摘 要：本文闡述引入情境教學(xué)法進(jìn)行匯編語言教學(xué)，克服高等職業(yè)教育計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)核心課程匯編語言不易掌握等不利因素，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)求知，提高匯編語言學(xué)習(xí)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：情境教學(xué)法;計(jì)算機(jī);中斷調(diào)用;指令

中圖分類號(hào)：TP313 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2021.02.029

本文著錄格式：陳乃戰(zhàn).情境教學(xué)法在高職計(jì)算機(jī)專業(yè)匯編語言教學(xué)中的運(yùn)用[J].軟件，2021，42（02）：096-099

The Application of Situational Teaching Method in Assembly Language Teaching of Computer Major in Higher Vocational Colleges

CHEN Naizhan

（Fukuang Technician Institute， Fushun? Liaoning? 113000）

【Abstract】：This paper describes the introduction of situational teaching method for assembly language teaching， in order to overcome the disadvantageous factors such as assembly language， which is the core course of computer application major in higher vocational education， it is not easy to master， to stimulate students' interest in learning， to make students change passive learning into active learning， and to improve the quality of assembly language learning.

【Key words】：situational teaching method;computer;interrupt call;instruction

1 情境教學(xué)及其特點(diǎn)

情境教學(xué)是指教學(xué)過程中為達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)，從教學(xué)需要出發(fā)，在課堂上構(gòu)建與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的具體情境，并將學(xué)生引入既定情境，成為課堂教學(xué)的主體，從而激發(fā)學(xué)生的情感和學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生共鳴，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，幫助學(xué)生在愉快的教學(xué)氛圍中以自主學(xué)習(xí)為主，高效準(zhǔn)確的接受難以掌握的知識(shí)，達(dá)到在情境中獲得知識(shí)，培養(yǎng)能力，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神目的的一種教學(xué)方式。

根據(jù)匯編語言的抽象、難學(xué)、原理性強(qiáng)、與計(jì)算機(jī)硬件緊密相關(guān)等特點(diǎn)，依據(jù)教材內(nèi)容、高職學(xué)生特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)際，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的主題情境，讓學(xué)生受到主題情境的吸引，進(jìn)入其中，在這個(gè)情境中體驗(yàn)知識(shí)遞進(jìn)式呈現(xiàn)并獲得的過程，從而激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的參與及成功獲得意識(shí)，讓學(xué)生能夠切實(shí)體驗(yàn)到理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系的每個(gè)細(xì)節(jié)，從而有效地促進(jìn)了學(xué)生個(gè)體的認(rèn)知、概括、分析、判斷、總結(jié)能力。情境教學(xué)具有以下特點(diǎn)：

（1）教師在情境教學(xué)中充當(dāng)導(dǎo)演角色，成為整個(gè)教學(xué)的主導(dǎo)，學(xué)生成為課堂教學(xué)的主角參與到教師預(yù)先導(dǎo)演設(shè)定的問題情境中，情境教學(xué)所起的最重要的作用，就是能夠把學(xué)生的注意力吸引過來。（2）教學(xué)所創(chuàng)設(shè)的情境主題明確、脈絡(luò)清晰、環(huán)環(huán)相扣，與現(xiàn)實(shí)相關(guān)，學(xué)生由產(chǎn)生興趣開始，在老師的引導(dǎo)下產(chǎn)生了進(jìn)一步認(rèn)知的動(dòng)力，繼而提高了學(xué)生的參與熱情和求知欲望。（3）教學(xué)中情境的方式豐富多樣，把握高職學(xué)生心理特點(diǎn)，切合實(shí)際的設(shè)定問題情境，會(huì)得到意想不到的效果。（4）在情境教學(xué)過程中，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，更重要的是主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，克服被動(dòng)學(xué)習(xí)的不足，養(yǎng)成主動(dòng)求知的良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，打下基礎(chǔ)。（5）情境教學(xué)使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中、會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)新問題，然后通過老師引導(dǎo)，學(xué)生自身思考，解決問題，在認(rèn)識(shí)-實(shí)踐-在認(rèn)識(shí)-實(shí)踐的往復(fù)過程中，拓展到對(duì)知識(shí)的深層次的理解，進(jìn)而取得更好的學(xué)習(xí)效果。（6）情境教學(xué)在提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的同時(shí)，在教師引導(dǎo)-學(xué)生分析-教師啟發(fā)-學(xué)生拓展的過程中，潛移默化的培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2 匯編語言情境教學(xué)教學(xué)實(shí)例

2.1 設(shè)定情境，提出問題

由于匯編語言中的指令執(zhí)行過程，看不見，摸不著，教材案例多為偏重理論，結(jié)合實(shí)際性不強(qiáng)，學(xué)生缺乏興趣，更難聽懂，真正消化掌握，因此在選擇教學(xué)案例的時(shí)候一定要形象、生動(dòng)、并且具有實(shí)用價(jià)值，由于匯編語言最強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)是編寫硬件控制程序，因此本例主題是優(yōu)選能激發(fā)學(xué)生興趣的的硬件設(shè)備的編程控制，并且將程序控制計(jì)算機(jī)過程看得見，聽得到，所想即所得等設(shè)置問題情境，如本次選用：硬盤控制、顯示器控制、CMOS芯片控制，鍵盤控制程序，并上機(jī)調(diào)試通過。學(xué)生扮演的是程序設(shè)計(jì)人員，教師提供書面四個(gè)模塊的編程方法、教學(xué)目標(biāo)、基本思路。由學(xué)生分析問題、解決問題，學(xué)生成為教學(xué)過程的主體，領(lǐng)銜主角，教師負(fù)責(zé)引導(dǎo)、示范、糾正、歸納總結(jié)成為整個(gè)教學(xué)過程的主導(dǎo)，領(lǐng)銜導(dǎo)演角色。

2.2 劃分模塊、適配分組、明確目標(biāo)

根據(jù)同學(xué)自愿結(jié)合教師調(diào)配分為四個(gè)學(xué)習(xí)小組分別完成四個(gè)模塊：（1）硬盤控制組;（2）顯示器控制組;（3）CMOS芯片控制組;（4）鍵盤控制組。每組選出或教師根據(jù)學(xué)習(xí)情況指定一名能力較強(qiáng)的同學(xué)任組長。具體分配如下：

2.2.1 硬盤控制模塊

實(shí)現(xiàn)：按鍵密碼控制計(jì)算機(jī)硬盤系統(tǒng)引導(dǎo)功能。

（1）教學(xué)目標(biāo)：編寫一段程序判斷按鍵密碼，密碼正確引導(dǎo)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，否則系統(tǒng)為保護(hù)狀態(tài)。（密碼為左SHIFT和左CTRL鍵）

（2）學(xué)生思路：在硬盤分區(qū)程序段中，從02A2H處開始有一段錯(cuò)誤提示數(shù)據(jù)，可在此處放置控制程序，程序控制可運(yùn)用int 16h的2號(hào)子功能檢測(cè)鍵盤，判斷對(duì)應(yīng)鍵是否按下，int13 中斷讀寫硬盤，也可用debug控制讀寫，下面提示的是DBR邏輯讀寫：

即相對(duì)0扇區(qū)

c>debug

-L CS：400 2 0 1

-E 05A1 00

-A CS：400 JMP 05A2

403 ^C

-A CS：5A2

CS：5A2 MOV AH，02

INT 16H

CMP AL，05

JNZ 05A2

JMP 022E

5AD NOP

5AE ^C

-W CS：400 2 0 1

-Q

INT 16H 2號(hào)子功能說明：AH=2，AL代表鍵盤狀態(tài)

Ins C-lock N-lock S-lock Alt CTRL 左Shift 右Shift

（3）學(xué)生思考：

1）本例采用的是對(duì)硬盤DBR的控制，是硬盤的邏輯讀寫（相對(duì)0扇區(qū)），還可以采用MBR控制，即硬盤的物理讀寫（0面0道1扇區(qū)），安全性會(huì)更好，思路是利用int 13 中斷的2、3號(hào)子功能，出口參數(shù)DX=0080，有興趣的同學(xué)試試。

關(guān)于硬盤絕對(duì)讀寫（0面0道1扇區(qū)）的編程方法：

MOV? AX，0201

MOV BX，200

MOV CX，1

MOV DX，0080

INT 13H

INT 3H

……

寄存器具體參數(shù)說明：

BX：偏移地址

AH：02 對(duì)磁盤絕對(duì)讀? 03對(duì)磁盤絕對(duì)寫

AL：讀寫扇區(qū)數(shù)

CH：磁道號(hào) CL：扇區(qū)號(hào)

DH：磁頭號(hào)? DL：硬盤

2）硬盤DBR與MBR在編程方法上何異同？邏輯讀寫與物理讀寫有何區(qū)別？

2.2.2 顯示器控制模塊

（1）教學(xué)目標(biāo)：編寫顯示器顯示256種顏色的程序，循環(huán)程序設(shè)計(jì)。

（2）學(xué)生思路：定義顏色塊長度設(shè)計(jì)單元——定義顏色塊寬度設(shè)計(jì)單元——列坐標(biāo)計(jì)數(shù)單元——每列顏色塊的塊數(shù)計(jì)數(shù)單元——設(shè)置顯示方式為320x200——顯示第一行顏色號(hào)——光標(biāo)定位——顯示末行顏色號(hào)——循環(huán)顯示256種顏色，利用int10H中斷編程實(shí)現(xiàn)顯示控制，部分程序代碼如下：

設(shè)置顯示方式：

MOV AX，DATA

MOV DS，AX

MOV ES，AX

MOV AX，0013H

INT 10H

MOV DX，顏色首行顏色號(hào)偏移地址

MOV AH，9

INT 21H

MOV AH，2

MOV DX，1800H

INT 10H

MOV DX，顏色末行偏顏色號(hào)移地址

MOV AH，9

INT 21H

循環(huán)顯示256種顏色，循環(huán)程序設(shè)計(jì)：

MOV AH，0CH

INT 10H

INC LONG

CMP LONG 30

JZ NEXT

……

（3）學(xué)生思考：1）65536種顏色顯示如何實(shí)現(xiàn)，改變控制器參數(shù)？2）INT 10中斷為顯示中斷，試一試其它圖像編程如特殊圖形等。3）文本顯示方式和圖形顯示方式的區(qū)別？

2.2.3 CMOS控制模塊

（1）教學(xué)目標(biāo)：編寫程序?qū)崿F(xiàn)CMOS芯片的讀寫控制，如保存和恢復(fù)。

（2）CMOS芯片控制思路：CMOS芯片存儲(chǔ)容量為64BYTE，以字節(jié)為單位讀寫，需循環(huán)64次，SI，AH為指針，具體內(nèi)容和編程提示如下：

偏移地址? 內(nèi)容

00H--0DH? 實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息

10H? 軟驅(qū)動(dòng)器類型

12H? 硬盤驅(qū)動(dòng)器類型

14H? 設(shè)備字節(jié)

15H--16H? 基本存儲(chǔ)器字

17H--18H? 擴(kuò)展存儲(chǔ)器

19H--1AH? 硬盤類型擴(kuò)展字

2EH--2FH? CMOS校驗(yàn)

方法： MOV AH，0

MOV AL，AH

OUT 70H，AL

IN AL，71H

MOV [SI]，AL

INC SI

INC AH

……

MOV AL，[SI]

OUT 71H，AL

INC SI

INC AH

……

（3）學(xué)生思考：1）利用CMOS I/O嘗試可編寫該芯片的加密解密安全程序。2）CMOS芯片對(duì)于計(jì)算機(jī)自檢有何作用？

2.2.4 鍵盤控制模塊

（1）教學(xué)目標(biāo)：用鍵盤彈奏音樂程序，分支程序設(shè)計(jì)。

（2）學(xué)生思路：所按鍵的鍵值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的頻率，要實(shí)現(xiàn)用鍵盤的1-8鍵對(duì)應(yīng)八個(gè)音符，編寫演奏音樂的程序，首先要把簡譜的音符一對(duì)一的翻譯為相應(yīng)的頻率值：如表1、表2所示：

編程方法：取音符的頻率值賦值，判斷鍵盤按鍵，設(shè)置8255的PB口啟動(dòng)揚(yáng)聲器、設(shè)置8253的命令寄存器初始化通道2并且使8253以模式3進(jìn)行工作，隨后把頻率值送8253的通道2——揚(yáng)聲器發(fā)聲，關(guān)閉揚(yáng)聲器。編程提示如：設(shè)置程序出口——判斷按鍵范圍（1——8）——初始化通道，設(shè)置工作方式——輸出頻率低字節(jié)——輸出頻率高字節(jié)——啟動(dòng)揚(yáng)聲器——關(guān)閉揚(yáng)聲器，部分程序代碼如下：

MOV DI ，SI

CMP DI，0

JE? END_PLAY

MOV AH，1

INT 16H

……

OUT 42H，AL

MOV AL，AH

OUT 42H，AL

IN? AL，61H

……

（3）學(xué)生思考：具體音符和頻率快慢，因機(jī)器配置不同而不同，應(yīng)反復(fù)微調(diào)參數(shù)測(cè)試幾次，確定效果最佳，INT16中斷判斷按鍵1-8分別對(duì)應(yīng)八個(gè)音符，同學(xué)們?cè)囈辉嚕帉懗绦?，按回車鍵自動(dòng)播放一首歌曲，可選擇中音區(qū)簡單的曲子，如兩只老虎等。

2.3 巡回觀察、啟發(fā)糾錯(cuò)、正確引導(dǎo)

在學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、編碼的過程中，教師通過觀察學(xué)生的完成情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行啟發(fā)、引導(dǎo)，引發(fā)學(xué)生思考，如寄存器的選擇，存儲(chǔ)器的選擇、指令的選擇優(yōu)化，入口、出口參數(shù)的確定，程序結(jié)構(gòu)順序、分支、循環(huán)的設(shè)計(jì)，優(yōu)化指令周期對(duì)執(zhí)行效率的影響、調(diào)試程序設(shè)置斷點(diǎn)的位置等，促進(jìn)各組模塊任務(wù)順利完成、對(duì)于首先完成任務(wù)的小組，追加問題難度，分析解決各個(gè)模塊思考題，多組完成后，相互交流編程方法、心得，從而完成對(duì)應(yīng)的其它模塊。

2.4 課程小結(jié)

通過四個(gè)綜合實(shí)例的自主學(xué)習(xí)，每個(gè)同學(xué)都很好的充當(dāng)程序員的角色，從閱讀資料、程序分析、繪制流程圖、編寫程序、上機(jī)調(diào)試各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮的很好，各組組長充分發(fā)揮了帶頭作用，不僅帶領(lǐng)自己小組完成了模塊設(shè)計(jì)，還互相交流掌握了其它模塊的設(shè)計(jì)方法，通過本次課的學(xué)習(xí)，大家應(yīng)該發(fā)現(xiàn)這四個(gè)模塊的異同點(diǎn)：

相同點(diǎn)：編程方法相同，這四個(gè)模塊主要思路都是采用INT中斷服務(wù)或I/O程序編程，其方法是：設(shè)置入口參數(shù)-出口參數(shù)-調(diào)用中斷服務(wù)程序或寄存器I/O。

不同點(diǎn)：入口參數(shù)、出口參數(shù)不同、中斷號(hào)不同，如模塊一硬盤編程是INT 13中斷，模塊2顯示器控制是INT 10中斷，模塊3 CMOS控制是利用I/O中斷，模塊4是鍵盤控制是利用INT16中斷功能。在程序技巧上，分別用傳送指令、I/O指令、比較指令、轉(zhuǎn)移指令等設(shè)計(jì)了順序、分支、循環(huán)程序，在程序調(diào)試過程中、合理設(shè)置斷點(diǎn)、反復(fù)調(diào)試、優(yōu)化指令周期、設(shè)計(jì)流程，程序更加簡潔、高效、實(shí)用。

本次教學(xué)，同學(xué)們參與度好、積極性高、學(xué)習(xí)質(zhì)量、效率均有所提高，通過教師主導(dǎo)，學(xué)生互動(dòng)，把原來四節(jié)課甚至更多的教學(xué)任務(wù)，兩節(jié)課就順利完成了，這主要得益于學(xué)生充分發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。通過本次學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅初步掌握了中斷服務(wù)程序的編程方法、優(yōu)化原則，還更加熟練運(yùn)用條件指令編寫分支、及循環(huán)程序編碼技巧，日后通過不斷學(xué)習(xí)，一定會(huì)深入掌握指令系統(tǒng)及256級(jí)中斷程序的編程方法及應(yīng)用技巧，編寫更多具有實(shí)用價(jià)值的程序。

3 結(jié)語

本次情境教學(xué)，學(xué)生充分感受到，“在樂中學(xué)，在學(xué)中做，團(tuán)結(jié)協(xié)作”的良好氛圍。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到由自主學(xué)習(xí)取得成功而獲得的成就感，在這個(gè)過程中學(xué)生更好的將課本知識(shí)與解決實(shí)際問題有機(jī)的聯(lián)系起來，充分發(fā)揮個(gè)人潛力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)分析問題，解決實(shí)際問題的能力，規(guī)避畏難情緒，由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)，并由此形成好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)而激活學(xué)生求知、創(chuàng)新思維，達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果，具有實(shí)際意義。