基于问题式学习的汇编语言课程改革与实践

叶晓霞 彭小红

关键词 汇编语言 教学改革 问题式学习 知识屏蔽 分组讨论

中图分类号：G642                                  文献标识码：A   DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.09.021

Keywords assembly language; teaching reform; problem-based learning; knowledge shielding; group discussion

“汇编语言”是计算机、自动化等多个专业的重要基础课，也是“计算机接口技术”、“计算机操作系统”、“嵌入式系统”等多门课程的先修课。汇编语言是面向机器的低级语言，其特点是程序代码效率高，能够直接存取硬件。它在程序优化、代码调试、解密加密等方面，具有其他高级语言无法企及的优势;在计算机底层软件的设计方面具有独特优势;它又是信息安全、黑客技术、计算机病毒技术等方面的唯一的语言工具。总之，无论对于计算机软件还是硬件工作者来说，汇编语言都是十分重要的基本工具。[1]

汇编语言课程主要是基于80x86系列机的指令系统和微软MASM来组织教学，重点学习Intel系列机的指令系统和寻址方式、汇编语言程序设计的方法和技术。[2]课程教学目标是培养学生的底层编程能力，使学生具有在CPU的寄存器级上进行控制和操作的能力，获得直接对计算机硬件編程的经验。但其低级语言固有的特性给教学带来了很大困难，多年来课程教学效果都很难达到预期。

1 汇编语言课程教学中存在的问题

（1）学时少与内容多的矛盾十分突出。近年来由于教学体系改革，汇编语言课堂教学的学时不断压缩。而汇编语言课程既要学习硬件知识，又要学习软件方法，具有实践性强、涉及知识面广、需要记忆的内容多等特点。[3]这样学时少与内容多的矛盾就十分突出，课堂教学时间不再充裕，要想取得良好的教学效果，必须充分调动学生的主观能动性，让学生能利用课余时间学习。

（2）学生对课程的学习热情不高。汇编语言是面向机器的程序设计语言，是一种比较抽象的语言，不像C或C++等高级语言那样灵活直观。高级语言更接近人类思维方式，比较容易被学生接受;而汇编语言采用机器的思维方式工作，对硬件的依赖性强。大二学生的硬件知识比较薄弱，他们对计算机的硬件结构不熟悉，对二进制和十六进制计数制感到陌生;汇编指令极为枯燥、抽象，难于掌握，编写和调试汇编语言源程序比高级语言复杂得多。因此，学生学习热情不高，学习缺乏主动性。

只有在教学过程中，不断更新教学理念、摒弃传统教学模式、运用先进的教学方法，提高课堂关注度，才能有效激发学生的学习热情，培养学生的主动学习能力和实际动手能力，确保课程教学达到良好效果。

2 具体改革内容与实施方案

2.1 改变照本宣科，采用多元化教材

在信息大爆炸的时代，学生随处可吸取知识，最烦教师照本宣科。教师要精选教学内容，采用多元化的教材——课本+MSDN帮助+网络，丰富学习途径。

课本由于结构清晰、层次清楚，是学生进行系统学习必不可少的工具，是最好的参考资料。因此首先要为学生选一本合适内容的教材，教师不用完全按教材授课。MSDN是学习编程技术的好助手，使用它可以快速学习基本语法，获取编程技巧。互联网也提供了很好的学习平台，学生可以在网上查阅相关的学习资料，还可以观看或下载教学视频，在各种网站论坛和博客上进行技术交流等等。

2.2 改变以讲授为主的教学模式，应用PBL教学法

PBL（Problem-Based Learning）——即问题式学习，也称基于问题的学习，是一种以学生为主体的典型教学方法。PBL强调把学习置于复杂的有意义的问题情境中，通过让学习者以小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性的问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，以促进他们解决问题、自主学习和终身学习能力的发展。

将PBL教学法引入到汇编语言课程教学中，教师要针对每一章的教学内容，精心设计情景问题，将基本语法、算法分析、编程技巧融合在问题中，使每个问题都具有一定的社会性、趣味性和较强的实用性，引发学生的学习兴趣与解决问题的决心。

2.3 改变填鸭式教学，采用知识屏蔽的方法

汇编语言课程内容多、涉及面广，如果在课堂上把所有知识点全部灌输给学生，不但得不到预期效果，反而会使学生感觉疲惫，对课程产生厌倦。知识屏蔽法可以解决这个问题，面对大量知识点，先学习现在所需要的，暂时用不上的先屏蔽。教师每堂课制定明确的学习内容与学习目标，即可减轻学生的记忆负担，提高学习兴趣。

比如学习第三章指令系统时，不能一堂课讲解所有的指令，只需将数据传送类指令MOV和算术运算类指令ADD、SUB等的指令格式与功能讲解清楚，让学生能顺利地尽快去上机实践，其他有关控制类的指令分散到程序结构中去讲解，LOOP指令放在循环程序设计中讲解，JMP指令可放在分支程序设计中講解，CALL与RET指令在学习子程序时使用，INT指令在中断程序中学习。只要熟悉当前学习内容后即可顺利解决问题，学生能获得心理上的满足，对自己的学习能力有自信，才会期待并主动去学习下一堂课的内容。

2.4 改变单打独斗，采用分组讨论的模式

在实验环节，可让学生自由选择自己感兴趣的题目，设立学习小组，可多人（2～3人）合作完成。[4]通过小组讨论对实验问题进行分析并快速实现，会让学生获得更大的自信心，其自学能力、独立分析、解决实际问题等能力都会有一定的提高，还能培养学生团队协作精神。同时，在小组讨论时学习好的学生可以代替老师去指导基础差的学生，让教师不用重复低级问题的讲解，教学效果会明显提高。

3 改革成效与经验总结

我校数学与计算机学院从2016年开始进行名为“基于PBL的‘汇编语言’课程教学改革的研究与实践”的教改项目研究，[1] 下面是从计算机科学与技术专业15、16、17级各抽出一个班级进行数据采样得出的成绩比较表。采用传统教学模式的15级的同学不及格的人数较多，平均分低，及格率小;16级的课程讲授开始引入PBL教学法，但由于主讲教师经验不足，对PBL教学法的使用不娴熟，教学设计不够完善，不及格的人数虽有所减少，但并不明显;17级的课程讲授中再次应用PBL教学法，进一步完善教学设计，并结合知识屏蔽和分组讨论模式，从表中可以看出，各项指标都有了明显的提高，低分段人数急剧下降，高分段人数也有大幅度增加，尤其是及格率上升到了94.4%。在评教时，主讲教师获得学生的一致好评，评教分数在全系排名第一（见表1）。

从以上数据分析可以看出，经过两年多的探索与实践，改革成效显著。这次教学改革主要是引入了基于PBL的教学法，结合知识屏蔽和分组讨论的模式。教师要精心设计每堂课的情景问题，制定明确的学习内容与学习目标，引导学生在解决问题的过程中去探索、去学习，通过小组学习相互促进，极大地激发了学生的学习热情，发挥学习的主观能动性，取得良好的教学效果。比如，在学习程序结构时，将学生成绩管理系统的功能拆分成统计平均成绩成绩（循环结构）、查询最高成绩与最低成绩（分支结构）等小任务，将问题设计好后，让学生先预习相关知识，小组讨论问题的解决方案，然后在课堂上教师针对解决该问题的必备知识进行讲解，每堂课解决一个小问题，再引导学生进入下一个问题的研究，最后将这些小程序组合成一个多功能的大程序，相当于完成了一个课程实习的任务。这样大大提高了学生的学习兴趣与学习信心。

改革过程中，我们也遇到了很多问题，教师经验不足、部分学生不配合，还有小组学习中的跟踪评价等问题都需要我们在以后的教学工作中去解决和完善。

*通讯作者：彭小红

基金项目：广东海洋大学教育教学改革项目，项目编号XJG201638

参考文献

[1] 冯建文，包健，严义.“汇编语言程序设计”课程的教学改革与探讨[J].吉林大学学报（信息科学版），2005（23增）：22-24.

[2] 徐一秋，王立伟，王海波.PBL 教学法在 C 程序设计实验课教学改革中的应用[J].计算机教育，2010（21）：93-95.

[3] 王晓华，温显斌.汇编语言课程教学探讨[J].计算机教育，2010（20）：122-124.

[4] 许晓静.基于实验教学平台的PBL教学法应用模式探析[J].实验技术与管理，2014.31（4）：177-179.