“匯編語言程序設計”教學方法研討

李紅剛 殷立新 李紅彪

摘 要：“匯編語言程序設計”是我國高校計算機專業一門重要的專業課程，是一門軟硬件并重的課程。該課程在學習上存在著一定的難度，如何調動學生對匯編語言的學習興趣，提高學習的效果，在文章中總結一些心得體會，希望與大家共同探討。

關鍵詞：匯編語言；教學方法；實踐

“匯編語言程序設計”課程是計算機及相關專業開設的一門重要的專業課程，許多大學都開設此課程。匯編語言還是學習“編譯原理”“微機原理”“操作系統”等課程的前序課程。當今，越來越廣泛地使用高級程序語言，導致許多學生沒有學習匯編語言的積極性和動力，因為學生普遍認為學習匯編語言沒有用武之地。其實，匯編語言是一種能夠充分發揮計算機硬件特性的高效語言，會經常出現在一些特殊的場合，比如數據加密、解密、分析和防患病毒攻擊等。而且，學習匯編語言可以有助于學生更好地掌握計算機工作的原理，可以提高學生分析、解決實際問題的能力。匯編語言是面向機器的低級語言，是離計算機硬件最近的編程語言，具有執行效率高的特點[1]。但由于匯編語言是面向機器的，必須對計算機有相當深入的了解，才能使用匯編語言進行程序設計。匯編語言由于指令多，有近百條指令，語法規則嚴格，同時還要熟悉硬件結構，學習過程抽象，學生普遍反映匯編語言難學，難以產生學習興趣。如何較好地解決這些問題呢？在多年的實踐教學過程中，我們總結、實施了一些教學方法，取得了較好的效果。

1 學會使用Debug調試工具

Debug調試工具是Windows操作系統自帶的調試工具。在Debug調試工具中，根據逐條執行每條匯編指令，大家可以看到每條指令的執行結果，以及對各個標志寄存器的影響以及存儲器單元的變化，學生因此清楚了解指令下的執行步驟和作用。學會使用Debug調試工具執行程序段，通過依靠Debug提供的指令來查看存儲單元的變化[2]。

例如，執行以下指令后AX寄存器的內容是什么？

TABLE DW 20，30，40，50，60

...

MOV AX，[BX]

在得到答案后，我們怎么才能確定自己的答案是否正確呢？我們可以在Debug調試工具中執行完這幾條指令，然后通過查看AX寄存器中的內容就可以知道自己所得的答案是否正確了。問題的重點是在于調試工具Debug不能直接表示符號地址，那么如何表示出符號地址呢，我們可以通過替換的方式來實現，先換為具體的存儲器的地址，等執行完對應的指令之后，去具體的存儲器查看數據，從而判斷出答案對錯與否。通過以上步驟，學生可以充分掌握匯編語言的直接尋址和寄存器間接尋址之間的區別以及操作數和地址之間的關系[3]。

2 通過植入錯誤，提高調試經驗

由于匯編語言采取英文助記符的形式，與高級語言相比可讀性較差，因此，匯編語言源程序的調試比高級語言程序調試更加困難。在調試程序的時候，雖然系統會給出錯誤提示，但是由于錯誤提示是英文提示，很多同學由于缺乏專業英語的基礎，不明白這些提示的含義，更不知道如何處理這些錯誤。因此，為了讓學生積累調試程序的經驗，我們采用植入錯誤的方法。寫一個簡單的程序，在里面設置一些典型的語法或邏輯錯誤，讓學生對其進行調試和修改。通過逐步引導學生對一些典型的錯誤建立良好的認知，讓學生在錯誤中不斷積累調試經驗，并通過成功調試而獲得成就感，從而激發學生的學習興趣[4]。

3 從細節入手，不放過一個細節

例如，當教師講授匯編語言程序設計課程中地址的概念的時候，由于匯編語言使用分段編程，每個存儲空間對應一個20位的物理地址，用邏輯地址表示實際尋址中20位的物理地址，把它分為段地址和偏移地址。當段地址和偏移地址形成物理地址時，段地址向左移位4位，即乘以16后加上偏移地址。這導致兩個段彼此最接近，并且段地址僅相差一個，然而實際物理地址上是相差16，也就是說，段的兩個最近段首地址之間的最小距離也是16個字節。每個段的大小應該是16的整數倍，最小的段是16個字節。有些老師在講解這個知識點時都是一帶而過，沒有詳細地講述，學生在學習時會感到比較抽象，難以理解。因此，教師不能輕易放過這些細節，而應該只用1個字節定義一個數據段，然后在學生的調試命令中向學生展示該數據段實際占用的空間，學生可以明確地看到，雖然只有1個字節的數據段也要占用內存空間的16個字節。講授內容可以繼續引申，空間為17個字節，實際占用的空間應該為多少字節？ 學生應該不難得出結論17等于16加1，額外的1字節也占用16個字節的空間。因此，該段占用的實際空間應為16加16，即32字節。

4 重視實踐，加強實驗考核

要想學習好一門編程語言，盡可能多的編程實戰是必由之路。學習匯編語言也是這樣，作者認為編程應用有兩個層次，比較低的層次是在學校實驗室中應用的匯編語言，指的是匯編語言課程中經典的編程項目和實驗環節；較高的層次是匯編語言在日常工作生活中的應用，主要是指利用匯編語言解決實際生活中遇到的問題。匯編語言由于貼近硬件，對中斷以及外部設備的控制部分感覺很抽象，我們可以通過設置一些相關實驗，讓學生逐步對這一問題建立起較好的認知。比如，模擬紅綠燈的實驗，先在計算機中編好匯編控制程序，然后在計算機的端口連接好8255等外部芯片，通過執行匯編程序來控制外接燈的開關以及開關的時間，從而實現對紅綠燈的控制。通過設計這些實驗，學生不僅能清楚了解匯編語言對硬件的控制方式，還能產生學習匯編語言的濃厚興趣。再者，將“匯編語言程序設計”與“單片機”“微機原理”等課程相結合開發出綜合性、設計性實驗也有非常好的效果。

加強實驗考核也是一個很有效的方法。通過學生的反饋以及多年積累的教學經驗來看，通過加強實驗考核，對提高學生掌握好匯編語言很有效果。實踐考核考查的是比較理論和基本的內容，通過實驗考核使學生學會用盡可能多的方法去解決問題，開拓思路[5-6]。

5 對比學習，聯系記憶，歸類總結

匯編語言編程的特點是簡短而精確，程序的執行效率非常高，源程序可以直接對應于以前的機器語言，高級語言是不同的，并且在將其源程序編譯成可執行文件之后，會生成冗余機器代碼。以最常用的“hello world！”程序為例，用C語言和匯編語言單獨編寫，再生成可執行文件。相比之下，學生可以清楚地了解上述特征，從而對匯編語言有直觀和感性的理解，這可以激發學生學習匯編語言的興趣。

學習匯編語言時，學生已經具備了高級語言編程的良好基礎，使用兩種語言比較方法。針對匯編語言指令多、規則多、不宜于記憶的特點，采用聯系記憶法和歸類總結法[7-8]。例如，把幾個工作寄存器的使用方法與寄存器的英文聯系起來記憶，將具有類似功能的指令一起記憶等。通過對比學習方式和歸類總結法，可以直觀地看出匯編語言的特點，從而幫助學生學習匯編語言課程。

6 結語

總的來說，我們一直在不斷地探索和研究“匯編語言程序設計”課程的教學改革，學校也是大力支持、提供方便條件，在培養方案制定、教學大綱修訂上給予足夠的權限和自由。即使學生學習匯編語言有一定難度，但如果在教師講授過程中，通過改進教學方法，調整教學內容，提高學生的學習興趣，降低課程的學習難度、培養學生的編程能力、調試能力、實踐動手能力，能夠幫助學生順利渡過入門關，那么學生掌握好這門編程語言就并非難事，從而提高整體教學效果，來適應計算機技術的發展。

[參考文獻]

[1]沈美明，溫冬嬋.IBM-PC匯編語言程序設計[M].北京：清華大學出版社，2002.

[2]王成耀.匯編語言程序設計[M].北京：機械工業出版社，2003.

[3]解志堅，張引瓊，陳剛.匯編語言程序設計教學方法的探討[J].電腦知識與技術，2015（32）：89-91.

[4]曾韻，王立新，司彬彬，等.匯編語言教學改革的思考與探索[J].計算機教育，2015（13）：60-62.

[5]張曉亞，唐東成，黎鈺珍，等.匯編語言程序設計的重要性[J].電子技術，2017（6）：70-71.

[6]劉明，蘇靜.“匯編語言程序設計”課程教學探討[J].福建電腦，2011（11）：34.

[7]龐新法.如何輕松學好匯編語言[J].價值工程，2014（19）：193-194.

[8]葉劍芯，彭華林.高職院校匯編語言課程教學改革的探討[J].科技資訊，2012（3）：211.

Abstract：The “Assembly Language Programming” is an important professional course for computer majors in Chinas colleges and universities， which emphasizes both hardware and software. Because there are some difficulties in learning this course， how to arouse students interest in assembly language learning and improve the learning effect are summarized in this paper， hoping to discuss with you.

Key words：assembly language； teaching method； practice