汇编语言课程教学改革及研究
2016-07-05黄苏雨
黄苏雨
【摘 要】汇编语言课程是计算机科学及相关专业的一门核心专业课,是一门能够利用计算机的硬件特点来直接控制计算机硬件的语言。本文分析目前汇编语言教学现状,有针对性地对相关的课程教学内容进行改革和优化,同时注重实验环节,从实验平台及实验内容等方面提出了相应的改进措施及方法。
【关键词】汇编语言;教学改革;实验教学;从DOS到Windows
1.汇编语言课程教学现状分析
汇编语言是计算机科学、自动化及电气自动化类专业的一门核心专业课程。汇编语言是当今能够最大限度地发挥计算机硬件特性,并且满足实时处理要求的最有效的语言。在对程序的执行时间和占用空间要求很高、控制硬件底层的场合,必须要使用汇编语言才能满足要求。因为无论CPU的速度如何加快,内存容量如何增长,空间、速度及性能对于有竞争力的软件来讲永远都是十分重要的。另外,汇编语言还可以与高级语言混合编程,以发挥各自的优点,提高开发和执行效率。因为汇编语言是一种面向机器的符号语言,相对于高级语言来说不易掌握,因此,使用汇编语言编程对程序设计人员极具挑战性。对计算机相关专业的学生来说,汇编语言是需要掌握的重要专业基础知识之一。
2.明确教学目的,改革教学内容和教学方法
2.1 激发学生的学习热情
汇编语言与许多课程联系紧密,它是操作系统、计算机组成原理、嵌入式系统等课程的基础,在嵌入式系统开发时更是必不可少的语言。汇编语言课程指令系统多,学习起来比较枯燥,不像对于高级语言的学习一样立竿见影。因此,为了提高学生学习汇编语言的积极性,教师应正面引导,教育学生在学习过程中少一些急功近利的思想,应着眼于长远的、全面的技术成长。针对部分学生认为汇编语言跟不上时代发展的这种思想,教师应以引导,目前流行的嵌入式系统的硬件的检测和控制部件都是由汇编语言来编写的,另外介绍一下计算机病毒的作机理,从而提高学生学习汇编语言的积极性,激发学生的学习热情。
2.2 改革教学内容
不同于高级语言的教学模式,汇编语言是一种硬件编程语言,是连接软硬件的桥梁。一方面,汇编语言与芯片密切相关,学习汇编语言时应具备一定的硬件基础知识,如在讲解汇编语言指令集时,要与CPU的功能结构结合起来,把地址、数据和控制信息的传递进行分解;另一方面,又不需要紧跟着产品来讲授,只要重点选择一种典型的汇编语言指令集讲清楚、讲透彻,使学生掌握学习与思考的方法,今后遇到其他的芯片,也就可以举一反三,触类旁通。
在讲解一种汇编语言指令集时,应突出其重点、难点,如分段管理技术、寻址方式、堆栈管理、中断技术等等。为了便于后续课程的学习,在学习寻址方式和指令集时就补充介绍调试工具DEBUG中各种命令的用途,并演示它们的使用方法。在上机课时学生编写简短的小程序上机实践DEBUG命令,验证指令,得到运行结果,通过DEBUG来观察寄存器的內容和存储器的内容,同时通过T命令,可以跟踪每条指令执行后寄存器和存储器的变化,这是调试程序和发现逻辑错误非常有效的手段,一旦学生真正掌握了DEBUG的使用,对深入了解计算机的工作原理和指令系统集将起到重要的作用。
由于汇编语言的指令很多,涉及的知识点抽象,学生初学时往往不太适应,相关的知识点容易混淆,教师应及时对讲授过的内容进行比较与总结。课堂上,应适当增加讲授例题数量,在不同的教学阶段,例题的侧重点不一样。初级阶段,例题主要涉及汇编语言书写的格式与汇编语言指令的使用;中级阶段,例题讲授的是如何用汇编语言指令实现汇编语言流程;后续阶段,例题重点讲解汇编语言程序设计算法的设计,分析、解决问题的方法和思路。而在学生掌握了基本内容及重点内容的基础后,教师应从系统的整体角度分析汇编语言课程在整个硬件知识体系中的作用,让学生从更高层次理解并使用汇编语言。
3.注重实验环节,改革实验教学
实验教学环节是检验和巩固已学知识的一个重要手段,是培养学生创造性的关键环节,也是课程教学改革的一个重要方面。然而学生在汇编语言这门课程中,对所学的知识缺乏必要的全面认识,因此实验环节在整个教学活动中就占据了重要的地位。
3.1 实验教学平台
传统的80X86汇编语言实验一般都是在DOS环境下进行的,用编辑程序编写源程序,然后用编译程序(MASM命令)将源程序编译成目标程序(即.obj文件),然后用连接程序(LINK命令)将目标文件转换成可执行文件(即.exe文件),在DOS环境中执行这些命令时,后面往往需要紧跟各种参数,而且在一个源程序进行编译连接的过程中往往不能一次通过,可能会出现各种错误,这样上面的过程需要多次的重复,因此在DOS的命令行上要频繁进行上面的编译和连接操作,非常的繁琐,容易引起学生厌烦。
目前流行的是Windows操作系统,学生对DOS操作系统的使用非常陌生,DOS的各种命令也都很少使用,因此在做汇编实验时,会影响学生的上机效率和热情[2]。我们应该紧跟时代步伐,与目前的主流计算机应用环境相结合。采用MASM和VisualC/C++两种开发环境,提高语言联合编程能力。
3.2 实验教学内容
在实验内容的安排上,教师应根据授课的进度及学生的掌握程度,与教学目标相匹配,精心选择一些有代表性的、有实用价值的实验内容。实验的内容应包括:指令系统及调试工具DEBUG使用;汇编语言程序设计上机环境及过程;顺序、分支、循环基本结构程序设计;子程序设计和宏汇编程序设计;中断调用程序设计;综合性实验等。
为了提高学生的学习兴趣,中断调用实验是必不可少的,这需要选取一些学生感兴趣的、具有观测效果的实验。对于能力比较强的学生,可以让他们试一试底层操作,如BIOS调用、I/O操作,对显示器以及硬盘的控制等,那样会令这些学生体会到学习汇编语言的快乐,大大提高学生编写汇编语言程序的自信心和实践能力。
4.总结
汇编语言是计算机专业一门重要而又难学的课程,这要求教师在教学过程中必须不断学习、创新,在教学改革的同时努力提高学生的实践能力。
参考文献
[1]张雪兰,谭毓安,李元章.汇编语言程序设计课程教学改革与创新能力培养[J].计算机教育,2008(8):22-23
[2]焦殿科,郭延锋.计算机专业“汇编语言程序设计”课教学改革研究与探讨[J].辽宁工学院学报,2007,9(6):123-125