基于數(shù)組與漢字點陣的多學(xué)科融合教學(xué)的設(shè)計與實現(xiàn)

李尚恩

（東莞理工學(xué)校，東莞　523106）

基于數(shù)組與漢字點陣的多學(xué)科融合教學(xué)的設(shè)計與實現(xiàn)

李尚恩

（東莞理工學(xué)校，東莞523106）

0　引言

數(shù)組是一種高效的數(shù)據(jù)組織方式，和具體的語言無關(guān)，通過它能夠快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入，輸出和復(fù)制，提高軟件開發(fā)的效率，它是軟件開發(fā)的精華知識，沒有它，在處理大量的數(shù)據(jù)時，根本無從下手。數(shù)組知識比較抽象，常用的操作有數(shù)組元素的輸入，數(shù)組元素的復(fù)制以及數(shù)組元素的輸出，學(xué)習(xí)數(shù)組知識需要嚴(yán)謹細心的學(xué)習(xí)態(tài)度，以及豐富的想象力，加上數(shù)組編程都是乏味的純數(shù)字操作，所以對初學(xué)者而言，難度較大。漢字點陣是計算機基礎(chǔ)，計算機組成原理等書籍里面必學(xué)的知識，但其復(fù)雜的點陣結(jié)構(gòu)以及編碼，使得學(xué)習(xí)者難以領(lǐng)會和掌握?；跀?shù)組和漢字點陣的共同特點，它們都是重復(fù)而又可以找到規(guī)律的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)設(shè)計出一個教學(xué)案例以及相關(guān)程序，把數(shù)組的知識和漢字點陣的知識融合在一起，以直觀形象的方式操作本程序，設(shè)計出漂亮的漢字，掌握漢字點陣的概念和原理，再通過把漢字的點陣編碼存入數(shù)組，從數(shù)組中讀出點陣編碼，復(fù)制數(shù)組等操作，以直觀形象的方式讓學(xué)習(xí)者快速學(xué)會數(shù)組的相關(guān)知識。

1　數(shù)組知識簡介

數(shù)組用于保存大量的、邏輯上有聯(lián)系的數(shù)據(jù)，是一組具有相同名字、不同下標(biāo)的變量的集合［1］。通過數(shù)組，可以用相同的名字引用一系列變量，并用數(shù)字（索引）來識別它們。在許多場合，使用數(shù)組可以縮短和簡化程序，因為可以利用索引值設(shè)計一個循環(huán)，高效處理多種情況。數(shù)組有上界和下界，數(shù)組元素在上下界內(nèi)是連續(xù)的。數(shù)組的基本操作包括：數(shù)組的輸入，數(shù)組的輸出以及數(shù)組的復(fù)制。數(shù)組在應(yīng)用時，最突出的地方就是可以把無規(guī)律的數(shù)據(jù)規(guī)律化，使得可以使用循環(huán)結(jié)構(gòu)來處理大量的重復(fù)的操作，大大提高數(shù)據(jù)處理速度和編程效率。例如：“白”、“日”、“依”、“山”、“盡”，這5個漢字是沒有規(guī)律的，編寫程序時須逐個引用它們，但如果把它們存放到一個數(shù)組里，見表1，它們就變得有規(guī)律了，可以通過循環(huán)結(jié)構(gòu)來處理，尤其在數(shù)據(jù)量較大時，數(shù)組的作用就更加明顯。

表1　數(shù)組

2　漢字點陣知識簡介

目前，我國漢字點陣結(jié)構(gòu)一般分為四類：16×16點陣組成的簡易型漢字字型；24×24點陣組成的普及型；32×32點陣組成的提高型；48×48點陣組成的精密型［2］。24針打印機一般采用24×24點陣組成普及型漢字字型，與鉛印漢字基本相同，印字質(zhì)量高［2］。實際上，在設(shè)計漢字點陣圖像時，會涉及到漢字字體問題。我國漢字字體較多，常見的有宋體、仿宋體、楷體、黑體等。顯然，采用不同字體，所設(shè)計出的點陣圖像不盡相同。我國漢字打印機中的漢字庫，一般采用仿宋體所對應(yīng)的漢字點陣圖像。在橫向24個方格和縱向24個方格上描點時，不管漢字的繁簡和筆劃多少，通常只占用22列，即橫向左、右各空出1列方格不描點，作為字與字之間間隔［3］。如圖1給出漢字“春”字的24×24點陣圖像，有了漢字點陣圖像，不難寫出其對應(yīng)的點陣碼。對于24x24點陣結(jié)構(gòu)，每行有3個字節(jié)，共24行，因而共有3x24= 72字節(jié)點陣碼。根據(jù)“春”字的點陣圖像，可以寫出與其對應(yīng) 的72字節(jié)的點陣碼，見表2。

圖1　“春”字點陣圖像

表2　“春”字點陣碼

3　數(shù)組與漢字點陣的融合教學(xué)設(shè)計

基于數(shù)組和漢字點陣的共同特點，它們都是重復(fù)而又可以找到規(guī)律的結(jié)構(gòu)，為了實現(xiàn)數(shù)組與漢字點陣的并行教學(xué)，特設(shè)計以下幾個環(huán)節(jié)來進行教學(xué)，使兩個知識點相融合，把抽象知識形象化，達到化難為易的目的。

3.1漢字點陣字模設(shè)計

運行漢字點陣設(shè)計程序，該程序已經(jīng)自主開發(fā)完成，提供給學(xué)生直接使用。程序運行效果見圖2。該程序直觀，容易操作，工作區(qū)內(nèi)有24×24個小方格，選擇右邊工具箱中的畫筆工具，通過鼠標(biāo)對每個小方格進行點擊操作，即可把相應(yīng)的小方格設(shè)置成黑色或無色，為了提高速度，亦可選擇刷子工具（刷子工具每次可刷兩行或兩列），根據(jù)漢字的字型對每個方格進行顏色設(shè)置，就可以設(shè)計出相應(yīng)的漢字。見圖3，通過該形象直觀的漢字設(shè)計操作，學(xué)生可以很好地理解漢字點陣的概念和原理。

圖2　漢字點陣設(shè)計程序

圖3　學(xué)生設(shè)計的點陣漢字

3.2點陣碼存入數(shù)組實現(xiàn)數(shù)組的輸入

設(shè)計完漢字后，需要把這些漢字以編碼的形式保存到數(shù)組和保存到文件中，以便下次可以繼續(xù)使用。在這里，對漢字點陣的每一個小方格編碼如下，黑色的小方格用“1”表示，無色的小方格用“0”表示，共有24×24個小方格，所以存儲該漢字編碼需要使用長度為24× 24=576的一維數(shù)組，下標(biāo)從0到575。其中下標(biāo)從0至23的數(shù)組元素存放第一行小方格的編碼，下標(biāo)從24至47的數(shù)組元素存放第二行小方格的編碼，依此類推。圖4顯示了“陳偉波”三個漢字的二進制編碼。

圖4　漢字點陣碼

3.3從數(shù)組中讀取點陣碼顯示漢字

啟動漢字點陣設(shè)計程序，選擇“文件-打開”，選擇保存在文件中的漢字編碼文件，“李.scn”，把漢字編碼讀入至長度為576的一維數(shù)組中，然后循環(huán)讀取每個數(shù)組元素的值，根據(jù)每個數(shù)組元素的值設(shè)定每個小方格的顏色，由于A（0）-A（23）的值均為0，所以第一行每個小方格均設(shè)定為無色，A（24）-A（47）這24個數(shù)組元素中，A（34）、A（35）的值為1，所以第二行小方格中，第11、12個小方格設(shè)定為黑色，其余小方格設(shè)定為無色。依此類推，即可根據(jù)每個數(shù)組元素的值還原漢字。見圖5。

圖5　從漢字點陣碼還原的漢字

3.4復(fù)制數(shù)組內(nèi)容實現(xiàn)復(fù)制漢字

由于通過復(fù)制漢字編碼可以復(fù)制漢字，而漢字編碼在程序運行的過程中已經(jīng)存放到長度為576的一維數(shù)組中，所以只需復(fù)制數(shù)組的內(nèi)容，就可以實現(xiàn)復(fù)制漢字，并可以在復(fù)制出來的漢字中作任何修改，而不影響原來的字模。例如，可以在復(fù)制出來的漢字編碼中作修改，把它改成黑體、宋體、隸書、華文中宋等，亦可在漢字上加上一定的標(biāo)志，而不用從零開始設(shè)計該漢字，大大簡化設(shè)計漢字的工作量。圖6顯示了由楷體字修改成華文中宋的“恩”字。

圖6　修改漢字點陣成華文中宋

4　結(jié)語

綜合來說，基于數(shù)組和漢字點陣知識的共同特點，把它們有機地結(jié)合在一起，把抽象的知識形象化，使繁鎖的數(shù)字操作趣味化，讓學(xué)習(xí)者在直觀的漢字設(shè)計操作中領(lǐng)會漢字點陣的思想，掌握漢字點陣編碼的原理。通過對漢字編碼的存取，理解和掌握數(shù)組的基本操作，包括數(shù)組的輸入，數(shù)組的輸出及數(shù)組的復(fù)制等。通過本次教學(xué)，學(xué)生既學(xué)會了數(shù)組的知識，又學(xué)會了漢字點陣的知識，可謂一舉兩得，學(xué)生快速學(xué)會知識的同時，也大大提高了學(xué)習(xí)的積極性。

［1］闕向紅.Visual Basic程序設(shè)計教程［M］.清華大學(xué)出版社，2006-12.

［2］陳其昌.漢字打印機設(shè)計原理［M］.華中理工大學(xué)出版社，1995-2：13-15.

［3］劉中原.計算機組成原理［M］.中國鐵道出版社2005-3：32-38.

［4］李曉燕.計算機實用基礎(chǔ)教程［M］.華中師范大學(xué)出版社，2007-2.

［5］潘日明.C程序設(shè)計的數(shù)組探討［J］.中國科技信息，2009（02）.

Array;Chinese Character Lattice;Multi-Discipline Integration Teaching

Design and Implementation of Multi-Discipline Integration Teaching Based on Array and Chinese Character Lattice

LI Shang-en
（Dongguan Science and Technology School，Dongguan 523106）

1007-1423（2015）28-0041-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.28.011

李尚恩（1980-），男，廣東廉江人，碩士研究生，講師，軟件設(shè)計師，研究方向為軟件工程、計算機輔助教學(xué)

2015-08-13

2015-09-26

數(shù)組知識比較抽象，漢字點陣知識也難于掌握，設(shè)計出一個教學(xué)案例，融合數(shù)組和漢字點陣的知識，把抽象、難掌握的知識直觀形象化，讓學(xué)習(xí)者在動手操作的學(xué)習(xí)過程中快速學(xué)會數(shù)組和漢字點陣的知識。實踐結(jié)果證明，由于數(shù)組與漢字點陣的共同特點和直觀形象的操作，學(xué)習(xí)者很快就掌握了相關(guān)知識。

數(shù)組；漢字點陣；多學(xué)科融合教學(xué)

Array of abstract knowledge，knowledge lattice of Chinese characters is difficult to grasp，designs a teaching case，combines the knowl-edge of the array and a Chinese character dot matrix，the abstract and difficult to master the knowledge and intuitive image，lets the learn-er in the practical operation in the process of learning quickly learn knowledge of the array and the Chinese character dot matrix.The practical results prove that，because of the common features of array and character matrix and the operation of intuitive image，learners soon master the relevant knowledge.