《計(jì)算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計(jì)》教學(xué)探討

　　《計(jì)算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計(jì)》課程是高校計(jì)算機(jī)軟、硬件及應(yīng)用專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，是操作系統(tǒng)、微機(jī)接口等其它課程的必要先修課，對于訓(xùn)練學(xué)生掌握單臺計(jì)算機(jī)基本組成原理與內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制、匯編語言程序設(shè)計(jì)技術(shù)有著重要作用。
　　1　課程特點(diǎn)和存在的問題
　　《計(jì)算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計(jì)》與計(jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生普遍重視的軟件類課程有很大的區(qū)別，它主要要求學(xué)生從CPU級別掌握CPU的組成，指令流程、進(jìn)而掌握CPU如何通過系統(tǒng)總線與主存以及外部設(shè)備構(gòu)成整機(jī)以及匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。它是屬于硬件類專業(yè)基礎(chǔ)課。計(jì)算機(jī)組成原理部分理論性較強(qiáng)，概念抽象，需要扎實(shí)的數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)，可數(shù)字邏輯電路往往是學(xué)生門的弱點(diǎn)，因此很難激發(fā)學(xué)生們的興趣；而匯編語言是計(jì)算機(jī)語言中的低級語言，硬件依賴性很高，指令系統(tǒng)中與計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、工作原理相關(guān)的內(nèi)容很多，對于硬件知識了解少的學(xué)生來說，很難理解。再加之隨著新的計(jì)算機(jī)知識的不斷涌入，不可避免開設(shè)一些計(jì)算機(jī)新課程導(dǎo)致縮減了該門課程教學(xué)時(shí)間縮短。這樣造成了該門課的難教難學(xué)的局面。
　　2　教學(xué)方法中的一些探索建議
　　通過對上述難點(diǎn)的分析和結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對《計(jì)算機(jī)組成原理和匯編語言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)方法提出幾點(diǎn)建議，目的是在現(xiàn)有的資源下，調(diào)動學(xué)生積極性，讓學(xué)生能更好將《計(jì)算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計(jì)》這門課程學(xué)好。
　　2.1采用啟發(fā)式教學(xué)方法
　　啟發(fā)式教學(xué)法就是教師啟發(fā)學(xué)生積極思維、讓學(xué)生主動掌握知識。為了達(dá)到最好效果，我們課前做了充分備課，在上課過程中我們注重把所講知識用相應(yīng)的思維方法串起來，熟練的表達(dá)出來，使學(xué)生感到這些知識是從教師大腦思維中自然流出來的，從而集中精力，跟隨教師的思維一起思考，掌握所學(xué)知識和相應(yīng)的思維方法。同時(shí)在這個(gè)過程中，還不失時(shí)機(jī)的提出一些問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。例如ALU加法器，首先簡單復(fù)習(xí)與門、或門、非門及異或門的電路圖及工作原理；再講解計(jì)算機(jī)中運(yùn)算器中的最基本單元全加器的工作原理，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)4位串行進(jìn)位加法器，分析串行進(jìn)位加法器的缺點(diǎn)，從而引出4位并行進(jìn)位加法器的工作原理，進(jìn)而擴(kuò)展到16位并行進(jìn)位加法器。在此過程中不斷提出問題，讓學(xué)生思考，融會貫通，循序漸進(jìn)，不斷往前擴(kuò)展學(xué)生的知識面。
　　2.2采用案例教學(xué)法
　　案例教學(xué)法就是教師使用與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)實(shí)際案例來解決教學(xué)中的各種問題，以提高學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生濃的學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方法。運(yùn)用這種教學(xué)方法，關(guān)鍵在于教師要準(zhǔn)備大量與教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)案例，并有計(jì)劃、有意識、靈活地運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐去，以取得預(yù)期的效果和目的。在運(yùn)用案例教學(xué)法時(shí)，我們遵循趣味性原則、典型性原則和綜合性原則等原則來選擇相應(yīng)案例來幫助學(xué)生了解和掌握知識。如：由于匯編語言沒有專門的指令來顯示程序運(yùn)行的結(jié)果，我們要找結(jié)果必須使用debug程序，在講debug程序的使用過程時(shí)，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們就引用了如何用debug程序來破解計(jì)算機(jī)開機(jī)密碼。通過案例教學(xué)法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并且做到舉一反三、觸類旁通。
　　2.3對比法
　　在上述方法的基礎(chǔ)上，我們又把一些既有區(qū)別又相聯(lián)系的知識點(diǎn)歸為一類，進(jìn)行對比分析指出相同點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)相異點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效果和效率。例如又如跳轉(zhuǎn)指令、子程序調(diào)用指令、中斷指令歸為一類。這三種指令都可實(shí)現(xiàn)程序的分支與轉(zhuǎn)向，但它們又相互區(qū)別，跳轉(zhuǎn)指令是最基本的程序轉(zhuǎn)向指令，子程序調(diào)用指令也可實(shí)現(xiàn)程序轉(zhuǎn)向，但執(zhí)行完子程序必須返回?cái)帱c(diǎn)處，因此子程序調(diào)用指令是在跳轉(zhuǎn)指令的基礎(chǔ)上增加了斷點(diǎn)的保護(hù)與恢復(fù)。中斷指令從本質(zhì)上來講是調(diào)用指令，但由于中斷的隨機(jī)性，在轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序時(shí)要及時(shí)保護(hù)程序的運(yùn)行狀態(tài)，所以中斷指令又是在調(diào)用指令的基礎(chǔ)上增加了保護(hù)狀態(tài)和恢復(fù)狀態(tài)字的過程。用這樣的方法只需講清楚跳轉(zhuǎn)指令的執(zhí)行過程，然后步步深入，學(xué)生很快就能靈活的運(yùn)用這類指令。
　　2.4強(qiáng)化習(xí)題討論教學(xué)環(huán)節(jié)
　　針對理論教學(xué)中學(xué)生一些尚未理解透徹、容易混淆的概念及學(xué)生自學(xué)中沒有解決的問題，在習(xí)題課中進(jìn)行分析和討論。選題具有代表性，它不是難題也不是繁題，但具有討論和引申的內(nèi)容。通過一題多解和分析，加深學(xué)生對基本概念和基本理論的理解，起到舉一反三、觸類旁通的作用，有助于學(xué)生在以后的編程設(shè)計(jì)中更好的進(jìn)行具體應(yīng)用。在討論問題的過程中，學(xué)生的獨(dú)立思考能力得到了培養(yǎng)和鍛煉。
　　2.5多媒體教學(xué)
　　針對概念抽象難懂、理解起來很不自然，學(xué)起來非常枯燥的特點(diǎn)，我們采用多媒體輔助教學(xué)手段，把一些動態(tài)的過程例如CPU的工作過程、指令流程等制作相應(yīng)的動畫，使同學(xué)們能夠直觀的看到計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)流，控制流，以及指令的執(zhí)行過程，把抽象的東西具體化，生動化，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，提高教學(xué)效果。此外，我們還將講課的內(nèi)容制作成幻燈片并在網(wǎng)上發(fā)布，如果學(xué)生在課堂上來不及做筆記或沒聽懂，在課后可以隨時(shí)上網(wǎng)查看幻燈片。方便了學(xué)生的課后復(fù)習(xí)，將動畫和幻燈片講義結(jié)合起來，使教學(xué)效果比以前有了大幅度的提高。
　　2.6實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
　　《計(jì)算機(jī)組成原理與匯編語言程序設(shè)計(jì)》是一門理論課，又是一門要求動手進(jìn)行實(shí)踐的課程。為了使學(xué)生對計(jì)算機(jī)工作原理有更深入的了解和掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)思想，我們必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我校主要購買了清華大學(xué)TEC-2000實(shí)驗(yàn)箱以及中南大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)置合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，例如在循環(huán)分支程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中。我們把學(xué)生感興趣的c語言循環(huán)分支程序分別用匯編語言循環(huán)程序來實(shí)現(xiàn)，通過比較，領(lǐng)會和熟練掌握匯編循環(huán)粉質(zhì)指令的精髓，從而掌握匯編語言設(shè)計(jì)思想，吸引了學(xué)生興趣，提高了實(shí)驗(yàn)效果。
　　3　結(jié)語
　　在多年的《計(jì)算機(jī)組成原理及匯編語言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)中，我們采用多樣化的教學(xué)方法，豐富的教學(xué)手段以及加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得了較好教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決實(shí)際問題能力，為學(xué)生后續(xù)課程打下良好的基