汇编语言程序设计课程建设研究

刘小洋

(重庆理工大学 计算机科学与工程学院，重庆 400054)

汇编语言程序设计课程建设研究

刘小洋

(重庆理工大学 计算机科学与工程学院，重庆 400054)

汇编语言程序设计作为计算机专业学生的学科基础课程，是计算机专业课程体系中最接近计算机硬件底层的软件设计课程。文中分析了本课程在专业课程体系中的地位及课程之间的关系。针对现行教学大纲、理论教学和实践环节等课程建设的现状，提出了未来三年课程建设计划。

汇编语言程序设计；课程建设；硬件；案例驱动

汇编语言是面向机器的程序设计语言，用助记符代替机器指令的操作码。该课程是计算机科学与技术专业课程体系中最接近计算机硬件底层的软件设计课程[1-2]。该课程重点讲述汇编语言、硬件接口及如何用汇编语言访问各种接口设计应用。课程实践完成一个简单的机器人的设计(如走迷宫机器人)。

让学生理解并掌握计算机系统中软件和硬件的相互关系，学会具体应用系统中软硬件结合的设计方法。为工业生产、科学研究等领域的嵌入式应用系统开发打下良好的基础。

1 计算机系统课程结构

本专业的课程体系根据计算机系统的分层结构来设计，如图1所示，计算机科学与技术专业核心课程群由各层中的主干课程构成，包含五门课程，覆盖了计算机系统中硬件层、程序设计层、操作系统层、应用软件层的主要知识领域[3-4]，构成了计算机科学与技术专业课程体系的基本框架。

图1 计算机系统分层结构及核心课程体系

本课程是计算机科学与技术专业课程体系中最接近计算机硬件底层的软件设计课程，课程的重点是使学生理解并掌握计算机系统中软件和硬件的相互关系，在整个课程体系中发挥着不可替代的作用。该课程的关键是要从思想上改变学生“重软轻硬”的倾向[5-7]，要让学生充分认识到：从事计算机科学与技术专业领域的研究和开发，必须做到“软硬兼施”，只知道源代码级的调试是远远不够的。

该课程的先修课程是“计算机组成原理”课程，后续课程是“操作系统原理”课程。“计算机组成原理”课程从宏观、整体的角度学习了通用计算机的基本组成原理，各部件是如何密切配合来实现程序指令的执行，让学生建立了计算机系统的整体概念。在这个基础上，“汇编语言程序设计”课程的任务是让学生针对一种具体的计算机系统并深入内部研究其CPU和寄存器、存储器、I/O端口、I/O引脚以及相互的逻辑关系，体会并掌握如何以汇编指令形成控制流和数据流，进而使学生能够从宏观到微观、从原理到应用、从理论到实践—真正理解计算机软、硬件及工作原理，为后续的课程如“操作系统原理”等的学习打下坚实的基础。

2 课程建设现状

2.1 现行教学大纲情况

2011年，编订了汇编语言程序设计课程新的理论及实验教学大纲。该教学大纲已在2012-2013学年用于计算机科学与技术专业2011级学生汇编语言程序设计课程的教学。从该大纲的实践来看，大纲在目标、教学内容、学时分配等方面的设置都是合理的。

存在的主要问题有：没有把计算机的系统发展观贯穿在整门课程当中；实践教学内容中创新型实验和综合类实验不多，需要进一步完善和改进。

2.2 实践教学环节情况

开设了单片机实验开发系统操作实验，其实验分为基础实验、综合实验和扩展实验。基础实验主要包括：LED流水灯实验、LCD显示实验、外部中断实验、RS232 串口通信、NE555计数实验等；综合实验主要包括：数码管左移显示、蜂鸣器模拟救护车警报声、1602 液晶显示闹钟、1602 液晶显示秒表、键控步进电机加减速运行等；扩展实验主要包括：TFT彩屏显示温度、显示一幅 128×160 的彩色图片、TFT液晶显示红外遥控实验等。

这些实践教学项目，涵盖了硬件层软件开发所需要的寄存器操作、中断操作、计数器操作等技能。独立完成规定的实验项目后就可以进行相应硬件的软件开发。

2.3 教学方法、课程考核办法情况

1)通过课堂讲授使学生掌握单片机的基本结构以及单片机汇编语言程序设计的基本方法。

2)通过做习题和实验加深对单片机结构以及汇编语言程序设计的掌握。

3 未来三年课程建设计划

3.1 教学内容改革与教学大纲修订计划

第一年：针对现行教学大纲的不足及学生对考研和就业的需求，及时更新教学内容，修订教学大纲，增加综合类和创新项目的课程设计。

第二年：教学大纲实践；建立《汇编语言程序设计》习题库。

第三年：查找实践过程中的问题，针对问题对教学大纲做进一步修订。同时通过收集国内外优秀高校的资源进一步丰富汇编语言程序设计习题库。

3.2 实践教学内容与教学方法改革计划

第一年：修订实验教学内容，增加包含中断、串口通信、定时器/计数器等功能的综合类实验项目。

第二年：搭建能够进行机器人底层软件开发的实验平台。

第三年：增加机器人底层软件开发设计选做项目。

3.3 教材建设和教学参考资料建设计划

未来三年将自编《汇编语言程序设计实验指导书》《汇编语言程序设计课程设计指导书》和《机器人底层软件开发指南》各一种教材。

3.4 网络课堂建设计划

第一年：将“80C51单片机指令系统”章节录像上网。

第二年：将“汇编语言程序设计与调试”章节录像上网。

第三年：将“中断系统”章节录像上网。

3.5 课程考核办法改革计划

1)根据教学大纲及学校的相关政策制定统一的评价标准，每个上汇编语言程序设计课程的班级在最后成绩评定时对各项成绩的比例安排要一致。

2)考试的命题及审题要坚持教考分离的原则，每学期由课程执行负责人指定教师根据教学大纲进行出题，再安排另外的教师审题。

3)采用集中阅卷方式，由命题教师提供参考答案及评分标准，所有阅卷教师都要遵循这个标准。

3.6 教学方法与教学手段改革设想及措施

1)为每一个章节设计一个能够涵盖相关知识点的教学案例，探索“案例驱动”的教学方法，以此激发学生的学习兴趣及培养学生分析问题、解决问题的能力。每一个章节都通过案例来激起学生的学习兴趣，然后再针对案例来对相关基本知识进行讲解，最后由学生进行实验。

2)探索互动式教学方法。在课堂上增加学生对自己作品的演示与讲解环节，增强师生的交流与互动，激活学生的创造性思维。

3)对“案例驱动”和互动式教学方法进行总结和改进。

3.7 师资队伍建设计划

1)每名教师每学年度参加一次国内外与本课程相关的学术交流。

2)三年内每名教师都有一次国内培训机会。

3)三年内力争引进一名35岁以下的青年教师作为课程的建设和授课教师。

4)定期对课程组教师进行督导听课，及时收集学生的课堂反馈信息，加强教师对教学质量的提高。

4 结束语

本文从汇编语言程序设计课程教学现状入手，分析了本课程在计算机专业中的作业和地位，在理论教学内容、实验教学内容、教材建设、网络课堂建设等方面提出了未来三年课程建设计划。

[1] 吴卫江.《汇编语言程序设计》教学改革经验分享[J].教育教学论坛，2013(9):41-43.

[2] 武 伟,汪 璇,刘晓燕.汇编语言程序设计课程教学改革探讨[J].西南师范大学学报,2009(4):201-204.

[3] 刘小洋.基于C51 单片机课程教学的探索[J].科技信息,2014(1):5-7.

[4] 张海燕. “汇编语言程序设计”课程教学方法的探讨[J].计算机教育,2008(7):66-67.

[5] 洪连环,帅歌旺,肖洁.提高“微机原理及应用”课堂教学质量的探索和实践[J].科技信息,2013(35):118-120.

[6] 胡静芳,李步升.汇编语言采用“学习共同体”教学模式的研究与实践[J].中国电力教育，2013(1):101-102.

[7]王小林,侯漠.汇编语言程序设计实验教学改革探讨[J].计算机光盘软件与应用，2013(12):202-203.

Research on the Construction of Curriculum of Assembly Language Programming

LIU Xiaoyang

(School of Computer Science and Engineering,Chongqing University of Technology,Chongqing 400054, China)

Assembly language programming is a discipline basic course as for students majoring in computer, which is the most close to the computer hardware computer specialized curriculum system of the underlying software design course. The status of this course in the professional course system and the relationship between the courses are analyzed. In view of the current curriculum theory teaching and practice of the construction of the course such as the status quo, the next three years course construction plan is proposed.

assembly language programming; construction of curriculum; hardware; case-based learning

2014-05-22；修改日期: 2014-05-25

重庆市研究生教育教学改革研究项目资助(Yjg133080)。

刘小洋(1980-)，男，博士，讲师，研究方向：信号处理、计算机科学与技术等。

G642.0；TP313

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.053