Методика спільного використання засобів автоматизації лексичного та синтаксичного аналізу в процесі навчання теорії програмування майбутніх учителів інформатики

Abstract

Цілі дослідження: розробити методику спільного використання засобів автоматизації лексичного та синтаксичного аналізу lex та yacc у процесі навчання теорії програмування на основі функціональної парадигми. Завдання дослідження: визначити місце і роль синтаксичного аналізу у формуванні професійних інформатичних компетентностей майбутніх учителів інформатики; визначити засоби автоматизації розробки компіляторів у навчанні теорії програмування; розробити основні компоненти методики спільного використання засобів автоматизації лексичного та синтаксичного аналізу в процесі навчання теорії програмування майбутніх учителів інформатики. Об’єкт дослідження: навчання теорії програмування майбутніх учителів інформатики. Предмет дослідження: використання засобів автоматизації лексичного та синтаксичного аналізу в процесі навчання теорії програмування майбутніх учителів інформатики. Використані методи дослідження: аналіз наукових публікацій, самоаналіз досвіду роботи, проектування методики. Результати дослідження. Визначено місце і роль синтаксичного аналізу у формуванні професійних інформатичних компетентностей майбутніх учителів інформатики. Виокремлені засоби автоматизації лексичного (lex) та синтаксичного (yacc) аналізу, інваріантні до використовуваної мови програмування. Показано доцільність використання мов функціонального програмування Scheme та SML для навчання методів розробки компіляторів у курсі теорії програмування. На прикладі діалекту MosML проілюстровано основні компоненти методики спільного використання засобів автоматизації лексичного та синтаксичного аналізу в процесі навчання теорії програмування майбутніх учителів інформатики. Основні висновки і рекомендації: 1) розглянутий приклад розширеного калькулятора може бути доопрацьований шляхом зміни граматики, зокрема – для уведення умовних та циклічних конструкцій; 2) запропонована схема може бути застосована для реалізації інтерпретатора будь-якої формальної мови з довільним способом типізації – доцільними навчальними прикладами будуть підмножини процедурних мов Basic та C й функціональних Scheme та SML: за умови додавання фази генерації машинного коду це надає можливість продемонструвати повний цикл розробки компілятора мови програмування. Research goals: to develop a methodic of joint using the tools of automation of lexical (lex) and parsing (yacc) analysis in the process of teaching the programming theory based on a functional paradigm. Research objectives: to determine the place and role of parsing analysis in the formation of professional informatics competences of future informatics teachers; to define tools of compilers development automation in teaching the programming theory; to develop the main components of the methodic of joint using the tools of automation of lexical and parsing analysis in the process of teaching the programming theory of future informatics teachers. Object of research: teaching the programming theory of future informatics teachers. Subject of research: the use of the tools of automation of lexical and parsing analysis in the process of teaching the programming theory of future informatics teachers. Research methods used: analysis of scientific publications, self-analysis of work experience, methodic design. Results of the research. The place and role of parsing analysis in formation of professional informatics competences of future informatics teachers is determined. Separated automation tools for lexical (lex) and syntax (yacc) analysis invariant to the programming language used. The expediency of using functional programming languages Scheme and SML is shown for learning how to develop compilers in the course of programming theory. The example of the MosML dialect illustrates the main components of the methodic of joint using the tools of automation of lexical and parsing analysis in the process of teaching the programming theory of future informatics teachers. The main conclusions and recommendations: 1) the considered example of the expanded calculator can be refined by changing the grammar, in particular – for the introduction of conditional and cyclic constructions; 2) the proposed scheme can be used to implement the interpreter of any formal language with an arbitrary typing method – the appropriate examples of study will be subsets of procedural languages Basic and C and functional languages Scheme and SML: provided the addition of the machine code generation phase, this provides an opportunity to demonstrate the full development cycle for programming language compiler.