導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的1篇匯編語言程序設(shè)計課程教學(xué)研究，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

一、匯編語言程序設(shè)計課程教學(xué)概況

匯編語言程序設(shè)計是高校信息類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程通過最接近于機器語言的匯編語言讓學(xué)生認(rèn)識機器的思維，感知計算機的運行過程和基本原理，進而對計算機硬件和應(yīng)用程序之間的聯(lián)系與交互形成一個清晰的認(rèn)識[2]。但是在教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于這門課存在著不理解、抵觸的心態(tài)，這樣的心態(tài)對于教學(xué)產(chǎn)生了阻礙作用，無法很好地完成教學(xué)工作，學(xué)生也就沒法很好地形成一個完整的知識體系。在信息化高度發(fā)展的今天，高級語言占據(jù)了主要的地位。與高級語言相比，匯編語言存在指令繁多、程序可讀性差和尋址方式多樣等問題[3]。同時匯編語言具有與硬件相容性較高，語言結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的特點，并且在學(xué)習(xí)這門課程過程中，上機調(diào)試結(jié)果并不像其他高級語言那樣的明顯，這些都使得學(xué)生對匯編語言程序設(shè)計課程望而卻步。通過多年的教學(xué)，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有的教學(xué)中，如果將匯編語言作為一門語言，過多地關(guān)注指令及其語法知識的教學(xué)，會導(dǎo)致課程枯燥晦澀，沒有針對性，達(dá)不到好的教學(xué)效果。因此，將知識圖譜相關(guān)內(nèi)容[4-5]應(yīng)用于匯編教學(xué)，探索出新的教學(xué)方法，達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量、增強教學(xué)效果，并通過本文分享在教學(xué)上的經(jīng)驗和體會。

二、基于知識圖譜的知識點梳理

在匯編語言程序設(shè)計教學(xué)中，按照程序設(shè)計的思路將匯編課程的重要知識點串聯(lián)成為一個知識體系，但是在教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)指令系統(tǒng)的教學(xué)存在著諸多難點，主要體現(xiàn)在其指令的數(shù)量龐大，可以劃分為14類92種，但是可記憶性相對較差。如果只將匯編語言作為一門語言，僅僅機械地講述指令的含義及其語法知識，學(xué)生并不能很好地掌握這些指令，就更不要說融會貫通地運用這些指令來設(shè)計具有指定功能的程序了。指令系統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)在于讓學(xué)生能夠熟練掌握14類指令，尤其是其中的數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)運算、邏輯運算、移位、標(biāo)志位操作、轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)串操作、循環(huán)控制、調(diào)用與返回、輸入輸出和中斷處理這11類指令，這些指令關(guān)系到學(xué)生是否能夠真正設(shè)計出匯編語言程序的基礎(chǔ)指令。而在指令中操作數(shù)的尋址方式又有9種之多，且不同指令的執(zhí)行會影響到標(biāo)志寄存器相應(yīng)的標(biāo)志位，這些知識點互相關(guān)聯(lián)，組成一個知識網(wǎng)絡(luò)。如何能夠熟練掌握，靈活而巧妙地運用這些指令，除了要求學(xué)生在實踐中逐步積累經(jīng)驗，在教學(xué)中我們也在尋找創(chuàng)新的教學(xué)方法，以新技術(shù)推動課堂教學(xué)的轉(zhuǎn)變，最終達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。為了達(dá)成這一目標(biāo)，運用知識圖譜構(gòu)建的知識網(wǎng)絡(luò)，使靜態(tài)知識點的數(shù)據(jù)與動態(tài)教學(xué)活動的數(shù)據(jù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，為學(xué)生的個性化培養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支撐。在課程教學(xué)的過程中，利用相關(guān)工具從匯編教學(xué)大綱、教材等非結(jié)構(gòu)化文本中抽取知識點作為實體，對知識點之間的關(guān)系進行識別，將知識點的重要程度和學(xué)習(xí)難度作為屬性，構(gòu)建知識圖譜，形成可關(guān)聯(lián)性查詢的知識網(wǎng)絡(luò)。在充分了解學(xué)生對知識點的掌握情況之下，根據(jù)學(xué)生的實際情況因人而異地調(diào)整教學(xué)重點，在知識網(wǎng)絡(luò)上，運用當(dāng)代多媒體、人工智能和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)形成面向?qū)W生個性化需求的定制學(xué)習(xí)路徑，實現(xiàn)個性化的教學(xué)方案。構(gòu)建的乘除法相關(guān)指令知識網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示。圖1乘除法相關(guān)指令知識網(wǎng)絡(luò)圖通過形成可關(guān)聯(lián)性查詢的知識網(wǎng)絡(luò)，對匯編語言相關(guān)指令進行梳理，再結(jié)合對學(xué)生知識掌握情況的調(diào)查，我們設(shè)計了面向匯編語言程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)（圖2）來幫助學(xué)生掌握指令的特征與要點[6]。我們把面向匯編語言程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)劃分為面向?qū)W生的推薦方案、基于知識點的推薦方案和基于學(xué)生描述模型的推薦方案。具體方案如下。（1）面向?qū)W生的推薦方案會為相似偏好的學(xué)生推薦他們需要重點學(xué)習(xí)的知識點。（2）基于知識點的推薦方案會幫助學(xué)生根據(jù)自己關(guān)注的知識點來匹配和這個知識點相關(guān)的知識點，將這些相關(guān)的知識點推薦給這名學(xué)生。（3）基于學(xué)生描述模型的推薦方案則是通過對某學(xué)生一段時間學(xué)習(xí)的知識點進行整合，建立一個學(xué)生描述模型來預(yù)測下一步需要推薦的知識點。面向匯編語言程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)采用了一種較為著名和常用的算法———協(xié)同過濾算法，在我們的推薦系統(tǒng)中，可以分為基于學(xué)生的協(xié)同過濾算法和基于知識點的協(xié)同過濾算法。利用相關(guān)工具從匯編教學(xué)大綱、教材等非結(jié)構(gòu)化文本中抽取知識點作為實體，對知識點之間的關(guān)系進行識別，將知識點的重要程度和學(xué)習(xí)難度作為屬性，構(gòu)建知識圖譜，形成可關(guān)聯(lián)性查詢的知識網(wǎng)絡(luò)，從而解決了處理過程中可能出現(xiàn)的稀疏性和冷啟動問題。具體而言，知識圖譜引入豐富的語義關(guān)系，方便面向匯編語言程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)深入發(fā)掘?qū)W生與知識點之間的關(guān)聯(lián)。此外，知識網(wǎng)絡(luò)中多樣化的關(guān)系鏈接，也可以避免面向匯編語言程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)給出過于單一的推薦結(jié)果，形成面向?qū)W生的個性化推薦方案。同時，知識圖譜的三元組結(jié)構(gòu)包含的關(guān)系信息提高了面向匯編語言程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)推薦結(jié)果的可解釋性。面向匯編語言程序設(shè)計課程學(xué)習(xí)的推薦系統(tǒng)工作流程如圖3所示。

三、線上線下結(jié)合的教學(xué)

匯編語言是一種強有力的語言，其能透徹地反映、巧妙而充分地運用計算機的硬件功能及特點，并且匯編語言與硬件聯(lián)系緊密，但是需要學(xué)生對計算機的底層有較為深刻地了解。教學(xué)中，教師需要在有限的課時講述大量的指令，這無論是對于教師，還是對于學(xué)生，都是極大的考驗[7]。對于習(xí)慣高級語言的學(xué)生來說，匯編的指令與之前學(xué)過的高級語言語句大相徑庭，毫無頭緒，容易喪失學(xué)習(xí)興趣。因此，我們在教學(xué)過程中結(jié)合前述的推薦系統(tǒng)給出有針對性的知識點，突出重點，有目標(biāo)地展開課程，充分發(fā)揮視聽多媒體的優(yōu)勢，對數(shù)據(jù)存儲、進棧和出棧等過程，跟蹤程序運行，給出存儲器存儲內(nèi)容以及堆棧內(nèi)容的變化，使學(xué)生能對程序執(zhí)行過程有一個直觀的印象。對于一些程序的代碼，教師會結(jié)合課程中上機調(diào)試的相關(guān)知識，用DEBUG來跟蹤檢查程序，讓枯燥的內(nèi)容與實際操作相結(jié)合，同時鼓勵學(xué)生也在手邊的電腦上面操作，增加了學(xué)生動手的機會，讓學(xué)生樂于自己去實踐，同時也增加了師生的互動環(huán)節(jié)。在豐富教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，受2020年新冠肺炎疫情期間線上教學(xué)的啟發(fā)，在匯編教學(xué)中應(yīng)用MOOC（大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程）平臺，突破了傳統(tǒng)課程時間、空間的限制，突破了傳統(tǒng)教學(xué)中固定化、統(tǒng)一化的教學(xué)進度，學(xué)生在一定程度上掌握了自己學(xué)習(xí)的進度，實現(xiàn)了面向?qū)W生個性化需求的定制學(xué)習(xí)路徑。學(xué)生可以根據(jù)前述推薦系統(tǒng)給出的方案有針對性地學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容，在整個學(xué)習(xí)過程，學(xué)生充分發(fā)揮了主觀能動性，提高了學(xué)習(xí)效率。另外，除了通過課上程序調(diào)試的環(huán)節(jié)增加師生互動外，我們也將答疑這個環(huán)節(jié)充分利用了起來。在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生的答疑一般在每次課講述之后，時間較短，且僅有很少部分同學(xué)參與。通過啟用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中使用的平臺進行答疑，將答疑貫穿到課程教學(xué)的全過程，平臺特有的匿名提問也讓部分膽小與害羞的學(xué)生能夠大膽提問。由于大部分提問是為大家所見的，在方便大家討論的同時，也給有相同問題的同學(xué)以啟迪，同學(xué)們在互相討論的過程中加深了理解，增加了互動性。

四、多維度的實驗教學(xué)

上機實驗是匯編語言程序設(shè)計課程的基本教學(xué)組成部分，教學(xué)團隊非常重視實驗教學(xué)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，幫助學(xué)生把所學(xué)的理論知識充分運用到實驗中，從中體會到匯編程序?qū)嶋H運行的原理。學(xué)生可以通過實驗，鞏固課堂上學(xué)到的理論知識，做到理論與實踐相結(jié)合，增長對計算機硬件類課程和相關(guān)研究方向的興趣，提高自身的工程實踐能力[8]。從以下多個維度對實驗教學(xué)方法進行了探索，這些維度包括實驗工具的優(yōu)化、實驗教學(xué)方法的優(yōu)化及實驗考核方式的優(yōu)化。在實驗工具的優(yōu)化中，依托學(xué)校的國家級計算機實驗教學(xué)示范中心開展實驗，針對當(dāng)前學(xué)生普遍使用的電腦都安裝64位操作系統(tǒng)Windows10乃至Windows11這一現(xiàn)狀，選取了DosBox+MASMforWindows作為匯編開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)了從實驗室到個人電腦的無縫對接，學(xué)生可以隨時隨地編寫程序，將原本只能在機房里做的實驗擴展到有電腦的地方隨時可以編程調(diào)試。在實驗教學(xué)方法優(yōu)化中，教師在課內(nèi)講重點、關(guān)鍵點和要點，掌握好學(xué)生實驗的方向，在實驗中注重對學(xué)生實驗方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗中，實驗指導(dǎo)教師只給出實驗題目，學(xué)生獨自設(shè)計實驗方案，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用，最大限度地調(diào)動學(xué)生自己動手的積極性和主動性。在實驗考核方式的優(yōu)化中，傳統(tǒng)的實驗考核通常以紙質(zhì)實驗報告的成績?yōu)橹?，這種考核方式導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)抄襲、作業(yè)雷同的現(xiàn)象，不能體現(xiàn)學(xué)生的實際操作能力。因此我們對于實驗考核方式進行了優(yōu)化，一是在電子版實驗報告中必須給出相應(yīng)程序算法的描述和流程圖；二是在實驗驗收中增加上機調(diào)試的環(huán)節(jié)，根據(jù)要求在限定的時間內(nèi)完成相關(guān)程序的修改，并提交程序源代碼、運行過程和結(jié)果的截圖，進一步提升實驗考核的真實性和合理性。

五、結(jié)束語

建設(shè)高等教育強國，必須堅持“以本為本”，我們從現(xiàn)階段高校匯編語言程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的難題入手進行分析，基于知識圖譜進行知識點梳理，形成可關(guān)聯(lián)性查詢的知識網(wǎng)絡(luò)，并運用當(dāng)代多媒體、人工智能和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)形成面向?qū)W生個性化需求的定制學(xué)習(xí)路徑，實現(xiàn)個性化的教學(xué)方案；利用線上線下結(jié)合的課程教學(xué)方法，豐富課程內(nèi)容，提升學(xué)生的自學(xué)能力；探索多維度的實驗教學(xué)方法，增強學(xué)生的應(yīng)用實踐能力，從而整體提升課程的教學(xué)效果，為學(xué)生后續(xù)硬件課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王昊奮，漆桂林，陳華鈞.知識圖譜：方法、實踐與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2019：9.

[2]高福祥，張君.匯編語言程序設(shè)計[M].5版.沈陽：東北大學(xué)出版社，2018：12.

[3]李元章，譚毓安，張全新.高等學(xué)校計算機專業(yè)課程教學(xué)改革實踐———以匯編語言與接口技術(shù)課程為例[J].計算機教育，2020（5）：33-37.

[4]王鑫，陳蔚雪，楊雅君，等.知識圖譜劃分算法研究綜述[J].計算機學(xué)報，2021，44（1）：235-260.

作者:劉瑩 張曉紅 信俊昌 楊曉春 單位:東北大學(xué)