王穎鋒 焦銳麗 胡慧敏 趙靜玉

[摘 要]“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”是學(xué)習(xí)硬件課程的基礎(chǔ)之一，在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系中有著重要作用，而該課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量尚存在不足。本文對(duì)“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”課程教學(xué)范式改革內(nèi)容、改革要達(dá)到的目標(biāo)、需要解決的關(guān)鍵問題、實(shí)施方案和實(shí)施方法都提出了建設(shè)性意見，不僅可以指導(dǎo)“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”課程教學(xué)范式改革的實(shí)施，也對(duì)其他課程的建設(shè)有著借鑒意義。

[關(guān)鍵詞]微機(jī)原理;匯編語(yǔ)言;教學(xué)改革;教學(xué)范式

[中圖分類號(hào)] G642 ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1008-2549（2021） 12-0100-02

“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”這門課程要求既要掌握微機(jī)原理的知識(shí)又要掌握匯編語(yǔ)言的技能。[1，2]這里既涉及掌握計(jì)算機(jī)的基本硬件知識(shí)，又涉及在熟悉硬件知識(shí)基礎(chǔ)上的匯編程序設(shè)計(jì)。它是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的基礎(chǔ)，也是前面電子技術(shù)、邏輯設(shè)計(jì)的延續(xù)，也是鍛煉編程思維的重要階梯。然而由于課時(shí)的壓縮、內(nèi)容的繁雜瑣碎，加上這門課程本身前后知識(shí)的連貫性，導(dǎo)致很多初學(xué)者將它列為計(jì)算機(jī)類比較難學(xué)的課程之一。[3，4]如何有效地提高該門課程的教學(xué)效果，一直是廣大教育界人士重點(diǎn)關(guān)注的問題，可以借鑒微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言的教學(xué)范式的成功經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)這門課程的特色，探索適合該課程的教學(xué)改革范式。

一、改革的內(nèi)容

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和順序

“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”主要內(nèi)容包括：微型計(jì)算機(jī)概述，計(jì)算機(jī)中地址的表示方法、80X86系列微型計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和尋址方式、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出系統(tǒng)、中斷。內(nèi)容瑣碎而又前后關(guān)聯(lián)。而我校在該門課程的規(guī)劃上對(duì)理論課時(shí)進(jìn)行了壓縮。長(zhǎng)期使用的微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言教材和參考教材存在一些疏漏，教學(xué)內(nèi)容中在硬件知識(shí)方面已經(jīng)稍顯陳舊，已經(jīng)跟不上現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的發(fā)展步伐。所以在教授教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容的同時(shí)，應(yīng)該不斷引入現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)、功能和特點(diǎn)，在制訂新的教學(xué)大綱時(shí)應(yīng)將比較前沿的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)引進(jìn)到教學(xué)內(nèi)容中，并刪除一些已經(jīng)過時(shí)的知識(shí)。適當(dāng)增加多線程、多核、共享存儲(chǔ)和分級(jí)存儲(chǔ)方面的內(nèi)容，也要引進(jìn)一些更前沿的知識(shí) （包括光子計(jì)算、生物計(jì)算機(jī)、細(xì)胞計(jì)算機(jī)原理，等等）來擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生視野。另外因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課時(shí)較少，而理論內(nèi)容較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容滯后，所以需要根據(jù)課程內(nèi)容的獨(dú)立性和銜接性，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的順序，以便實(shí)現(xiàn)兩者的同步。

（二）改革教學(xué)方法和手段

“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”的教學(xué)應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的教學(xué)方法，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法對(duì)課程進(jìn)行教授。有些知識(shí)以直觀的操作方式演示更容易理解和識(shí)記，穿插一定的操作于理論中，便于學(xué)生通過觀察教師的操作過程和結(jié)果，總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力。對(duì)于PPT應(yīng)該采用動(dòng)態(tài)和靜態(tài)相結(jié)合的方式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)采取不同展現(xiàn)方式，這樣做既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，又能使課程變得形象生動(dòng)，提高教學(xué)效率。將一個(gè)章節(jié)的部分內(nèi)容拿出來讓學(xué)生分組輪流講解。為了激發(fā)學(xué)生的熱情，可以將章節(jié)講解納入平時(shí)成績(jī)。這樣學(xué)生就會(huì)認(rèn)真準(zhǔn)備相關(guān)知識(shí)，通過準(zhǔn)備課程深入理解相關(guān)知識(shí)，同時(shí)也訓(xùn)練了他們授課技能、制作PPT的水平。將板書作為多媒體教學(xué)的補(bǔ)充。特別是一些數(shù)值計(jì)算問題，板書可以使學(xué)生一邊思考計(jì)算規(guī)則，一邊和教師一起計(jì)算，并能夠輕松記住一些容易出錯(cuò)的地方，從而在以后遇到類似問題就能有效避免。教學(xué)中，往往在新知識(shí)的學(xué)習(xí)中會(huì)涉及一些舊知識(shí)。這時(shí)教師就可以適時(shí)地將舊知識(shí)復(fù)習(xí)，既加深了對(duì)舊知識(shí)的記憶，又為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。

（三）改革課程實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書應(yīng)進(jìn)一步改革，使每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有相應(yīng)的原理、內(nèi)容、方法和手段的介紹，讓學(xué)生給出實(shí)驗(yàn)步驟、分析。為了彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的不足，應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課后實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)遵循學(xué)生由易到難、循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律，并聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，從實(shí)例程序調(diào)試入手，到最后培養(yǎng)學(xué)生具有復(fù)雜綜合程序的設(shè)計(jì)能力。通過強(qiáng)化技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上涵蓋驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型、開放型等實(shí)驗(yàn)方式。

（四）調(diào)整課程考核方式

按照學(xué)校、本課程、考核目標(biāo)的要求，使用多種綜合方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。例如根據(jù)學(xué)生出勤情況、課堂表現(xiàn)情況、課后作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)操作情況和考試成績(jī)等來完成對(duì)學(xué)生的課程考核。改變傳統(tǒng)的考試方式，通過準(zhǔn)備題庫(kù)、隨機(jī)組卷發(fā)放電子試卷以進(jìn)行在線測(cè)試和在線考試，借助泛雅網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)完成期末考試工作。每年的試卷可以由題庫(kù)中的內(nèi)容自動(dòng)生成，完成自動(dòng)組卷，形式靈活、難易適中。而且由于客觀題由系統(tǒng)自動(dòng)打分，可以避免閱卷的疏漏，也避免了漏題、抄襲、作弊、打錯(cuò)分等問題。

二、教學(xué)范式改革要達(dá)成的目標(biāo)

做好課程的銜接，建立規(guī)范完善的課件以及教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、資料、微課視頻等資料。完善“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”所需要的教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，根據(jù)當(dāng)前主流計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)升級(jí)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)軟件。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上側(cè)重設(shè)計(jì)型、綜合型、開放型等實(shí)驗(yàn)方式，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、理論結(jié)合實(shí)際的能力，從而打下堅(jiān)實(shí)的軟硬件基礎(chǔ)。

完善泛雅教學(xué)平臺(tái)上的資源，學(xué)生和教師以此平臺(tái)為輔助，展開有效的授課和學(xué)習(xí)。特別是以此平臺(tái)為工具進(jìn)行在線測(cè)試和在線考試。進(jìn)一步建設(shè)相應(yīng)MOOC資源、培訓(xùn)優(yōu)秀名師，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。通過課程教學(xué)范式的探索性實(shí)施，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合，人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)的有機(jī)結(jié)合。學(xué)生有機(jī)會(huì)參與教學(xué)和科研工作，接觸先進(jìn)科技知識(shí)，形成開闊的知識(shí)視野，在教學(xué)過程中通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)建立一種基于研究探索的學(xué)習(xí)模式，教師通過教學(xué)范式的實(shí)施形成先進(jìn)教育理念與優(yōu)秀教學(xué)成果，并力爭(zhēng)申請(qǐng)省級(jí)甚至國(guó)家級(jí)相應(yīng)教改項(xiàng)目。

三、需要解決的關(guān)鍵問題

（一）教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和補(bǔ)充

為了在有限的課時(shí)能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，做到教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的有效銜接，這就需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的前后順序。另外，為了將比較前沿的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)引進(jìn)到教學(xué)內(nèi)容中，而有些過時(shí)的知識(shí)或者相對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展是錯(cuò)誤的內(nèi)容就需要?jiǎng)h除。解決這一問題的關(guān)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(yīng)全力做好課程教材、教案、課件等資料的編撰，整理、優(yōu)化工作。

（二）探索以研究為本的學(xué)習(xí)模式

為學(xué)生提供探索知識(shí)的寬松環(huán)境，提供研究問題的時(shí)間和空間，激發(fā)創(chuàng)新的欲望，以學(xué)生為主體，注重學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)。通過教學(xué)活動(dòng)，完成專業(yè)能力的培養(yǎng)。提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，使其能將所學(xué)的理論知識(shí)用于實(shí)際問題的求解，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，在實(shí)踐中獲得興趣，引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)和科研活動(dòng)中。

（三）微泛雅網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的充分利用

該平臺(tái)提供了來自全國(guó)各地高校的名師視頻課程、網(wǎng)絡(luò)精品共享課程，以及與課程相關(guān)的電子圖書、期刊、論文、視頻講座、課程知識(shí)點(diǎn)、微視頻、圖片素材、動(dòng)畫、課件等課程教學(xué)資源。這需要團(tuán)隊(duì)成員認(rèn)真學(xué)習(xí)，并根據(jù)本課程的特點(diǎn)和需要建立健全我們自己的泛雅網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源。

（四）根據(jù)課程特點(diǎn)和內(nèi)容選擇教學(xué)方法

在教學(xué)過程當(dāng)中不應(yīng)拘泥于一種教學(xué)方法，而應(yīng)該把幾種教學(xué)方法結(jié)合到一起實(shí)施到課堂中。操作演示法、多媒體演示法、教學(xué)體驗(yàn)法、傳統(tǒng)板書法和滲透教學(xué)法等方法應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容、實(shí)施效果靈活選擇和綜合使用。

四、制訂實(shí)施方案

學(xué)習(xí)其他課程教學(xué)范式改革的成功經(jīng)驗(yàn)，并借鑒其他學(xué)校該門課程的方案，制定總體的微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言教學(xué)范式改革思路和方案，以及制訂出符合我校實(shí)際情況而又著實(shí)有效的課程教學(xué)范式具體實(shí)施方案。在課程改革推進(jìn)過程中，通過觀摩學(xué)習(xí)、專家研討、同行評(píng)價(jià)、學(xué)生課堂教學(xué)反饋及教學(xué)和實(shí)驗(yàn)效果，及時(shí)調(diào)整及完善教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案。在教學(xué)范式實(shí)施過程中，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)表相關(guān)的教學(xué)改革論文。通過教學(xué)范式改革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。并組織學(xué)生參加一些全國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)大賽、河南省計(jì)算機(jī)大賽等類似的競(jìng)賽活動(dòng)，使學(xué)生在實(shí)戰(zhàn)中提高能力，加深對(duì)知識(shí)的理解。

五、優(yōu)化實(shí)施方法

“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”是一門軟硬件結(jié)合的課程，兼具理論性和實(shí)用性。課程在完整系統(tǒng)地介紹微型計(jì)算機(jī)的基本原理的同時(shí)，也要介紹在熟悉硬件知識(shí)基礎(chǔ)上的匯編程序設(shè)計(jì)，教學(xué)內(nèi)容與計(jì)算機(jī)組成原理和單片機(jī)有著密切聯(lián)系。因此在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中需要滲透它們之間的聯(lián)系。在本課程教學(xué)范式制定實(shí)施過程中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課程特點(diǎn)，綜合使用多種教學(xué)方法，并嘗試開拓新的教學(xué)方法。例如采用虛擬機(jī)模擬計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法、開放式辯論教學(xué)方法。根據(jù)課程的內(nèi)容和特點(diǎn)采用混合式的教學(xué)方法來教授學(xué)生，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生興趣、調(diào)動(dòng)研究創(chuàng)新的熱情、取得良好教學(xué)效果的目的。

以提高“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)，本文就該門課程的教學(xué)范式改革深入研究，確定了改革的內(nèi)容，明確了改革的目標(biāo)，指出需要解決的關(guān)鍵問題，并提出了實(shí)施方法和實(shí)施方案。這對(duì)“微機(jī)原理與匯編語(yǔ)言”課程的建設(shè)和發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用，也對(duì)相關(guān)研究工作的開展具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。

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（責(zé)任編輯： 杜家和）