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“汇编语言程序设计”课程教学改革

2013-03-25李民政陈智勇蒋俊正

电气电子教学学报 2013年2期
关键词:汇编语言程序设计指令

李民政,陈智勇,蒋俊正

(桂林电子科技大学计算机科学与工程学院,广西桂林 541004)

“汇编语言程序设计”课程面临教师难教,学生难学的问题,表明学习迁移理念在“汇编语言程序设计”课程教学中没有得到体现,即现有的知识学习对未来预期价值的达成没有产生积极意义。

1 学习迁移理论研究的现状

学习迁移是指一种学习对另一种学习的影响,也是学习的继续和巩固。应用学习迁移理论有助于揭示学习的内在规律,为教学过程提供理论指导。

在国内,近十年来开展了应用学习迁移理论对课程目标、教学内容和学习实践等探讨。其中,包括:研究应用学习迁移理论对教学改革进行全面分析[1];研究借助学习迁移的某一观点,对教学改革进行问题分析,但不关注问题本身的解决;也有研究更多强调教学知识点的学习迁移问题,不关注相关教学环节的配套改革[2]。总之,国内相关研究的不足之处在于:①局限于教学理论探讨学习迁移对课程改革的影响,忽略了实践环节的迁移问题;②对学习迁移存在片面理解,缺乏统一的学习迁移认知;③针对“汇编语言程序设计”的教学改革缺乏学习迁移视角的系统研究。

2 “汇编语言程序设计”的教学困境

1)教材建设滞后

我国“汇编语言程序设计”教材主要是基于8088/8086的CPU构架,为了与前沿技术知识结合,教材中会罗列80286、80386和80586的CPU构架和指令系统等繁杂的知识点。但这些知识点之间缺少必要的逻辑梳理和应用背景,未能通过一条主线清晰地将松散的知识点串联起来,严重阻碍了学生的知识迁移能力和迁移效果,也是导致教师难教,学生难学的两难困境的直接原因。

2)教学内容抽象

在教学过程中,有的教师可能会直接将教材的抽象理论搬到课堂,使得教学内容知识点过多,概念性过于抽象。如8088/8086的诸多指令在使用时有很多规定和限制,教师没有深入解释为什么要做出这样的规定和限制。

3)教学方式单调

要真正产生学习的正迁移,就需要采取适当的教学方法以弥补多媒体教学的形式主义,改变学生被动学习的困境。由于学生未能真正置身于“汇编语言程序设计”的知识体系,对所学的知识还是不能深入理解[3]。

4)实践环节薄弱

该课程实践环节存在两个问题是实验课时量较少,实践内容与最新技术的发展不同步。“汇编语言程序设计”课程的实验多倾向于单一的功能性验证实验,如码制变换和单纯的四则混合运算,缺乏针对实操环节的设计性实验。实验课程的力不从心及理论知识的日益更新,使得基于认知结构的学习迁移严重受阻。

3 课程改革的实施

3.1 改革目标

改革的总体目标是建构完整的为迁移而教的“汇编语言程序设计”课程体系,打造一支具有现代教育理念的高素质教学团队,以提高教师的教学效果和学生的学习效率。

(1)建构学习迁移的衔接机制—将迁移理念贯穿于“汇编语言程序设计”的教学大纲修订、课程教材编写、教学方式改革、教学资源建设和实践环节的完善等方面。

(2)合理组织教学内容—要使知识学习产生正迁移,必须保证教学内容的各构成要素具有科学而合理的逻辑关系,充分体现各知识点的内在联系。根据“汇编语言程序设计”教材的难点和重点,结合学生的认知水平和知识结构,围绕指令执行流程,将指令格式、物理地址,逻辑地址、段寄存器,指令指针、指令寻址方式、指令解码器、数据寄存器、数据寻址方式、算术逻辑运算单元和标志寄存器等等松散的知识点衔接起来,把具有最大迁移价值的具体指令功能和使用规则等基础知识和基本技能的学习放在首位,并把概括性高和派生性强的汇编语言程序结构等主要内容突显出来。

(3)达成师生之间的互动与协作—课程改革还需实现以下目标:①在学生本位的迁移发生中体现教师的主导地位,将该课程的指令执行流程、指令系统和汇编语言程序结构等知识链衔接好,并引导学生灵活应用;②利用学习迁移增强教学相长的最佳效果,通过强调8086/8088指令系统中双操作数指令(如MOV指令)的使用规则等关键性共同要素,形成预期的学习迁移效果,进而促进学习效率和教学质量的提高;③在各教学环节中加强师生互动,采用专题式讨论或互动式操作将有助于师生在协作中产生正迁移。如引导学生讨论8086/8088指令系统的两个操作数不能同时为存储单元的原因,以强化学生对指令使用规则的认知。

3.2 改革途径

(1)“汇编语言程序设计”的教材编写

教材在编纂时要体现基础性和前沿性,不仅要把最基本、最具迁移价值的理论成果放在首位,而且还要注意用学科发展的新成果替换陈旧的教学内容。因此,我们首先要将8086/8088的工作原理和指令系统说清楚,使学生理解计算机工作的基本原理,然后在此基础上介绍80286,80386在架构和性能上的改进。在教材编纂上要凸显知识链的共同因素,以及教学内容的体系结构和实际应用价值,这将有助于正迁移的产生。

(2)“汇编语言程序设计”的教学方式改革

我们以学习迁移理论为指导,培养学生学习的自主性和成就感。为了让学生积极融入课程的设计环节,教师需在课堂上引入编程练习与适时点评,如在具体编程问题上,先让学生用自己熟悉的指令和方法完成,然后由教师加以补充和点评。

(3)“汇编语言程序设计”实践环节改革

有效的实践环节能促进理论学习的正迁移:①理论教学与实践环节的内容及深度要一致,避免相互脱节和负迁移的发生;②切实保证实验课的学时数和有效性,关注学生对实验课的真实反映,以弥补实验课存在的不足,保证理论知识得以切实应用以促进学习的正迁移;③开展与课程相关的校园科技活动,健全科研与实践相结合的学生科技活动团体能有效促进学习迁移;④建立校外实习基地。积极拓展高校与科研院所之间的合作。

(4)完善“汇编语言程序设计”的教学资源建设

开发支撑为迁移而教的课程网站,针对课程中涉及的典型问题,如指令的执行令流程,指令格式及使用规则,汇编语言程序结构及其语法等,搜集相关文献并归类整理成库,为学生的知识迁移提供帮助。要注意的是教学资料选择要针对不同趣向和不同层次的学生,选择与之相适应的参考资料,教师必须从学习资料的选择上关注迁移的影响因素。

3.3 实施方案

我们准备选择教学研究基础扎实、师资队伍较强和教学效果较好的“汇编语言程序设计”教学班作为实施迁移式教学改革的试点平台。具体实施方案如下:①组织专业教师去国内相关高校进行调研,学习并掌握迁移理论指导下的基本教学原理和方法;②组织课程大纲的修订,引导骨干教师组织编写课程的讲义,同时完成相关教学资源的网络化建设,为形成合理的教学知识链奠定基础;③加强校企合作,开展校园科技活动,建设校外实习基地,积极搭建学以致用的实践平台;④定期举办相关教学研讨会,分析教学效果,把迁移式教学经验推向其课程。

[1] 尹锋.学习迁移理论在软件工程教学中的应用[J].北京:中国大学教学,2005(2).

[2] 刘智.基于学习迁移理论的程序类实训课程教学研究[J].北京:中国成人教育,2010(17).

[3] 苏林萍,徐茹枝.计算机汇编语言课程教学改革与研究[J].北京:中国电力教育,2012(24).

[4] 李民政,陈智勇.计算机组成原理教学改革的困境及其出路[J].北京:计算机教育,2010(24).

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