《程控交換與通信網(wǎng)》課程中的實(shí)踐教學(xué)探討

江曉明

摘要: 電子通信行業(yè)的技術(shù)發(fā)展對(duì)該專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的實(shí)踐能力提出了較高的要求,而《程控交換與通信網(wǎng)》作為電子通信專(zhuān)業(yè)類(lèi)十分重要的專(zhuān)業(yè)課程,本身就具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。在該課程的教學(xué)過(guò)程中,教師可以通過(guò)課堂教學(xué)的實(shí)踐引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)、實(shí)習(xí)基地的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)等行之有效的改進(jìn)措施,來(lái)提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,以真正做到學(xué)以致用。實(shí)際情況證明,通過(guò)以上這些改進(jìn)方法的實(shí)施,該課程的教學(xué)工作取得了更加良好的效果。

關(guān)鍵詞: 《程控交換與通信網(wǎng)》課程實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐能力

一、前言

《程控交換與通信網(wǎng)》是高等院校通信與電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)實(shí)用性較強(qiáng)的核心專(zhuān)業(yè)課程,內(nèi)容涉及電信級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)的基本概念、建網(wǎng)規(guī)則、技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法和運(yùn)行分析方式等多個(gè)方面。這些知識(shí)廣泛應(yīng)用于各類(lèi)通信網(wǎng)及電子通信設(shè)備的工程、開(kāi)發(fā)、管理及維護(hù)。該課程具備較強(qiáng)的實(shí)踐性,與學(xué)生將來(lái)從事電子通信的工作聯(lián)系十分緊密,因此能加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,特別是提高學(xué)生對(duì)當(dāng)前電信級(jí)通信設(shè)備的認(rèn)識(shí)和操作水平,提高學(xué)生畢業(yè)后從事電子通信行業(yè)的動(dòng)手能力和就業(yè)信心,幫助學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。

筆者多年來(lái)在從事《程控交換與通信網(wǎng)》課程的教學(xué)和科研工作中,一直致力于提高學(xué)生對(duì)各類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力。通過(guò)不斷摸索、實(shí)踐和體會(huì),筆者認(rèn)為在該課程教學(xué)過(guò)程中教師可以通過(guò)以下三個(gè)具體的有效途徑來(lái)提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手的能力:一是教師努力提高自身對(duì)通信網(wǎng)新技術(shù)的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐操作水平。在課堂教學(xué)中,教師除了要講清楚各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和技術(shù)外,應(yīng)該多啟發(fā)學(xué)生思考在通信網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際工程和具體通信設(shè)備的配置維護(hù)中,該如何來(lái)運(yùn)用教科書(shū)中的技術(shù)。二是教師要構(gòu)建接近于當(dāng)前實(shí)際電信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境和軟件配置開(kāi)發(fā)平臺(tái),增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)在該課程教學(xué)中的比重,并結(jié)合具體情況,制作既有驗(yàn)證性又有開(kāi)發(fā)性的實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū),給學(xué)生充分實(shí)踐動(dòng)手和體會(huì)消化的機(jī)會(huì)。三是教師可與當(dāng)?shù)氐碾娦胚\(yùn)營(yíng)商建立聯(lián)系,共同建設(shè)通信網(wǎng)實(shí)習(xí)基地,通過(guò)技術(shù)講座、網(wǎng)絡(luò)參觀、業(yè)務(wù)體驗(yàn),以及對(duì)一些電信設(shè)備和電信管理軟件的操作,進(jìn)一步加強(qiáng)《程控交換與通信網(wǎng)》課程的實(shí)踐教學(xué),全面提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

二、課堂教學(xué)中的實(shí)踐引導(dǎo)

《程控交換與通信網(wǎng)》主要分為三個(gè)部分:第一部分是介紹當(dāng)前各類(lèi)電信級(jí)通信網(wǎng)的基本概念、建網(wǎng)規(guī)則和主要組網(wǎng)技術(shù);第二部分是講解TST、CLOS、ATM、軟交換等交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理與控制方法;第三部分是使用概率論和愛(ài)爾蘭公式等數(shù)學(xué)工具對(duì)通信網(wǎng)的話(huà)務(wù)性能和控制能力進(jìn)行一定的分析。學(xué)生理解了這三個(gè)部分的主要原理并能應(yīng)用于實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò),就能較好地掌握該課程的知識(shí),以指導(dǎo)將來(lái)的實(shí)踐工作。

教師在課堂教學(xué)過(guò)程中,第一部分的內(nèi)容主要是先講通信網(wǎng)的概念和組成,然后介紹公用電話(huà)網(wǎng)PSTN、數(shù)字傳送網(wǎng)(PDH/SDH/WDM)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、公共陸地移動(dòng)通信網(wǎng)PLMN、智能網(wǎng)IN、接入網(wǎng)AN、各類(lèi)數(shù)據(jù)網(wǎng)(如DDN)等多種通信業(yè)務(wù)網(wǎng)的技術(shù)和組網(wǎng)情況,最后講解公共信道信令網(wǎng)CCSN、數(shù)字同步網(wǎng)DSN、電信管理網(wǎng)TMN三種通信支撐網(wǎng)對(duì)以上通信業(yè)務(wù)網(wǎng)的控制和管理。比如在講解最基本通信業(yè)務(wù)網(wǎng)PSTN的基本技術(shù)后,筆者建議教師可向?qū)W生介紹電話(huà)通信設(shè)備的開(kāi)局、擴(kuò)容、改造、升級(jí)等軟硬件技術(shù)流程;在講解智能網(wǎng)IN建網(wǎng)的基本原理后,筆者建議教師介紹實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò)中電話(huà)卡、電話(huà)投票與查詢(xún)、被叫集中付費(fèi)800等智能業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)配置的建立和撤銷(xiāo)過(guò)程,突出體現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的靈活性和增值性等特點(diǎn);在講解支撐網(wǎng)中的公共信道信令網(wǎng)CCSN時(shí),可以介紹如何通過(guò)信令分析軟件來(lái)管理電話(huà)和手機(jī)的接續(xù),來(lái)判斷和定位通信故障點(diǎn),在說(shuō)明數(shù)字同步網(wǎng)DSN技術(shù)時(shí),可以介紹用GPS衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行全球數(shù)字同步與全球定位的區(qū)別等等?？傊?在通信網(wǎng)理論和技術(shù)的講解中,教師應(yīng)多引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)理論知識(shí)和實(shí)際使用技能的聯(lián)系。

第二部分TST等交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容是程控交換的基礎(chǔ),在講解的過(guò)程中教師應(yīng)該多使用圖例,最好是通過(guò)制作不同角度的Flash動(dòng)畫(huà)來(lái)加深學(xué)生對(duì)電路時(shí)隙交換的認(rèn)識(shí)和理解;在講解ATM等寬帶交換方式時(shí),教師可以聯(lián)系A(chǔ)DSL寬帶交換接入的實(shí)例和儀器設(shè)備來(lái)分析DMT和CAP等重要的調(diào)制復(fù)用技術(shù);在講解軟交換時(shí),教師可多聯(lián)系固定和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際使用到的軟交換媒體網(wǎng)關(guān)的工作過(guò)程,通過(guò)實(shí)際的智能業(yè)務(wù)分析來(lái)說(shuō)明軟交換中業(yè)務(wù)控制和承載控制相分離的主要特點(diǎn)。

第三部分內(nèi)容主要是借助概率論和排隊(duì)論等數(shù)學(xué)模型,分析當(dāng)前各類(lèi)通信網(wǎng)話(huà)務(wù)特性。以電話(huà)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特性和對(duì)應(yīng)的分析工具愛(ài)爾蘭公式為例,該內(nèi)容主要是分析用戶(hù)電話(huà)話(huà)務(wù)量、呼損率和交換設(shè)備線(xiàn)數(shù)三者的重要關(guān)系,教師可以聯(lián)系實(shí)際從三個(gè)方面進(jìn)行舉例說(shuō)明。如對(duì)應(yīng)某電話(huà)網(wǎng)已知用戶(hù)數(shù)和交換設(shè)備線(xiàn)數(shù),來(lái)確定用戶(hù)呼損率是否符合通信行業(yè)的要求;又如根據(jù)呼損要求和已有交換設(shè)備容量及性能,來(lái)確定可以接入多少用戶(hù),進(jìn)而確定放出的電話(huà)號(hào)碼數(shù);再如可以根據(jù)建網(wǎng)當(dāng)?shù)氐挠脩?hù)話(huà)務(wù)量和服務(wù)呼損要求,來(lái)確定采購(gòu)多大容量和什么性能的電話(huà)交換機(jī)及傳輸設(shè)備,以此作為技術(shù)數(shù)據(jù)供網(wǎng)絡(luò)的投資商來(lái)決策。

可見(jiàn),在《程控交換與通信網(wǎng)》課程的課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該在講明白基本理論的同時(shí),多聯(lián)系實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)、管理和維護(hù),開(kāi)闊學(xué)生的眼界,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生在該課程后面的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)后的相關(guān)工作打下一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)的改進(jìn)

對(duì)于《程控交換與通信網(wǎng)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),大多數(shù)普通高校的課程學(xué)時(shí)以前不超過(guò)8個(gè),實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)過(guò)程也都比較簡(jiǎn)單,絕大多數(shù)借助于簡(jiǎn)陋的程控交換實(shí)驗(yàn)箱,甚至把普通電話(huà)機(jī)的組裝和測(cè)試這些技術(shù)含量較低的操作作為非常重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。隨著中興、華為等國(guó)內(nèi)通信設(shè)備制造商的崛起,許多高校構(gòu)建了較完整的包含實(shí)際通信網(wǎng)中使用的交換和傳輸?shù)仍O(shè)備的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)一些高校通過(guò)增加對(duì)應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),修改實(shí)驗(yàn)操作軟件平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),引導(dǎo)學(xué)生取得了更理想的實(shí)踐效果。

以我校通信專(zhuān)業(yè)為例,2007年該課程的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室已建設(shè)完畢,包含程控交換、SDH傳輸和寬帶數(shù)據(jù)接入三類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的重要硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備和軟件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。我校增加了交換傳輸設(shè)備硬件組裝和配置、各類(lèi)信令數(shù)據(jù)的制作和跟蹤分析、SDH環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、交換機(jī)計(jì)費(fèi)查詢(xún)及話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)的制作、數(shù)據(jù)通信設(shè)備寬帶上網(wǎng)調(diào)測(cè)等近十個(gè)既有驗(yàn)證性又有設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。另外,為了指導(dǎo)這些新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展,根據(jù)該專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能,我校通信專(zhuān)業(yè)制作和改進(jìn)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū),還鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書(shū)上的提示,自己動(dòng)腦動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。比如該專(zhuān)業(yè)根據(jù)學(xué)生自己構(gòu)想來(lái)設(shè)計(jì)一些增值通信業(yè)務(wù)和新型通信方式,如三方通話(huà)、電話(huà)投票、免打擾、惡意呼叫追查等。與此同時(shí),我?！冻炭亟粨Q與通信網(wǎng)》課程的教學(xué)計(jì)劃也作了大的調(diào)整,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)從原來(lái)的6個(gè)學(xué)時(shí)增加到15個(gè)學(xué)時(shí),并在學(xué)期結(jié)束的時(shí)候只針對(duì)該課程安排一周的課程設(shè)計(jì)任務(wù)。在任課和實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下,學(xué)生充分認(rèn)識(shí)和理解了這些設(shè)備和對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),學(xué)會(huì)了從硬件網(wǎng)絡(luò)和軟件平臺(tái)兩個(gè)方面來(lái)操作和管理這些設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)該課程所學(xué)理論知識(shí)的理解力,大大提高了學(xué)生對(duì)與該課程有關(guān)的通信業(yè)務(wù)的實(shí)踐動(dòng)手能力。

《程控交換與通信網(wǎng)》專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建立,以及該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)的改進(jìn)工作,使我校通信專(zhuān)業(yè)學(xué)生的對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣大大加強(qiáng),學(xué)習(xí)效果明顯提高。學(xué)生對(duì)該課程的教學(xué)滿(mǎn)意度也有了很大的提高,從2006年的82%上升至現(xiàn)在的95%。

四、電信實(shí)習(xí)基地的建立

高校投入的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)是有限的,能構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室也只能涵蓋通信網(wǎng)中部分重要的設(shè)備和技術(shù),而通信網(wǎng)設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展是非常迅速,如當(dāng)前傳輸網(wǎng)絡(luò)中的智能光交換網(wǎng)絡(luò)ASON、波分復(fù)用傳輸WDM,下一代網(wǎng)絡(luò)NGN中的各類(lèi)網(wǎng)關(guān)設(shè)備,等等。因此高校要讓學(xué)生對(duì)這些與《程控交換與通信網(wǎng)》課程相關(guān)的新興技術(shù)有所了解和進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí),就必須與當(dāng)?shù)馗鱾€(gè)電信運(yùn)營(yíng)商建立良好的合作關(guān)系,給學(xué)生提供穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地,創(chuàng)造條件讓學(xué)生更多地接觸當(dāng)前的先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)。

以我校為例,結(jié)合該課程的課堂教學(xué)和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)和課設(shè),我校組織學(xué)生到當(dāng)?shù)氐碾娦殴?、移?dòng)公司、聯(lián)通公司、廣電集團(tuán)等單位實(shí)習(xí),使他們能接觸到更多最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和技能。比如本地的電信分公司,硬件設(shè)備很多:光纜裝置、光接收與發(fā)射機(jī)、數(shù)字電路測(cè)試架、華為及富士通程控交換機(jī)、UT小靈通交換機(jī)、中興ADSL寬帶接入設(shè)備、3G移動(dòng)控制中心設(shè)備、模擬電路測(cè)試架、通信保險(xiǎn)架及電源設(shè)備,等等。在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng),學(xué)生可以在電信工程師的指導(dǎo)下進(jìn)行傳統(tǒng)電信通信業(yè)務(wù)和新型的3G通信業(yè)務(wù)的體驗(yàn),還可以進(jìn)行一系列的硬件安裝操作和軟件控制管理的實(shí)習(xí)。學(xué)生通過(guò)這樣的體驗(yàn)和實(shí)習(xí)能更加理解該課程的理論知識(shí),并能使自己的實(shí)踐操作水平得到進(jìn)一步的提高。

五、結(jié)語(yǔ)

電子通信行業(yè)由于技術(shù)發(fā)展和人才競(jìng)爭(zhēng),對(duì)該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的要求愈來(lái)愈高,只有既有扎實(shí)理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的大學(xué)畢業(yè)生才有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此在該專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程《程控交換與通信網(wǎng)》的理論教學(xué)和技術(shù)實(shí)踐中,技術(shù)實(shí)踐顯得尤為重要。教師通過(guò)在該課程中課堂教學(xué)的實(shí)踐引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)、實(shí)習(xí)基地的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)等行之有效的措施,可以較好地解決本專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程過(guò)程中理論和實(shí)踐脫節(jié)的嚴(yán)重矛盾。我校對(duì)最近兩屆電子通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,發(fā)現(xiàn):90%的學(xué)生反映以上的實(shí)踐教學(xué)的改進(jìn)讓他們對(duì)《程控交換與通信網(wǎng)》課程所學(xué)知識(shí)掌握得更加牢固,對(duì)畢業(yè)后從事相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的實(shí)際工作更有信心。

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