現(xiàn)代交換技術(shù)教學(xué)改革探討與實(shí)踐

耿敏明

（廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院, 廣西 南寧 530004）

現(xiàn)代交換技術(shù)教學(xué)改革探討與實(shí)踐

耿敏明

（廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院, 廣西 南寧 530004）

文章對(duì)現(xiàn)代交換技術(shù)課程在教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行了討論和總結(jié)，針對(duì)這些問題，從教材選取、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等多個(gè)方面提出了該課程的改革措施，并將這些措施應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)過程中，取得了良好的效果。

現(xiàn)代交換技術(shù)；教學(xué)改革；游戲教學(xué)

1 引言

現(xiàn)代交換技術(shù)是通信工程專業(yè)本科生的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是現(xiàn)代通信系統(tǒng)的核心技術(shù)[1]，本課主要闡述的是電信網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí)向?qū)W生傳授網(wǎng)絡(luò)核心交換設(shè)備的工作原理、工作流程、各種業(yè)務(wù)的處理流程、相關(guān)通信協(xié)議的內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等知識(shí)，讓學(xué)生更好的掌握整個(gè)通信過程中所涉及到的技術(shù)、設(shè)備和通信協(xié)議，為學(xué)生在今后的工作中學(xué)習(xí)和研究各種通信系統(tǒng)和通信技術(shù)打下基礎(chǔ)。

通信技術(shù)發(fā)展日新月異，其核心交換技術(shù)也正處于快速發(fā)展和不斷更新的過程中。如何在授課過程中，在原有基本理論和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，引入新理論、新技術(shù)、新應(yīng)用，來提高學(xué)生的求知欲，改善教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，成為教師傳授本門課程的關(guān)鍵。本文結(jié)合現(xiàn)代交換技術(shù)課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)該課程的教學(xué)方式進(jìn)行了探討和分析，并提出了改進(jìn)的方案和措施。

2 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，各種業(yè)務(wù)，包括大量的智能業(yè)務(wù)，不斷涌現(xiàn)，這促使交換技術(shù)不斷地完善、更新和發(fā)展。在教學(xué)過程中，雖然教師結(jié)合新的交換技術(shù)不斷的完善課件內(nèi)容，盡量傳授給學(xué)生最新的知識(shí)與技術(shù)，但是在實(shí)踐過程中還是發(fā)現(xiàn)了不少問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）很多學(xué)生對(duì)于如何學(xué)好現(xiàn)代交換技術(shù)這門課程缺乏有效的方法。在上本課程之前，學(xué)生們接觸的課程大多建立在各種數(shù)學(xué)公式和物理過程基礎(chǔ)之上，有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)、物理原理可以遵循；而在現(xiàn)代交換技術(shù)的教材中很少出現(xiàn)數(shù)學(xué)公式和物理過程，主要是對(duì)交換過程、交換技術(shù)或相關(guān)協(xié)議的文字描述和流程圖。但學(xué)生多年養(yǎng)成的思維慣性和學(xué)習(xí)習(xí)慣很難扭轉(zhuǎn)，看書學(xué)習(xí)時(shí)失去了目標(biāo)和重點(diǎn)，不知道哪些需要重點(diǎn)理解，哪些只要了解就可以。比如，有學(xué)生課后就問這門課怎么沒有計(jì)算公式、推導(dǎo)證明，考試考什么，書上這么多內(nèi)容怎么學(xué)等問題，這說明學(xué)生仍然在用原有的學(xué)習(xí)方法來學(xué)習(xí)現(xiàn)代交換技術(shù)，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不理想，畫了時(shí)間和精力，卻不能掌握本課程核心思想和內(nèi)容。而且隨著學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生對(duì)不懂的知識(shí)產(chǎn)生畏懼感，喪失繼續(xù)鉆研的自信心。而且網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涉及的專業(yè)名詞很多，名詞縮寫一大堆，有的名稱很接近，似是而非，學(xué)生很容易混淆，例如移動(dòng)通信用到的注冊(cè)地寄存器和訪問地寄存器等。每一節(jié)課都會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)甚至十幾個(gè)新的專業(yè)詞匯，學(xué)生只有理解和掌握了這些詞匯的含義才能比較順暢的把教科書通讀下來，否則碰到一個(gè)專業(yè)詞匯的縮寫就要去查什么意思，學(xué)習(xí)的效率就過于低下了，而且會(huì)讓學(xué)生更加感覺這門課很難學(xué)習(xí)，產(chǎn)生畏難情緒。

（2）本課程的教材選擇比較困難。通信網(wǎng)絡(luò)的交換技術(shù)發(fā)展十分迅速，新技術(shù)和新協(xié)議層出不窮，但教材更新速度慢，很難跟上技術(shù)的發(fā)展節(jié)奏；而且隨著交換技術(shù)研究的深入，原先書本中認(rèn)為正確的結(jié)論，很可能已經(jīng)不再適用，或適用的條件發(fā)生了變化，如果仍然按照書本內(nèi)容傳授，很容易造成誤導(dǎo)。

（3）現(xiàn)代交換技術(shù)課程的講授方法有待改進(jìn)?，F(xiàn)代交換技術(shù)的教材內(nèi)容以文字描述、結(jié)構(gòu)框圖和流程圖居多，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的計(jì)算題很少，上課的時(shí)候?qū)W生跟著老師一起把交換的過程以及其中涉及的各種設(shè)備的動(dòng)作學(xué)了一遍，等課后再自己看的時(shí)候又很容易忘記其中的一些細(xì)節(jié)，需要看很多次才能理解和掌握。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感覺事倍功半，投入多收獲少見效慢，從而失去對(duì)本課程的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣。提高學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，讓課堂內(nèi)容在學(xué)生腦海中形成深刻的印象是十分重要的，如果只是根據(jù)教材章節(jié)按部就班地講解，課堂氣氛沉悶，很難吸引學(xué)生的注意，因此要想辦法改變這樣的情況。

3 教學(xué)方式探討

參考其他高校的教改研究成果[2-4]，并根據(jù)廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，通過對(duì)現(xiàn)代交換技術(shù)課程的教學(xué)的方式方法進(jìn)行討論和研究，提出了一些改進(jìn)措施，在實(shí)際的教學(xué)過程中取得了良好的效果。

（1）要轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維模式，建立通信系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。通過課題的授課、討論以及課后的習(xí)題練習(xí)，幫助學(xué)生在腦海里形成一個(gè)通信系統(tǒng)的架構(gòu)，該架構(gòu)由若干具體的功能模塊和設(shè)備組成，為了完成通信和交換，各個(gè)模塊設(shè)備要實(shí)現(xiàn)一定的功能，并且能與其他模塊設(shè)備進(jìn)行交互，這些處理功能和交互功能就是該課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和核心內(nèi)容。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)的種類非常多，如果不掌握學(xué)習(xí)技巧，學(xué)生很難掌握不同網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。不同的通信網(wǎng)絡(luò)其架構(gòu)其實(shí)是類似的，都是由一些基本的功能模塊組成的，只是由于應(yīng)用場(chǎng)景的差異造成對(duì)這些功能模塊的性能有不同的要求，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也因?yàn)閼?yīng)用而出現(xiàn)差異。因此首先要讓學(xué)生建立起通信系統(tǒng)的基本架構(gòu)，再在此基礎(chǔ)上，根據(jù)應(yīng)用的需要去選擇不同的功能模塊來搭建通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。

在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師首先按照教材內(nèi)容，詳細(xì)的講解和分析通信系統(tǒng)各功能模塊的組成、作用、性能參數(shù)以及實(shí)體模型，這需要任課教師引導(dǎo)學(xué)生重視通信系統(tǒng)的架構(gòu)框圖，把框圖里的每個(gè)模塊的功能、作用以及相互間的交互關(guān)系講清楚，避免框圖簡(jiǎn)略、直撲具體技術(shù)的授課方式。同時(shí)，理論講授與實(shí)驗(yàn)課程相配合，讓學(xué)生盡快參與到系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，從理性和感性兩個(gè)方面去更加深入的理解所學(xué)到的知識(shí)。等學(xué)生把系統(tǒng)架構(gòu)建立起來以后，再學(xué)習(xí)具體的網(wǎng)絡(luò)，可以把不同類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備映射到系統(tǒng)架構(gòu)中，通過這樣的功能映射，可以把不同網(wǎng)絡(luò)的相同之處抽象出來，根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)聯(lián)想設(shè)備的不同之處，這樣就可以把零散的知識(shí)點(diǎn)和框圖凝聚成一條知識(shí)鏈。然后，啟發(fā)學(xué)生去對(duì)比和類比不同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求，通過比較去理解和掌握不同網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)和差異，更快的建立學(xué)習(xí)交換技術(shù)的思路和思維模式。

（2）要對(duì)教材進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。目前市面上的教材很多，有的偏重原理，有的偏重具體的技術(shù)應(yīng)用，而且教材的質(zhì)量也參差不齊，部分教材存在較多的錯(cuò)漏問題。任課教師首先要對(duì)教材有一個(gè)大致的了解，并根據(jù)本校學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)選擇合適的教材。教師選擇教材的原則是原理部分要盡可能的詳細(xì)，具體的技術(shù)部分則要盡量跟上技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)教材內(nèi)容有比較清晰的脈絡(luò)，前后章節(jié)的設(shè)置有一定的關(guān)聯(lián)性，避免章節(jié)的內(nèi)容出現(xiàn)比較大的跳躍，前后脫節(jié)。在此基礎(chǔ)上，任課教師還要根據(jù)最新的技術(shù)發(fā)展成果和趨勢(shì)，更新教材中已經(jīng)落伍的內(nèi)容，讓學(xué)生了解前沿技術(shù)的發(fā)展情況，避免誤導(dǎo)學(xué)生。比如早期教材中電子通信的最高速率通常為10Gbit/s，這在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下是正確的；隨著技術(shù)的發(fā)展，電子通信的最高速率已經(jīng)達(dá)到50Gbit/s左右，但很多教材仍然沿用早期的數(shù)據(jù)，沒有根據(jù)技術(shù)的發(fā)展更新內(nèi)容。

（3）采用創(chuàng)新的教學(xué)手段和方法，活躍課堂氣氛，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生都喜歡玩游戲，如果能在游戲中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的效果一定比枯燥的講授要好。因此，教師在教學(xué)過程中，嘗試在課堂上采用游戲的方式來傳授通信過程中的交換的流程，交換的流程是現(xiàn)代交換技術(shù)課程的核心內(nèi)容。以移動(dòng)通信的尋呼過程為例，首先，授課教師向?qū)W生傳授移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成和尋呼過程；然后，請(qǐng)若干學(xué)生扮演移動(dòng)交換過程中的核心設(shè)備，并分發(fā)尋呼過程所需的數(shù)據(jù)信息，包括用戶號(hào)碼、漫游號(hào)碼、用戶位置、賬戶余額等信息條；接著，讓學(xué)生演示整個(gè)移動(dòng)呼叫-尋呼的過程，包括用戶撥號(hào)、信息采集、基站接入、移動(dòng)交換中心處理、分發(fā)漫游號(hào)碼、基站尋呼等操作，現(xiàn)場(chǎng)演示整個(gè)過程，其他未參與游戲表演的同學(xué)則觀察、記錄演示過程中出現(xiàn)的問題，幫助參演的同學(xué)完成整個(gè)過程；最后，由授課老師對(duì)參與游戲和積極參與并提出問題的學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)、總結(jié)和評(píng)分。通過這樣的真人表演，能讓學(xué)生更加深刻的掌握整個(gè)系統(tǒng)的工作過程，并且有效的提升了學(xué)生的課堂參與度，活躍了課堂氣氛，達(dá)到了教學(xué)目的。

此外，授課時(shí)還要注意循序漸進(jìn)，避免填鴨式教學(xué)，一上來就介紹一大堆新的概念、新的名詞，避免造成學(xué)生的畏難情緒，保護(hù)他們的求知欲。

（4）對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要根據(jù)理論課程的內(nèi)容和交換技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用情況來制定，充分利用現(xiàn)有的軟、硬件條件，設(shè)計(jì)更開放、更靈活、更貼近實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)課程。交換技術(shù)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生更好的理解交換的基本過程，因此，實(shí)驗(yàn)課程中必須保留原有的交換技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

由于交換技術(shù)發(fā)展迅速，市場(chǎng)上實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器更新?lián)Q代很快，但實(shí)驗(yàn)課程經(jīng)費(fèi)有限，硬件條件很難跟上技術(shù)的發(fā)展，所以就用軟件實(shí)驗(yàn)來替代硬件實(shí)驗(yàn)，即指導(dǎo)學(xué)生用軟件里的方程、公式建立硬件設(shè)備模型。在此基礎(chǔ)上，通過軟件設(shè)置不同的數(shù)據(jù)和應(yīng)用場(chǎng)景來模擬硬件的不同響應(yīng)，從而達(dá)到軟件實(shí)驗(yàn)替代硬件實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)。

在軟件替代硬件的過程中鍛煉了學(xué)生的建模能力，并且鍛煉學(xué)生的編程能力和動(dòng)手能力，一箭雙雕。由于軟件實(shí)驗(yàn)的難度較大，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，將學(xué)生分成若干個(gè)小組，每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)以及具體的實(shí)施方案均由老師和學(xué)生共同討論制定；在軟件實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中，小組要定期討論，總結(jié)進(jìn)展，分析存在的問題；教師參與到小組討論當(dāng)中并指導(dǎo)學(xué)生解決問題；最后，由教師負(fù)責(zé)收集軟件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和報(bào)告并對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)作出評(píng)價(jià)。

這樣軟硬件結(jié)合的實(shí)驗(yàn)課程充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)思想，充分的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、分析能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力。

4 總結(jié)

本文針對(duì)現(xiàn)代交換技術(shù)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題，討論并提出了現(xiàn)代交換技術(shù)課程的改革方案，并進(jìn)行了實(shí)踐探索，取得了良好的效果，特別是將真人表演游戲引入課堂教學(xué)后，課堂氣氛十分活躍，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性有了明顯的提高，教學(xué)的質(zhì)量和效果得到明顯改善。

[1] 付悅.淺談現(xiàn)代交換技術(shù)與通信網(wǎng)[J].消費(fèi)電子,2014(16): 114.

[2] 劉巧平,王建望.《現(xiàn)代交換技術(shù)》教學(xué)的探討[J].電子世界,2013(24):158.

[3] 羅國(guó)明,董民,喬廬峰,等.面向新型人才培養(yǎng)的《現(xiàn)代交換技術(shù)》課程教學(xué)改革研究[J].課程教育研究:新教師教學(xué), 2014(1):13-14.

[4] 陳鳳斌.淺議高等教育中的游戲性因素[J].教師,2009(18): 18-19.

Discussion and practice on the teaching reform of modern switching technology

This paper discusses and summarizes the problems existing in the teaching process of the modern switching technology course. Focusing on these problems, this paper puts forward the reform measures in the course of teaching material selection, teaching content, teaching method and so on. These reform measures have been applied to the actual teaching process, and good teaching results have been achieved.

modern switching technology; teaching reform; game teaching

G423.07

A

1008-1151(2016)09-0085-02

2016-08-12

耿敏明（1981－），男，廣西柳州人，廣西大學(xué)計(jì)算機(jī)與電子信息學(xué)院講師，研究方向?yàn)楣馔ㄐ偶夹g(shù)。