生活中的例子,如果我被别人骗了100块钱,我第二次就不会被骗了,这就是我在后天形成的免疫,老师,对不对?全班同学哄堂大笑。
师:这位同学很聪明,很善于思考,把理论联系实际,用生活中的例子来解释我们深奥的生物问题,说得有道理。下面我们就从他的“骗局”出发来说说人体是如何识别“骗局”,产生后天的特异性免疫的。
生:(略)
【设计理念】注重培养学生自主学习、合作探究。鼓励学生大胆发言,学生智慧的火花才会迸发;努力培养学生思考的习惯和能力,让学生在思考问题、提出问题、解决问题的过程中体验到成功的喜悦,对他们今后的成长是大有裨益的。
3.小结交流,拓展提高
师:学习知识的目的在于运用知识去解决生活中的实际问题。请同学们说说学了这一课后,对于“如何健康的生活”,你有些什么建议呢?
学生讨论激烈,并且动手制作“心”型图片,充分表达本组同学的意见。
【设计理念】不但动脑,而且动手动口,学生的个性和特长得到充分发挥。真正让学习过程成为积极主动、生动活泼地探索知识、提升能力、相互合作、自我教育的过程。
学生有的抢先站起来讲,将所学内容延伸到健康教育中,学生提出了很多措施,形成健康文明的习惯,自己教育了自己。同时送出健康祝福,教室里情意绵绵。教师适时引导,让学生回去后把今天送出的祝福传递给自己身边的每一个亲人、每一位朋友。教育引导学生增强社会责任感,努力使我们民族的健康水平得到提升,构建美好和谐的社会。
下课铃声响了,同学们情趣不减,意犹未尽。
四、教学反思
从以上课堂教学看,学生学得积极而主动,经历了理解、发现、创新的过程,给了学生充分探究和有效学习的机会,既解决了问题,又在解决问题的过程中培养了思维的创造性。从课堂的气氛和课后所反馈的信息看,可以说,这是一节比较成功的学生自主学习的体验课。其成功的关键在于充分发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体地位,引导得法、开放得体,学生既轻松又充实。本节内容教材只安排了两个图片,按传统的教学进行,教师分析、讲解,对初中生来说也不易理解,学生会过目就忘,印象不深。教师这样让学生通过模拟活动自主学习,使抽象的概念变得生动而形象地呈现在学生面前。在与学生自由自在的交谈、无拘无束的讨论中,可以得到很多启发。不同见解、不同观点相互碰撞,相互点燃,学生自身的“亲历―体验―感悟―交流―提升”,使教与学融合在一起。这样把新课程的理念如春雨细无声地渗透到教学的各个环节,使教材活起来,使学生动起来,有效地完成了本课的教学目标。
参考文献:
大学平面设计的教学重点应放在学生的思维创新上,对于大学教育培养实用型人才的教学目标提出了更高的要求。以下根据大学平面设计教学的实践经验,提出几点教学创新举措。
(一)教学内容的积极更新在教学过程中,教师应以学生的兴趣与特点为基础来规划教学内容,可以某一知识模块为依据设置限定的多项具体条件,或是教师设计出方式、性质、课题等要素后,交由学生根据自己的兴趣选择媒介、方法以及题材等。课题既可以体现为某专题内容,也可以涉及多门课程,或是从单个内容向相关知识内容深化,也可以是独立的作业内容及方式,比如色彩与材料、移动形象语言、色彩与结构、形态与元素等。也就是说,教师应合理、科学地整合原课程知识点,并开展具备可操作性的课程教学设计。
(二)教学手段及方式的创新学生进入大学以后,他们以前的学习经验已经相对丰富,并已经形成了自己的看法与观点。而平面设计应从开阔的视野中找到切入点,并在设计意识中得到体现。因此所设计的教学课题应是多样、多维、多元的,为使学生从形式语言、艺术作品、主观意象、客观对象中得到启发、借鉴,进而激发学习兴趣与热情,教师应从以下几方面对教学手段及方式进行创新。1、情境接触。在教学过程中,尽可能地让学生对情境进行接触,从而培养学生发现问题、设计方案的能力与想像力。比如在教学时,多利用国内外平面设计的优秀案例供学生分析研究,或是知名企业标志案例、形象策划等,让学生在大量的情境接触中积极经验,增强并培养学生创造的勇气与信心。教师应合理设计问题情境并营造宽松民主的氛围,使学生的创新能力、意识得到培养、创造性思维得到训练,挖掘创造的潜力。2、引导帮助。教师在平面设计的教学过程中应起到引导者的作用,指导、帮助学生发现并掌握设计创新思维的方法。在社会、大学共同参与的教学过程中,学生间、师生间,在不断讨论与练习中产生的新内容就是创新的结果。如在设计产品广告时,教师就能够引导学生利用各种方法将产品或主题的独特特点强调出来,同时鲜明地将它表现出来,随后把这些特点设计在画面主要部位或对其加以烘托,从而使受众能够在接触到画面的刹那就感受到设计者想要表达的意图,并对其发生视觉兴趣与注意力,最终实现刺激受众消费欲望的目标。
(三)树立创新理念,强化创新认识平面设计的特点之一就是具有很强的实践性,同时它与实际生活又有着密切的联系。现代平面设计教学应让学生能够树立起一种时代的紧迫感,让学生清醒地认识到社会职场的形势,从而保持对新知识的求知欲,并从中养成自己分析问题、获取知识、处理问题、激发创意的能力。因此,大学平面设计教学中,应更多地开展丰富的社会实践活动,鼓励学生积极参与到各类社会实践活动中去,活跃思想,有选择、自由地探索、追求新知识,并对自身的思维方式进行有效训练,不仅让学生能够自动树立专业学习观念,而且根据社会的实际需求适时改善与调整自身的定位与认识,真正为社会培养出实用型的人才。
(四)创造实践教学的推进专业课程与基础课程组成了现代平面设计课程,而要对平面设计教学进行创新,就要改变以往专业课与基础课脱节的问题,真正使基础课程成为专业课程的基石,突破基础课程传统的狭隘教学理念。艺术设计是多变的、灵活的,在教学过程中不应拘于一格,而应遵循理论-实践-具体实践的科学过程,教师应在正常教学任务完成的同时,服务于实践与研究,从而为教学创新提供验证与理论指导。从实际出发,结合社会的实际需求,适当调整理论教学内容与手段,将实用性切实突出。比如在分析图例的思维创意与设计思路时,教师应引导学生利用各类多媒体制图软件来实现自我实践,不仅培养了学生思维创意分析的能力,而且加强了师生间的沟通与交流,使学生充分认识到思维创意的多样化特点,避免出现呆板教学的弊端。
二、结语
关键词:平面构成;美术教学
初中美术教学中的平面构成,主要是对艺术思维的训练,它不仅能培养学生善于发现美,正确审视美,创造美的能力,还能让学生初步了解艺术创造中一般的艺术思维规律、形式表现规律和艺术的基本表现语言。如果教学得法,更能使学生产生浓厚的兴趣,在学习的过程中起到激发学生丰富的想象力、敏锐的观察力、高效的记忆力,引导学生的创新意识,从而培养和提高其创造能力。
爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。积极的思维和良好的效率往往建立在浓厚的兴趣之上。为了让学生在课堂上始终保持浓厚的兴趣与高昂的情绪,在教学中我注意了以下几个环节。
一、利用直观有趣图形,利用学生自创作品,激发学习的兴趣。
平面构成是一门非常重要的设计基础课,它是将点、线、面等造型要素按照一定的构成原则和构成形式造成具有装饰美的画面。根据中学生年龄特征,直观的图形可以引起学生的注意,激发他们学习的兴趣。在平面构成—基本要素一课的教学中,为了让学生掌握什么是基本型,首先我充分利用了直观、有趣的图形来激起他们的好奇心,从而激发学生的学习兴趣。
基本型——指一组重复或彼此有关连的图形中的基本单位。点、线、面作为造型要素可以构成各种形态的基本型,方形和圆形这两种最原始的形,他们可以变化出矩形、椭圆形、月牙形等甚至更复杂的图形。
为了引起学生的注意,能让学生顺利进入本课学习,我准备了一些硬纸片剪成的方形和圆形这两种基本图形,然后在投影仪上演示,当方形和圆形出现在投影屏幕上时,学生并未意识到其它图形的存在,但当我把方形、圆形或折叠、或相加的图形出现在屏幕上,经过两三个图形后,学生潜意识中已有的基本图形开始联想起来,有的说可以这么加,成什么形,有的说可以那么减,成什么形,还有的说可以先加后减,成什么形等等。大部分学生认为,这些基本图形都是他们知道的,只不过没想到这些形都是由方形和圆形演变出来的。他们觉得基本形的构成有点类似于孩童时代的拼图游戏,童心未灭的中学生只要觉得有趣的事便是他们想做的事。
在初步了解了什么是基本形之后,就要进一步了解基本形的图形与空间变化的关系。形与空间的关系实际就是图与底的关系,一般情况下,黑色为图,白色为底,但有时也会产生正负形。所以直观的图形容易引起学生的注意,那么有趣的图形则更能激发其学习的兴趣,并把注意力引向和集中于教学内容。
在激发起兴趣的同时,为了提高增强学生的记忆力,在讲解相切形和联合形时,我没有直接出示图形,而是让学生运用相切形与联合形的概念,来回忆刚才他们见到的和想到的基本形中,那些是相切构成的,那些是联合构成的。知识的掌握需要复习,而回忆则是一种巩固知识的有效手段。因为是刚刚见过的,所以学生们轻而易举的就说出了哪些是相切形,哪些是联合形,并且,由于他们丰富的想象与联想,还发现了有的形既不是相切形也是联合形,而是它们的综合形。只要学生们说出来,我就在投影仪上展现出来,并且给予归类。学生们通过自己的努力得出了答案,而且在探索答案的时候情绪一直处于兴奋状态,这样记忆的效力也就提高了,浓厚的学习兴趣,为创新意识作了良好的铺垫。
教师提供的直观、有趣的图形能激发起学生的学习兴趣,而让学生一起来评析欣赏自己的作品,会产生更强烈、更浓厚的学习兴趣。在平面构成形式与方法中的渐变构成教学过程中,我就尝试了这一点,收到了良好的效果。
渐变——是通过基本形和骨骼有规律的、有秩序的变动,包括他们的位置、方向、形状、大小、色彩等的逐渐变化。它有极强的节奏性,富于律动的形式美。
在已经学习过重复构成后,再学习渐变构成时,我准备了一些重复构成练习中的学生优秀作业。当一张张整体统一、形式美观的学生作品展现在同学们面前时,他们为之惊叹,想不到一个箭头、一棵小树、一把雨伞、几个圆形或方形居然在同学手中会变成如此美丽的画面。因为是自己动手创作,就觉得特别好,成就感增强了自信心,自信心高涨了对新知识学习的兴趣,,学生们甚至有了要让自己的作品超过教科书上录用的作品的想法。
为了让不同层次的学生都能完成一张渐变构成作业,我出了三个题目:
(1)参照课本上渐变构成图形,临摹一张简便构成;
(2)根据课本作业要求,用1/2等分递减法设计渐变骨骼,然后设计一基本图形代入,制作一张渐变构成;
(3)根据渐变定义,设计两个形之间个渐变构成。学生可根据自己的特点,任选一题。
这时候,每一个学生都找到了自己感兴趣的题目,因为是自己想做的,所以做起来就特别认真。出乎意料的是,好多学生选了第三题,这个题目是有难度的,没想到,初二的学生居然轻而易举的做成了好多类似作品。有的把椅子变成了鸭子;有的把小丑变成了窗户;有的把嘴巴变成了拱桥;还有的把蝴蝶变成了斑马、飞机变成了小兔、房子变成了汽车等等。最让我感到惊奇的是,一个平时看见画画就头痛的男生,竟把一个人变成了卡车等等。这些学生自己创造的作品,又在下一节课发射构成中激起了学生浓厚的兴趣,创作出了一批很强动感、具有强烈视觉效果和力动美感的作品。并且,这种激情一直影响到下一单元,标志设计和手提袋的设计。
中学平面构成设计教学,分为抽象图案设计,具象图案设计和使用美术设计等几大块,教材中安排的设计课有由易到难,由浅到深,循序渐进的教学过程,平面构成是最基本的设计方法。
教学目标:
1.探索、理解、掌握平行四边形的面积公式。
2.能利用平行四边形的面积公式进行计算。
3.在探索知识的过程中,培养学生的合作意识和多向思维的能力。
教学过程:
一、创设情境,引入新课
师:请看大屏幕,这是我们校园里的两个长方形花坛和平行四边形花坛,你会计算哪个花坛的面积?
生:长方形花坛的面积=长×宽。
师:那平行四边形花坛的面积怎么计算呢?这就是我们今天要探究的新知。(板书课题:平行四边形的面积)
二、引发猜想,探究新知
师:一切伟大的发现都是从猜想开始的。请同学们拿出学具中的1号平行四边形,猜想并找出一种你认为正确的方法来计算它的面积。需要的数据自己动手测量,数据取整厘米数,最接近几厘米就取几厘米。(生动手操作,师巡视)
师:好,大部分同学已经完成了,谁来讲解一下你的方法?讲解的同学要先说出自己都用到了哪些数据,用什么方法计算的,最后的结果是多少。
生1:我测量出这个平行四边形的底边是15厘米,旁边的邻边长10厘米,所以用(15+10)×2=50(平方厘米)求出平行四边形的面积。
生2:我和他一样量出两个邻边的长度,然后通过15×10=150(平方厘米)求出平行四边形的面积。
师:你们动脑思考并敢于大胆发言,真棒!谁还有不同的方法?
生3:我先画一条平行四边形的高,然后沿着高把一边的三角形剪下来拼到另外一边,拼成了一个长方形,然后量出长方形的长是15厘米,宽是8厘米,用长方形面积计算公式进行计算,求出平行四边形的面积为15×8=120(平方厘米)。
三、提问质疑,操作验证
师:我们先来看第一种方案,他的这种方法其实求的是——(周长)实际上,这里要求的是平行四边形的面积。虽然这个同学没有得出正确的结果,但是他的大胆发言已经很棒了。下面,请想出第二种方法的同学给大家讲解一下。
生2:因为长方形是特殊的平行四边形,长方形的面积是长乘宽,所以我认为平行四边形的面积应该是底乘邻边。
师:听起来好像很有道理,但数学学习是严谨的,我们一起来验证一下,好吗?假如他的方法是正确的,那平行四边形两个邻边的数字不变,它的面积会变吗?
生:不会。
师:请看老师手中的教具,认真观察。(师拉动教具)它邻边的长短变了吗?面积呢?
生:邻边的长短没变,面积变了。
师:那刚才这位同学的方法是不是就不能成立了?(是)现在就剩下最后一种方法了,请想出这个方法的同学上讲台来给大家讲讲理由,看看能不能证明你是正确的。
生3:我先画一条平行四边形的高,然后沿着高把一边的三角形剪下来拼到另外一边,拼成了一个长方形。因为拼成长方形后面积没有变,所以算出拼成的长方形面积就是原平行四边形的面积。
师:他的讲解真是太精彩了,大家把掌声送给他!如果都能运用这个方法将各种各样的平行四边形转变成长方形,那就能证明这个同学的方法是正确的。现在请同学们拿出学具中的2号平行四边形,举起来看一看,是不是这些平行四边形都能用剪、移、拼的方法变成长方形呢?下面,请同学们拿出剪刀一起来验证吧。
师:谁上来给大家讲解并演示一下你的剪法?(一生上台演示并说过程)有没有和他一样拼成了长方形,但剪法不同的?
生4:我先在平行四边形的中间画一条高,然后剪开移动过来变成了一个长方形。
师:他们都拼成了长方形,那有没有没拼成长方形的?
生5:我从中间这样斜着剪,拼出来的不是长方形。
师:同学们仔细观察一下,他为什么没有拼成?
生6:他没有沿高剪。
四、结合实际,归纳总结
师:现在我们已经可以非常确定以及肯定地说,这位同学的方法是正确的了。我们再来回顾一下刚才剪、移、拼的过程,请看大屏幕。
师:剪、移、拼不是最终的目标,发现这个转化背后的规律才是关键。请同学们认真思考以下的问题:拼成的长方形与原来的平行四边形比较,什么变了,什么没变?拼成的长方形的长和宽分别与原来平行四边形的底和高有什么关系?
生7:形状变了,面积没变。拼成的长方形的长就是原来平行四边形的底,宽就是原来平行四边形的高。
师:根据你们得出的结论,谁能推导出平行四边形的面积计算公式?
生8:平行四边形的面积等于底乘高。
师:前一单元我们学习了用字母表示数,通常用S来表示面积,用a表示底,用h表示高,那么这个公式用字母表示就是——
生9:S=a×h。
师:通常两个字母中间的乘号可以省略不写,这个公式可以直接写成S=ah。请大家打开课本翻到第81页,把中间的平行四边形面积计算公式补充完整。
师:同学们,古代有一位数学家叫刘徽,他也是用“割补”的方法计算出了平行四边形的面积,你们的想法和这位伟大的数学家不谋而合,你们真是太棒了!
五、应用公式,解决问题
师:下面,请同学们用平行四边形的面积公式求出校园里平行四边形花坛的面积。
生:我们需要知道花坛的底和高。
(师出示:花坛的底是6米,高是4米)
师:同学们,其实这道题就是课本第81页的例1,你们通过自己的猜想和验证,推导出了平行四边形的面积公式并解决了实际问题,你们的自主学习能力真让老师高兴。但仅仅会用还不够,还要能熟练运用所学知识解决问题。请看大屏幕(如下图),现在我们就来比一比,看看谁能在两分钟内做完这几道题,熟练运用是我对你们提出的第一个要求。
师:同学们都在规定的时间内准确地完成了这三道,说明你们已经熟练地掌握了平行四边形面积的计算方法。那接下来,你们敢不敢接受更高难度的挑战呢?(出示下图)认真审题是我对你们提出的第二个要求。
师:他们做得对吗?在这道题中,一共有两个高,我们能用这个底边去乘另一个底边上的高吗?为什么?
生10:不能,因为它们不是对应的底和对应的高。
师:那现在有了面积,有了高,你会求图形中对应底边的长度吗?(生答略)
师:同学们,看来你们都是细心的人,没有被题中的多余条件所迷惑,正确地解决了这道题。那接下来的这道题,你们是否还能够出色地完成呢?请看大屏幕(如下图),灵活运用所学知识解决问题,是我对你们提出的第三个要求。
六、课堂总结,内化升华
2 认识版面设计
版面设计又称为版式设计,在预先设定好的有限版面内,运用造型要素和形式原则,根据特定主题与内容的需要,将文字、图片(图形)及色彩等视觉传达信息要素进行有组织、有目的的组合排列的设计行为与过程。简单来说版面设计就是在一定的空间内把视觉元素进行编排位置,更好传递信息为目的的一种设计。
版面设计与视觉传达息息相关,是整个平面设计的灵魂。无论是琳琅满目的商品包装还是广告招贴或海报宣传网页设计等,只要跟信息传递有关都离不开版面做承载。课程的教学通过对版面设计理论概念、形式规律法则的认知,训练掌握版面设计的基本能力,对图形、文字、色彩的处理能力,版面编排的形式能力,以及版面设计制作能力。当今社会是一个信息时代,是一个快节奏的网络时代。人们需要迅速准确的获得大量的信息、提高阅读的快捷性。这就需要人们的版面设计要符合时代的要求,增强阅读的可视性,并让读者在在获得信息的同时得到美的艺术享受。这就需要人们在培养学生的时候既要注重版面的形式又要兼顾实际的运用。
3 版面设计教学现状
虽然版面教学在人们艺术设计教育中有几十年的教学经验的积累,且一些高校也在一些教学方法和内容上有过一定的探索和改进,像南京艺术学院和清华美院就曾经在版面内容训练方面以两种不同的方法,一种是以版面编排的形式训练为主,一种是以主题编排训练为主要内容的教学尝试。以训练版面编排形式为主的版面编排,虽然学生可以轻而易举的做出形式感很强的版面视觉效果,但因为欠缺主题内容的训练,致使学生的学习很盲目。因此,在实际的应用中,如果有图片文字限制时,就会束手无策无从下手。相反的第二种教学方式虽然避免了第一种教学方式的弊端,但这比较依赖于学生的个人能力,是学生自身理解能力与审美能力的体现,而缺乏设计方法论和普遍设计规律方面的探讨,在教学上面不容易把握。由于教学目的不明确以及教学方法不灵活导致学生的学习兴趣低下,最终教学效果不理想。
4 版面计教学方法
针对以上问题笔者在自己的教学中把两种训练方式取长补短有机的结合在一起,合理地应用课程教学的每一个部分。版面设计课程教学结构基本上是按版面设计的概述、版面设计的基本原则(思想性与单一性、艺术性与装饰性、趣味性与独创性、整体性与协调性是版面设计的四大原则)版面设计的基本造型要素、版面设计的形式原理、版面设计的应用六大部分来进行教授的。在进行每一单元的学习时,笔者先调动学生的积极性,然后再针对性的专题练习。比如在讲完版面的基本原则的时候,针对学生对版面还是比较懵懂的状态,直接进行专题训练他们会比较吃力,甚至做不好会打击他们的自信心对后面内容的学习也会失去兴趣。因此,笔者会安排一些他们感兴趣的课题去做,没有过多条框的限制,充分发挥他们的想象空间。比如笔者会出一个他们感兴趣的题目生活中发现美。他们会把生活中自己认为美的东西以视觉的形式展示给你。学生们奇思妙想、创意新颖,版面排版灵活有创意。
通过这样的训练提起了学生的兴趣,并能自主地投入到课程的学习当中,和老师在后续的教学中有很好的互动沟通。
再例如讲到版面设计的构成要素之一点的内容的:①当点居于几何中心时,上下左右空间对称视觉张力均等,即庄重、又呆板;②当居于视觉中心时,有视觉心理的平衡与舒适感;③当点偏左或偏右,产生向心移动趋势,但过于边置也产生离心之动感;④点做上、下边置,有上升、下沉的心理感受。针对所讲授的理论,笔者会让大家做一个我的大学这样一个主题版面排版练习,在作业当中既要体现所教内容又要有主题思想。通过这样的训练学生版面排版的形式感得到了训练,深刻体会相类似元素摆在不同的位置会产生不同的视觉效果的原理又因为有主题限制,这样必然会迫使学生不能单纯的去做形式必须考虑形式与内容的和谐统一。
我的大学这样的主题与每个学生息息相关,学生对这个主题都会有不同的感受,可以从多个角度去诠释这个主题,正常都可以找到感兴趣的点入手,这样学生就可以自发的去深入完成这个课题在实践中深刻体会理论。图3 中,笔者通过点在版面不同位置会产生不同的心理感受,借助灵活的版面排版和色彩的情感运用,很巧妙地表达了作者在大学期间孤独、寂寞、快乐、活力、宁静、高贵、永恒、严肃的多变情感。
后面的课程每一版块的学习基本上都是按以上模式进行教学。在这种寓教于乐的教学中学生受益匪浅,教师的最终教学效果显著,同学们受益匪浅。版面排版表面上看,它是一种关于编排的学问,实际上,它不仅是一种技能,更实现了技术与艺术的高度统一。目的是通过排版使主题突出,信息明确,以艺术美的形式付诸与观者并从中获得美的享受。多彩多姿的形式感在美的形式原理的规范下,通过重复与交错、节奏与韵律、对称与均衡、对比与调和、比例与适度和点、线、面的构成来规划版面。它将理性思维个性化地表现出来是一种具有个人风格和艺术特色的视觉传达方式。在课程教学最后的综合训练阶段,笔者还是会从与他们密切的我的名片设计主题入手,由浅入深,由点到面来训练。同学们要在视觉美里传递出名片的功效。让大家在这个小题目中去深深体会版面设计的内涵,以及形式与内容的和谐统一。版面本身不是目的,重要的还是传递信息,方便阅读。
5 结 语
【关键词】 编译原理;编译器;实验教学;可拆卸
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)06―0111―03
编译系统作为计算机系统最基本的组成部分,已发展成为一门具有完整的理论、方法和技术的计算机学科[1][2]。国内外高校都将“编译原理”列为计算机专业的主要课程,它对提高学生软件设计素养,认识计算机信息处理本质起着重要作用。“编译原理”是门实践性很强的课程,实验是课程教学过程中很重要的一个环节。目前国内的大多数高校在“编译原理”课程的实践环节都是不分授课对象要求学生能上机实现一个小型模型语言的完整编译程序。在只是空洞地学习了一些编译理论与算法并且没有很好掌握的情况下,这对于大部分学生来说都是不可能完成的任务。造成很大部分学生在动手之前就早早放弃了努力,也就不可能达到预定的实验效果。为了解决这个问题,在教学实践中,设计了一个简单的具有高级语言主要特点的模型语言(本文称S语言),设计了该语言的目标代码格式,实现了从源语言到目标代码转化的小型编译器(本文称SMini)的各个模块,给出了模块之间接口的定义。模块是可拆卸的,在实验教学时可根据实际情况要求学生实现S语言编译系统的部分模块,并且实现的模块可以方便地嵌入到SMini中进行测试。本文详细介绍了SMini编译器的系统结构、核心模块的设计方法与实现技术。
一 模型语言
本文设计的模型语言(S语言)的文法用类产生式系统描述如下:
(1) [][]
(2) Const {,};
(3) =
(4) {}
(5) a|b|c| … |z
(6) 0|1|2| … |9
(7) {|}
(8) Var {,};
(9) ||||||ε
(10) =;
(11) [+|-]{}
(12) {}
(13) ||‘(’‘)’
(14) +|-
(15) * |/
(16) if then | if then else
(17)
(18) ==|<=|<|>|>=|<>
(19) while do
(20) begin {;} end
注:产生式中括起的部分表示一个非终结符号,[、]括起的部分表示可选项,{、}括起的部分表示可重复,符号 | 表示“或”。
上述模型语言具有高级程序设计语言的主要特点,也是SMini编译器处理的源语言。
二 系统设计与实现
1 系统结构
整个系统由3个模块构成,包括源程序编辑模块、编译模块和信息输出模块。各个模块又包含若干子模块。系统结构如图1所示。
源程序编辑模块主要实现源程序的 编辑的工作,在主屏幕窗口中可以输入、修改源程序,通过菜单栏可以新建 、打开、保存S语言源代码文件。编译模块完成实际的编译功能,分为4个子步骤:词法分析、语法分析、语义分析、目标代码生成。信息输出模块有两个子模块:错误信息输出和中间结果输出。错误信息输出子模块实时输出编译时刻的错误信息。中间结果输出子模块通过一个窗口来察看编译信息文件,包括词法分析结果,语法分析结果(语法树), 语义分析结果(符号表)和三地址代码。为了屏蔽机器代码的复杂性,SMini采用三地址代码作为目标代码。
2 核心模块设计
(1) 词法分析模块
词法分析模块的主要功能是识别S语言源程序中的记号(Token)。Token的识别由函数getToken来完成。函数getToken每次被调用时从输入缓冲区中读入输入字符序列并识别一个Token。该函数采用基于DFA状态转换图的算法,起始状态为START,结束状态为DONE。每次调用,该函数从起始状态START开始,不断调用getNextChar函数,根据其返回值进行相应的状态转移,一直到当前状态为DONE为止。函数中使用另一个变量save用来指定是否将读入的字符存入全局变量tokenString中。一般来说,构成一个Token的所有有效字符都将被存入tokenString,而空白,注释和将被退回的字符不被存入tokenString。此外,如果编译选项TraceScan被设为真,该函数还将调用函数printToken打印当前Token的有关信息到编译信息文件中,包括行号和Token的类型。
(2) 语法分析模块
语法分析模块的功能是以词法分析程序生成的Token序列作为输入,在分析过程中验证这个Token序列是否符合S语言的文法。若是,则以语法树作为输出;若不是则指明错误,并指出错误的性质和位置。关键问题是建立语法树,这里采用了自顶向下的递归分析法来实现,即为每一条产生式写一个match函数,从顶部(树根)到底部(树叶)来建立语法树。match函数的基本逻辑是根据S语言文法比较实际的Token与预计的Token是否一致,如果一致则取下一个Token,如果不一致则给出错误类型并调用syntaxError函数输出错误。实际的语法树是以为文本形式输出的。语法树中的父子关系由文本行开头的数字序列和嵌套关系来体现。如一个简单语句“while a>0 do a=a-1;”的语法树如图2所示。
图2 语法树的文本输出形式
(3) 语义分析模块
语义分析部分的主要功能是遍历语法分析时建立的语法树,建立符号表并进行简单的类型检查,即判断源程序中语句部分中的变量是否已定义和是否赋值给常量。S语言没有作用域信息,并且所有的变量都是整型,符号表数据结构BucketList设计如下:
typedef struct LineListRec
{ int lineno;
struct LineListRec * next;
} * LineList;
其中:lineno为常量或变量所在的行的行号,next指向下一同类型标识符。
(4) 目标代码生成模块
目标代码生成部分的主要功能是生成与源程序等价的三地址代码。主要函数是CGen::cGen( TreeNode * tree,int snextl)。由于建立语法树时语句和表达式都是FirstK类型的结点,所以它仅检测此类型的节点,并根据不同的分类作相应处理,然后递归调用 自身完成对整个语法树的遍历。例:语句“while a>0 do a=a-1;”对应的三地址代码如图3所示。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
图3 三地址代码序列
3 系统实现与界面设计
SMini在Visual C++集成环境[3]下开发。首先用MFC AppWizard创建工程文件,建立后会自动生成文件:应用程序:CsminiApp类,框架:CmainFrame类,文档:CsminiDoc类,视窗:CsminiView类,对话框有关的CaboutDlg类,还包括了一些在主框架中的初始化工具条的工作,在此基础上实现具体的功能与界面。软件界面采用单文档构架,拆分窗口视图,界面主要分为五个部分:菜单栏、工具栏、编辑区、信息输出区和状态栏。操作方法与目前流行的编译器相似,可通过窗口实现源程序的编辑、修改、编译与信息察看。系统主界面如图4所示。
图4 系统界面
三 结束语
“编译原理”课程是计算机科学与技术专业的主干必修课,也是软件工程专业的重要专业基础课。实验教学是“编译原理”课程教学的重要环节也是薄弱环节,通过开发辅助实验教学系统提高课程实验教学的效果具有现实意义。设计开发了一个简单模型语言的可拆卸编译器,可辅助课程实践环节的教学,解决了以往由于设计一个完整的编译器难度与工作量太大,造成实验效果不好的弊端。该系统还可提高教师验收学生实验成果的效率,在实际的教学过程中已取得了较好的效果。
参考文献
[1] Alfred V Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D Ullman. Compilers:Principles,Techniques,and Tools[M].北京:人民邮电出版社,2002:1-24.
[2] 张素琴,吕映芝,蒋维杜等.编译原理(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2005:1-11.
[3] 朱磊,周彬.Windows下的C/C++高级编程[M].北京:人民邮电出版社,2002:1-120.
Dismountable Mini Compiler Design for Experiment Teaching
CHEN Zhi-qun WANG Xiao-hua
(Institute of Computer Application Technology, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, Zhejiang, 310018, China)
Abstract: Compiler principle is one of the important specialized courses in the computer science, requiring highly both in theory and practice, and it occupy the essential position in the computer's teaching system. SMini- a dismountable mini compiler for experiment teaching of compiler principle is implemented. This paper introduces the system architecture, design method and implementation technology of SMini.