隨著計算機軟件技術的發展和各種出色的高級語言開發工具的不斷涌現, 目前完全用匯編語言實現的軟件系統已極為罕見, 但同時, 對于某些直接訪問硬件或對性能要求較高的代碼, 高級語言又難以實現, 至少目前還不能完全取代匯編語言。匯編語言與高級語言相結合廣泛用于高性能軟件特別是系統軟件的開發[1]。匯編語言是計算機科學及相關專業的一門重要專業基礎課程, 屬于教育部提出的計算機科學與技術專業教育三個層次的第二層次——計算機科學與技術的一門主要課程, 國內外學校計算機專業都開設了《匯編語言程序設計》或相近的課程, 如《微機原理與匯編語言程序設計》、《計算機組成原理與匯編語言程序設計》等。對匯編語言的優缺點進行分析比較及對其教學方法進行探討在當前的計算機教育中具有重要意義。
1 匯編語言的特點[1]
匯編語言是計算機能提供給用戶的最快而又最有效的語言, 也是能夠利用計算機所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一語言。高級語言簡單、易學且開發效率高, 而匯編語言復雜、難懂、開發效率低。對于在計算機專業中開設匯編語言課程也存在不同的看法。下面對匯編語言的優缺點進行對比分析。
1.1 匯編語言的優點
(1) 用匯編語言容易得到高時空效率的程序。由于匯編語言本質上就是機器語言, 可直接、有效地控制計算機硬件, 因而與高級語言相比, 容易得到運行速度快、執行代碼短、占用內存空間少的高時空效的目標程序。
(2) 用匯編語言能設計出高級語言無法實現的程序。正是由于與機器的密切相關性, 使得匯編語言能充分利用計算機的硬件特性, 編寫出與硬件緊密相關而高級語言又無法實現的程序來。
1.2 匯編語言的缺點
(1) 匯編語言難學、難理解、難調試、難維護等。
(2) 匯編語言程序可移植性差。
隨著計算機運行速度的提高和內存容量的增加, 人們對時空效率的需求已不再迫切, 因而匯編語言的優勢也就不再突出。盡管如此, 匯編語言在某些方面具有高級語言無法比擬的獨特優勢。因此, 學習和使用匯編語言的意義可歸納為如下四個方面:
(1) 速度:對于同一個問題, 用匯編語言設計出的程序能達到“運行速度最快”。
(2) 空間:對于同一個問題, 用匯編語言設計出的程序能達到“占用空間最小”。
(3) 功能:匯編語言可以實現高級語言難以勝任甚至不能完成的任務。
(4) 知識:掌握匯編語言, 有助于加深對計算機系統特別是程序執行邏輯的理解, 有助于寫出更好的高級語言程序來。很難想象, 一個沒有匯編語言知識的程序員能寫出高質量的程序來。至少對于計算機專業人員來說, 匯編語言是非常重要的。
雖然匯編語言不具有通用性, 不同類型CPU的指令系統可能有較大差異, 但其原理和方法是具有普遍性的。只要熟練掌握一種匯編語言, 再學習其他匯編語言是相當容易的。
2 匯編語言程序的教學現狀[2]
匯編語言是面向機器的一種符號語言, 它與機器的結構密切相關。要求匯編語言的用戶清楚相應機器的內部結構, 尤其是寄存器結構和存儲空間等, 又由于前面第三點提到的匯編語言的不足等原因, 當前出現了教師開展教學困難, 學生學習和掌握困難, 教學效果很差, 以至于有的學校甚至取消了這門課程?，F在我們有了各種高級語言和網絡應用開發的許多編程工具, 很多程序甚至可以自動生成, 但機器語言、匯編語言和高級語言的程序設計語言體系仍然是計算機技術的基礎, 也是計算機技術的重要知識體系之一。對于計算機及其相關專業的學生以及喜歡計算機的一般學生和讀者來說, 匯編語言程序設計肯定是需要掌握的重要專業基礎知識之一。不能了解和熟悉匯編語言知識不僅將導致學生知識結構的缺乏, 也可能導致學生認知水平的降低、開發手段的貧乏。匯編語言在計算機專業課程中的地位未能在當前的教學過程中得到體現, 這種形勢不容樂觀。
3 教學方法探討
教學效果很大程度上取決于對課程重要性的認識和教學方法, 為了在計算機專業中開展好匯編語言課程教學, 筆者根該課程自身特點并結合多年的教學經驗和體會, 提出如下教學方法或應注意和加強的地方。
3.1 開篇點題, 注重引導
由于匯編語言自身特點, 其應用場合不如高級語言廣泛。如何讓學生對該課程重視和感興趣是十分重要的。筆者認為, 上好第一堂課很關鍵。在第一堂課上, 教師要做到“開篇點題, 注重引導”。首先要向學生介紹匯編語言 (與高級語言相比) 的特點, 然后闡述清楚如下問題:第一, 為什么要學習匯編語言 (重要性) ;第二, 學習匯編語言所要求的基礎知識;第三, 學習匯編語言為什么要以8086CPU作為背景機 (目前教材大部分是這樣) ;第四, 學習匯編語言的主要方法;等等。
3.2 教學手段上采用傳統教學與多媒體教學相結合
在教學過程中我們可以有選擇地使用多媒體教學, 例如用動畫模擬匯編語言中尋址方式、子程序調用的堆棧變化過程、中斷調用過程等。運用多媒體教學, 增強學生的直觀感, 加深對問題的理解, 將抽象的問題形象化、復雜的問題簡單化、枯燥的問題生動化的效果。在講用匯編語言指令編程序的內容時, 采用傳統的教學方法, 教會學生如何思考、推理, 如何用指令實現算法, 培養學生的抽象思維、邏輯推理能力, 這些在多媒體教學中是不便實現的。傳統教學方法與多媒體教學相結合, 將有助于提高學生的理解能力及綜合思維能力。
3.3 實驗實踐貫穿教學始終
在傳統教學模式中, 理論教學與實驗教學是區別對待的, 后者通常用來“輔助”前者, 學生通過實驗教學環節來“驗證”理論教學的內容。但是, 在大眾化高等教育的背景下, 課堂教學的效果普遍出現滑坡, 導致淡化了“驗證性”實驗的基礎, 因而嚴重地影響了課程的教學質量。把實驗實踐環節與理論教學相融合, 用實驗實踐教學促進學科理論知識學習, 激發學生學習興趣。經驗表明, 學習并真正體會和掌握匯編語言的最好方式是對它進行充分的實踐。把實驗作為學習匯編語言的主導方法, 為學生提供了一個掌握匯編語言全新的學習方法, 可以由此來體驗匯編語言的知識及其應用技巧。當然, 通過實驗, 也一定能夠很好地提高學生匯編語言程序設計能力。鑒于此, 對匯編語言實驗內容的選擇、實驗步驟的設計和實驗文檔的組織等方面都做精心的考慮和安排是相當必要的。在此, 根據課程教學大綱, 結合目前廣泛使用的PC機型, 本文中設計了匯編語言實驗體系 (見表1) , 以供參考。通過一系列使用80x86和Windows環境下32位匯編語言的實驗練習, 把匯編語言程序設計的概念和理論知識融入到實踐當中, 從而加深對匯編語言程序設計的認識和理解。
3.4 在教學過程中, 加強傳統的教學方法也是重要的
如在教學過程中要突出重點和難點;課堂上多做練習, 課后注意答疑、輔導。
4 結語
教學是一門藝術, 如何上好一門課, 如何使學生成為學習的主體, 如何培養學生的能力, 除了對課程本身有高度的重視外, 一個好的、適宜的教學方法具有舉足輕重的作用。當前, 學生在學習匯編語言過程中遇到了困難, 而又不能放棄該門課程的情況下, 改進教學方法是很重要的。相信本文中提到的教學方法在今后匯編語言的教學實踐中會取得好的效果。
摘要：用對比方法分析匯編語言優缺點, 闡述了匯編語言在計算機專業課程中的重要地位, 指出匯編語言當前的教學情況。根據匯編語言特點, 對其教學方法進行探討, 尤其是提出“實驗實踐貫穿教學始終”, 將實驗實踐環節與理論教學相融合, 用實驗實踐教學促進理論知識學習, 以激發學生的學習興趣和提高學習效果。
關鍵詞：匯編語言特點,教學方法探討,實驗實踐
參考文獻
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