《 数字电视技术原理与应用 》课程简介
一、 课程基本信息
“数字电视技术原理与应用”课程是数字广播电视技术专业的核心课程,大二开设,72学时、4学分。本课程服务于专业典型工作岗位,主要包括广播电视播控、传输及接收等岗位的技术支持与维护,以及融媒体技术支持,如图1所示。其前序课程主要有“电视原理与应用”,后序课程有“数字电视节目制作与播控”等,如图2所示。课程培养目标有素质目标、知识目标和能力目标,思政育人目标融入其中,如图3所示。
图1 广播电视技术专业课程体系构建示意图
图2 课程的支撑作用示意图
图3 课程培养目标
二、课程设计
1. 设计理念
以职业岗位需求为导向,以职业能力培养为重点,以数字电视“设备+仪器”为载体,融入行业标准、行业规范和技能竞赛规程,基于业务流程设计课程,实现理实一体化、学做一体化,最终培养具有数字电视系统前端集成、地面数字电视信号接收与调试等技术技能,有效实现广播电视传输与接收 技术支持与维护等专业培养目标。
2. 选取教学内容
结合专业培养目标和职业岗位需求,以数字电视“设备+仪器”为载体,围绕核心知识“音视频信号A/D转换、信源编码、信道编码、数字调制”与核心能力“数字电视系统前端产品集成”、“测量仪器使用”、“数字电视信号接收”选取教学内容,基于工作过程,对教学内容进行教学单元设计,把安全意识、标准意识、团队意识等素质,融入教学过程。从专业、传媒行业企业等维度挖掘思政元素:爱党爱国情感、科技强国信念、行业标准意识等,融入课程内容,形成四个学习情境。如表1所示
表1 教学内容与学时一览表
序号
学习情境
任务
学时
1
信源编码器参数设置与调试
编码器设备认知与系统搭建
24
编码器设置
2
复用器参数设置与调试
复用器设备认知与系统搭建
12
学习使用码流分析仪
复用器设置
3
调制器参数设置与调试
调制器设备认知与系统搭建
16
调制器设置
4
数字电视信号的接收与调试
DTMB数字电视信号的接收与调试
20
ABS-S数字电视信号的接收与调试
L波段DVB-S数字电视信号的接收与调试
3.教学模式
根据学生特点、课程目标和校内外教学条件,以学生为主体,采取集中教学、分组实施、教学做一体、线上+线下混合式项目导向教学模式,如图4所示。
图4 教学模式示意图
总体框架是一个主体、两个基础、三个支撑。
一个主体是以学生为主体。教学模式的改革,归根结底还是为了学生能够在改革中得到更多的益处,所以改革方案的设计将紧密围绕学生这一主体进行。
两个基础是以数字化资源和网络教学平台为基础。线上+线下混合式项目导向教学模式的应用必须要以丰富的数字化资源和网络教学平台为基础,该平台不仅是一个学习的平台,也是管理平台。
三个支撑是完备的实训教学环境、2个阶段考核和三融合。完备的实训教学环境以真设备、真流程、真行业规范、真工作岗位为原则来搭建全真型实践教学平台,构建在校学习与实际工作一致的教学环境。2个阶段考核即是利用信息技术实践过程考核与综合考核,加强管理。三融合即是教材融合行业标准、教师融合技术人员、学生融合员工身份,聘请行业里的业务骨干指导实践教学,将行业标准规范等作为教学标准,训练学生职业能力,使学生在校学习与实际工作有一致性。
三、课程实施
本课程实施线上+线下混合式 项目导向教学模式。针对学生自主学习意识不强等特点,依托数字资源、网络教学平台和全真型实践教学平台,构建在校学习与实际工作一致的教学环境。思政元素融入各环节。具体教学组织与安排如表2所示,课程内容与思政元素融合表如表3所示。
表2 教学组织安排
序号
教学项目
教学内容与教学要求
教学活动设计建议
参考课时
教学任务
教学内容
教学要求
讲授
实训
1
信源编码器参数设置与调试
1.1编码器设备认知与系统搭建
1.根据任务要求准备所需设备器材
2.观察认知编码器设备,记录接口
3.连接设备,搭建系统:
掌握音视(亮度、色度信号)频信号取样、量化、编码的基本方法及参数的选择;掌握ITU-R601标准参数;掌握中国HDTV演播室标准参数。熟练制作音视频链接头:BNC头、卡能头和莲花头,能够使用万用表熟练进行测试;完成信号源、编码器、电脑的物理连接。
关键词学法、小组讨论法、教学做一体。
项目完成后应具备
1.熟练制作音视频接头
2.能操作使用编码器的面板功能、能熟练进行系统的物理连接,能正确设置编码器参数。
20
4
1.2编码器设置
方案:传输的节目源:视频1套,音频6套,伴音1套
PID的规划,压缩标准,输出码率(根据带宽确定输出码率)
1.IE浏览器管理编码器
2.视频设置
设置视频源,设置视频编码参数
3.音频设置
4.设置系统信息
5.保存和调用系统数据
6.运行状态显示
掌握常用的音视频压缩标准MPSG-2,MPEG-2六层结构、样值结构、三种编码类型的图像;掌握MPEG-2系统的复用结构;掌握TS流的组成及功能;掌握TS流的PSI和SI信息;掌握AES嵌入结构;了解AVS与MPEG-2的优势;掌握
掌握主流编码器参数的设置。
2
复用器参数设置与调试
2.1复用器设备认知与系统搭建
方案:准备2路信号源(VCD机)、2台编码器、台式电脑、视频连接线、网线、、调制器、码流分析仪。
1.准备所需设备器材
两路信号源,两台信源编码器,解码器(可选)、台式电脑、视频连接线、网线、码流分析仪。
2.观察认知复用器、编码器设备
查找SDI接口、ASI接口、网线接口。
3.连接设备,搭建系统
熟练选择音视频连接线连接设备
关键词学法、小组讨论法、教学做一体、。
项目完成后应能操作使用复用器的面板功能、能熟练进行系统的物理连接,能正确设置复用器参数。
熟练使用s7000,编写实训报告
8
4
2.2学习使用码流分析仪
学习S7000使用手册。
1.熟悉仪器
2.接入信号
3.测量设置
4.实时解码
5.码流测试
掌握S7000的各个接口和功能键,设置馈电管理、码流管理等。熟练进行码流分析
2.3复用器设置
1.设置1号编码器参数
2.设置2号编码器参数
3.设置复用器参
4.信号监看复用器参数设置。
熟练操作使用设备的面板功能、能熟练进行系统的物理连接,能正确设置复用器参数。
3
调制器参数设置与调试
3.1调制器设备认知与系统搭建
1.准备所需设备器材
两路信号源,两台信源编码器,解码器(可选)、台式电脑、视频连接线、网线、码流分析仪、调制器。
2.查找SDI接口、ASI接口、网线接口。认识调制器前面板各个功能键。
3.认识显示屏主菜单
4.连接设备,搭建系统。
掌握数字电视传输标准的应用。
包括DVB-S、DBV-C、DVB-T,ATSC,DTMB;掌握多进制调制技术QPSK,MQAM,COFDM等;掌握纠错技术;认识调制器前面板各个功能键。熟练连接设备
关键词学法、小组讨论法、教学做一体。
项目完成后应能操作使用调制器的面板功能、能熟练进行系统的物理连接,能正确设置复用器参数。编写实训报告。
12
4
3.2调制器设置
1.发单载波操作
2.调制参数的设置
3.保存和调用参数
掌握能操作使用设备的面板功能、能熟练进行系统的物理连接,能正确设置复用器参数。
4
数字电视信号的接收与调试
4.1 DTMB数字电视信号的接收与调试。
1.准备设备、仪器
准备连接线、接收机、接收天线、显示器、S7000码流分析仪
2.按照框图连接系统
3.设置接收机参数
掌握DTMB标准数字电视信号的接收与调试。熟练连接设备并调试。
关键词学法、小组讨论法、教学做一体。
项目完成后能够熟练进行接收机参数设置。能完成ABS-S卫星数字电视系统的连接与调试,实现电视信号的接收。
10
10
4.2 ABS-S标准数字电视信号的接收与调试。
1.准备设备、仪器
准备连接线、接收机、接收天线、显示器、S7000码流分析仪
2.按照框图连接系统
3.设置接收机参数
下行频率符号率等
4.调节接收天线
主要方位角和仰角
掌握ABS-S标准数字电视信号的接收与调试。熟练连接设备
4.3 L波段DBV-S信号的传输与接收
1.根据系统框图搭建实训系统,连接编码器、复用器、调制器、接收机,以及测量仪器等
2.参数设置并调试
3.使用码流分析仪等测试信号。
掌握DBV-S标准数字电视信号的接收与调试。熟练连接设备
熟练完成地面数字电视信号的接收
4.4网络电视
(拓展)
选择不同品牌的盒子
盒子与显示器连接、调试
掌握网络电视机顶盒的选购、连接、使用
熟练完成网络电视信号的接收
表3 课程内容与思政元素融合表
四、教学方法
根据不同的教学内容采用不同的教学方法,努力提高教学质量。主要有项目教学法、案例分析教学法等。
1.项目教学法
师生通过共同实施一个完整的“项目”而进行的教学活动。以实际的工作任务为目标,教学内容的组织紧紧围绕任务展开,突出知识的应用性和能力的培养,引导学生自主学习和思考。例如:编码器参数设置。第一步,教师提出工作任务,下发《任务单》;第二步,学生分组(每组4~6人),制订操作计划和步骤;第三步,教师帮助学生优化操作计划并做出决策;第四步,学生分组、具体实施操作,包括接通电源、连接设备、通过管理计算机建立局域网,开始参数设置等步骤,并填写《实训报告》;第五步,教师检查学生实际操作的情况,教师随机提问和理论考核;第六步,教师点评项目实施情况,师生共同讨论项目实施过程中出现的问题以及处理办法,填写《课程评价》表,分为老师评价和学生评价。这种教学方法目标明确,技能性强,学生学习积极性高,效果好。
2.案例式教学法
从广义上讲,案例教学法可界定为通过一个具体教学情境的描述,引导学生对某些特殊情境进行讨论的一种教学方法。例如:“调制器参数错误设置为单载波”的教学。第一步,教师介绍案例情况;第二步,学生查阅资料、翻看说明书,分析调制器的功能;第三步,查找问题原因;第四步,具体实施操作—调整参数;第六步,评价总结,教师考核学生解决问题的能力,填写《考核表》。“案例分析教学法”教学的目的在于通过合适的案例讲解,给学生感性认识,收到更好的学习效果。
五、考核标准与要求
采用多元过程考核评价(50%)和结果考核评价(50%)相结合的综合考核评价方式。考核方案包括:
线上全过程评价:依托信息技术跟踪采集教师教学过程和学生学习过程信息:作业、参与度、测试、考试等,分析数据,诊断改进。线上考核占30%左右。把职业标准、职业规范等融入考核内容。
多元评价主体:学生互评、教师评价、企业导师评价等。
线下综合技能评价:分组实训,对所学知识、具备的能力以及素质综合考核评价。
过程考核评价=老师考核*70%+学生互评*30%;结果考核评价=老师考核*90%+学生互评*10%。
综合考核评价成绩=平时成绩*50%+期末成绩*50%,其中:
平时成绩=SPOC线上成绩*60%+小组实训成绩(学生互评)*30%+小组实训成绩(老师评价)*5%+课堂讨论*5%;
SPOC线上成绩=线上测验*10%+作业*60%+视频学习*30%;
期末成绩=期末考试*90%+学生互评*10%。
六、教学条件
1.师资队伍
有一个专兼结合、职称搭配合理的教师队伍,如表4所示。专职教师10名,课程团队专任教师6人,兼职教师4名。专任和兼职教师发挥各自优势,分工协作,根据职业岗位实际工作任务需要,把行业产业新技术和职业资格标准融入教学内容,满足实际岗位对知识、能力、素质的要求,共同完成教学设计。综合性实训以兼职教师为主,专任教师为辅,共同践行工学结合、知行合一,突出能力的培养。专任教师双师素质100%。
表4 教学团队
序号
团队成员
职称
是否双师
成员属性
(专兼职)
备注(企业兼职填写单位)
1
祝瑞玲
教授
是
专职
2
张卫东
教授
是
专职
3
刘玉飞
教授
是
专职
4
杨敏
讲师
是
专职
5
罗东华
副教授
是
专职
6
袁堂青
讲师
是
专职
7
韩国栋
应用技术研究员
兼职
山东广播电视台
8
李玉忠
高级工程师
兼职
山东广播电视台
9
魏玉雷
工程师
兼职
山东广播电视台
10
李婷
工程师
兼职
山东广播电视台
2.实训环境
校企共建了数字电视“全真型”多功能实践教学平台,实践条件日趋完备
该平台包括两部分:地面数字电视节目接收与调试、卫星数字电视节目接收与调试。其中,校企共建了卫星数字电视“全真型”多功能实践教学平台。“全真型”指真岗位、真设备、真工作流程。该平台涵盖了课程的知识点和技能点,可以模拟多种故障。制作了操作录像等教学资源,便于学生、一线职工等随时学习。该平台同时服务于技能鉴定的实践考核。
建有校内多个实训室和校外多个实训基地,提供参观实训和跟岗实训等,分别如表5、6所示。
表5 校内实训教学条件
序号
实践基地名称
批准
时间
实训项目
备注
1
演播中心
2011
演播室设备操作使用
2
数字电视实验室
2011
数字电视设备操作使用
3
实训中心
2009
前后期设备使用
4
电视原理与接收技术实训室
2008
电视信号的测量等
5
有线电视综合实训室
2008
有线电视系统调试,仪器设备使用等
表6 校外实习教学条件
序号
实践基地名称
依托单位
批准时间
实训项目
1
山东电视台实践基地
山东电视台
2009
演播室、转播车、硬盘播出系统、非线性制播系统施工、设备使用
2
济南电视台实训基地
济南电视台
2010
演播室、转播车、硬盘播出系统、非线性制播系统施工、设备使用
3
瀚英多媒体实训基地
瀚英公司
2010
摄录编设备使用,维护与营销
4
章丘电视台实训基地
章丘电视台
2010
见习实习
5
莱芜电视台实训基地
莱芜电视台
2010
见习实习
3.教学材料
(1)教材选取的原则
要求教材符合高职教育特色,满足工学结合,融教学做一体的要求。内容新颖,能紧跟广播电视行业的发展需要。
(2)推荐教材
祝瑞玲等编著,《数字电视技术原理与实用》,中国传媒大学出版社。
(3)参考的教学资料
①金明编著,《数字电视原理与应用》,东北大学出版社。
②杨建华编著,《数字电视原理与应用》,北京航空航天大学出版社。
③鲁业频,《数字电视技术》,合肥工业大学出版社。
(4)课程学习网站
优慕课在线教育平台建有完整的数字资源2千多条,有视频、仿真动画等,覆盖了所有知识点和技能点:
https://opencourse.umooc.com.cn/jpk/course/layout/newpage/index.jsp?courseId=12015
七、课程特色
1. 校企共建数字电视“全真型”+虚拟仿真相结合的多功能实践教学平台,合作开发数字资源
“全真型”平台包括两部分:地面数字电视节目接收与调试、卫星数字电视节目接收与调试。其中,校企共建了卫星数字电视“全真型”多功能实践教学平台。“全真型”指真岗位、真设备、真工作流程。该平台涵盖了课程的知识点和技能点,可以模拟多种故障。制作了操作录像等教学资源,便于学生、一线职工等随时学习。该平台同时服务于技能鉴定的实践考核。2021年合作开发了虚拟仿真系统,构建了虚、实结合的实践教学环境。
专兼教师共同编制人培、课程标准,建设类型多样数字资源,用于学生培养、员工培训等,共同开发虚拟仿真资源,4K、AVS、DTMB等行业新技术、新标准并及时纳入数字资源。企业吸纳学生岗位实习,解决了教学与实际应用结合不紧密问题。共同编写本课程教材,得到行业工程人员高度认可。
2.构建“核心技术一体化、工作过程系统化”的课程实施方案
根据职业需求,围绕“音视频信号的A/D转换、信源编码、信道编码、数字调制”核心知识和“数字电视系统前端产品的集成”、“测量仪器的使用”、“数字电视信号接收”核心技能, 拆分了370个知识点和技能点。把国际标准、行业规范纳入教学内容,实现了核心技术、核心技能与教学内容的一体化。
二是依据真实的业务流程,以“产品+仪器”为载体,设计了四个学习情境:信源编码器参数设置与调试、复用器参数设置与调试、调制器参数设置与调试和数字电视信号的接收与调试,每个情境包含若干任务,结构化的课程初具规模。
3.课程思政建设模式创新,专业育人与思政育人一体化设计
发挥了教师队伍主力军、课程建设主阵地、课堂教学主渠道作用,结合专业挖掘思政元素,融入课程标准、课程教学等。结合人才培养方案和职业岗位需求设计课程,选取、序化教学内容,融价值引领、知识传授和能力培养为一体,提高培养质量。