“微機原理與匯編語言”課程教學范式改革的思考

王穎鋒 焦銳麗 胡慧敏 趙靜玉

[摘 要]“微機原理與匯編語言”是學習硬件課程的基礎之一，在計算機專業課程體系中有著重要作用，而該課程的教學效果和教學質量尚存在不足。本文對“微機原理與匯編語言”課程教學范式改革內容、改革要達到的目標、需要解決的關鍵問題、實施方案和實施方法都提出了建設性意見，不僅可以指導“微機原理與匯編語言”課程教學范式改革的實施，也對其他課程的建設有著借鑒意義。

[關鍵詞]微機原理;匯編語言;教學改革;教學范式

[中圖分類號] G642 ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2021） 12-0100-02

“微機原理與匯編語言”這門課程要求既要掌握微機原理的知識又要掌握匯編語言的技能。[1，2]這里既涉及掌握計算機的基本硬件知識，又涉及在熟悉硬件知識基礎上的匯編程序設計。它是學習后續課程的基礎，也是前面電子技術、邏輯設計的延續，也是鍛煉編程思維的重要階梯。然而由于課時的壓縮、內容的繁雜瑣碎，加上這門課程本身前后知識的連貫性，導致很多初學者將它列為計算機類比較難學的課程之一。[3，4]如何有效地提高該門課程的教學效果，一直是廣大教育界人士重點關注的問題，可以借鑒微機原理、匯編語言的教學范式的成功經驗，并根據這門課程的特色，探索適合該課程的教學改革范式。

一、改革的內容

（一）優化教學內容和順序

“微機原理與匯編語言”主要內容包括：微型計算機概述，計算機中地址的表示方法、80X86系列微型計算機的體系結構、指令系統和尋址方式、匯編語言程序設計、存儲器、輸入/輸出系統、中斷。內容瑣碎而又前后關聯。而我校在該門課程的規劃上對理論課時進行了壓縮。長期使用的微機原理與匯編語言教材和參考教材存在一些疏漏，教學內容中在硬件知識方面已經稍顯陳舊，已經跟不上現有計算機的發展步伐。所以在教授教學大綱規定的內容的同時，應該不斷引入現有計算機的結構、功能和特點，在制訂新的教學大綱時應將比較前沿的計算機硬件知識引進到教學內容中，并刪除一些已經過時的知識。適當增加多線程、多核、共享存儲和分級存儲方面的內容，也要引進一些更前沿的知識 （包括光子計算、生物計算機、細胞計算機原理，等等）來擴充教學內容，拓寬學生視野。另外因為實驗課時較少，而理論內容較實驗內容滯后，所以需要根據課程內容的獨立性和銜接性，調整教學內容的順序，以便實現兩者的同步。

（二）改革教學方法和手段

“微機原理與匯編語言”的教學應根據教學內容和課程特點設計合理的教學方法，綜合運用多種教學方法對課程進行教授。有些知識以直觀的操作方式演示更容易理解和識記，穿插一定的操作于理論中，便于學生通過觀察教師的操作過程和結果，總結規律，培養學生的觀察分析能力。對于PPT應該采用動態和靜態相結合的方式，根據教學內容的特點采取不同展現方式，這樣做既可以調動學生學習的積極主動性，又能使課程變得形象生動，提高教學效率。將一個章節的部分內容拿出來讓學生分組輪流講解。為了激發學生的熱情，可以將章節講解納入平時成績。這樣學生就會認真準備相關知識，通過準備課程深入理解相關知識，同時也訓練了他們授課技能、制作PPT的水平。將板書作為多媒體教學的補充。特別是一些數值計算問題，板書可以使學生一邊思考計算規則，一邊和教師一起計算，并能夠輕松記住一些容易出錯的地方，從而在以后遇到類似問題就能有效避免。教學中，往往在新知識的學習中會涉及一些舊知識。這時教師就可以適時地將舊知識復習，既加深了對舊知識的記憶，又為學生學習新知識奠定了基礎。

（三）改革課程實驗

實驗指導書應進一步改革，使每個實驗都有相應的原理、內容、方法和手段的介紹，讓學生給出實驗步驟、分析。為了彌補實驗課時的不足，應該將實驗內容劃分為課內實驗和課后實驗。實驗內容設計應遵循學生由易到難、循序漸進的認知規律，并聯系實際應用，從實例程序調試入手，到最后培養學生具有復雜綜合程序的設計能力。通過強化技能訓練，培養學生的實際動手能力、理論聯系實際能力。在實驗內容上涵蓋驗證型、設計型、綜合型、開放型等實驗方式。

（四）調整課程考核方式

按照學校、本課程、考核目標的要求，使用多種綜合方式對學生進行考核。例如根據學生出勤情況、課堂表現情況、課后作業完成情況、實驗操作情況和考試成績等來完成對學生的課程考核。改變傳統的考試方式，通過準備題庫、隨機組卷發放電子試卷以進行在線測試和在線考試，借助泛雅網絡課程平臺完成期末考試工作。每年的試卷可以由題庫中的內容自動生成，完成自動組卷，形式靈活、難易適中。而且由于客觀題由系統自動打分，可以避免閱卷的疏漏，也避免了漏題、抄襲、作弊、打錯分等問題。

二、教學范式改革要達成的目標

做好課程的銜接，建立規范完善的課件以及教案、實驗指導書、資料、微課視頻等資料。完善“微機原理與匯編語言”所需要的教學實驗箱，根據當前主流計算機操作系統升級相應的實驗軟件。在實驗內容上側重設計型、綜合型、開放型等實驗方式，以提高學生的實驗操作能力、理論結合實際的能力，從而打下堅實的軟硬件基礎。

完善泛雅教學平臺上的資源，學生和教師以此平臺為輔助，展開有效的授課和學習。特別是以此平臺為工具進行在線測試和在線考試。進一步建設相應MOOC資源、培訓優秀名師，加強團隊建設。通過課程教學范式的探索性實施，實現教學與科研的有機結合，人才培養與學科建設的有機結合。學生有機會參與教學和科研工作，接觸先進科技知識，形成開闊的知識視野，在教學過程中通過優化課程結構建立一種基于研究探索的學習模式，教師通過教學范式的實施形成先進教育理念與優秀教學成果，并力爭申請省級甚至國家級相應教改項目。

三、需要解決的關鍵問題

（一）教學內容的調整和補充

為了在有限的課時能達到預期的教學效果，做到教學和實驗的有效銜接，這就需要調整教學內容的前后順序。另外，為了將比較前沿的計算機硬件知識引進到教學內容中，而有些過時的知識或者相對于現代計算機的發展是錯誤的內容就需要刪除。解決這一問題的關鍵是合理的教材及配套教案、課件。而目前所使用的和流行的教材都不能滿足這一要求，應全力做好課程教材、教案、課件等資料的編撰，整理、優化工作。

（二）探索以研究為本的學習模式

為學生提供探索知識的寬松環境，提供研究問題的時間和空間，激發創新的欲望，以學生為主體，注重學生素質的培養。通過教學活動，完成專業能力的培養。提高學生的專業素質，使其能將所學的理論知識用于實際問題的求解，學會發現問題，解決問題，培養團隊協作精神，在實踐中獲得興趣，引導學生參與到教學和科研活動中。

（三）微泛雅網絡平臺的充分利用

該平臺提供了來自全國各地高校的名師視頻課程、網絡精品共享課程，以及與課程相關的電子圖書、期刊、論文、視頻講座、課程知識點、微視頻、圖片素材、動畫、課件等課程教學資源。這需要團隊成員認真學習，并根據本課程的特點和需要建立健全我們自己的泛雅網絡平臺資源。

（四）根據課程特點和內容選擇教學方法

在教學過程當中不應拘泥于一種教學方法，而應該把幾種教學方法結合到一起實施到課堂中。操作演示法、多媒體演示法、教學體驗法、傳統板書法和滲透教學法等方法應根據課程內容、實施效果靈活選擇和綜合使用。

四、制訂實施方案

學習其他課程教學范式改革的成功經驗，并借鑒其他學校該門課程的方案，制定總體的微機原理與匯編語言教學范式改革思路和方案，以及制訂出符合我校實際情況而又著實有效的課程教學范式具體實施方案。在課程改革推進過程中，通過觀摩學習、專家研討、同行評價、學生課堂教學反饋及教學和實驗效果，及時調整及完善教學和實驗的實施方案。在教學范式實施過程中，及時總結經驗，發表相關的教學改革論文。通過教學范式改革，激發學生學習興趣，提高學生的專業素質，培養團隊協作精神。并組織學生參加一些全國大學生計算機大賽、河南省計算機大賽等類似的競賽活動，使學生在實戰中提高能力，加深對知識的理解。

五、優化實施方法

“微機原理與匯編語言”是一門軟硬件結合的課程，兼具理論性和實用性。課程在完整系統地介紹微型計算機的基本原理的同時，也要介紹在熟悉硬件知識基礎上的匯編程序設計，教學內容與計算機組成原理和單片機有著密切聯系。因此在教學和實驗中需要滲透它們之間的聯系。在本課程教學范式制定實施過程中，根據教學內容和課程特點，綜合使用多種教學方法，并嘗試開拓新的教學方法。例如采用虛擬機模擬計算機的結構進行展示和驗證實驗的教學方法、開放式辯論教學方法。根據課程的內容和特點采用混合式的教學方法來教授學生，以達到激發學生興趣、調動研究創新的熱情、取得良好教學效果的目的。

以提高“微機原理與匯編語言”課程的教學效果和教學質量為出發點，本文就該門課程的教學范式改革深入研究，確定了改革的內容，明確了改革的目標，指出需要解決的關鍵問題，并提出了實施方法和實施方案。這對“微機原理與匯編語言”課程的建設和發展有著重要的推動作用，也對相關研究工作的開展具有重要的指導價值。

參考文獻：

[1]鄭易.微機原理與匯編語言教學方法探索[J].課程教育研究，2018（14）：228-229.

[2]程宏斌，孫霞，梁偉.匯編語言與微機原理研究性課程教學設計[J].電腦知識與技術，2016，12（07）：100-101.

[3]孟銳.“微機原理與匯編語言”教學改革的探索[J].計算機時代，2015（05）：64-65.

[4]程宏斌.基于應用型人才培養目標的匯編語言與微機原理課程改革[J].電腦知識與技術，2014，10（25）：5917-5918.

（責任編輯： 杜家和）