关于汇编语言实验教学探索

论文关键词：汇编语言；实验教学；设计思路；实验安排

论文摘要：本文首先分析了当前汇编语言的教学现状及实验环节的重要作用，然后阐述了汇编语言实验教学的设计思路，给出了较详细具体的实验内容安排。

1　汇编语言及其教学现状

汇编语言是计算机能够提供给用户使用的最快而又最有效的语言，也是唯一能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。对程序的空间和时间要求很高的场合，汇编语言的应用是必不可少的，至于很多需要直接控制硬件的操作场合则更是非用汇编语言不可。用汇编语言编写的程序的执行速度通常比高级语言(如C／C++)快很多，甚至成百上千倍。相应的，汇编语言的缺点就是使用者需要对硬件有更深入的了解，编程效率不高。

“汇编语言程序设计”课程的任务是为“计算机组成原理”、“接口”、“操作系统”等后继课程提供必要的基础知识，它对训练学生掌握与硬件相关的程序设计技术、从事自主版权计算机芯片和系统软件的开发、信息安全、过程控制等方面，均有十分重要的作用。无论计算机技术如何发展，机器语言、汇编语言的计算机程序设计语言体系仍然是计算机技术的基础，也是计算机技术的重要知识体系之一。不能了解和熟悉汇编语言，不仅将导致学生知识结构的缺乏，也可能导致学生认知水平的降低，开发手段的贫乏。

然而，初学者往往感到它难学、难懂、抽象，更难以掌握。教师开展教学困难，学生学习和掌握困难，教学效果差，以致会影响后继课程的学习。

2　实验环节在汇编语言教学中的作用

在计算机相关专业的教学领域，实验和实训教学是培养大学生学习能力、实践能力、思考能力、创新能力的重要环节和有效途径。显然，学生在学习汇编语言这门课程中产生的困难，首先来自于他们对所学知识缺乏必要的感性认识，没有充分的实验。

计算机在很多方面不同于其他学科，尤其是与硬件有密切关系的课程。由于汇编语言课程具有硬件操作的密切相关性，实验环节在整个教学活动中就占据了举足轻重的地位.汇编语言的实验对培养学生的动手能力和学习兴趣，提高学生阅读、编辑和调试程序的能力，有着不可替代的重要作用。学生通过实验课深入了解CPU、存储器、接口及外部设备的工作特性，对数据在计算机中的表达和传送产生感性认识。在实验中对汇编语言达到更好的理解、掌握，从感性认识上升到理论认识。

3　实验教学的设计思路

由于各高校办学类型不同、培养目标不同、所在地及周边地区社会需求不同，计算机及其相关专业的教学内容也应有所不同。对于非研究型院校的相关专业，对“汇编语言”的教学可以集中在适度的理论知识和充分的操作实践上。“适度”体现在理论课的讲授中内容不必展开太宽，“充分”体现在实验课的安排上要充分。

尽管学生学习汇编语言有着不少困难，但“兴趣是最好的老师”，要激发学生的学习兴趣。有了兴趣，他就能积极地思考，大胆地探索，变被动接受为主动思考。因此，汇编语言的实验教学总的思路就是要以激发学生兴趣为主线，尽量设计趣味性的实验内容，充分发挥学生的积极性和创造性。

很多学生不重视实验课的主要原因之一是认为实验课的好坏对学习成绩影响不大，目前多数院校的学习成绩评定，仅以期末一张考试卷的好坏而定，这使很多学生重理论、轻实验。因此，应认真记载每个学生在实验课上的实际操作能力和编程能力，并以优、良、中、差进行仔细考核，开学初就明确告诉学生这种考核制度的存在，使之开始就没有怠慢的情绪，从思想上重视实验。

实验教学的安排按照由浅入深、循序渐进的方式进行，合理选择实验内容，尽量避免过多过杂，内容选择注意举一反三，即以启发思维为主，对设计型、综合型实验只要能完成预定实验目标，不苛求实验过程与步骤的统一。实验所演算的汇编语言程序应具备好的观测效果，能直接体现计算机的操作特点，教师演示和学生实践穿行，并且注意重复对比，让学生发现自己操作的失误，加深对汇编语言操作规律的理解。

实验教师在实验中主要起到引导的作用，实验前的讲解以重点、难点和注意事项为主，不应面面俱到，可以先给出一些问题，让学生带着问题去做、去观察、去思考。实验中，则应以学生为主体，让每个同学通过操作行为感受计算机的物理过程，教师将理论揉在实例中的具体操作中，学生会感到数据是有形的，CPU的操作是物质化的。经过反复练习，学生不但学到了基础知识，而且提高了综合分析和理解能力。实验中，还要鼓励学生自己修改实验，有时学生对自己编的程序没有把握，一旦上机实验后就清楚了。他在计算机上修改程序，观察修改后的结果，实际上就是了解改动部分在整个程序中所起的作用，这种作用的认识和理解不是通过说教得来的，而是切身经历的、看到的，学生对它的理解、记忆就要深刻得多。

4　实验内容的具体安排

具体的实验内容应覆盖汇编语言教学中的各重要方面，内容涉及debug、汇编语言编程环境、汇编语言程序设计、输入输出与中断、Win32汇编、汇编语言与C语言的混合编程等。类型分为选作和必做。每个实验分属验证型、设计型或综合型。

4.1 稳扎稳打练好基本功：debug和编程环境

“万事开头难”。对汇编语言的学习，能否开好头很关键，很多学生就是因为开始没学好，感觉跟不上，就不再认真地学习了，有的甚至放弃了。其实汇编语言实验开始的基础部分是比较简单的，想掌握它是没什么大问题的。

汇编语言源程序通常以ASCII文本文件的形式保存，通过汇编链接形成一个EXE可执行文件。对EXE文件的调试构成了实验课的主体内容，贯穿始终，而EXE文件的调试通常是通过debug实现的。学生通过使用debug可以观察到存储器的数据存储情况，也可以随时观察到CPU中寄存器的数据变化。debug的反汇编命令是理解汇编语言的助记符形态和机器指令的01码形态的对应关系的重要工具，学生可以通过它深入体会汇编语言中指令的构成及各部分含义。debug提供的单步执行命令是另一个重要工具，利用t单步执行一条指令，及时观察数据缓冲区的变化情况，这也是进行调试、发现程序错误的最直接有效的方法。

debug的实验部分以使用a、t、r、d、u等命令为主反复进行指令练习。学生通过使用debug观察到指令执行前后机器中数据的变化，对深入理解计算机的工作原理、汇编指令的作用是直接的和不可替代的。学生不再感到机器是复杂的，指令是抽象的。

接下来安排的实验则是对汇编语言编程环境的熟悉和掌握，这也是重要的一环。对编程环境不熟悉，不仅会影响学习汇编语言的效率，还会引起一些不必要的错误发生。因此可以考虑多给几个简单完整的程序，让学生多去 使用编程环境，熟悉汇编链接过程。实验初，只给一些正确的程序，让学生经过汇编链接可以较容易地形成exe文件并成功执行，看到了正确的结果，学生就有了方向，也就有信心去做下面的实验了。

在熟悉了简单的编译过程之后，接下来可以在原有程序中适当安排一两个错误，让学生观察汇编链接中出现的错误信息，理解这些错误发生的原因，这一点对程序调试是至关重要的，如果看不懂错误信息，就没有办法正确定位错误，也谈不上修正错误了。

以上分析，学习汇编语言伊始，一定要练好基本功，包括对debug的熟练使用，对编程环境的熟悉。这部分实验一定要安排得充分，力求使学生不再对机器望而生畏，不再对汇编指令有抽象难懂的感觉，如果能开好这个头，后继的学习就顺利得多了。

4.2　轻轻松松做改变：汇编语言程序设计

由于学习汇编语言之前，学生通常已经学习过一门程序设计语言，因此这部分实验可安排简单、典型的验证型、设计型实验，以编写程序为主。先要求学生用之前学过的程序设计语言实现，然后再给出汇编语言的实现，通过对比；学生自然可以发现汇编语言与其他程序设计语言的异同。当程序出现错误时，则必须要求学生使用debug进行调试，观察变化，排除错误，加强程序调试能力。

4.3　细心耐心学核心：输入输出与中断

中断是学习汇编语言的重点加难点部分，能否真正掌握汇编语言也在于此，中断也是汇编语言的魅力所在。这部分实验一定要找一些学生感兴趣的、具有明显观测效果的例子，至少安排两个阶段的实验。第一阶段以验证型实验为主，先使学生熟悉中断过程、中断处理程序的框架；第二阶段以设计型实验为主，让学生自己去思考中断过程中发生的事情，中断程序设计的方法。对这部分知识的传授一定要有耐心，对每个程序的讲解要透彻、概念清晰。中断是真正要用的东西，之前学习的内容只是为它做铺垫，不能学好中断，汇编语言这门课的真谛就没有学到。

4.4　兴趣延伸：WIn32汇编、汇编语言与C语言混合编程

很多学生学习汇编语言之初就会问汇编语言用在哪里，很少接触到汇编语言等问题，其实现在汇编语言很少单独使用，而Win32汇编、汇编语言与C语言的混合编程用的比较多，这两部分内容学起来并不难，可当作拓展知识部分，作为自学内容。教师可以找一些实际使用这部分内容的例子，让学生知道汇编语言的用途，使学生不再“学而不用”，“学而不知用”。

5　结束语

由于计算机学科是一个重实践的学科，没有充分的实践行为，很难真正理解、掌握计算机知识。学生在学习汇编语言中感到困难，原因不在于汇编语言本身难，而在于学生没有能充分接触它、使用它。没见过的东西、没做过的事，我们只能想象，就像学习游泳，看到别人游，就是简单的几个动作，但自己下水就游不了，原因就是缺少实践。因此，在学习汇编语言过程中，一定要让学生多“下水”，“下水”多了，就自然可以在汇编语言中“游”起来了。