吴 萍 赵 瑾
安徽大学电子信息工程学院,安徽 合肥 230039
电视原理是本科电子信息专业开设的一门重要的专业课程。电视原理课程涉及光、电、声、磁等物理学领域,涉及人类的视觉、声觉等感知特性。在数学层面上,它涉及微积分、线性代数等诸多领域;在电子技术层面上它涉及模拟电路、数字电路、大规模集成电路、计算机硬件和软件、整机、系统设计等方方面面;在信息处理层面上,它包括从电视信号的产生到模拟信号处理、数字信号处理、信号传输、信号接收、信号记录和信号显示的全过程;在通信技术层面上它包括编码、调制、发射、接收以及各种多媒体技术。可以说电视原理是一个多学科综合的、在电子信息领域极具代表性的系统工程课程[1]。
电视原理课程教学的总体目标是:不断深化教学手段、教学内容和教学形式的改革,通过理论教学与实践教学相结合、传统技术与现代技术相结合、传统教学与多媒体教学手段相结合,开展并完善电视原理的教学,为学生打下坚实的电视基础理论知识,促进学生在学习理论的过程中,培养自身的工程素养,形成自己的工程思路,即:根据实际需求立项,综合相关知识,设计实用系统的思路。最终达到提高学生分析和解决问题的能力、提高学生电子技术的综合应用能力、提高学生设计和创新能力的目的。
本着以理论原理为基础,将改进教学手段、内容及形式作为教学改革的突破口,探索建设新的、灵活多样的特色教学模式,增强学生的学习兴趣,培养学生的创新思维。
电视是传送图像的一种方式,图像信息的获取是根据人眼的视觉特性,因而必须以视觉特性为依据,研究光度学和色度学知识,研究静止和活动图像的基本特性。所以,光度学、色度学是电视技术的理论基础。但是基于传统的教学手段,光度学和色度学的教学效果并不理想,学生普遍觉得枯燥,且体会不到这部分理论对于视频技术的基础性作用。
通过自主研发的光度学和色度学教学软件,以仿真的形式引导学生形象地理解课堂理论是一种值得推广的特色教育手段。软件的开发为学生学习视频技术的基础知识提供了直观的、可重复验证的学习平台;将数据现场仿真处理融入专业理论教学,可以使学生直接感知具体指标参量提取的重要性与可行性。使学生能够在一个直观的数据处理平台上,反观色度学、光度学理论对于电视技术的基石作用,从而启发学生思考基础理论对于构建系统的重要意义。
同时,软件本身也为学生提供了一个很好的综合运用所学知识解决实际工程问题的范例。
随着数字压缩编码技术、数字传输技术和网络技术的不断突破,电视广播进入了从模拟电视向数字电视、从标准清晰度电视向高清晰度电视的全面过渡时期。进入21世纪后,电视数字化的进程明显加快。所谓数字电视,是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化、编码等一系列处理转换成二进制数代表的数字式信号,然后可以很方便地进行各种处理、传输、存储和记录,也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。采用数字技术不仅使各种电视设备获得了比原有模拟式设备更高的技术性能,而且还具有了模拟技术不能达到的新功能。数字电视技术是电视技术与计算机技术的结合的产物[2],[3]。
电视原理课程的教学内容及教材体系,由于数字视频技术的快速发展而显得陈旧,新技术的发展应及时体现在教学过程中,急需对相应课程教学内容做必要的删减及补充。在强调基础理论的重要性的同时顺应新技术的发展,进一步精简模拟电视技术的介绍,增加数字视频技术教学内容。
电视原理是一门系统工程课程,因此教学形式应着眼于系统工程课程的特点,将科研成果、设计拓展融入到课堂教学,倡导工程设计思路进课堂。将教师的科研成果、科研经验融入到课堂教学中,设计拓展教学内容,理论结合实际,充分调动学生的学习兴趣和积极性,培养学生解决实际问题的能力,打开学生的眼界,便于学生站在较高的学术高度审视他们的课堂学习内容。
电视原理课程的特点是概念比较多,抽象难懂,同时内容不断更新,所以“内容多,学时少”一直是电视原理教学需要面对的教学矛盾。电视原理的教学课件应充分体现《电视原理》框架教学的优势,从系统工程的角度让学生感知创新的必要性与可行性。
有效的本科教学一定不是告知式的教学,而应该是吸引学生的启发式教学。
3.1 电视原理特色教学的初衷就是为了达到通过一门专业课程的极具特色的教学反观基础、基本理论与技术对于电视技术的基石作用,从而启发学生思考基本理论技术对于构建系统的重要意义,这样的出发点才能保证务实教学的持续性与高效性。
3.2 培养创新性人才首先应该培养学生的全局意识,要在适当的教学环节上给予学生站在全局的角度理解知识点提出的合理及必要性的机会。电视原理特色教学应充分体现电视原理是一门技术更新快、工程框架结构明显的特点,对整个教学内容从大到小、从粗到细地划分架构,使学生对每个知识点“知其所,知其源”。
[1]赵瑾,吴萍.创新型“数字视频综合实验、实践基地”建设研究[J].中国科技信息,2011年,22期
[2]朱红.电子实验教学中创新能力的培养[J].实验技术与管理,2000,17 (6) :1-41
[3]李志军,胡学龙,严立中.“电视原理”课程的教学内容[J].电气电子教学学报,2008年 第6期,5-6页