《匯編語言程序設計》課程建設報告(20210212121742)

1、北京市高等學校精品課程 建設報告 所屬學校 北京理工大學 課程名稱 匯編語言程序設計 課程層次（本/專） 本科 所屬一級學科名稱 工學 所屬一級學科名稱 電氣信息類 課程負責人 張雪蘭 聯(lián)系電話 68912420、 68912431 申報日期 2007年 5月15日 10 匯編語言程序設計課程建設報告 一、課程開設目的 匯編語言是當今能夠最大限度地發(fā)揮計算機硬件特性，并且滿足苛刻的實 時處理要求的最有效的語言。在對程序的執(zhí)行時間和占用空間要求很高、控制 硬件底層的場合，必須要使用匯編語言才能滿足要求。因為無論CPU勺速度如 何加快，內存容量如何增長，空間、速度及性能對于有競爭力的軟件來講永遠

2、都是十分重要的。另外，匯編語言還可以與高級語言混合編程，以發(fā)揮各自的 優(yōu)點，提高開發(fā)和執(zhí)行效率。但因為匯編語言是一種面向機器的符號語言，相 對于高級語言來說不易掌握，因此，使用匯編語言編程對程序設計人員極具挑 戰(zhàn)性。綜上所述，培養(yǎng)計算機專業(yè)及其相關專業(yè)的學生掌握匯編語言程序設計 是高校計算機系的重要教學任務之一。 二、課程性質、地位、目標 匯編語言程序設計是高校計算機科學與技術專業(yè)本科生的一門必修的專業(yè) 基礎課, 是計算機操作系統(tǒng)等其它核心課程的必要先修課。通過該課程的學習， 培養(yǎng)學生設計和編制匯編語言程序的能力，熟悉要求時效性高、直接控制硬件 的軟件設計基本方法；掌握調試工具，準確分析程序錯

3、誤，甚至剖析、優(yōu)化用 其他語言書寫的可執(zhí)行程序的關鍵代碼；加深學生對計算機內部運行機制的理 解，為后續(xù)課程打下良好基礎，并對各門課程之間的知識融會貫通等。 三、教學內容建設及課程特色 在教學內容改革與建設方面，既要體現(xiàn)基礎性、兼容性，又要注意與時俱 進；既要滿足教學基本要求，又要與科研相結合。 由于匯編語言本身的特點，學習匯編語言離不開實際的計算機系統(tǒng)，本課 程選擇當今廣為流行的In tel 80 x86及Pen tium為CPU勺微型計算機系統(tǒng)及其 兼容機作為硬件平臺，深入討論匯編語言程序設計的相關內容。眾所周知，在 CPU方面，In tel系列已經(jīng)經(jīng)歷了從16位的8086/8088/802

4、86到 32位80386/ 80486/Pentium(ll, HI, IV)，直到64位的Itanium。在指令集、寄存器擴充的同時, 運行模式也從實模式發(fā)展到保護模式。因此，本課程既要兼顧以DOS環(huán)境為主 的 16 位實模式程序設計，以滿足目前大部分控制硬件的程序要求；也要體現(xiàn)時 代性，介紹以Windows為主的32位保護模式程序設計。在教學與科研結合方 面，由于主講教師參加的研究項目中有許多與底層硬件相關，例如反匯編逆向 分析、程序性能優(yōu)化、高級語言與匯編語言的混合編程等應用，積累了豐富的 匯編語言工程開發(fā)經(jīng)驗，從而為講授課程和編寫教材提供了豐富的實例，也能 更好地深入淺出地講解知識，便

5、于學生理解。為了更好地服務教學，我們于 2005年4月出版了Windows匯編語言程序設計教程（電子工業(yè)出版社），于 2006.4出版了匯編語言程序設計-從DOS到WindoW（清華大學出版社） 為在授課內容和實驗環(huán)節(jié)方面更好地與目前主流計算機相吻合，完全過渡到 32位的Windows，使學生能夠跟上時代的發(fā)展，為學生把知識轉化為解決前沿 科技問題奠定基礎。這必將會推動教學質量的進一步提高，為使學生學有所用、 把所學知識轉化為生產(chǎn)力做出應有貢獻。 本課程特色主要表現(xiàn)在以下方面： （1）主講教師經(jīng)驗豐富，梯隊合理，在匯編語言方面出版的相關書籍及 參與的相關科研項目多次獲部、市級獎勵，所以更能深入

6、淺出地講解知識，便 于學生理解。 （2）利用網(wǎng)絡技術，方便師生交流。建立相應的課程網(wǎng)站，把教學大綱、 課件、實驗、習題及參考答案、教師的 E_mail 地址等相關材料放在網(wǎng)上，方便 師生間的交流。 （3）緊跟時代步伐，與目前的主流計算機應用環(huán)境相結合。采用 MASM 和Visual C/C+兩種開發(fā)環(huán)境，提高語言聯(lián)合編程能力。 （ 4） 多種教學方法結合，課堂實例豐富，激發(fā)學習興趣，提高學生綜合 應用知識的能力。 四、教材建設 本課程組深知教材對課程建設的重要性，因此十分注意教材建設工作。隨 著計算機硬件系統(tǒng)的升級和操作系統(tǒng)的換代，課程組注意不斷更新教材，補充 新內容，共出版與本課程相關教材

7、6本：其中張雪蘭教授主編的 Intel80 x86/Pentium匯編語言程序設計（第二版）獲2006北京高等教育精 品教材、兵工高校優(yōu)秀教材二等獎，被列為 21 世紀高等院校計算機系列課程教 材；系統(tǒng)軟件與軟件工程技術基礎（含 8086/8088匯編語言程序設計）獲電 子部級優(yōu)秀教材二等獎； 系統(tǒng)軟件開發(fā)工具獲校中青年優(yōu)秀教材獎等。 為了教學完全過渡到32位的Windows匯編語言程序設計，課程組張雪蘭、譚 毓安、李元章老師編著了匯編語言程序設計-從DOS到Window于 2006.4由清華大學出版社出版；譚毓安、張雪蘭老師還編著了 Windows匯編 語言程序設計教程 于 2005.4 由

8、電子工業(yè)出版社出版。 五、教學方法、手段與效果 1應用現(xiàn)代教育技術提高單位課時的知識容量，彌補學生在課堂理解上的個體 差異 利用網(wǎng)絡技術，建立相應的課程網(wǎng)站，把教學大綱、課件、實驗、習題及 答案等教學相關材料掛在網(wǎng)上，幫助同學們課余自學、預習和復習。同時，把 教師的 E-mail 地址公布給學生，方便師生間的交流。多種方法的結合，有效提 高了教學效率和效果。 課堂上注意應用現(xiàn)代教育技術和多種教學手段，采用先進的多媒體教學技 術，從早期的投影膠片到CAI課件、動畫、電子教案、網(wǎng)絡課程都由教師自主 制作，不僅使學生感到生動有趣、易于理解，也打破了課堂板書授課的唯一方 式，使學生可以在課余時間通過課

9、件等方式靈活自主學習、復習，彌補了學生 在課堂上理解的個體差異，提高了教學質量和單位課時的知識容量。 2利用計算機系統(tǒng)隨堂演示程序，消除學生對匯編語言的恐懼心理 在教學方法上，積極采用啟發(fā)式、與實踐相結合等教學方法，有效地調動 學生自主學習的積極性，激發(fā)學生的潛能。由于匯編語言程序設計是一門實踐 性很強的課程，我們還充分利用多媒體教學環(huán)境中的計算機系統(tǒng)，對程序實例、 程序調試等采用課堂演示的方法，甚至于在機器上隨堂編寫小程序現(xiàn)場運行， 打破了匯編語言的神秘感，消除了學生對匯編語言難以掌握的恐懼心理，使同 學們更直觀地更快地理解和掌握知識，也有助于激發(fā)學生對新知識和新技術的 求知欲，提高教學質量

10、。 3教學效果 由于注意采用多種教學手段和方法組織教學，提高了課程的教學效果，得 到了學校、學生、后繼課程教師的高度評價。該課程于 2005 年被評為北京理工 大學的精品課程，負責人張雪蘭教授 20002004年被聘為校級骨干講員，曾四 次獲得校級教學成果獎以及“三育人”獎，主講的本科生匯編語言課程于 1999年獲計算機系本科教學獎。 4考核方式 考核成績采用期末閉卷考試和平時作業(yè)、實驗相結合的方式，期末成績約 占總成績的 80%，從而充分調動學生參預實驗的積極性，進一步提高學生的實 踐能力和用匯編語言解決實際問題的能力。 六、教師隊伍 在隊伍建設中，注意知識結構、年齡結構和梯隊建設的合理性。

11、對于必修 課、主干課，我校設立了骨干講員制度，保證教學質量。本課程主講教師張雪 蘭教授 2000 2004年被學校聘為骨干講員。另外，我學院自 2003年開始實行 必修課主講教師聘任制度，凡在某門必修課程上未給本科生講滿三屆的教師， 無論年齡多大，資格多老，在其他課程或科研上多么有成就，要想主講該課， 都要參加競聘，都需要試講，經(jīng)過課程專家組無記名投票表決，決定是否聘用， 從制度上保證了一門課程主講教師是目前最適合的教師。經(jīng)過這樣的聘任制， 目前本課程有四人應聘上崗，其中教授 1 人，副教授 2人，講師 1 人，他們都 是教學經(jīng)驗豐富或大有培養(yǎng)前途的年青教師，是在科研實踐中能夠運用匯編語 言解

12、決實際工程問題的經(jīng)驗豐富的教師，從而達到把科研與教學緊密結合，不 斷把最新的科研成果充實到教學內容中去，保證教學質量。另外，課程組還聘 用了若干在讀研究生作為助教實踐，從學生的角度看問題，輔助實驗指導等工 作，保證了知識結構、年齡結構和梯隊建設的合理性。 1課程負責人簡介 張雪蘭，女，教授， 1953 年生。本課程組負責人?，F(xiàn)任北京理工大學計算 機系統(tǒng)結構學科帶頭人，計算機系統(tǒng)結構研究所所長。獲部級優(yōu)秀教材二等獎、 北京市精品教材、部級科技進步三等獎、兵工高校優(yōu)秀教材二等獎、全國優(yōu)秀 暢銷書（科技類）獎、全國高等學校出版社暢銷書優(yōu)秀獎、校級獎 10 余項等。 20002004年被聘為校級骨干講

13、員。正式出版教材 13 部，發(fā)表論文 40余篇。 教學經(jīng)歷：一直在教學第一線工作，教學經(jīng)驗豐富。主講匯編語言程序設 計、系統(tǒng)軟件與匯編語言、系統(tǒng)軟件與軟件工程、微機接口與匯編語言、計算 機網(wǎng)絡、 Internet 技術等課程，特別是“匯編語言程序設計”自 1988年以來每 年主講，教學效果好，多次獲北京理工大學校級優(yōu)秀教學成果獎，計算機系本 科教學獎。 教學科研成果：獲部級優(yōu)秀教材二等獎、北京市精品教材、部級科技進步 三等獎、兵工高校優(yōu)秀教材二等獎、全國優(yōu)秀暢銷書（科技類）獎、全國高等 學校出版社暢銷書優(yōu)秀獎、校級獎 10 余項等。目前負責總裝科研項目、承擔國 家某安全基金項目等。 教材建設：

14、作者在教學科研基礎上，注意教材建設工作，自 1985 年以來， 正式出版教材 13 部，有關匯編語言方面的主要有： Intel80 x86Pentium 匯編語言程序設計（第二版），第一作者，北京理 工大學出版社， 2004.10，獲 2006 北京高等教育精品教材、兵工高校優(yōu) 秀教材二等獎 系統(tǒng)軟件與軟件工程技術基礎，獲電子部優(yōu)秀教材二等獎，第二作 者 與配套的系統(tǒng)軟件開發(fā)工具獲校中青年優(yōu)秀教材獎，惟一作者 匯編語言程序設計-從DOS到Windows第一作者，清華大學出版社， 2006.4 Windows匯編語言程序設計教程，第二作者，電子工業(yè)出版社，2005.4 Intel80 x86/P

15、entium匯編語言程序設計，惟一作者，北京理工大學出版 社， 2001.6 2課程組成員簡介 （1）譚毓安，男，博士，副教授，博士生導師， 1972年生?，F(xiàn)在北京理工 大學計算機系系統(tǒng)結構研究所工作。出版教材 5本，發(fā)表論文 30余篇，獲部級 科技進步 2 等獎等。目前負責國家某安全基金項目、承擔總裝科研項目等。 教學經(jīng)歷：主講匯編語言程序設計、微機接口、計算機安全等課程。 與該課程相關的科研經(jīng)歷： 19921994:碩士論文題目BIT防病毒卡，卡上固化的病毒監(jiān)控程 序采用匯編語言程序設計，還分析了大量的機器指令形式的病毒代碼 19941997:UCDOS 5.0,6.0,7.0， UCDO

16、S 漢字操作系統(tǒng)的智能拼音 輸入法、曲線漢字還原程序、字典接口等關鍵部分均采用匯編語言開發(fā)。是 UCDOS 啟動主界面中的兩位署名開發(fā)者之一。該系統(tǒng)在全國范圍內的使用率超 過 80%，至今仍在發(fā)揮重要作用 19941995:CJW中日文字處理系統(tǒng)，其中的矢量漢字還原程序以 及中文文字處理系統(tǒng) WPS的接口，均采用匯編語言開發(fā)。獲得部級科技進步2 19951996:負責中科院科智公司橫向項目PDA系統(tǒng)設計，采用 NECV20（與8088兼容）設計PDA原型系統(tǒng)，其中的BIOS部分采用C和匯編語 言聯(lián)合開發(fā) 教材建設: Windows 匯編語言程序設計教程，第一作者，電子工業(yè)出版社， 2005.4

17、 Intel80 x86Pentium 匯編語言程序設計（第二版），第二作者，北京理 工大學出版社， 2004.10，獲 2006北京高等教育精品教材、兵工高校優(yōu) 秀教材二等獎 匯編語言程序設計-從DOS到Windows第二作者，清華大學出版社， 2006.4 網(wǎng)絡攻防編碼設計，北京希望電子出版社， 2002.3 計算機安全的技術與方法，學苑出版社， 1994.10 （2）李元章，男，講師， 1978年生。發(fā)表多篇論文，獲校優(yōu)秀碩士論文。 編著教材“匯編語言程序設計-從DOS到Windows，第三作者，清華大學出 版社，2006.4 ,主講匯編語言程序設計、C語言程序設計等課程。目前承擔國 家

18、某安全基金項目、總裝某科研項目等。 七、實驗改革 由于匯編語言程序設計是一門實踐性很強的課程，因此特別注意學生動手 能力的培養(yǎng)，除實驗占總成績一定比例的激勵條件外，還鼓勵學生進行高水平 的實驗和課程設計。實驗做到人手一機、集中管理與分散管理相結合的方式， 給學生一定的自主性。驗收采用現(xiàn)場驗收的方法進行，并輔以適當提問，考察 實驗是否真正由本人完成，在一定程度上避免了拷貝或抄襲現(xiàn)象的發(fā)生，提高 了學生的實踐能力。教師也特別注重實驗改革，不斷開設出新的設計性強和具 有較高水平的實驗，例如我們要求學生使用匯編語言設計并實現(xiàn)一個微型數(shù)據(jù) 庫管理及應用系統(tǒng)，其中涉及到模塊化程序設計、文件管理、界面設計、

19、結構、 宏指令、子程序等技術，是一個綜合性很強的實驗，初步達到了課程設計的要 求（因為學時數(shù)所限）。通過此實驗的完成，提高了學生用匯編語言解決實際綜 合問題的能力，達到了很好的效果，得到了學校與學生的肯定。本課程組負責 人張雪蘭教授的系統(tǒng)軟件與匯編語言課程實驗改革與實踐獲北京理工大學 優(yōu)秀教學成果獎。 八、實驗條件及內容 1實驗條件 實驗采用集中管理和分散相結合的形式進行，既保證了效果也保證了充分利 用閑散資源。課內 16 學時上機采用集中管理方式，學院統(tǒng)一安排，在校計算中 心進行，保證每人一機，教師及研究生助教現(xiàn)場輔導，現(xiàn)場驗收結果。課外可 在計算中心自由上機或自備機器（ 95%以上同學個人

20、有機器）分散上機，通過電 子郵件等方式與老師交互。 2實驗內容 見附件 附件: 匯編語言程序設計實驗 課程名稱：匯編語言程序設計 Assembly Lan guage and Program ming 學分：1 學時：16 編寫教師：北京理工大學計算機系張雪蘭教授 目的與任務 匯編程序設計是計算機類專業(yè)必修課一一匯編語言程序設計課程的配套實踐環(huán)節(jié)。本 實踐課程的教學目的和任務是使學生通過實驗手段加深對匯編語言知識的理解，培養(yǎng)設計 和編制匯編語言程序的能力，熟練掌握匯編語言程序開發(fā)方法、開發(fā)平臺及上機步驟，熟 悉為匯編語言程序設計人員提供的系統(tǒng)軟件資源的使用方法，了解調試二進制文件的方法。 教學內容及學時分配 實驗內容及學時分配： 1. （2學時）程序中自定義緩沖區(qū) AREA1，其中存放20個已排好序的帶符號字型 數(shù)（至少有3個重復數(shù)據(jù)），編程序將其傳送到自AREA2開始的單元中，要求傳 送后的數(shù)據(jù)不重復出現(xiàn)。 2. （2學時）計算楊輝三角形并將前 10行顯示在屏幕上。 3. （2學時）輸入一個整數(shù)，找出小于這個整數(shù)的全部素數(shù)，并將全部素數(shù)的個數(shù) 以及這些素數(shù)中最大的一個素數(shù)輸出到屏幕上。 4. （2學時）設計一個TSR程序。 5. （ 8學時）設計一個綜合程序（以下二選一）。 選擇一：簡單成績數(shù)