“數(shù)字電視原理”課程教學(xué)改革初探

【摘要】 為了適應(yīng)數(shù)字電視技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)數(shù)字電視原理課程教學(xué)進(jìn)行改革已刻不容緩。本文首先分析了本課程的教學(xué)內(nèi)容以及相應(yīng)的教學(xué)建議，然后指出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，并通過(guò)開設(shè)軟件仿真實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)來(lái)完善實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不足的同時(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，采用本文的改革措施能取得很好的教學(xué)效果，有效的提高了教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字電視；教學(xué)改革；教學(xué)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

Preliminary Study of Reform in Teaching of Principles of Digital Television Course

WANG Shi-nong，XU Gang，WANG Guan-ling

（School of Electrical Engineering，Anhui Polytechnic University，Wuhu 241000，China）

【Abstract】With the rapid development of digital television technology，it is becoming urgent to carry out the teaching reform for principles of digital television course to keep up with the trend. This paper firstly analyzes the teaching content for this course and its corresponding teaching suggestions. It also point out problems during the experiment teaching. Additionally，the established simulation experiments and comprehensive experiments introduced in this paper improve the experiment contents，which eliminate the limitations in the experiment platform and develop the students’ practical and innovation abilities. The recent teaching practices also further prove that those measures referred to in the paper make a great achievement in the teaching effect and improve the teaching quality efficiently.

【Key words】digital television；teaching reform；teaching content；experiment teaching

【中圖分類號(hào)】 TN949.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

引言

20世紀(jì)90年代中期以后，隨著數(shù)字壓縮編碼技術(shù)、數(shù)字傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷突破，電視廣播進(jìn)入了從模擬電視向數(shù)字電視、從標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視向高清晰度電視的全面過(guò)渡時(shí)期。進(jìn)入21世紀(jì)后，電視數(shù)字化的進(jìn)程明顯加快，電視會(huì)議、數(shù)字電視及高清晰度電視等新技術(shù)正迅速走進(jìn)我們的生活。為了使學(xué)生初步掌握方興未艾、前景廣闊的數(shù)字電視技術(shù)，緊跟時(shí)代和技術(shù)發(fā)展的步伐，越來(lái)越多的高校電子、通信專業(yè)在原先模擬電視、電視原理等傳統(tǒng)專業(yè)課程以外，以專業(yè)選修課的形式開設(shè)數(shù)字電視、數(shù)字圖像通信等較為前沿的課程。

然而數(shù)字電視作為一門新技術(shù)，具有內(nèi)容發(fā)展快、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，于是在理論教學(xué)中存在教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)不好把握，學(xué)生接收效果差等問(wèn)題。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于市場(chǎng)上現(xiàn)有的數(shù)字電視實(shí)驗(yàn)設(shè)備的局限和不完善性等原因，造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性不高，對(duì)提高學(xué)生應(yīng)用技能的作用有限。針對(duì)本課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，筆者結(jié)合近幾年的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本課程的教學(xué)作了一些有效的改革，取得了很好的教學(xué)效果。

1 理論教學(xué)

數(shù)字電視是指從節(jié)目采集、編輯制作到信號(hào)發(fā)送、傳輸和接收全部采用數(shù)字處理的全新電視系統(tǒng)，此門課程教學(xué)內(nèi)容要包含從信源開始至顯示終端的整個(gè)過(guò)程，即包含電視信號(hào)數(shù)字化、數(shù)字視音頻信源編碼原理與標(biāo)準(zhǔn)、碼流復(fù)用、信道編碼、數(shù)字調(diào)制、數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字電視接收等內(nèi)容。所以，圖1的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)方框圖涵蓋了此門課程教學(xué)所包含的基本內(nèi)容，這個(gè)框圖是整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的主線索。

由于數(shù)字電視技術(shù)是一門新技術(shù)、新課程，同時(shí)具有發(fā)展快的特點(diǎn)，所以市面上尚沒(méi)有一本相關(guān)的經(jīng)典教材。現(xiàn)有的一些教材主要有趙堅(jiān)勇主編的《數(shù)字電視技術(shù)》（西安電子科技大學(xué)出版社，2005），姜秀華和張永輝主編的《數(shù)字電視廣播原理與應(yīng)用》（人民郵電出版社，2007），余兆明和余智主編的《數(shù)字電視原理》（西安電子科技大學(xué)出版社，2009）。這些教材體系相互有所不同、內(nèi)容相互有所出入，但總體說(shuō)難分伯仲，都存在著一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，選擇什么樣的教材以及選擇哪些內(nèi)容授課才是最合理是這門課程教學(xué)中首先要面臨的問(wèn)題。同時(shí)，數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展很快，使得課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)很難把握，這對(duì)課程的教學(xué)帶來(lái)一定的難度。所以，由于數(shù)字電視發(fā)展迅速，新技術(shù)、新問(wèn)題不斷出現(xiàn)，采用固定教材或采用一種教科書無(wú)疑是不正確的，教師必須借助于現(xiàn)有的電教技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)主動(dòng)地搜集最新資料并更新授課內(nèi)容，這是傳授好這門課程的基礎(chǔ)。在筆者近幾年的教學(xué)過(guò)程中，就嘗試過(guò)使用不同的教材，并多次對(duì)教案進(jìn)行修訂，但是到目前為止，還有不少內(nèi)容和環(huán)節(jié)需要再進(jìn)行完善。

從數(shù)字電視原理課程的實(shí)際教學(xué)中，筆者切身體會(huì)到本課程并沒(méi)有引入新的理論，而是相關(guān)課程的理論被應(yīng)用到數(shù)字電視系統(tǒng)形成了這門課程，所以教學(xué)中要特別突出相關(guān)課程的理論在數(shù)字電視系統(tǒng)中的應(yīng)用，使學(xué)生建立起課程體系的概念。

圖1 數(shù)字電視廣播系統(tǒng)方框圖

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

毋容置疑，數(shù)字電視的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力、提高動(dòng)手能力以及提高數(shù)字電視理論課的教學(xué)質(zhì)量，是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是現(xiàn)有不少高校的數(shù)字電視類課程往往以理論學(xué)習(xí)居多，實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍落后理論教學(xué)，同時(shí)對(duì)于處在技術(shù)前沿的相關(guān)技術(shù)，缺乏配套的材料及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，往往很難對(duì)教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)化、形象化。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，感覺(jué)枯燥難懂。這樣的現(xiàn)狀對(duì)于數(shù)字電視這種應(yīng)用性很強(qiáng)的課程來(lái)說(shuō)，很難取得很好的教學(xué)效果，必須要加以改進(jìn)。

同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)涉及數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈的許多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)未能快速成熟地走向市場(chǎng)，加之?dāng)?shù)字電視設(shè)備走向市場(chǎng)的初期價(jià)格都較昂貴，目前還沒(méi)有“品牌型”數(shù)字電視實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)備走向高等院校的實(shí)驗(yàn)室［1］。為了對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，筆者所在課題組適當(dāng)減少演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)，增加軟件仿真實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)來(lái)改變現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不全、過(guò)于依賴實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的現(xiàn)狀。對(duì)于“電視信號(hào)相關(guān)波形的觀測(cè)”等演示性實(shí)驗(yàn)由老師在實(shí)驗(yàn)室直接演示給學(xué)生看并進(jìn)行講解，并不要求學(xué)生自己?jiǎn)为?dú)完成，這樣能加深學(xué)生對(duì)課堂理論知識(shí)理解的同時(shí)增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的熟悉程度。對(duì)于“數(shù)字圖像壓縮編碼”、“數(shù)字信號(hào)的調(diào)制傳輸”等現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生根據(jù)老師提供的要求利用matlab軟件自己編寫程序來(lái)完成，這樣可以發(fā)揮學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性讓學(xué)生在編程過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題然后自己解決問(wèn)題，既化解了對(duì)課堂理論理解的難度，又提高了學(xué)生計(jì)算機(jī)語(yǔ)言應(yīng)用能力。

另外，筆者所在課題組在基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開設(shè)了若干綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提供了SW4×4視頻切換器、 SW16×4監(jiān)控切換器、KM-1透明鍵混合放大器、音頻切換器等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生自己選擇，并提供相應(yīng)的框圖方便學(xué)生設(shè)計(jì)電路。

3 結(jié)語(yǔ)

由于數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展很快，同時(shí)大多數(shù)高校的數(shù)字電視原理課程開設(shè)時(shí)間不長(zhǎng)，課程體系的完備存在一個(gè)發(fā)展的過(guò)程。本文提出的數(shù)字電視原理課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的改革是筆者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，也是這門課程教學(xué)改革的一個(gè)嘗試。

參考文獻(xiàn)

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