《 数字电视技术原理与应用 》课程简介 一、 课程概述 在广播电视技术专业课程体系中，课程《数字电视技术原理与应用》是一门核心专业课，对完成本专业的人才培养目标有非常重要的作用，它一方面服务于广播电视技术领域的典型工作岗位，同时也针对其它岗位人才进行培养。广播电视专业的课程体系如图1所示。数字电视技术是数字视频节目的采编、播出、传输以及接收的关键技术，它的应用对专业核心技术的培养和职业素质的养成起着支柱性的支撑作用，如图2所示。其前序课程主要有《现代电视原理》、《数字通信技术》，后序主要课程有《有线电视工程技术》、《数字电视节目制作与播控》等。 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 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，以国际标准和行业规范为指导，以核心技术一体化思想，进行课程设计，实现理实一体化、学做一体化，达到学习工作的一致性，最终培养具有“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”能力的高素质人才。 2. 课程内容选取过程 首先制定“调研计划表”，对本省各级广播电视台、广播电视网络公司、传媒类公司实地调研，与行业专家、毕业生座谈，了解数字电视技术职业岗位，形成“工作任务表”，通过分析、归纳、提取若干典型工作任务，形成“典型工作任务表”，在此基础上，提炼满足实际工作岗位所需要的知识、能力、素质，形成“知识、能力、素质”表，把行动领域转化为学习领域，即把典型工作任务转化为学习任务，重构课程的学习情境。既满足当前实际岗位的需求，也兼顾广播电视行业的发展趋势，为学生的职业生涯提供上升通道。内容选取过程如图3所示。 3. 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，考虑教学因素以及实践条件，基于工作过程，对教学内容进行主题教学单元设计，把安全意识、标准意识、团队意识等素质融入教学过程，形成本课程的学习情境。 教学内容的选取力求满足行业的岗位需求，充分考虑学生的可持续发展。通过本课程的学习，有扎实的理论功底，熟练的操作技能，满足岗位需求，顺利就业。通过方法能力、社会能力等方面的锻炼，获得全面的职业能力，为职业生涯的可持续发展奠定良好的基础。 图3 教学内容选取过程示意图 4. 课程内容组织 基于行业的真实业务流程“数字视频节目的采编、传输以及接收”序化教学内容。根据实际工作岗位设计基础性与综合性学习情境四个：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，逐个包含，由简单到复杂，职业能力由低到高，教师的参与由多到少，学生的自主活动由少到多。在每个情境中，以工作过程为导向，划分若干任务，如表1所示。 选择行业普遍使用的、有代表性和先进性的设备，构成真实的、完整的实训平台。将行业标准等纳入教学内容。“双师”结构的教师团队采用线上+线下混合式项目导向教学模式，集中授课，分组实施，完成每一个教学任务。 表1 教学内容与学时一览表 5.教学模式设计 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、教学目标 根据高等职业教育对人才培养目标的要求，遵循基于职业属性的教育规律，在经过《数字电视技术原理与应用》课程的学习后，学生应达到以下目标： 1.素质目标 培养学生爱岗敬业、爱护设备、高度的责任心、团结合作的职业操守；培养学生的标准意识、规范意识、安全意识。在教学中融入行业规范，即整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全。 2.知识目标 掌握数字信号的压缩技术，掌握音视频信号的数字化过程及相关参数指标，掌握视音频信号的压缩标准，掌握高清、标清数字演播室标准，了解常用的信道编码技术，掌握常用的数字调制技术，掌握数字电视传输标准。 3.能力目标 能够完成数字电视编码器、复用器、调制器、接收机（机顶盒）等相关产品的参数设置与调试、指标测试、产品运维、产品技术管理。能够完成卫星数字电视、地面数字电视信号的接收与调试，能够完成设备的系统集成与市场销售，熟练使用码流分析仪。 四、教学内容 本课程序化为4个教学项目，教学内容与学时分配如表1所示。教学组织安排如表2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 8 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 6 6 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-T；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。 8 8 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 ABS-S标准数字电视信号的接收与调试。（选项） 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。 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。能完成卫星数字电视系统的连接与调试，实现数字卫星电视信号的接收。 8 8 4.2 DBV-S标准数字电视信号的接收与调试。（选项） 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DBV-S标准数字电视信号的接收与调试。熟练连接设备 4.3 DTMB-T 机顶盒与显示器连接、调试 掌握DTMB-T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） 1.选择不同品牌的盒子 2.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 五、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。 六、组织形式 本课程在教学做一体化的实训室完成，集中讲授，分组完成。以项目一任务二为例说明教学组织形式，如表3所示。 表3 教学设计 学习情境 情境一 信源编码器参数设置与调试 教学任务 任务二 编码器参数设置 学时 14 教学任务描述 请绘制系统连接框图。 1.通过管理计算机设置编码器参数 教学目标 知识目标： 掌握视音频信号的压缩标准和数字电视节目的PSI信息。 能力目标： 熟练建立C类局域网，设置编码器参数 素质目标： 标准意识，团队协作，严谨、规范，安全意识 教学内容 1.MPEG-1标准；2.MPEG-2标准；3.数字电视节目专用信息；4.AVS+标准；5.H.264标准；6.IE浏览器管理编码器；7.视频设置；8.音频设置；9.设置系统信息；10.保存和调用系统数据；11.运行状态显示 重 点 1.MPEG-2标准 2.数字电视节目专用信息 3.AVS+标准 难 点 1.MPEG-2标准 2.数字电视节目专用信息 教学设计 教学场所与条件 在实训室各个小组完成编码器参数设置 教学方法 项目教学法 步骤 教学过程 教学手段 时间 1 资讯 师生共同完成任务完成需要的信息收集。 课前：推送学习准备任务：信源编码基本原理，常用的信源编码技术。学生课前通过查阅资料完成任务，并提交任务答案和难点。 课中：重点解决学生的难点问题，强调重点问题，讲授新知识，通过练习巩固所学内容，并布置作业，登录网络平台完成作业。 课后：学生完成作业并提交，同时根据评价指标完成评价 讲授，关键词法 8课时 2 计划 各个小组计划制定任务的方案：信号源种类的确定，输出码流的大小，选用压缩标准，分配各种码流的PID。 小组讨论 0.5课时 3 决策 师生共同修改讨论各种参数等是否正确规范，确定实训方案，准备实施。 启发式，讲授法 0.5课时 4 实施 各个小组完成参数设置 学生自主完成，老师及时引导。 4课时 5 检查 学生边操作边提问问题，通过监视器查看信号是否正确解码，验证系统参数设置的正确性。 检查关键环节 0.5课时 6 评价 分析不能正确解码的原因：编码器参数设置的信号源类型必须要与输入的信号源类型以及接口匹配。 问题导向 0.5课时 七、考核标准与要求 “2个阶段”的考核评价。实行学习过程考核和综合考核两个考核阶段相结合的考核方案，如图5所示。鼓励学生自我评价，体现考核的公平、公正、客观、实际。 教学过程中实施过程考核，以每个工作任务为单位，进行考核。学期末进行综合考核。综合考核分为理论考核和实践考核。理论考核集中进行，实践考核分组进行。 图5 “2个阶段”的考核示意图 八、教学条件要求 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6名，兼职教师2名。课程团队专任教师6人，其中1人分别有3年行业工作经历，1人有5年的行业工作经历，其余4人都有企业顶岗培训经历。行业兼职教师2人，分别讲授过课程《数字电视技术原理与应用》、《视频测量技术》。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。团队成员有本科以上学历，博士研究生2人，硕士研究生4人。专任教师都有7年以上的教学经历，经验丰富，有5人次获得学院优秀教师称号。专任教师考取了职业资格证书，双师素质100%。教学团队正高级职称3人，副高级职称2人，中级职称2人，完全满足教学要求。 表4 教学团队 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。2017规划建设该平台的虚拟仿真，构件虚、实结合的实践教学环境。 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，分别如图5和图6所示。 表5 校内实训教学条件 表6 校外实习教学条件 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 刘大会编著，《数字电视实用技术》，北京邮电大学出版社。 （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）学习网站 山东传媒职业学院网络教学平台 九、课程特色 1. 校企共建数字电视“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。2017规划建设该平台的虚拟仿真，构建虚、实结合的实践教学环境。 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余个知识点和技能点。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.充分利用信息技术搭建“虚实互补”的实践教学平台，构建线上、线下相容的教学形态 规划在2018年的6月左右建设综合实训平台的虚拟仿真，与“全真型”实训平台和多种测量仪器共同构建虚实互补的实践教学平台，加强实践教学，锻炼学生技能，提高教学质量。利用互联网技术搭建空中课堂，把行业一线的真实场景，设备、仪器的使用，一线员工的工作流程等通过网络输送到课堂，构建线上、线下相容的教学形态，优化教学模式，把教学与工作紧密结合。 十、获评精品课后的教学沿革 《数字电视技术原理与应用》是广播电视技术专业的核心专业课，于1997年开设，在2011年评为山东省精品课程。经过多年的建设，特别是经过省级精品课程的建设，师资队伍的课程开发能力和教学能力得到很大提升，实训条件逐渐加强，积累了一定数量的数字化教学资源，建有高质量、稳定的兼职教师库，结构化的课程初具规模，学院的信息化建设逐步完善，为课程的共建共享提供了基础和保障。 1.校企共建了数字电视“全真型”多功能实践教学平台，实践条件大大加强 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。2017规划建设该平台的虚拟仿真，构件虚、实结合的实践教学环境。 2.毕业生就业质量高 毕业生进入单位后能够很快适应工作环境和岗位的认知要求，毕业三年后，有80%毕业生成长为业务骨干，50%成为技术骨干，有30%的毕业生能够胜任项目经理，独立开展工作，完成项目的商谈、做标书、投标、施工和技术培训等工作，连续两年获得山东省智能车比赛三等奖，2016年获得该赛项的一等奖。毕业1年后平均月薪近三千元。 3.教师队伍结构更加合理，教学水平明显提高 通过课程建设，完善了教学内容及设计，锻炼了一支理念先进、技术扎实的教师队伍，带动了广播电视技术专业的建设，毕业生遍布各级广播电视台、广播电视网络公司和传媒类公司，影响力不断扩大。教师队伍专兼结构更加合理，专任教师全部是双师，聘请了广播电视台的技术骨干作为兼职教师，师资队伍趋向技术型、专家型和职业化。 4.社会服务能力提高 课程团队的社会服务能力大大提高。利用自身优势先后给各级广播电视台进行多次技术能手培训、业务提升培训等多层次培训。培训主要有三类：学历辅导、职业资格技能鉴定、业务提升学习，近五年约1800余人受益，大大提高了各级广播电视台技术人员的理论水平，提供技术服务的同时，对行业进行深度调研，为专业建设和课程建设提供依据。为行业解决实际技术问题，为莱芜雪野国际航空节提供无线影像信号传送、技术支持服务，获广泛认可。 5.经过多年的建设，积累了一定数量的教学资源 课程自1997年开设以来，随着广播电视行业的发展，课程内容也不断更新，随着我国具有自主知识产权的压缩标准AVS+和传输标准DTMB陆续发布应用，课程的内容及时融合新标准的内容及应用，积累了一些基本理论、基本技能教学资源，行业一线的培训包，新技术、新应用的讲座等，为实践网络教学打下坚实基础。 6.项目导向的教学模式逐步得到实施 经过精品课程建设，教师对高职教育的教育理念理解更加深刻，课程开发能力得到提高，在教学实施中项目导向等教学模式逐步得到实践，提高了教学质量。