摘要：“匯編語言程序設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。分析了目前課程教學(xué)中存在的問題，根據(jù)課程的目的和任務(wù)，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與實(shí)踐教學(xué)改革等方面探討了“匯編語言程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革的基本思路與策略。

關(guān)鍵詞：匯編語言；教學(xué)改革；實(shí)踐

作者簡介：陳燕俐（1969-），女，江蘇常熟人，南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，副教授；許建（1980-），男，江蘇徐州人，南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，講師。（江蘇南京210003）

基金項(xiàng)目：本文系2011年南京郵電大學(xué)教改項(xiàng)目“以人為本，因材施教，構(gòu)建多層次立體化教學(xué)模式的研究”（項(xiàng)目編號(hào)：JG00411JX13）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2012）11-0055-02

“匯編語言程序設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。[1]學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅可掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本理論和方法，培養(yǎng)匯編語言程序開發(fā)能力，而且還會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有更深刻地認(rèn)識(shí)。學(xué)生學(xué)好該課程對(duì)于了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)與原理，更深入地學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)方法很有意義，[2]也為將來學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)、微機(jī)原理及接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和高級(jí)語言等課程打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“匯編語言程序設(shè)計(jì)”是一門軟硬件結(jié)合的課程，和處理器及操作系統(tǒng)都是緊密相關(guān)的。近年來，由于教學(xué)內(nèi)容滯后于當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，并且這門課程的內(nèi)容較抽象、不易理解，容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降，因此“匯編語言程序設(shè)計(jì)”逐漸在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)體系中被忽視，課程改革成為各高校計(jì)算機(jī)等專業(yè)緊迫的問題之一。本文根據(jù)匯編語言的特點(diǎn)，結(jié)合課程組老師的多年的研究和探索，探討了從教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及實(shí)踐教學(xué)等多個(gè)方面對(duì)該課程進(jìn)行改革的基本思路和策略。

一、教學(xué)進(jìn)程的改革

目前大部分學(xué)校都是在大二或大三開設(shè)“匯編語言程序設(shè)計(jì)”課程。筆者認(rèn)為應(yīng)將該課程安排在第一學(xué)期，在學(xué)生學(xué)習(xí)了課程“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論”之后。原因主要有以下兩點(diǎn)：

1.匯編語言是計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)最佳起點(diǎn)的編程語言，是人和計(jì)算機(jī)溝通的最直接的方式

匯編語言是最接近于機(jī)器語言的編程語言。如果說機(jī)器語言是計(jì)算機(jī)操作的本質(zhì)，那么匯編語言就是最接近本質(zhì)的語言。匯編語言描述了機(jī)器最終所要執(zhí)行的指令序列?？梢哉f匯編語言是聯(lián)系硬件與軟件的紐帶，學(xué)習(xí)它既可以理解軟件，又能夠感知硬件，所以學(xué)習(xí)匯編語言無疑是學(xué)生學(xué)習(xí)和理解計(jì)算機(jī)體系最佳的切入點(diǎn)。通過該門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠深刻理解機(jī)器運(yùn)行程序的機(jī)理，使得他們在以后接觸復(fù)雜變化的計(jì)算機(jī)知識(shí)時(shí)變得清晰和順暢。

2.匯編語言是很多相關(guān)課程，如高級(jí)語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、微機(jī)原理等的重要基礎(chǔ)

目前在大學(xué)計(jì)算機(jī)課程體系中，“高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)”通常被安排在第一學(xué)期。大一新生主要是通過C語言的學(xué)習(xí)達(dá)到利用計(jì)算機(jī)分析問題和解決問題的目的。C語言被認(rèn)為是學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)課程的基礎(chǔ)。這門課程的掌握程度將對(duì)其他課程的學(xué)習(xí)積極性產(chǎn)生影響。但學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)該門課程有較大的困難，對(duì)許多概念（如指針、形參實(shí)參、函數(shù)調(diào)用、全局變量、局部變量等）難以理解，他們認(rèn)為許多概念抽象、空洞，往往在學(xué)習(xí)的初始階段感到茫然、乏味，甚至產(chǎn)生恐難情緒，直接影響到整個(gè)學(xué)習(xí)和教學(xué)效果。學(xué)生經(jīng)常學(xué)習(xí)結(jié)束后，連簡單的程序都不能編寫，其原因就是大一新生普遍缺乏計(jì)算機(jī)知識(shí)背景和算法思想，匯編語言才是計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)，而不是C語言。匯編語言能夠讓學(xué)生更好地理解高級(jí)語言，高級(jí)語言大都編譯為匯編指令，最終轉(zhuǎn)化為機(jī)器指令得以執(zhí)行。所以說學(xué)習(xí)匯編語言既有助于透徹地理解高級(jí)語言的核心原理，又能明晰程序內(nèi)部的執(zhí)行過程。

匯編語言作為一種與硬件緊密聯(lián)系的低級(jí)語言，相對(duì)于其他計(jì)算機(jī)語言比較難于掌握，再加上隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，毋庸置疑匯編語言的應(yīng)用領(lǐng)域越來越小，不少學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)匯編語言在以后工作中用處不大，純粹只是為了考試過關(guān)而應(yīng)付學(xué)習(xí)。因此在教學(xué)過程中，教師首先必須向?qū)W生詳細(xì)闡述匯編語言在計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)體系中的重要作用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望，強(qiáng)調(diào)學(xué)好匯編語言，并不僅僅是掌握一門編程語言，更重要的是能夠獲得直接從底層分析問題解決問題的能力，為學(xué)習(xí)高層的知識(shí)奠定基石；更要向?qū)W生說明匯編語言具有與高級(jí)語言不同的特點(diǎn)，正是這些特點(diǎn)使得匯編語言具有高級(jí)語言不可替代的作用，匯編語言也具有其他高級(jí)語言所無法企及的優(yōu)勢。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

“匯編語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)內(nèi)容包括以下幾個(gè)主要部分。微型計(jì)算機(jī)概述：微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程、特點(diǎn)，微型計(jì)算機(jī)及微機(jī)系統(tǒng)的組成，微型計(jì)算機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)，數(shù)制和碼制等基礎(chǔ)知識(shí)；80x86微處理器：80x86微處理器的發(fā)展、特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，微處理器的寄存器，微機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器組織，微處理器的工作模式，微處理器的引腳信號(hào)及其功能；80x86的指令系統(tǒng)：尋址方式，數(shù)據(jù)傳送類，算術(shù)運(yùn)算類等指令的功能和使用，常用偽指令和運(yùn)算符的使用；匯編語言程序設(shè)計(jì)：匯編語言編程格式，匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法（包括分支、循環(huán)、子程序調(diào)用等）。

匯編語言是和處理器以及操作系統(tǒng)緊密相關(guān)的，隨著16位處理器和DOS操作系統(tǒng)退出歷史舞臺(tái)，32位、64位CPU以及Windows、Linux等多任務(wù)操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，[3]課程的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)必須與時(shí)俱進(jìn)，需要從DOS下的16位實(shí)模式編程過渡到Windows下的保護(hù)模式編程。[4]但由于多任務(wù)操作系統(tǒng)工作在保護(hù)模式，使用匯編語言直接開發(fā)的應(yīng)用程序，不能直接對(duì)硬件進(jìn)行操作。應(yīng)用程序通過操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制，[4]且Windows下的保護(hù)模式編程較為復(fù)雜，因此目前在大部分學(xué)校，該門課程內(nèi)容的核心仍然是DOS下的16位實(shí)模式編程，但為了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性，增加了32位指令和保護(hù)模式的介紹，CPU的結(jié)構(gòu)是以386體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的Pentium 處理器為主，摒棄了8086結(jié)構(gòu)的介紹。這種矛盾就造成了學(xué)生對(duì)許多概念不能理解，如操作數(shù)的存儲(chǔ)器尋址方式等，這樣直接影響學(xué)生下一步學(xué)習(xí)指令和匯編語言程序設(shè)計(jì)的積極性。

針對(duì)上述問題，筆者認(rèn)為應(yīng)將16位匯編和Win32位匯編有機(jī)融合起來。16位匯編語言和Win32匯編有其相似之處，例如有著相同的寄存器、相同的指令系統(tǒng)、相同的尋址方式，只不過操作數(shù)和地址的長度不同而已，因此應(yīng)以16位匯編入手，以8086寄存器結(jié)構(gòu)、尋址方式、指令集為基礎(chǔ)逐步過渡到32位匯編，這樣內(nèi)容相對(duì)簡單，學(xué)生容易理解。重點(diǎn)要闡述清楚實(shí)模式下的存貯器編址和保護(hù)模式下存貯器編址，在講述處理器的工作模式時(shí)就應(yīng)該讓學(xué)生明確16位段和32位段的概念以及差別；在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步讓學(xué)生明確16位匯編和32位匯編的概念。

三、教學(xué)方法的改革

目前的匯編語言授課計(jì)劃都是在講述完所有的理論知識(shí)，包括所有的指令（傳送類指令、算術(shù)運(yùn)算類指令、轉(zhuǎn)移和調(diào)用類指令、邏輯運(yùn)算和移位指令、串操作指令、處理機(jī)控制指令）和偽指令后，再開始學(xué)習(xí)編寫程序。由于匯編語言指令、偽指令較多，有大量的指令和語法規(guī)則需要記憶，學(xué)生要在短時(shí)間內(nèi)掌握每條指令的功能、指令的尋址方式、指令對(duì)標(biāo)志位的影響以及指令執(zhí)行時(shí)的約定設(shè)置、需要預(yù)置的參數(shù)、隱含使用的寄存器等內(nèi)容，這將導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程中所講授的內(nèi)容無法消化，容易感到枯燥、厭煩，從而產(chǎn)生倦怠心理，失去了學(xué)習(xí)興趣。

筆者認(rèn)為首先應(yīng)從整體上讓學(xué)生了解微機(jī)結(jié)構(gòu)及其工作原理，對(duì)學(xué)生闡述清楚指令的組成、操作數(shù)的尋址方式以及指令的運(yùn)行這些最基本的概念和理論?，F(xiàn)如今的教學(xué)環(huán)境有了不同程度的提高，多媒體教學(xué)已經(jīng)普及，各種匯編語言教學(xué)軟件和課件層出不窮，把難以想象的部分以動(dòng)態(tài)、直觀的圖形圖像演繹出來，讓學(xué)生易于接受和理解。比如CPU編程結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器分段、尋址方式等可以用PPT來演示；指令的運(yùn)行可以用flash等軟件形成動(dòng)態(tài)圖像演繹全過程，達(dá)到了事半功倍的效果。

在講述最基本的傳送類指令、算術(shù)運(yùn)算類指令和基本的偽指令后，就可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)編寫完整的匯編語言程序，并且上機(jī)調(diào)試、運(yùn)行，使學(xué)生能在實(shí)踐中掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)，并使其熟悉指令系統(tǒng)。其余的各種指令和偽指令等內(nèi)容分解到下面的學(xué)習(xí)進(jìn)程中，讓學(xué)生逐步接觸并使用這些指令，如可將轉(zhuǎn)移和調(diào)用指令分解到分支、循環(huán)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)中；在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)時(shí)可以先向?qū)W生介紹串指令。這樣將編程環(huán)節(jié)提前，以一個(gè)完整的程序?qū)嵗龑?dǎo)，通過編程與動(dòng)手，學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)及一些基本概念、基本方法建立感性認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上以程序?yàn)榫€索再逐一展開，將使學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的每一步都目標(biāo)明確，主題清晰，基礎(chǔ)扎實(shí)，可達(dá)到循序漸進(jìn)的效果。學(xué)生在此過程中還會(huì)不斷地獲得成就感，可以更大地激發(fā)求知欲望，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)。

四、實(shí)踐教學(xué)的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是檢驗(yàn)和鞏固已學(xué)知識(shí)的一個(gè)必要手段，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是教學(xué)改革的一個(gè)重要方面。[5，6]匯編語言是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的語言，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中占據(jù)了舉足輕重的地位，是提高學(xué)生動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié)。[7]

在“匯編語言程序設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)中，目前主要還是要求學(xué)生編寫實(shí)模式DOS程序。但學(xué)校實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)通常不會(huì)安裝DOS操作系統(tǒng)，而是安裝多任務(wù)如Windows操作系統(tǒng)，因此匯編實(shí)驗(yàn)程序運(yùn)行在Windows下的虛擬86模式，工作在虛擬DOS環(huán)境，匯編工具為Borland公司的Tasm或Microsoft公司的Masm。匯編程序的匯編、鏈接均要輸入DOS命令，但由于學(xué)生對(duì)DOS操作環(huán)境不熟悉，在上機(jī)時(shí)不能夠熟練地在DOS環(huán)境下進(jìn)行操作，使得學(xué)生對(duì)上機(jī)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生畏懼心里。

針對(duì)上面的問題，教師一方面應(yīng)耐心講解，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的重要性，熟悉匯編語言源程序從匯編、鏈接到調(diào)試運(yùn)行的整個(gè)開發(fā)過程；鼓勵(lì)學(xué)生只要反復(fù)實(shí)踐，一定能夠掌握匯編語言的開發(fā)過程。實(shí)驗(yàn)室提供使用更加方便的匯編語言集成開發(fā)工具，如未來匯編等。與匯編語言程序在傳統(tǒng)的DOS界面下的上機(jī)環(huán)境不同，未來匯編是在Windows界面下的集編輯、匯編、鏈接、調(diào)試為一體的16位TASM集成環(huán)境，其窗口化、菜單式及漢化的操作，使得匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)大為方便。開發(fā)人員可以在該集成環(huán)境下編寫源程序，然后只要直接用鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單上的相應(yīng)命令，就可以完成程序的匯編和鏈接工作，直接生成可執(zhí)行文件，所有工作一次性完成；并且同時(shí)把匯編和連接時(shí)產(chǎn)生的輸出信息輸出到輸出窗口中，供用戶參考，而不會(huì)輸出到DOS的命令界面上去，省去了不同操作環(huán)境之間的頻繁切換。這一平臺(tái)可以很好地將學(xué)生的注意力集中于匯編語言程序的編寫與設(shè)計(jì)中，解決了實(shí)模式DOS程序的開發(fā)與Windows操作系統(tǒng)之間的矛盾，大大提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性。這對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容起到了關(guān)鍵作用。

五、總結(jié)

“匯編語言程序設(shè)計(jì)”作為計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其重要性顯而易見，但是目前面臨著很大的挑戰(zhàn)。這其中的原因是多方面的，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的日新月異造成的教學(xué)內(nèi)容的滯后。面對(duì)當(dāng)前的形勢，找到合理的解決方案是當(dāng)務(wù)之急。本文主要分析了目前課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)進(jìn)程、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與實(shí)踐教學(xué)改革等方面給出了課程教學(xué)改革的基本思路與策略。讓學(xué)生充分了解學(xué)習(xí)匯編語言的重要性，合理安排教學(xué)內(nèi)容，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和實(shí)踐手段，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

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（責(zé)任編輯：宋秀麗）