以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的匯編語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)研究

劉俊 龍林波 馬創(chuàng) 解紹詞

【摘要】針對匯編語言入門較難、實(shí)踐性要求很高，很多知識點(diǎn)比較抽象，學(xué)生不易理解等特點(diǎn)，結(jié)合我校提出的課堂改革，建設(shè)特色實(shí)踐與理論結(jié)合的教學(xué)方案。本文探索一種新的教學(xué)模式與方法，能夠培養(yǎng)學(xué)生在匯編語言課程上的工程應(yīng)用能力和自主學(xué)習(xí)有著重要的教學(xué)意義。

【關(guān)鍵詞】匯編語言 工程應(yīng)用 翻轉(zhuǎn)課堂 教育改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）03-0255-01

1.背景

匯編語言是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論中重要的編程語言之一，是安全領(lǐng)域、操作系統(tǒng)、底層軟件和基礎(chǔ)軟件等常用的編程語言，同時匯編語言是最接近機(jī)器語言的一門基礎(chǔ)語言，是更深入理解計(jì)算機(jī)其他語言的有利工具和重要手段。通過匯編語言課程的學(xué)習(xí)可以讓同學(xué)們順利過渡到計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和編譯原理等后續(xù)課程。但是，匯編語言主要講述與計(jì)算機(jī)硬件和底層相關(guān)知識和基礎(chǔ)理論，其中涉及到X86處理器架構(gòu)、匯編語言基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)傳送、尋址和算術(shù)運(yùn)算、匯編語言的編程環(huán)境和匯編調(diào)試技術(shù)等相關(guān)知識，該課程入門較難、實(shí)踐性要求很高，很多知識點(diǎn)比較抽象，學(xué)生不易理解，該課程不僅要求學(xué)生掌握底層匯編相關(guān)知識，還需要針對現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行抽象和編碼、能獨(dú)立排查程序錯誤，且對計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)知識也需要掌握。因此，探索一種新的教學(xué)模式與方法，能夠培養(yǎng)學(xué)生在匯編語言課程上的工程應(yīng)用能力和自主學(xué)習(xí)有著重要的教學(xué)意義。

2.改革方式

1.制定適合工程應(yīng)用的課程授課方式與授課內(nèi)容

基于工程應(yīng)用的思想，將《匯編語言程序設(shè)計(jì)》這門課程從授課內(nèi)容、授課方式等方面都要體現(xiàn)從理論設(shè)計(jì)到動手運(yùn)行的授課主線，因此，傳統(tǒng)的授課方式與教學(xué)內(nèi)容具有較好的改革前景。

具體內(nèi)容如下：

（1）教學(xué)內(nèi)容工程化。傳統(tǒng)教學(xué)方式使得教學(xué)內(nèi)容知識點(diǎn)比較松散，難以讓學(xué)生對匯編語言中的指令和尋址方式有著整體的把握，記憶和理解比較困難，尤其是匯編語言這么課程教學(xué)內(nèi)容大多數(shù)為接近機(jī)器語言的理論知識點(diǎn)，在應(yīng)用軟件盛行的形勢下，學(xué)生學(xué)完很難與具體的工程應(yīng)用相結(jié)合，因此引入具體的工程應(yīng)用實(shí)例顯得尤為重要。改革后的教學(xué)內(nèi)容配合新的教學(xué)方式與課時安排，應(yīng)更注重工程化內(nèi)容教授，以模塊化、項(xiàng)目驅(qū)動為目標(biāo)，合理規(guī)劃授課內(nèi)容的模塊，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)際項(xiàng)目案例。讓學(xué)生真正走上“工程化”人才之路。

（2）探索基于專題內(nèi)容的授課方式

《匯編語言程序設(shè)計(jì)》課程目前雖然采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，但教學(xué)內(nèi)容都采用的是書本上的理論知識進(jìn)行教學(xué)，難以激發(fā)學(xué)生的興趣，同時匯編語言目前在應(yīng)用軟件的編寫過程中的應(yīng)用不廣泛，這使得同學(xué)們對匯編語言的學(xué)習(xí)往往以考試為目的，而忽略了匯編語言在基礎(chǔ)軟件中的重要地位。針對以上問題，本項(xiàng)目擬探索建立結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用的專題討論內(nèi)容來激發(fā)同學(xué)們對匯編語言的興趣。如：在目前熱門的信息安全領(lǐng)域中，給同學(xué)們講解一個具體的利用匯編語言所學(xué)的基礎(chǔ)指令，就可以能繞過一般應(yīng)用程序的密碼驗(yàn)證，以此來激發(fā)同學(xué)們對匯編語言的興趣，更重要的是更正同學(xué)們認(rèn)為匯編語言在實(shí)際中無用處的思想意識。

（3）探索開展課堂小組協(xié)作的教學(xué)模式

針對一些具體的工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)任務(wù)可以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多種方案，我們教學(xué)過程安排小組協(xié)作式的討論。將教學(xué)班級分成5 或6 人為單位的學(xué)習(xí)小組。小組成員集思廣益，設(shè)計(jì)難易不同的應(yīng)用和編碼方案。教師把課堂上課權(quán)轉(zhuǎn)交給學(xué)生。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，各小組派代表介紹設(shè)計(jì)方案和思想。課堂上小組之間可以交流、提問、討論，最后實(shí)施設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行小組競賽，由指導(dǎo)教師驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)結(jié)果，評比成績。

2.建立合理過程管理的授課方式

《匯編語言程序設(shè)計(jì)》課程目前雖然采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，但學(xué)時只有32學(xué)時（理論與實(shí)驗(yàn)同排），而且學(xué)生人數(shù)較多，這使得教師對學(xué)生的課前預(yù)習(xí)效果、課堂講解和課后作業(yè)的把控帶來了諸多困難。因此，研究一套可行的課堂的過程管理能有效地改善教師對學(xué)生知識點(diǎn)預(yù)習(xí)、課堂討論講解和課后練習(xí)的監(jiān)督。此外，可以探索翻轉(zhuǎn)課堂的小班教學(xué)模式，看看小班的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果是否有更大的提升。

具體的過程管理體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）課前過程。課程開始前時，學(xué)生需參考課程的教學(xué)大綱在線提交學(xué)習(xí)計(jì)劃和預(yù)習(xí)報告。并根據(jù)學(xué)習(xí)計(jì)劃去查詢授課計(jì)劃中的相關(guān)資料，資料可以是MOOC，也可以是網(wǎng)上的博客，最后要形成課堂內(nèi)容中重點(diǎn)內(nèi)容的分析，對匯編語言中的重要指令還需要有實(shí)際的上機(jī)過程和相關(guān)指令的內(nèi)存分析，這就使得在課前階段學(xué)生已經(jīng)掌握了匯編指令的基本知識和開發(fā)環(huán)境，可以有效地節(jié)約課堂上對基礎(chǔ)指令講解的時間。

此后，學(xué)生每周都可依次進(jìn)行下一周的學(xué)習(xí)并提交計(jì)劃學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。教師根據(jù)這些提交的學(xué)習(xí)計(jì)劃和預(yù)習(xí)報告可以主動、有效地掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)計(jì)劃與進(jìn)度。此外，我們應(yīng)堅(jiān)持“以人為本，為學(xué)生服務(wù)”的教學(xué)理念，作為軟件開放實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)充分發(fā)揮其在教學(xué)環(huán)節(jié)中的作用，有效提高計(jì)算機(jī)設(shè)備的利用率，更好為學(xué)生提供服務(wù)。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，我們的實(shí)驗(yàn)機(jī)房應(yīng)課前向?qū)W生開放，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（2）靈活的課時管理。通過課前過程學(xué)生需提交的學(xué)習(xí)計(jì)劃和預(yù)習(xí)內(nèi)容報告，教師可以針對預(yù)習(xí)報告中的內(nèi)容有效地安排課時，同學(xué)們都掌握的基礎(chǔ)知識，課堂上可以略微闡述，而把主要的時間放在同學(xué)們在預(yù)習(xí)報告中暴露的問題上和一些具體的工程應(yīng)用中，這能有效地緩解匯編語言這門課程課時少而教學(xué)內(nèi)容多的矛盾。

同時可以根據(jù)同學(xué)們的預(yù)習(xí)內(nèi)容、問題和課前討論，邀請更擅長某個領(lǐng)域的教師負(fù)責(zé)現(xiàn)場指導(dǎo)。當(dāng)專業(yè)問題過多時，適當(dāng)追加指導(dǎo)教師人數(shù)以達(dá)到更好的指導(dǎo)效果。通過這種方式，既可滿足學(xué)生學(xué)習(xí)時對教師指導(dǎo)與答疑的需求，又可避免教師資源的浪費(fèi)。

（3）學(xué)習(xí)過程監(jiān)控。學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控有二種方式。一方面，教師可在現(xiàn)場針對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行評分。另一方面，過程考核幾率表會記錄學(xué)生平時的課前表現(xiàn)情況、課堂情況和課后情況，以此對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行綜合評價。

3.結(jié)語

優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)人才必須具備良好的動手和思考能力，同樣也要具備對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和基礎(chǔ)語言的應(yīng)用能力。培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的計(jì)算機(jī)人才是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)改革的目標(biāo)。匯編語言程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)和軟件工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，我們要不斷探索課程改革的新方法，通過課程實(shí)施效果情況來總結(jié)課程假設(shè)經(jīng)驗(yàn)，從而不斷優(yōu)化課程教學(xué)改革與建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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