苗永梅

【摘要】計(jì)算機(jī)處理的是二進(jìn)制信息，對(duì)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(jìn)制信息進(jìn)行組織和存儲(chǔ)的呢？本文將漢字從輸入到輸出的過(guò)程高度精煉，分為漢字外碼、國(guó)標(biāo)碼、機(jī)內(nèi)碼、漢字字型碼四個(gè)過(guò)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(guó)標(biāo)碼機(jī)內(nèi)碼ASCII碼

基金項(xiàng)目：陜西省職教學(xué)會(huì)課題《“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新教育對(duì)策研究》（課題編號(hào)：SZJG-1629）。

引言

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，有一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)“計(jì)算機(jī)處理的是二進(jìn)制信息[1]”，即在計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和運(yùn)算時(shí)都要使用二進(jìn)制數(shù)0、1來(lái)表示，從而展開(kāi)進(jìn)制轉(zhuǎn)換教學(xué)。那么對(duì)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(jìn)制信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)的呢？帶著這個(gè)疑問(wèn)筆者搜集了很多資料，但都是片言碎語(yǔ)，沒(méi)有完整地把這個(gè)問(wèn)題講清楚，看來(lái)這是一個(gè)說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但理解起來(lái)抽象的知識(shí)點(diǎn)，有必要用微課將其闡述清楚。

微課簡(jiǎn)介

微課是以視頻為主要載體，記錄教師在教學(xué)活動(dòng)中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)而開(kāi)展的精彩教學(xué)活動(dòng)全過(guò)程。微課的主要特點(diǎn)是短小精悍：教學(xué)時(shí)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(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)問(wèn)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(jiàn)大，小課堂大教學(xué)。

微課教學(xué)設(shè)計(jì)

微課教學(xué)從三個(gè)方面來(lái)設(shè)計(jì)：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(guò)微課將漢字編碼過(guò)程清晰地展示出來(lái)，讓學(xué)生從知識(shí)的應(yīng)用方面理解計(jì)算機(jī)處理的是二進(jìn)制信息。教學(xué)重點(diǎn)是編碼過(guò)程，難點(diǎn)是各種編碼的轉(zhuǎn)換，用位運(yùn)算化解教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)對(duì)象為計(jì)算機(jī)類或電子類愛(ài)好者。

2.教學(xué)媒體選擇

用FLASH制作一個(gè)動(dòng)畫，保存為.swf格式，引出教學(xué)內(nèi)容。

用PS軟件對(duì)圖片進(jìn)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(dòng)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(guò)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(dòng)畫片《藍(lán)貓?zhí)詺?000問(wèn)》的啟發(fā)，采用情景化的教學(xué)模式。策劃一個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)面，兩個(gè)人在用“大哥大”通信，一個(gè)說(shuō)：“土豆，土豆，我是地瓜?！毙畔?nèi)容以電磁波發(fā)射，半天沒(méi)回應(yīng)，這時(shí)空中出現(xiàn)云團(tuán)顯示信息：“計(jì)算機(jī)處理的是二進(jìn)制信息，語(yǔ)言無(wú)法傳輸，去找洋芋完成編碼?！彪S后洋芋出現(xiàn)，進(jìn)入漢字編碼教學(xué)過(guò)程。編碼結(jié)束后，通信暢通，戰(zhàn)爭(zhēng)勝利，土豆、洋芋、地瓜三個(gè)聚集一處，出現(xiàn)一個(gè)大土豆圖片，同時(shí)配以歡快音樂(lè)。

教學(xué)內(nèi)容屬于理論性教學(xué)，錄制過(guò)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(guò)程將比ASCII[2]碼更復(fù)雜[3]。漢字編碼[4]是為漢字設(shè)計(jì)的一種便于輸入計(jì)算機(jī)的代碼，分為漢字外碼、國(guó)標(biāo)碼、漢字機(jī)內(nèi)碼、漢字字形碼，對(duì)應(yīng)于漢字輸入、存儲(chǔ)、編輯、輸出四個(gè)過(guò)程。編碼是關(guān)鍵，將作為重點(diǎn)知識(shí)來(lái)講解。

1.漢字外碼

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

根據(jù)1998年編的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版的《字符集和信息編碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編》，每一個(gè)拼音和筆畫輸入的漢字后面都有一個(gè)4位的數(shù)字。拼音數(shù)字化解決了多音字問(wèn)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(jìn)行運(yùn)算。

區(qū)位碼將漢字與符號(hào)組成一個(gè)94×94的矩陣。在此方陣中，每一行稱為一個(gè)“區(qū)”，每一列稱為一個(gè)“位”，一個(gè)漢字所在的區(qū)號(hào)和位號(hào)簡(jiǎn)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(hào)，低兩位為位號(hào)。如“中”字的區(qū)位碼用坐標(biāo)來(lái)表示在54區(qū)48位，表示為5448，“國(guó)”字的區(qū)位碼是2590，“夢(mèng)”字的區(qū)位碼是3546。區(qū)位碼是用十進(jìn)制來(lái)表示的。

2.國(guó)標(biāo)碼

為了使每個(gè)漢字有一個(gè)全國(guó)統(tǒng)一的代碼，我國(guó)頒布了漢字編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB2312-80[5]，規(guī)定每個(gè)漢字有個(gè)二進(jìn)制編碼用2個(gè)字節(jié)表示，是目前國(guó)內(nèi)所有漢字系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)標(biāo)碼是一個(gè)4位十六進(jìn)制數(shù)，區(qū)位碼是一個(gè)4位的十進(jìn)制數(shù)，每個(gè)國(guó)標(biāo)碼或區(qū)位碼都對(duì)應(yīng)著一個(gè)唯一的漢字或符號(hào)。國(guó)標(biāo)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(jìn)制區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制區(qū)位碼，這樣就得到了一個(gè)與國(guó)標(biāo)碼有一個(gè)相對(duì)位置差的代碼，再將這個(gè)代碼的第1個(gè)字節(jié)和第2個(gè)字節(jié)分別加上20H，就得到國(guó)標(biāo)碼。

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

（2）區(qū)位碼轉(zhuǎn)換成國(guó)標(biāo)碼運(yùn)算過(guò)程如圖1（a）。

3.漢字機(jī)內(nèi)碼

漢字機(jī)內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的漢字信息用二進(jìn)制代碼表示，一個(gè)漢字占用2個(gè)字節(jié)（即16位二進(jìn)制），二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)占用位數(shù)長(zhǎng)，可用十六進(jìn)制表示。

國(guó)標(biāo)碼在轉(zhuǎn)換成機(jī)內(nèi)碼時(shí)，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(gè)字節(jié)的最高位置“1”，即加8080H。運(yùn)算過(guò)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(shí)都采用圖形方式，通常16×16點(diǎn)陣來(lái)顯示漢字字庫(kù)中存儲(chǔ)的是漢字的點(diǎn)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(guò)鍵盤管理模塊，變換成機(jī)內(nèi)碼。

（2）然后經(jīng)字模檢索程序，查到機(jī)內(nèi)碼對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣信息在字模庫(kù)的地址。

（3）從字庫(kù)中檢索出該漢字點(diǎn)陣信息。

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

（5）顯示器的控制器把點(diǎn)陣信息整屏順次讀出，并使每一個(gè)二進(jìn)制位與屏幕的一個(gè)點(diǎn)位相對(duì)應(yīng)，就可以將漢字字形在屏幕上顯示出來(lái)。

5.課堂小結(jié)

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

微課教學(xué)評(píng)價(jià)

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

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(gè)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，借助視頻呈現(xiàn)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)來(lái)推廣，使學(xué)習(xí)的對(duì)象、場(chǎng)所、時(shí)間擴(kuò)大到無(wú)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(jì)制作過(guò)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(xiàn)：

[1]唐良榮：《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》，清華大學(xué)出版社，2015，6。

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

[3]史娟：《對(duì)計(jì)算機(jī)中文信息處理的認(rèn)識(shí)》，《科技咨詢導(dǎo)報(bào)》2007年22期。

[4]陳愛(ài)文：《漢字編碼的理論與實(shí)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(hào)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