汇编语言与微机原理研究性课程教学设计

Teaching Design of Assemby Language and Microcomputer Principe course Based on Research-oriented Curricuum

CHENG Hong-bin， SUN Xia， LIANG Wei

（Schoo of Computer Science and Engineering， Changshu Institute of Technoogy， Changshu 215500， China）

《汇编语言与微机原理》课程是计算机专业的专业课程之一，目前普通高校的《汇编语言与微机原理》课程教学现状不容乐观，表现在理论与实际脱节、教学实验效果欠佳等方面。当前的教学现状不利于应用型人才的培养。为了提升课程的教学效果，我们从微机技术的特点和知识建构的基本规律出发，以培养学生的应用开发能力和创新素质为目标，引入研究性课程，精心设计汇编语言与微机原理课程的教学内容、教学方法和实验。

1 课程设计思路

研究性课程是一种校本课程，它是学生研究性学习的基本内容。在汇编语言与微机原理课程教学中，通过在常规课程内容教学过程中渗透研究性学习的内容即研究性课程，并在教学实践中使用Proteus和Kei工具实现微机系统的软、硬件设计，在此基础上，开展课外专题研究性教学。从而实现在培养学生的一般性能力的基础上，加强学生的研究性素质、创新精神、意志品质和性格的培养，提高学生探索问题、解决问题能力。

2 教学设计的关键点

构建研究性课程的关键点是：

1）基于物联网工程专业的课程目标和培养研究性素质目标，合理选择规划课程的知识点，构建研究性学习的内容（ 即研究性课程） 与非研究性学习的内容（ 即常规的课程知识），制定适应普通本科应用型人才培养要求的知识模块。采用互相包容和渗透的教学方法 。

2）构建研究性学习的内容（ 即研究性课程） 与非研究性学习的内容（ 即常规的课程知识）相结合的教学模式。另外，教学中综合运用类比法、动画演示方法、比喻教学法、讨论教学法，对课程知识点内容进行整理，依据不同知识点的特点设计相应的教学设计。并将课堂教学、自主学习有机地结合起来，设计丰富的教学手段。

3）基于虚拟仿真实验系统Emu8086的汇编语言教学设计、基于proteus的微机原理教学设计。制定合适的基础实验和应用开发实验项目，设计探索性的课外拓展实践项目。

3 教学内容与教学方法

《汇编语言与微机原理》课程是物联网工程专业的专业课程之一，课程内容比较繁杂、抽象，是一门基础性、理论性非常强的课程，也是一门实践性很强的综合性课程。

课程从微机技术的特点和知识建构的基本规律出发，以培养学生的应用开发能力和创新素质为目标，以“学生为主体，教师为主导”为指导思想，通过构建研究性课程，基于课程知识体系和学生兴趣合理选择研究性教学内容，不断改进教学方法、注重理论联系实际，改善实践教学条件和丰富实践教学内容，加强实践能力的培养，激发学生的学习兴趣等改革措施，以期提高课程教学质量和学生的学习效果。

3.1常规教学内容和研究性知识内容

《汇编语言与微机原理》课程原有课程体系下的基本内容主要分为：汇编语言和微机原理两部分： 1）汇编语言部分包括：微机的基本软硬件组成、8086微处理器、8086操作数的寻址方式、汇编语言及程序设计基础、8086指令系统、汇编语言程序结构及设计。

2）微机原理部分包括：存储系统、输入输系统、中断系统、微机总线和接口技术。

通过构建研究性课程，我们将课程知识内容划分为两部分：研究性学习的内容与非研究性学习的内容（ 即常规的课程知识）。其中：

1）研究性学习的内容包括：8086指令系统、汇编语言程序结构及设计、输入输系统、中断系统和接口技术。

2）常规的课程知识包括：微机的基本软硬件组成、8086微处理器、8086操作数的寻址方式、8086操作数的寻址方式、汇编语言及程序设计基础、存储系统、微机总线。

另外，基于物联网工程专业应用型人才培养目标，对课程理论性较强的内容适当缩减。基于课程知识内容的选择和划分，为实现实践能力的培养目标，针对研究性学习内容，在教学中以应用实践案例、实践任务开发为任务驱动，结合课程实验和课外实践环节，强化学生的实际软硬件应用编程能力。

在各个研究性学习内容的实施过程中，尽可能的丰富基于知识点的实际案例的仿真演示，让学生通过直观的感性认识学习理解知识点。

3.2 教学方法

首先，教学中将研究性学习的内容（ 即研究性课程） 与非研究性学习的内容（ 即常规的课程知识）相结合。在课堂教学中引入研究性问题，使得学生在学习基本的常规课程知识基础上，积极主动的深入课程内容，促进学生自主研究问题、探索知识的方法和能力的提高。

其次，针对本课程知识的抽象性和繁杂性，为了降低学生理解知识的难度，需要对课程的难点重点知识模块进行不同的教学方法，比如采用比拟法讲解、讨论法和实例演示等进行深入讲解，从而化解课程内容的枯燥性、复杂性和抽象性。

第三，在课堂教学过程中引入了仿真软件进行教学。比如采用debug、emu8086、Proteus和Kei等软件和仿真工具对课程的原理知识点讲解、演示，对系统软硬件设计进行辅助教学，在教学中坚持理论联系实际，实现“教”、“学”、“做”的有机结合。

第四，引入专题研究性教学，积极开展课外自主学习，设置具有创新性的实践项目，充分发挥学生的主观能动性，学生独立查阅资料、制订方案、分组实施，最后总结整理、交流评价。

3.3 教学案例设计

采用Proteus和Kei软件结合的硬件仿真平台进行微机原理的教学，设计相关知识模块的案例。对于教学知识点，通过案例教学法，引入知识点相关的项目案例、借助仿真实验软件演示微机硬件设计和汇编语言程序的运行结果，调动学生的学习兴趣，提高微机原理的软硬件知识的理解和掌握 。在研究性教学中引入的仿真案例如下：

1）微机原理案例项目：开关控制ed流水灯、NMI中断实验、数码管实验、点阵屏实验、8255A并行接口实验。

2）汇编语言案例项目：选择分支、字符匹配、统计负数个数、查找A 的地址、密码明文密文转换实验。

3.4 专题研究性案例设计

针对应用性人才培养目标和教学改革的设计情况，在理论课时压缩的情况下，通过虚拟仿真实验开发平台开展课外专题案例实验提高学生微机应用实践能力。为学生设计合适的、具有挑战性的创新实验项目，充分调动学生的课外学习积极性，并培养学生的自主学习能力和团队协作开发能力。实验项目如：8255A交通灯实验、行列式键盘实验、8254A定时器实验、8259A中断实验、图形字符块输出实验、小车移动实验。

4 教学反思

本课程通过构建研究性课程，应用案例法、比喻教学法等教学方法，并在教学实践中引入微机仿真实验平台，加强理论和实践有效互动，提升学生课程学习积极性。通过基于仿真开发工具的案例教学和课内外实践，更加直观深刻理解微机硬件原理和应用软件开发过程，提升微机应用系统实践动手能力。教学中还需要继续做好研究性课程的教学设计。在仿真案例教学和实践中，还需要设计更实用的案例，并加强学生课外专题实践的管理和过程考评，切实提高学生的主观能动性和工程实践应用能力。