数字视音频技术课程教学改革探索

数字视音频技术课程教学改革探索

“数字视音频技术”课程是一门专业性较强的课程。这是一门应用于数字技术、多媒体通信、网络流媒体和其他应用的基础课程。它包括“数字路”、“数字处理器”和“通信原理”等基础课程。学生通过该课程的学习,可以掌握数字视音频信号的产生和编解码的基本原理。当今,数字化已经在电子信息领域成为现实。由于信息的数字化,使得原来界限分明的专业领域(如广播电视、家用电器、计算机、通信等)的界限越来越模糊,无论是技术层面,还是业务层面,都出现了交叉和融合的发展趋势。作为电子信息数字化核心内容的数字视音频技术,正是这种交叉与融合的技术基础。学生对掌握视音频编解码技术有着非常浓厚的兴趣,因此越来越多的工科院校的电子类专业都开设了相关课程。因此,研究“数字视音频技术”课程的教学改革有着重要的现实意义。一、数字视听技术的发展数字电视二、“数字视听技术”课程的教育内容的改革随着新技术、新电路和新芯片的不断出现,“数字视音频技术”课程原有的教学内容体系也要进行改革。1.数字视频编解码技术(1)电视基础知识部分。基础内容包括:电视原理概述和电视技术的发展趋势,色度学基础、人眼视觉特性、三基色原理及模拟音视频信号的采集与数字化。(2)视频编解码原理。主要内容包括:常用的几种视频编码原理及其在数字视频信号压缩中的应用;H.26X、MPEG-X、AVS等国际数字视频编码标准的各自特点及各自适用的场合;数字视频解码器的基本原理;视频编解码实现的各种方式和主流芯片。(3)数字音频编解码原理。主要内容包括:常用的几种音频编码原理及其在数字音频信号压缩中的应用;MUSICAM、AC-3、MPEG-X、AVS等国际数字音频编码标准的各自特点及各自适用的场合;数字音频解码器的基本原理;音频编解码实现的各种方式和主流芯片。(4)数字视音频编解码技术实现和应用。主要内容包括:数字视音频编解码技术在DSP、FPGA、多核处理器上的实现;数字视音频编解码技术在数字电视、DVD激光视频、多媒体通信场合、个人消费类电子产品上的应用等。2.实验1:立完成实验为保证课时的连续一致性,“数字视音频技术”课程实验由理论课的教师指导,并且与传统验证性实验不同,主要以设计性实验为主。学生每两人分一组,按步骤自主独立完成实验。实验教学安排了10个学时的实验,内容的设置由浅入深、由易到难,注重对学生实践动手能力和创新能力的培养。实验内容分别是:数字视频信源编码实验、数字视频信源解码实验和多路复用编码实验。例如,在“视频编码实验”中,我们要求学生在网上开源的MPEG-2标准的编解码代码TM5的基础上,利用C语言编程实现视频信源编码,并熟练掌握编解码的调试方法。最终要求学生上交详细设计的流程图、测试环境以及测试结果等。学生通过该实验进一步加深了理论教学中视频编码原理的理解。三、提高学习兴趣的技术由于该门课程不仅涉及基础理论,还涉及实际应用以及最新的技术,如何提高学生的学习兴趣以及培养学生的自主学习能力是关键。为取得好的教学效果,激发学生的主观能动性,对教学方法与手段进行了创新,主要有以下几点。1.学习成本课的准备教师在课程的开始,要从学生最感兴趣的内容引入,使学生一开始就被这门课吸引住,并告诉学生学习本门课程应具备的基础知识和技能,好让学生课后复习相关内容,做好学习新课的准备。在引入新知识时,应向学生提供一个直观生动的情景,以激发学生对新知识的学习兴趣。2.数字音视频技术的特点课件中包含图片、动画、视频等,可以给学生更直观的认识。收集有关数字音视频技术的资料,使得学生能在有限的时间内获取更多更先进的技术知识;教师还要密切注意国内外音视频技术的发展动向,不断更新教学知识和内容,在扩大了知识面的同时还能提高学生的学习积极性。3.知识的过程性在理论教学过程中,教师的直接教授和启发式提问相结合,引导学生经历“提出问题—学习研究—解决问题”构建自己知识的过程。例如:在介绍几种视频编码标准时,就围绕“H.26X、MPEG-X等几种国际数字视频编码标准特点及使用场合”这个问题,让学生带着问题去看书学习,逐步对视频编码标准有一个整体的概念。教师在适当的时候,进行总结归纳关键知识点,以此改善教学效果。又比如在学习多种音频解码方式中,教师主要引导学生进行自我探究式学习。4.提高了学生对研究的能力对部分学有余力的学生,引导学生选择自己感兴趣的课题,进行查阅文献并撰写研究报告,培养了学生独立进行研究的能力即文献查阅以及总结撰写的能力,为以后从事研究工作打下了良好的基础。5.以学生为中心的实验教学模式在实验教学方法中,转变实验辅导为实验引导,转变面向实验结果为面向实验过程,转变单一实验模式为多元实验模式,形成以学生为中心的实验教学模式。对学生实验过程中出现的问题,从基本概念、设计思路及实现方法上加以引导,主要培养学生分析和解决问题的能力。四、教学内容不断创新作为一门综合