“微机原理与汇编语言”课程教学范式改革的思考

王颖锋 焦锐丽 胡慧敏 赵静玉

[摘 要]“微机原理与汇编语言”是学习硬件课程的基础之一，在计算机专业课程体系中有着重要作用，而该课程的教学效果和教学质量尚存在不足。本文对“微机原理与汇编语言”课程教学范式改革内容、改革要达到的目标、需要解决的关键问题、实施方案和实施方法都提出了建设性意见，不仅可以指导“微机原理与汇编语言”课程教学范式改革的实施，也对其他课程的建设有着借鉴意义。

[关键词]微机原理;汇编语言;教学改革;教学范式

[中图分类号] G642           [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2021） 12-0100-02

“微机原理与汇编语言”这门课程要求既要掌握微机原理的知识又要掌握汇编语言的技能。[1，2]这里既涉及掌握计算机的基本硬件知识，又涉及在熟悉硬件知识基础上的汇编程序设计。它是学习后续课程的基础，也是前面电子技术、逻辑设计的延续，也是锻炼编程思维的重要阶梯。然而由于课时的压缩、内容的繁杂琐碎，加上这门课程本身前后知识的连贯性，导致很多初学者将它列为计算机类比较难学的课程之一。[3，4]如何有效地提高该门课程的教学效果，一直是广大教育界人士重点关注的问题，可以借鉴微机原理、汇编语言的教学范式的成功经验，并根据这门课程的特色，探索适合该课程的教学改革范式。

一、改革的内容

（一）优化教学内容和顺序

“微机原理与汇编语言”主要内容包括：微型计算机概述，计算机中地址的表示方法、80X86系列微型计算机的体系结构、指令系统和寻址方式、汇编语言程序设计、存储器、输入/输出系统、中断。内容琐碎而又前后关联。而我校在该门课程的规划上对理论课时进行了压缩。长期使用的微机原理与汇编语言教材和参考教材存在一些疏漏，教学内容中在硬件知识方面已经稍显陈旧，已经跟不上现有计算机的发展步伐。所以在教授教学大纲规定的内容的同时，应该不断引入现有计算机的结构、功能和特点，在制订新的教学大纲时应将比较前沿的计算机硬件知识引进到教学内容中，并删除一些已经过时的知识。适当增加多线程、多核、共享存储和分级存储方面的内容，也要引进一些更前沿的知识 （包括光子计算、生物计算机、细胞计算机原理，等等）来扩充教学内容，拓宽学生视野。另外因为实验课时较少，而理论内容较实验内容滞后，所以需要根据课程内容的独立性和衔接性，调整教学内容的顺序，以便实现两者的同步。

（二）改革教学方法和手段

“微机原理与汇编语言”的教学应根据教学内容和课程特点设计合理的教学方法，综合运用多种教学方法对课程进行教授。有些知识以直观的操作方式演示更容易理解和识记，穿插一定的操作于理论中，便于学生通过观察教师的操作过程和结果，总结规律，培养学生的观察分析能力。对于PPT应该采用动态和静态相结合的方式，根据教学内容的特点采取不同展现方式，这样做既可以调动学生学习的积极主动性，又能使课程变得形象生动，提高教学效率。将一个章节的部分内容拿出来让学生分组轮流讲解。为了激发学生的热情，可以将章节讲解纳入平时成绩。这样学生就会认真准备相关知识，通过准备课程深入理解相关知识，同时也训练了他们授课技能、制作PPT的水平。将板书作为多媒体教学的补充。特别是一些数值计算问题，板书可以使学生一边思考计算规则，一边和教师一起计算，并能够轻松记住一些容易出错的地方，从而在以后遇到类似问题就能有效避免。教学中，往往在新知识的学习中会涉及一些旧知识。这时教师就可以适时地将旧知识复习，既加深了对旧知识的记忆，又为学生学习新知识奠定了基础。

（三）改革课程实验

实验指导书应进一步改革，使每个实验都有相应的原理、内容、方法和手段的介绍，让学生给出实验步骤、分析。为了弥补实验课时的不足，应该将实验内容划分为课内实验和课后实验。实验内容设计应遵循学生由易到难、循序渐进的认知规律，并联系实际应用，从实例程序调试入手，到最后培养学生具有复杂综合程序的设计能力。通过强化技能训练，培养学生的实际动手能力、理论联系实际能力。在实验内容上涵盖验证型、设计型、综合型、开放型等实验方式。

（四）调整课程考核方式

按照学校、本课程、考核目标的要求，使用多种综合方式对学生进行考核。例如根据学生出勤情况、课堂表现情况、课后作业完成情况、实验操作情况和考试成绩等来完成对学生的课程考核。改变传统的考试方式，通过准备题库、随机组卷发放电子试卷以进行在线测试和在线考试，借助泛雅网络课程平台完成期末考试工作。每年的试卷可以由题库中的内容自动生成，完成自动组卷，形式灵活、难易适中。而且由于客观题由系统自动打分，可以避免阅卷的疏漏，也避免了漏题、抄袭、作弊、打错分等問题。

二、教学范式改革要达成的目标

做好课程的衔接，建立规范完善的课件以及教案、实验指导书、资料、微课视频等资料。完善“微机原理与汇编语言”所需要的教学实验箱，根据当前主流计算机操作系统升级相应的实验软件。在实验内容上侧重设计型、综合型、开放型等实验方式，以提高学生的实验操作能力、理论结合实际的能力，从而打下坚实的软硬件基础。

完善泛雅教学平台上的资源，学生和教师以此平台为辅助，展开有效的授课和学习。特别是以此平台为工具进行在线测试和在线考试。进一步建设相应MOOC资源、培训优秀名师，加强团队建设。通过课程教学范式的探索性实施，实现教学与科研的有机结合，人才培养与学科建设的有机结合。学生有机会参与教学和科研工作，接触先进科技知识，形成开阔的知识视野，在教学过程中通过优化课程结构建立一种基于研究探索的学习模式，教师通过教学范式的实施形成先进教育理念与优秀教学成果，并力争申请省级甚至国家级相应教改项目。

三、需要解决的关键问题

（一）教学内容的调整和补充

为了在有限的课时能达到预期的教学效果，做到教学和实验的有效衔接，这就需要调整教学内容的前后顺序。另外，为了将比较前沿的计算机硬件知识引进到教学内容中，而有些过时的知识或者相对于现代计算机的发展是错误的内容就需要删除。解决这一问题的关键是合理的教材及配套教案、课件。而目前所使用的和流行的教材都不能满足这一要求，应全力做好课程教材、教案、课件等资料的编撰，整理、优化工作。

（二）探索以研究为本的学习模式

为学生提供探索知识的宽松环境，提供研究问题的时间和空间，激发创新的欲望，以学生为主体，注重学生素质的培养。通过教学活动，完成专业能力的培养。提高学生的专业素质，使其能将所学的理论知识用于实际问题的求解，学会发现问题，解决问题，培养团队协作精神，在实践中获得兴趣，引导学生参与到教学和科研活动中。

（三）微泛雅网络平台的充分利用

该平台提供了来自全国各地高校的名师视频课程、网络精品共享课程，以及与课程相关的电子图书、期刊、论文、视频讲座、课程知识点、微视频、图片素材、动画、课件等课程教学资源。这需要团队成员认真学习，并根据本课程的特点和需要建立健全我们自己的泛雅网络平台资源。

（四）根据课程特点和内容选择教学方法

在教学过程当中不应拘泥于一种教学方法，而应该把几种教学方法结合到一起实施到课堂中。操作演示法、多媒体演示法、教学体验法、传统板书法和渗透教学法等方法应根据课程内容、实施效果灵活选择和综合使用。

四、制订实施方案

学习其他课程教学范式改革的成功经验，并借鉴其他学校该门课程的方案，制定总体的微机原理与汇编语言教学范式改革思路和方案，以及制订出符合我校实际情况而又着实有效的课程教学范式具体实施方案。在課程改革推进过程中，通过观摩学习、专家研讨、同行评价、学生课堂教学反馈及教学和实验效果，及时调整及完善教学和实验的实施方案。在教学范式实施过程中，及时总结经验，发表相关的教学改革论文。通过教学范式改革，激发学生学习兴趣，提高学生的专业素质，培养团队协作精神。并组织学生参加一些全国大学生计算机大赛、河南省计算机大赛等类似的竞赛活动，使学生在实战中提高能力，加深对知识的理解。

五、优化实施方法

“微机原理与汇编语言”是一门软硬件结合的课程，兼具理论性和实用性。课程在完整系统地介绍微型计算机的基本原理的同时，也要介绍在熟悉硬件知识基础上的汇编程序设计，教学内容与计算机组成原理和单片机有着密切联系。因此在教学和实验中需要渗透它们之间的联系。在本课程教学范式制定实施过程中，根据教学内容和课程特点，综合使用多种教学方法，并尝试开拓新的教学方法。例如采用虚拟机模拟计算机的结构进行展示和验证实验的教学方法、开放式辩论教学方法。根据课程的内容和特点采用混合式的教学方法来教授学生，以达到激发学生兴趣、调动研究创新的热情、取得良好教学效果的目的。

以提高“微机原理与汇编语言”课程的教学效果和教学质量为出发点，本文就该门课程的教学范式改革深入研究，确定了改革的内容，明确了改革的目标，指出需要解决的关键问题，并提出了实施方法和实施方案。这对“微机原理与汇编语言”课程的建设和发展有着重要的推动作用，也对相关研究工作的开展具有重要的指导价值。

参考文献：

[1]郑易.微机原理与汇编语言教学方法探索[J].课程教育研究，2018（14）：228-229.

[2]程宏斌，孙霞，梁伟.汇编语言与微机原理研究性课程教学设计[J].电脑知识与技术，2016，12（07）：100-101.

[3]孟锐.“微机原理与汇编语言”教学改革的探索[J].计算机时代，2015（05）：64-65.

[4]程宏斌.基于应用型人才培养目标的汇编语言与微机原理课程改革[J].电脑知识与技术，2014，10（25）：5917-5918.

（责任编辑： 杜家和）