淺析“漢字編碼”微課的設(shè)計與制作

苗永梅

【摘要】計算機處理的是二進制信息，對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、筆畫不規(guī)則的漢字是如何轉(zhuǎn)換成二進制信息進行組織和存儲的呢？本文將漢字從輸入到輸出的過程高度精煉，分為漢字外碼、國標碼、機內(nèi)碼、漢字字型碼四個過程，以微課的形式展示內(nèi)容，短小精悍，易于理解。

【關(guān)鍵詞】漢字編碼外碼國標碼機內(nèi)碼ASCII碼

基金項目：陜西省職教學(xué)會課題《“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新教育對策研究》（課題編號：SZJG-1629）。

引言

在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中，有一個重要的知識點“計算機處理的是二進制信息[1]”，即在計算機中所有的數(shù)據(jù)在存儲和運算時都要使用二進制數(shù)0、1來表示，從而展開進制轉(zhuǎn)換教學(xué)。那么對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、筆畫不規(guī)則的漢字是如何轉(zhuǎn)換成二進制信息進行處理、存儲的呢？帶著這個疑問筆者搜集了很多資料，但都是片言碎語，沒有完整地把這個問題講清楚，看來這是一個說起來簡單，但理解起來抽象的知識點，有必要用微課將其闡述清楚。

微課簡介

微課是以視頻為主要載體，記錄教師在教學(xué)活動中圍繞某個知識點而開展的精彩教學(xué)活動全過程。微課的主要特點是短小精悍：教學(xué)時間短，視頻控制在5至8分鐘之內(nèi)；教學(xué)內(nèi)容高度精煉，突破教學(xué)中的重點、難點、疑點問題。微課的作用可借用張一春教授的“四微”：位微不卑、課微不小、步微不慢、效微不薄。微課是以小見大，小課堂大教學(xué)。

微課教學(xué)設(shè)計

微課教學(xué)從三個方面來設(shè)計：教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)媒體選擇、教學(xué)策略選擇。

1.教學(xué)內(nèi)容選擇

教學(xué)內(nèi)容選擇“漢字編碼”，通過微課將漢字編碼過程清晰地展示出來，讓學(xué)生從知識的應(yīng)用方面理解計算機處理的是二進制信息。教學(xué)重點是編碼過程，難點是各種編碼的轉(zhuǎn)換，用位運算化解教學(xué)難點。教學(xué)對象為計算機類或電子類愛好者。

2.教學(xué)媒體選擇

用FLASH制作一個動畫，保存為.swf格式，引出教學(xué)內(nèi)容。

用PS軟件對圖片進行處理，調(diào)整大小及顏色。

用PPT將講述的內(nèi)容精華呈現(xiàn)，包括動畫、文字、圖片，將PPT改為16∶9的寬屏模式。

用CS錄屏軟件將PPT講述過程錄制成視頻，生成MP4格式的視頻文件。

視頻編輯，加片頭、片尾、字幕。

借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布視頻，供大家分享。

3.教學(xué)策略選擇

如受動畫片《藍貓?zhí)詺?000問》的啟發(fā)，采用情景化的教學(xué)模式。策劃一個戰(zhàn)爭場面，兩個人在用“大哥大”通信，一個說：“土豆，土豆，我是地瓜?！毙畔?nèi)容以電磁波發(fā)射，半天沒回應(yīng)，這時空中出現(xiàn)云團顯示信息：“計算機處理的是二進制信息，語言無法傳輸，去找洋芋完成編碼。”隨后洋芋出現(xiàn)，進入漢字編碼教學(xué)過程。編碼結(jié)束后，通信暢通，戰(zhàn)爭勝利，土豆、洋芋、地瓜三個聚集一處，出現(xiàn)一個大土豆圖片，同時配以歡快音樂。

教學(xué)內(nèi)容屬于理論性教學(xué)，錄制過程不需要教師出境。

微課內(nèi)容呈現(xiàn)

漢字結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量龐大、筆畫不規(guī)則，存在大量一音多字和一字多音的現(xiàn)象，編碼過程將比ASCII[2]碼更復(fù)雜[3]。漢字編碼[4]是為漢字設(shè)計的一種便于輸入計算機的代碼，分為漢字外碼、國標碼、漢字機內(nèi)碼、漢字字形碼，對應(yīng)于漢字輸入、存儲、編輯、輸出四個過程。編碼是關(guān)鍵，將作為重點知識來講解。

1.漢字外碼

外碼也叫輸入碼，是用來將漢字輸入到計算機中的一組鍵盤符號。目前常用的輸入碼有拼音碼、五筆字型碼、區(qū)位碼和電報碼等。

根據(jù)1998年編的中國標準出版社出版的《字符集和信息編碼國家標準匯編》，每一個拼音和筆畫輸入的漢字后面都有一個4位的數(shù)字。拼音數(shù)字化解決了多音字問題，即用拼音碼、五筆字型碼輸入的漢字，都轉(zhuǎn)換成4位數(shù)字區(qū)位碼進行運算。

區(qū)位碼將漢字與符號組成一個94×94的矩陣。在此方陣中，每一行稱為一個“區(qū)”，每一列稱為一個“位”，一個漢字所在的區(qū)號和位號簡單地組合在一起就構(gòu)成了該漢字的“區(qū)位碼”。在漢字的區(qū)位碼中，高兩位為區(qū)號，低兩位為位號。如“中”字的區(qū)位碼用坐標來表示在54區(qū)48位，表示為5448，“國”字的區(qū)位碼是2590，“夢”字的區(qū)位碼是3546。區(qū)位碼是用十進制來表示的。

2.國標碼

為了使每個漢字有一個全國統(tǒng)一的代碼，我國頒布了漢字編碼的國家標準：GB2312-80[5]，規(guī)定每個漢字有個二進制編碼用2個字節(jié)表示，是目前國內(nèi)所有漢字系統(tǒng)的統(tǒng)一標準。國標碼是一個4位十六進制數(shù)，區(qū)位碼是一個4位的十進制數(shù)，每個國標碼或區(qū)位碼都對應(yīng)著一個唯一的漢字或符號。國標碼并不等于區(qū)位碼，它是由區(qū)位碼稍作轉(zhuǎn)換得到的，其轉(zhuǎn)換方法[6]為：先將十進制區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為十六進制區(qū)位碼，這樣就得到了一個與國標碼有一個相對位置差的代碼，再將這個代碼的第1個字節(jié)和第2個字節(jié)分別加上20H，就得到國標碼。

（1）“中”字轉(zhuǎn)換成十六進制區(qū)位碼：54D—00110110B—36H48D—00110000B—30H。

（2）區(qū)位碼轉(zhuǎn)換成國標碼運算過程如圖1（a）。

3.漢字機內(nèi)碼

漢字機內(nèi)碼是計算機內(nèi)部存儲的漢字信息用二進制代碼表示，一個漢字占用2個字節(jié)（即16位二進制），二進制表示數(shù)據(jù)占用位數(shù)長，可用十六進制表示。

國標碼在轉(zhuǎn)換成機內(nèi)碼時，為解決與西文字符ASCII碼沖突（ASCII編碼用單字節(jié)，漢字編碼用雙字節(jié)；ASCII碼的首位為0，而漢字編碼的首位為1），將漢字兩個字節(jié)的最高位置“1”，即加8080H。運算過程如圖1（b）。

4.漢字字型碼

字形碼是漢字的輸出碼，輸出漢字時都采用圖形方式，通常16×16點陣來顯示漢字字庫中存儲的是漢字的點陣信息。漢字顯示原理如圖2。endprint

（1）從鍵盤輸入的漢字經(jīng)過鍵盤管理模塊，變換成機內(nèi)碼。

（2）然后經(jīng)字模檢索程序，查到機內(nèi)碼對應(yīng)的點陣信息在字模庫的地址。

（3）從字庫中檢索出該漢字點陣信息。

（4）利用顯示驅(qū)動程序?qū)⑦@些信息送到顯示卡的顯示緩沖存儲器中。

（5）顯示器的控制器把點陣信息整屏順次讀出，并使每一個二進制位與屏幕的一個點位相對應(yīng)，就可以將漢字字形在屏幕上顯示出來。

5.課堂小結(jié)

十進制的區(qū)位碼，按區(qū)和位分別轉(zhuǎn)換成十六進制，在區(qū)和位上分別加20H得到國標碼。為了解決與英文字符的沖突，國標碼在轉(zhuǎn)換成機內(nèi)碼時將高字節(jié)和低字節(jié)的最高位置“1”，即加8080H，轉(zhuǎn)換成機內(nèi)碼。漢字顯示時從漢字字庫中的地址碼位置讀出漢字的點陣信息，用1、0代表數(shù)碼管燈的開關(guān)將漢字顯示出來。

微課教學(xué)評價

本微課主題小，內(nèi)容集中，教學(xué)過程完整。將漢字從輸入到輸出的整個編碼過程用一個具體的實例講解清楚，破解難點；運算過程清晰、有理有據(jù)，圖表邏輯性強；視頻清晰，短小精悍，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸和在線下載，實用性強。

總結(jié)

微課作為一種新的教學(xué)方式被廣泛采納和應(yīng)用。圍繞某個知識點展開，借助視頻呈現(xiàn)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)來推廣，使學(xué)習(xí)的對象、場所、時間擴大到無限極。微課作品的需求量隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展逐年遞增。本文將制作“漢字編碼”微課的設(shè)計制作過程加以整理，與大家分享，起到拋磚引玉的作用，希望有更多好的微課作品出現(xiàn)。

參考文獻：

[1]唐良榮：《計算機導(dǎo)論》，清華大學(xué)出版社，2015，6。

[2]譚浩強：《C程序設(shè)計》（第四版），清華大學(xué)出版社，2008，11。

[3]史娟：《對計算機中文信息處理的認識》，《科技咨詢導(dǎo)報》2007年22期。

[4]陳愛文：《漢字編碼的理論與實踐》，學(xué)林出版社，1986，8。

[5]趙恒友：《電腦漢字編碼叢書——WPS漢字輸入速查字典》，電子科技大學(xué)出版社，1995，4。

[6]陳宗明：《漢字符號學(xué)：一種特殊的文字編碼》，東方出版中心，2016，1。

作者單位：寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院陜西寶雞endprint