《程控交換與通信網》課程中的實踐教學探討

摘要: 電子通信行業的技術發展對該專業大學生的實踐能力提出了較高的要求，而《程控交換與通信網》作為電子通信專業類十分重要的專業課程，本身就具有較強的實踐性。在該課程的教學過程中，教師可以通過課堂教學的實踐引導、實驗教學的與時俱進、實習基地的現場體驗等行之有效的改進措施，來提高學生的實踐動手能力，以真正做到學以致用。實際情況證明，通過以上這些改進方法的實施，該課程的教學工作取得了更加良好的效果。

關鍵詞: 《程控交換與通信網》課程實踐教學實踐能力

一、前言

《程控交換與通信網》是高等院校通信與電子信息類專業的一門實用性較強的核心專業課程，內容涉及電信級通信網絡的基本概念、建網規則、技術實現方法和運行分析方式等多個方面。這些知識廣泛應用于各類通信網及電子通信設備的工程、開發、管理及維護。該課程具備較強的實踐性，與學生將來從事電子通信的工作聯系十分緊密，因此能加強學生的實踐能力，特別是提高學生對當前電信級通信設備的認識和操作水平，提高學生畢業后從事電子通信行業的動手能力和就業信心，幫助學生真正實現學以致用。

筆者多年來在從事《程控交換與通信網》課程的教學和科研工作中，一直致力于提高學生對各類通信網絡設備的認識和實踐動手能力。通過不斷摸索、實踐和體會，筆者認為在該課程教學過程中教師可以通過以下三個具體的有效途徑來提升學生實踐動手的能力:一是教師努力提高自身對通信網新技術的認識和實踐操作水平。在課堂教學中，教師除了要講清楚各類網絡的基本概念和技術外，應該多啟發學生思考在通信網建設的實際工程和具體通信設備的配置維護中，該如何來運用教科書中的技術。二是教師要構建接近于當前實際電信網絡的網絡硬件實驗環境和軟件配置開發平臺，增加實驗教學和課程設計在該課程教學中的比重，并結合具體情況，制作既有驗證性又有開發性的實驗及課程設計指導書，給學生充分實踐動手和體會消化的機會。三是教師可與當地的電信運營商建立聯系，共同建設通信網實習基地，通過技術講座、網絡參觀、業務體驗，以及對一些電信設備和電信管理軟件的操作，進一步加強《程控交換與通信網》課程的實踐教學，全面提升學生的實踐能力。

二、課堂教學中的實踐引導

《程控交換與通信網》主要分為三個部分:第一部分是介紹當前各類電信級通信網的基本概念、建網規則和主要組網技術;第二部分是講解TST、CLOS、ATM、軟交換等交換網絡的工作原理與控制方法;第三部分是使用概率論和愛爾蘭公式等數學工具對通信網的話務性能和控制能力進行一定的分析。學生理解了這三個部分的主要原理并能應用于實際的通信網絡，就能較好地掌握該課程的知識，以指導將來的實踐工作。

教師在課堂教學過程中，第一部分的內容主要是先講通信網的概念和組成，然后介紹公用電話網PSTN、數字傳送網(PDH/SDH/WDM)、綜合業務數字網ISDN、公共陸地移動通信網PLMN、智能網IN、接入網AN、各類數據網(如DDN)等多種通信業務網的技術和組網情況，最后講解公共信道信令網CCSN、數字同步網DSN、電信管理網TMN三種通信支撐網對以上通信業務網的控制和管理。比如在講解最基本通信業務網PSTN的基本技術后，筆者建議教師可向學生介紹電話通信設備的開局、擴容、改造、升級等軟硬件技術流程;在講解智能網IN建網的基本原理后，筆者建議教師介紹實際通信網絡中電話卡、電話投票與查詢、被叫集中付費800等智能業務數據配置的建立和撤銷過程，突出體現該網絡業務的靈活性和增值性等特點;在講解支撐網中的公共信道信令網CCSN時，可以介紹如何通過信令分析軟件來管理電話和手機的接續，來判斷和定位通信故障點，在說明數字同步網DSN技術時，可以介紹用GPS衛星系統進行全球數字同步與全球定位的區別等等。總之，在通信網理論和技術的講解中，教師應多引導學生聯系實際，加強理論知識和實際使用技能的聯系。

第二部分TST等交換網絡的內容是程控交換的基礎，在講解的過程中教師應該多使用圖例，最好是通過制作不同角度的Flash動畫來加深學生對電路時隙交換的認識和理解;在講解ATM等寬帶交換方式時，教師可以聯系ADSL寬帶交換接入的實例和儀器設備來分析DMT和CAP等重要的調制復用技術;在講解軟交換時，教師可多聯系固定和移動通信網絡中的實際使用到的軟交換媒體網關的工作過程，通過實際的智能業務分析來說明軟交換中業務控制和承載控制相分離的主要特點。

第三部分內容主要是借助概率論和排隊論等數學模型，分析當前各類通信網話務特性。以電話網的網絡特性和對應的分析工具愛爾蘭公式為例，該內容主要是分析用戶電話話務量、呼損率和交換設備線數三者的重要關系，教師可以聯系實際從三個方面進行舉例說明。如對應某電話網已知用戶數和交換設備線數，來確定用戶呼損率是否符合通信行業的要求;又如根據呼損要求和已有交換設備容量及性能，來確定可以接入多少用戶，進而確定放出的電話號碼數;再如可以根據建網當地的用戶話務量和服務呼損要求，來確定采購多大容量和什么性能的電話交換機及傳輸設備，以此作為技術數據供網絡的投資商來決策。

可見，在《程控交換與通信網》課程的課堂教學中，教師應該在講明白基本理論的同時，多聯系實際工程中的設計、管理和維護，開闊學生的眼界，提升學生的學習興趣，為學生在該課程后面的實驗、實習及畢業后的相關工作打下一定的實踐基礎。

三、實驗教學和課程設計的改進

對于《程控交換與通信網》課程的實驗教學，大多數普通高校的課程學時以前不超過8個，實驗設備和實驗過程也都比較簡單，絕大多數借助于簡陋的程控交換實驗箱，甚至把普通電話機的組裝和測試這些技術含量較低的操作作為非常重要的實驗內容。隨著中興、華為等國內通信設備制造商的崛起，許多高校構建了較完整的包含實際通信網中使用的交換和傳輸等設備的專業實驗室。同時一些高校通過增加對應課程的實驗學時，修改實驗操作軟件平臺與實驗指導書，引導學生取得了更理想的實踐效果。

以我校通信專業為例，2007年該課程的專業實驗室已建設完畢，包含程控交換、SDH傳輸和寬帶數據接入三類網絡的重要硬件實驗設備和軟件實驗平臺。我校增加了交換傳輸設備硬件組裝和配置、各類信令數據的制作和跟蹤分析、SDH環網的網絡設計、交換機計費查詢及話務統計的制作、數據通信設備寬帶上網調測等近十個既有驗證性又有設計性的實驗。另外，為了指導這些新型教學實驗和課程設計工作的開展，根據該專業實驗網絡設備的功能，我校通信專業制作和改進了相應的實驗和課程設計指導書，還鼓勵學生根據指導書上的提示，自己動腦動手設計實驗。比如該專業根據學生自己構想來設計一些增值通信業務和新型通信方式，如三方通話、電話投票、免打擾、惡意呼叫追查等。與此同時，我校《程控交換與通信網》課程的教學計劃也作了大的調整，實驗學時從原來的6個學時增加到15個學時，并在學期結束的時候只針對該課程安排一周的課程設計任務。在任課和實驗老師的指導下，學生充分認識和理解了這些設備和對應的網絡技術，學會了從硬件網絡和軟件平臺兩個方面來操作和管理這些設備和網絡。以上實驗教學和課程設計的改進措施增強了學生對該課程所學理論知識的理解力，大大提高了學生對與該課程有關的通信業務的實踐動手能力。

《程控交換與通信網》專業實驗室的建立，以及該課程實驗教學和課程設計的改進工作，使我校通信專業學生的對該課程的學習興趣大大加強，學習效果明顯提高。學生對該課程的教學滿意度也有了很大的提高，從2006年的82%上升至現在的95%。

四、電信實習基地的建立

高校投入的實驗經費是有限的，能構建的網絡實驗室也只能涵蓋通信網中部分重要的設備和技術，而通信網設備和技術的發展是非常迅速，如當前傳輸網絡中的智能光交換網絡ASON、波分復用傳輸WDM，下一代網絡NGN中的各類網關設備，等等。因此高校要讓學生對這些與《程控交換與通信網》課程相關的新興技術有所了解和進行實踐學習，就必須與當地各個電信運營商建立良好的合作關系，給學生提供穩定的實習基地，創造條件讓學生更多地接觸當前的先進設備和先進技術。

以我校為例，結合該課程的課堂教學和專業實驗室的實驗和課設，我校組織學生到當地的電信公司、移動公司、聯通公司、廣電集團等單位實習，使他們能接觸到更多最新的網絡技術和技能。比如本地的電信分公司，硬件設備很多:光纜裝置、光接收與發射機、數字電路測試架、華為及富士通程控交換機、UT小靈通交換機、中興ADSL寬帶接入設備、3G移動控制中心設備、模擬電路測試架、通信保險架及電源設備，等等。在實習現場，學生可以在電信工程師的指導下進行傳統電信通信業務和新型的3G通信業務的體驗，還可以進行一系列的硬件安裝操作和軟件控制管理的實習。學生通過這樣的體驗和實習能更加理解該課程的理論知識，并能使自己的實踐操作水平得到進一步的提高。

五、結語

電子通信行業由于技術發展和人才競爭，對該專業學生的要求愈來愈高，只有既有扎實理論基礎又有較強實踐動手能力的大學畢業生才有更強的市場競爭力。因此在該專業的核心專業課程《程控交換與通信網》的理論教學和技術實踐中，技術實踐顯得尤為重要。教師通過在該課程中課堂教學的實踐引導、實驗教學的與時俱進、實習基地的現場體驗等行之有效的措施，可以較好地解決本專業學生在學習該課程過程中理論和實踐脫節的嚴重矛盾。我校對最近兩屆電子通信類專業畢業學生進行了問卷調查，發現:90%的學生反映以上的實踐教學的改進讓他們對《程控交換與通信網》課程所學知識掌握得更加牢固，對畢業后從事相關通信網絡行業的實際工作更有信心。

參考文獻:

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