浅析“汉字编码”微课的设计与制作

【摘要】计算机处理的是二进制信息，对于结构复杂、笔画不规则的汉字是如何转换成二进制信息进行组织和存储的呢？本文将汉字从输入到输出的过程高度精炼，分为汉字外码、国标码、机内码、汉字字型码四个过程，以微课的形式展示内容，短小精悍，易于理解。

【关键词】汉字编码外码国标码机内码ASCII码

基金项目：陕西省职教学会课题《“互联网+”创新教育对策研究》（课题编号：SZJG-1629）。

引言

在计算机基础教学中，有一个重要的知识点“计算机处理的是二进制信息[1]”，即在计算机中所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数0、1来表示，从而展开进制转换教学。那么对于结构复杂、笔画不规则的汉字是如何转换成二进制信息进行处理、存储的呢？带着这个疑问笔者搜集了很多资料，但都是片言碎语，没有完整地把这个问题讲清楚，看来这是一个说起来简单，但理解起来抽象的知识点，有必要用微课将其阐述清楚。

微课简介

微课是以视频为主要载体，记录教师在教学活动中围绕某个知识点而开展的精彩教学活动全过程。微课的主要特点是短小精悍：教学时间短，视频控制在5至8分钟之内；教学内容高度精炼，突破教学中的重点、难点、疑点问题。微课的作用可借用张一春教授的“四微”：位微不卑、课微不小、步微不慢、效微不薄。微课是以小见大，小课堂大教学。

微课教学设计

微课教学从三个方面来设计：教学内容选择、教学媒体选择、教学策略选择。

1.教学内容选择

教学内容选择“汉字编码”，通过微课将汉字编码过程清晰地展示出来，让学生从知识的应用方面理解计算机处理的是二进制信息。教学重点是编码过程，难点是各种编码的转换，用位运算化解教学难点。教学对象为计算机类或电子类爱好者。

2.教学媒体选择

用FLASH制作一个动画，保存为.swf格式，引出教学内容。

用PS软件对图片进行处理，调整大小及颜色。

用PPT将讲述的内容精华呈现，包括动画、文字、图片，将PPT改为16∶9的宽屏模式。

用CS录屏软件将PPT讲述过程录制成视频，生成MP4格式的视频文件。

视频编辑，加片头、片尾、字幕。

借助网络发布视频，供大家分享。

3.教学策略选择

如受动画片《蓝猫淘气3000问》的启发，采用情景化的教学模式。策划一个战争场面，两个人在用“大哥大”通信，一个说：“土豆，土豆，我是地瓜。”信息内容以电磁波发射，半天没回应，这时空中出现云团显示信息：“计算机处理的是二进制信息，语言无法传输，去找洋芋完成编码。”随后洋芋出现，进入汉字编码教学过程。编码结束后，通信畅通，战争胜利，土豆、洋芋、地瓜三个聚集一处，出现一个大土豆图片，同时配以欢快音乐。

教学内容属于理论性教学，录制过程不需要教师出境。

微课内容呈现

汉字结构复杂、数量庞大、笔画不规则，存在大量一音多字和一字多音的现象，编码过程将比ASCII[2]码更复杂[3]。汉字编码[4]是为汉字设计的一种便于输入计算机的代码，分为汉字外码、国标码、汉字機内码、汉字字形码，对应于汉字输入、存储、编辑、输出四个过程。编码是关键，将作为重点知识来讲解。

1.汉字外码

外码也叫输入码，是用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号。目前常用的输入码有拼音码、五笔字型码、区位码和电报码等。

根据1998年编的中国标准出版社出版的《字符集和信息编码国家标准汇编》，每一个拼音和笔画输入的汉字后面都有一个4位的数字。拼音数字化解决了多音字问题，即用拼音码、五笔字型码输入的汉字，都转换成4位数字区位码进行运算。

区位码将汉字与符号组成一个94×94的矩阵。在此方阵中，每一行称为一个“区”，每一列称为一个“位”，一个汉字所在的区号和位号简单地组合在一起就构成了该汉字的“区位码”。在汉字的区位码中，高两位为区号，低两位为位号。如“中”字的区位码用坐标来表示在54区48位，表示为5448，“国”字的区位码是2590，“梦”字的区位码是3546。区位码是用十进制来表示的。

2.国标码

为了使每个汉字有一个全国统一的代码，我国颁布了汉字编码的国家标准：GB2312-80[5]，规定每个汉字有个二进制编码用2个字节表示，是目前国内所有汉字系统的统一标准。国标码是一个4位十六进制数，区位码是一个4位的十进制数，每个国标码或区位码都对应着一个唯一的汉字或符号。国标码并不等于区位码，它是由区位码稍作转换得到的，其转换方法[6]为：先将十进制区位码转换为十六进制区位码，这样就得到了一个与国标码有一个相对位置差的代码，再将这个代码的第1个字节和第2个字节分别加上20H，就得到国标码。

（1）“中”字转换成十六进制区位码：54D—00110110B—36H48D—00110000B—30H。

（2）区位码转换成国标码运算过程如图1（a）。

3.汉字机内码

汉字机内码是计算机内部存储的汉字信息用二进制代码表示，一个汉字占用2个字节（即16位二进制），二进制表示数据占用位数长，可用十六进制表示。

国标码在转换成机内码时，为解决与西文字符ASCII码冲突（ASCII编码用单字节，汉字编码用双字节；ASCII码的首位为0，而汉字编码的首位为1），将汉字两个字节的最高位置“1”，即加8080H。运算过程如图1（b）。

4.汉字字型码

字形码是汉字的输出码，输出汉字时都采用图形方式，通常16×16点阵来显示汉字字库中存储的是汉字的点阵信息。汉字显示原理如图2。

（1）从键盘输入的汉字经过键盘管理模块，变换成机内码。

（2）然后经字模检索程序，查到机内码对应的点阵信息在字模库的地址。

（3）从字库中检索出该汉字点阵信息。

（4）利用显示驱动程序将这些信息送到显示卡的显示缓冲存储器中。

（5）显示器的控制器把点阵信息整屏顺次读出，并使每一个二进制位与屏幕的一个点位相对应，就可以将汉字字形在屏幕上显示出来。

5.课堂小结

十进制的区位码，按区和位分别转换成十六进制，在区和位上分别加20H得到国标码。为了解决与英文字符的冲突，国标码在转换成机内码时将高字节和低字节的最高位置“1”，即加8080H，转换成机内码。汉字显示时从汉字字庫中的地址码位置读出汉字的点阵信息，用1、0代表数码管灯的开关将汉字显示出来。

微课教学评价

本微课主题小，内容集中，教学过程完整。将汉字从输入到输出的整个编码过程用一个具体的实例讲解清楚，破解难点；运算过程清晰、有理有据，图表逻辑性强；视频清晰，短小精悍，便于网络传输和在线下载，实用性强。

总结

微课作为一种新的教学方式被广泛采纳和应用。围绕某个知识点展开，借助视频呈现，应用网络来推广，使学习的对象、场所、时间扩大到无限极。微课作品的需求量随着网络的发展逐年递增。本文将制作“汉字编码”微课的设计制作过程加以整理，与大家分享，起到抛砖引玉的作用，希望有更多好的微课作品出现。

参考文献：

[1]唐良荣：《计算机导论》，清华大学出版社，2015，6。

[2]谭浩强：《C程序设计》（第四版），清华大学出版社，2008，11。

[3]史娟：《对计算机中文信息处理的认识》，《科技咨询导报》2007年22期。

[4]陈爱文：《汉字编码的理论与实践》，学林出版社，1986，8。

[5]赵恒友：《电脑汉字编码丛书——WPS汉字输入速查字典》，电子科技大学出版社，1995，4。

[6]陈宗明：《汉字符号学：一种特殊的文字编码》，东方出版中心，2016，1。

作者单位：宝鸡职业技术学院陕西宝鸡