以创新能力培养为核心的汇编语言指令教学

唐小勇

摘要：近年来，创新创业已成为社会经济发展核心驱动力，创新型人才培养越来越受到各种教育教学方式的重视。该文以汇编语言程序设计中指令系统教学为研究对象，论述基于创新能力培养的汇编指令教学知识体系，以期能为提高计算机专业学生创新应用能力。

关键词：创新能力；汇编指令；教学法

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）20-0107-01

1 汇编语言程序设计指令系统教学

汇编语言程序设计指令系统教学一直是其重点与难点，主要体现在指令数量庞大，格式复杂，可记忆性差等[1]。因而学生对掌握这部分知识具有畏难心理，传统的讲授式教学法一直效果不佳。如何提高汇编指令教学效果是困扰汇编语言程序设计教学的难题。对于汇编指令教学而言，主要要求学生掌握指令功能，包括每一条汇编指令能实现何种操作，目的是什么，而这些教学中通常是通过指令助记符来表示，为了方便记忆这些指令助记符都是英文单词的缩写形式。这就要求学生能把英语语言知识融合进程序设计中。其次，指令学最难的是指令所支持的寻址方式，其实质就是指令中操作数如何获取。对于处理器而言，就是如何找到他所需的数据。但对于计算机底层的汇编语言而言，这种寻址方式将涉及大量的计算存储格式，与复杂的存储管理方式紧密相关，因而学生非常难以理解。最后，汇编指令还关系到如何影响标志位，但处理器标志位非常复杂，因而学生对其机制掌握就比较困难。这些知识点的复杂性都表明要提高汇编指令教学效果，必须采用新的教学方法、创新教学模式，以创新能力培养为核心来提高课堂教学效率，以提升教学质量。

2 创新能力培养

近年来，创新创业已成为社会经济发展的重要驱动力，因而创新型人才培养已成为当前教育的核心工作。创新型人才不仅需要较强的自主研究意识，还需要具有良好的合作或协作精神。本质上创新型人才应有批判性思维、开拓性思维和创造性思想。而如何培养这些思维方式，需要通过创新能力培养来实现。许多教育工作者在这方面做了有益尝试，如国防科学技术大学机电工程与自动化学院易声耀等人就机械基础系列课程从主导思想、课程体系、教学内容、教学模式与方法等方面提出以创新能力培养为核心的教学改革[2]。邵正宇等人针对物流专业提出创新型物流人才培养模式[3]。本文将针对汇编语言程序设计的指令系统教学，提出以创新能力培养为核心的指令教学知识体系。

3 基于创新能力培养的汇编指令教学知识体系

由于汇编指令系统庞大，因而需构建指令系统体系。本文把汇编指令教学分为算术运算类指令、数据传送类指令、逻辑运算类指令、串操作类指令和控制转移类指令五大类。对每类我们将有针对性的构建其以创新能力培养为核心的教学模式。对于算术运算类指令，其核心时进行计算，而计算结果与标位有重要关联。因而这部分教学重点在于分析结果与标位关系上。例如对于減法操作指令SUB，其格式为SUB dest，src ，作用是dest←目的操作数dest-源操作src，结果是存放在目的操作数。但他6个状态标志位是有影响的，如MOV eax，0aaff7348h，执行操作sub al，27h后的结果是EAX=AAFF7321H，OF=0，SF=0，ZF=0，PF=1，CF=0。可见，他依据标志位影响原则改变了所在标志位，教学时不仅要知道结果，更要知识这个结果出现的原因，通过原因分析以培养学生的创新能力。

对于数据传送类指令，课堂教学将以图形生动形象的演示其数据变化结果。如对于堆栈操作指令，教学时在强调“先进后出FILO”存取原则时，主要要看实际存储区域数据变化，也就是栈顶数据动态变化过程。其实汇编指令中有两条：数据进栈操作PUSH和数据出栈操作POP，关键是堆栈的变化。本文采用如下图所示的图形方式动态演示其数据变化效果。

对于逻辑运算类指令，本研究重点从操作位与其逻辑关系方面出发，要求学生在掌握逻辑功能基础上提高其创新应用能力。如循环（Rotate）移位指令的主要功能是将数据位一位位的移动，涉及左右关系、标志位和最高位、最低位等，要求学生理解其概念及异同来记忆ROL、ROR、RCL、RCR四个指令。对于一般逻辑操作指令，在理解基础上主要侧重其应用，特加要强调逻辑运算的在数据屏蔽中的应用，如I/O寄存器的读写功能与逻辑运算屏蔽。因而需要系统分析各种逻辑运算指令的作用，如AND指令复位某些数据位是同0与，从而不影响其他位；对于OR指令可以置位某些数据位，只要让他们同1进行或运算；XOR指令可以求反某些数据位，方法是让他们同1进行异或运算。这些知识结构的教学将从点点滴滴中培养学生的创新应用能力。

4 小结

本文针对汇编语言程序设计指令系统教学的复杂性，提出以创新能力培养为核心的汇编指令教学知识体系。以期能为计算机专业学生的创新能力培养提供一点实践参考。

参考文献：

[1]张晓亚，唐东成，黎钰珍，李彬，李欣雪. 汇编语言程序设计的重要性[M].电子技术（上海），2017 （6）：70-71.

[2]易声耀，徐海军，罗自荣.基于创新能力培养的机械基础系列课程教学改革探析[J].教育与教学研究，2015，29（8）：69-72.

[3]邵正宇，张绪美，刘玲丽，金贵林.创新型物流人才培养模式研究[J].物流工程与管理，2010（5）：180-182.