论文部分内容阅读
[摘 要] “汇编语言程序设计”课程是一门内容抽象、理论性很强的课程。在传统的“汇编语言程序设计”课程教学过程中，教师往往照本宣科，不重视学生实践能力的培养，导致教学过程枯燥乏味，教学效果无法令人满意。本文在参考相关教材和总结多年教学经验的基础上，就“汇编语言程序设计”课程教学提出了基于概念图的教学模式，并取得了较好的教学效果。
[关键词] 汇编语言程序设计； 概念图； 教学模式； 教学效果
[中图分类号] G623 [文献标识码] A
[作者简介] 王云（19—），男， 山西洪洞人。教授，博士，主要从事远程教育和多媒体通信方面的教学和研究工作。E-mail：wyspn@126.com。
一、引 言
汇编语言是一种面向机器的程序设计语言，是计算机能够提供给用户的最快而又最有效的语言，也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言，它可以完成高级语言难以胜任甚至无法完成的任务。“汇编语言程序设计”是电子信息类相关专业的一门重要的基础课程，同时也是学好“微机原理”、“操作系统”、“编译原理”等课程的先修课程。汇编语言是一种比较抽象的语言，不像其他的语言，例如VB、VC++等直观与生动，又由于教学过程中往往忽视了学生的实践能力和解决问题的能力，导致许多学生不愿去学，并且认为“汇编语言程序设计”是一门枯燥乏味的课程。如何解决在传统教学中出现的这些问题，本文将概念图引入到“汇编语言程序设计”课程的教学过程中，取得了较好的教学效果。
概念图是用图表来组织和表达知识的一种工具，是一种知识结构的表现方式。概念图由结点和连线组成，结点代表概念，连线代表概念之间的关系。概念图通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的关系。因此概念图就包括概念及概念的连接两大部分。[1]皮连生就认为，“在复杂知识的学习中，可以采用画网络图的方法对材料进行组织”。[2]概念图依据奥苏伯尔的认知学习理论，强调了知识获得中有意义的学习和理解过程的重要性。通过概念图，学习者能深刻领会概念本身及概念间的相互关系，了解自己已经具备的知识及认知结构，检查知识的不足和认识的错误，及时进行调整和补救。应用概念图，学习者之间还可以相互交流，从而总结出有效的学习方法和学习策略。
二、基于概念图的“汇编语言
程序设计”教学模式案例
（一）应用概念图导入教学，使汇编语言知识点可视化
向学生介绍有关概念的内涵及概念图的意义，教师可以使用下定义、举例、比喻等多种方法，从书面或口头材料中选取概念，讲清楚概念图中各个概念间的联系，循序渐进地使学生认清概念的性质和作用，将概念之间的关系用连接词加以区分。
如我们在讲授CPU、寄存器和主存储器的时候（如图1所示，横向箭头指向的关系为数据传输，纵向箭头指向的关系为比喻），可以把CPU比作是人，寄存器比作是人身上的口袋，而主存储器比作是仓库，我们往往把常用的东西放到口袋里，不常用的放到仓库中，所以寄存器中存放的是经常调用的地址和数据，而主存储器中存放着所有会用到的地址和数据。从寄存器中读取地址和数据，好比是从衣服的口袋里取东西一样，往往把常用的东西放在口袋里，假如口袋里没有就去仓库里找。
又如，我们讲授段寄存器的概念的时候（如图2所示，横向箭头指向的关系为包含，纵向箭头指向的关系为比喻），可以把主存储器形容成一幢大楼，[3]而每个段对应于不同的楼层，每个房间对应于主存的一个存储单元，房间的编号对应于主存的逻辑地址，房间的具体位置对应于存储单元的物理地址，门牌号的前几位数对应于主存的某个段的段首地址，门牌号的后几位数对应于主存的某个段的偏移地址。这样就将内存的分段管理与我们的生活相联系，复杂概念生活化，便于学生理解。
再如，我们在讲解堆栈和队列读取数据的特性时（如图3所示，箭头指向的关系为比喻，连接线表示对等关系），将堆栈比喻为试管，先放进去的在下面，后放进去的在上面，所以，取的时候就只能先取上面的（后进来的），再取下面的（先进来的），这就是堆栈的先进后出、后进先出的特点。将队列比喻为漏斗，先放进去的先从漏斗底端出来，后放的后出，这就是队列的先进先出、后进后出的特点。
（二）以图解的形式将各个知识点的联系清晰化
绘制、修改概念图就是以图解的形式将概念之间的相互关系具体形象地表现出来，如在讲解MOV指令时（如图4所示，箭头指向的关系为允许传送，带×箭头指向的关系为不允许传送）。图中矩形框中内容表示MOV指令的操作数，两者间如有箭头连接，表示它们是MOV指令操作数的传送方式，箭头的起点表示MOV指令的源操作数，终点表示它的目的操作数。[4]如立即数和寄存器之间有单向箭头连接，表明MOV指令可以直接完成立即数到寄存器的数据传送，但不能完成寄存器到立即数的数据传送；寄存器和存储单元之间有双向箭头相连，表明MOV指令既可以直接完成存储单元到寄存器的数据传送，又能完成寄存器到存储单元的数据传送。两者间如有带×箭头连接，表示它们不是MOV指令操作数允许的传送方式；如果存储单元和存储单元之间不能直接完成数据传送，立即数也不能直接为段寄存器赋值。这样，通过概念图就能很容易掌握MOV指令操作数的传送方式及其注意事项。
（三）讲解、评价概念图，将所学知识系统化
绘制概念图并不是概念图教学模式的终结，对概念图还需要加以讲解、检验和评价。讲解概念图就是将概念图中的概念及概念间的关系搞清楚。如果通过讲解能使学生清楚地了解所述内容，这个概念图便是比较成功的。在让学生了解整个汇编语言的知识点时，我们可以用概念图法将知识系统化，如图5所示（箭头指向的关系均为包含）。
三、基于概念图的“汇编语言
程序设计”教学模式反思
通过总结以上的教学案例，本文认为基于概念图的“汇编语言程序设计”教学模式应该包括以下步骤
教师在备课过程中分析教材，将教材中重点、难点以及比较抽象的概念，使用比喻、举例子等方法使概念简单化，画出概念图。
教师在授课当中使用概念图教学，将知识点以图解的形式传授给学生，同时还可以试着先让学生画出自己的概念图，绘制概念图不可能一蹴而就，必须经过修改，有时还需要反复修改，因为初绘的概念图难免会存在一些错误的或不适当的地方。通过修改概念图，可能还会对各个概念及其关系产生更进一步的认识和理解。
教师以查看学生概念图的方法评价学生，检验学生对知识的掌握程度。
学生以交概念图作业的形式反馈本节课的学习效果，同时教师根据学生的反馈对本次教学进行反思，将已有的概念图进一步完善，在下一次授课前呈现给学生。
基于概念图的“汇编语言程序设计”教学模式的教学是一个循环往复、螺旋上升的过程。本文认为用这种教学模式，既能帮助学生掌握知识、学会学习，又是一种能改进教师教学的行之有效的方法。
四、结 论
“汇编语言程序设计”课程具有理论性强、内容抽象、需要记忆的内容多等特点，这无疑给教学带来了很大的困难。而在传统教学过程中，教师往往照本宣科，不重视实践能力的培养，导致教学效果无法令人满意。概念图用图表的方式来呈现知识结构，构建出一个知识网络图，直观地展示了概念之间的逻辑关系。在“汇编语言程序设计”课程的教学案例中，概念图作为教学工具贯穿于教学过程始终，与传统的教学方法相比，这种方法可以加深学生对汇编语言概念的理解和纠正学生在理解概念过程中的错误，有针对性地进行教学。将概念图应用到教学过程中，其图形可视化的功能改变了教师讲解复杂知识的方式，支持教师突破传统的教学模式，帮助学生主动地进行意义建构，激发了学生学习的积极性和主动性，教学效果明显加强，学生的综合运用能力和自学能力都得到了不同程度的提高，从而达到了事半功倍的教学效果。
[参考文献]
[1] 赵国庆，杨南应,贾振洋,范典,黄荣怀.概念图的布局算法研究[J].开放教育研究，2005，（5）：32~37.
[2] 皮连生.教育心理学[M].上海：上海教育出版社，2005.
[3] 于智勇.对汇编语言教学手段的探讨[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版)，2007，（12）.
[4] 王英.“汇编语言程序设计”教学探究[J].重庆邮电大学学报(自然科学版)，2007，（6）.
[关键词] 汇编语言程序设计； 概念图； 教学模式； 教学效果
[中图分类号] G623 [文献标识码] A
[作者简介] 王云（19—），男， 山西洪洞人。教授，博士，主要从事远程教育和多媒体通信方面的教学和研究工作。E-mail：wyspn@126.com。
一、引 言
汇编语言是一种面向机器的程序设计语言，是计算机能够提供给用户的最快而又最有效的语言，也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言，它可以完成高级语言难以胜任甚至无法完成的任务。“汇编语言程序设计”是电子信息类相关专业的一门重要的基础课程，同时也是学好“微机原理”、“操作系统”、“编译原理”等课程的先修课程。汇编语言是一种比较抽象的语言，不像其他的语言，例如VB、VC++等直观与生动，又由于教学过程中往往忽视了学生的实践能力和解决问题的能力，导致许多学生不愿去学，并且认为“汇编语言程序设计”是一门枯燥乏味的课程。如何解决在传统教学中出现的这些问题，本文将概念图引入到“汇编语言程序设计”课程的教学过程中，取得了较好的教学效果。
概念图是用图表来组织和表达知识的一种工具，是一种知识结构的表现方式。概念图由结点和连线组成，结点代表概念，连线代表概念之间的关系。概念图通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的关系。因此概念图就包括概念及概念的连接两大部分。[1]皮连生就认为，“在复杂知识的学习中，可以采用画网络图的方法对材料进行组织”。[2]概念图依据奥苏伯尔的认知学习理论，强调了知识获得中有意义的学习和理解过程的重要性。通过概念图，学习者能深刻领会概念本身及概念间的相互关系，了解自己已经具备的知识及认知结构，检查知识的不足和认识的错误，及时进行调整和补救。应用概念图，学习者之间还可以相互交流，从而总结出有效的学习方法和学习策略。
二、基于概念图的“汇编语言
程序设计”教学模式案例
（一）应用概念图导入教学，使汇编语言知识点可视化
向学生介绍有关概念的内涵及概念图的意义，教师可以使用下定义、举例、比喻等多种方法，从书面或口头材料中选取概念，讲清楚概念图中各个概念间的联系，循序渐进地使学生认清概念的性质和作用，将概念之间的关系用连接词加以区分。
如我们在讲授CPU、寄存器和主存储器的时候（如图1所示，横向箭头指向的关系为数据传输，纵向箭头指向的关系为比喻），可以把CPU比作是人，寄存器比作是人身上的口袋，而主存储器比作是仓库，我们往往把常用的东西放到口袋里，不常用的放到仓库中，所以寄存器中存放的是经常调用的地址和数据，而主存储器中存放着所有会用到的地址和数据。从寄存器中读取地址和数据，好比是从衣服的口袋里取东西一样，往往把常用的东西放在口袋里，假如口袋里没有就去仓库里找。
又如，我们讲授段寄存器的概念的时候（如图2所示，横向箭头指向的关系为包含，纵向箭头指向的关系为比喻），可以把主存储器形容成一幢大楼，[3]而每个段对应于不同的楼层，每个房间对应于主存的一个存储单元，房间的编号对应于主存的逻辑地址，房间的具体位置对应于存储单元的物理地址，门牌号的前几位数对应于主存的某个段的段首地址，门牌号的后几位数对应于主存的某个段的偏移地址。这样就将内存的分段管理与我们的生活相联系，复杂概念生活化，便于学生理解。
再如，我们在讲解堆栈和队列读取数据的特性时（如图3所示，箭头指向的关系为比喻，连接线表示对等关系），将堆栈比喻为试管，先放进去的在下面，后放进去的在上面，所以，取的时候就只能先取上面的（后进来的），再取下面的（先进来的），这就是堆栈的先进后出、后进先出的特点。将队列比喻为漏斗，先放进去的先从漏斗底端出来，后放的后出，这就是队列的先进先出、后进后出的特点。
（二）以图解的形式将各个知识点的联系清晰化
绘制、修改概念图就是以图解的形式将概念之间的相互关系具体形象地表现出来，如在讲解MOV指令时（如图4所示，箭头指向的关系为允许传送，带×箭头指向的关系为不允许传送）。图中矩形框中内容表示MOV指令的操作数，两者间如有箭头连接，表示它们是MOV指令操作数的传送方式，箭头的起点表示MOV指令的源操作数，终点表示它的目的操作数。[4]如立即数和寄存器之间有单向箭头连接，表明MOV指令可以直接完成立即数到寄存器的数据传送，但不能完成寄存器到立即数的数据传送；寄存器和存储单元之间有双向箭头相连，表明MOV指令既可以直接完成存储单元到寄存器的数据传送，又能完成寄存器到存储单元的数据传送。两者间如有带×箭头连接，表示它们不是MOV指令操作数允许的传送方式；如果存储单元和存储单元之间不能直接完成数据传送，立即数也不能直接为段寄存器赋值。这样，通过概念图就能很容易掌握MOV指令操作数的传送方式及其注意事项。
（三）讲解、评价概念图，将所学知识系统化
绘制概念图并不是概念图教学模式的终结，对概念图还需要加以讲解、检验和评价。讲解概念图就是将概念图中的概念及概念间的关系搞清楚。如果通过讲解能使学生清楚地了解所述内容，这个概念图便是比较成功的。在让学生了解整个汇编语言的知识点时，我们可以用概念图法将知识系统化，如图5所示（箭头指向的关系均为包含）。
三、基于概念图的“汇编语言
程序设计”教学模式反思
通过总结以上的教学案例，本文认为基于概念图的“汇编语言程序设计”教学模式应该包括以下步骤
教师在备课过程中分析教材，将教材中重点、难点以及比较抽象的概念，使用比喻、举例子等方法使概念简单化，画出概念图。
教师在授课当中使用概念图教学，将知识点以图解的形式传授给学生，同时还可以试着先让学生画出自己的概念图，绘制概念图不可能一蹴而就，必须经过修改，有时还需要反复修改，因为初绘的概念图难免会存在一些错误的或不适当的地方。通过修改概念图，可能还会对各个概念及其关系产生更进一步的认识和理解。
教师以查看学生概念图的方法评价学生，检验学生对知识的掌握程度。
学生以交概念图作业的形式反馈本节课的学习效果，同时教师根据学生的反馈对本次教学进行反思，将已有的概念图进一步完善，在下一次授课前呈现给学生。
基于概念图的“汇编语言程序设计”教学模式的教学是一个循环往复、螺旋上升的过程。本文认为用这种教学模式，既能帮助学生掌握知识、学会学习，又是一种能改进教师教学的行之有效的方法。
四、结 论
“汇编语言程序设计”课程具有理论性强、内容抽象、需要记忆的内容多等特点，这无疑给教学带来了很大的困难。而在传统教学过程中，教师往往照本宣科，不重视实践能力的培养，导致教学效果无法令人满意。概念图用图表的方式来呈现知识结构，构建出一个知识网络图，直观地展示了概念之间的逻辑关系。在“汇编语言程序设计”课程的教学案例中，概念图作为教学工具贯穿于教学过程始终，与传统的教学方法相比，这种方法可以加深学生对汇编语言概念的理解和纠正学生在理解概念过程中的错误，有针对性地进行教学。将概念图应用到教学过程中，其图形可视化的功能改变了教师讲解复杂知识的方式，支持教师突破传统的教学模式，帮助学生主动地进行意义建构，激发了学生学习的积极性和主动性，教学效果明显加强，学生的综合运用能力和自学能力都得到了不同程度的提高，从而达到了事半功倍的教学效果。
[参考文献]
[1] 赵国庆，杨南应,贾振洋,范典,黄荣怀.概念图的布局算法研究[J].开放教育研究，2005，（5）：32~37.
[2] 皮连生.教育心理学[M].上海：上海教育出版社，2005.
[3] 于智勇.对汇编语言教学手段的探讨[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版)，2007，（12）.
[4] 王英.“汇编语言程序设计”教学探究[J].重庆邮电大学学报(自然科学版)，2007，（6）.