現代交換技術課程工程性教學實踐環節改革

摘要：“現代交換技術”是電子信息類專業一門重要的主干專業課程。在實際教學過程中，為了更好地適應現代交換技術所具有的綜合性強和更新快的特點，提高教學質量和學生學習效果，做好實踐環節教學至關重要。本文結合教學實際，闡述了課程的實踐環節設置、考核內容和要求、平臺建設和工程性教學實施方案，對課程實踐環節的教學改革進行了探索性研究。

關鍵詞：現代交換 教學改革 實踐教學 工程性

0 引言

通信技術主要包括兩大方面，一是傳輸，二是交換。交換技術是通信網的核心技術，交換類課程是通信與信息專業中富有特色和不可或缺的一門重要專業必修課程?！艾F代交換原理”課程主要講授電路交換、分組交換、A TM交換、IP交換、光交換以及軟交換等現代交換技術[1，2]。

交換技術的理解和學習不僅需要高效的課堂授課，更為關鍵的是實踐環節的直觀體驗和感受。很多學生都表達出對通信類課程的普遍性認識，那就是理論內容多、邏輯性強、表征抽象、理解難度大，筆者在學校的大力支持下開展了核心課程建設的教學和改革工作，取得了一定成效，在此，主要對課程實踐環節的教學改革進行分析和說明。

1 交換技術課程的特點和對實踐環節的基本要求

交換技術屬于大學本專科通信工程的專業課，一般安排在學生畢業當學年的第一個學期，具有以下三個基本特點：①需要大量數學和其它相關通信理論的支撐②側重理論學習，對專業概念和術語的理解要求較高③實驗條件落后，教師和學生都缺乏實踐體驗和訓練。由此“現代交換技術”是一門理論性和實踐性要求較高而又結合性很強的課程，在教學過程中非常有必要建設科學化的實踐環節支撐，提高教學質量[3]。

2 實踐環節設置

我校的交換技術課程實踐環節主要分為兩個部分，即經典交換技術和軟交換技術，分別占用16學時，形式為均為綜合性課程設計。經典交換技術主要為電路交換、分組交換、ATM交換和MPLS交換，在此環節中重點分析交換的基礎功能模塊，主要包含時間表調度實驗、摘掛機檢測實驗、脈沖計數實驗、位間隔識別實驗、軟件送音實驗和驅動交換網絡實驗，對分組交換和其它幾種高級的分組交換形式也安排了重點為路由和轉發表構造等相關實驗內容。軟交換技術主要包含系統配置實驗，媒體接入實驗，網關配置實驗和業務配置實驗，這個環節實驗內容豐富，形式多樣，技術先進，可實現諸如視頻通話，長途業務，110接警平臺等多項實驗內容。我校的課程設計定位于綜合性、設計性實驗，有明確的設計主題、設計目標、功能需求、設計思路提示和考核方式，可最大程度鍛煉學生分析問題、解決問題和綜合運用所學知識的能力，提升學生的課堂理解能力和創新能力。

3 實踐環節考核內容與要求

實踐環節的考核主要分為考核目標、考核方式、考核內容和評分標準四個部分?？己四繕酥饕歉鶕n題內容來制定，經典交換技術實驗為單人單組，根據實驗層次考核，分為基礎性實驗和提高性實驗，基礎性要求掌握基本的交換技術及系統配置技術，要求能按照既定計劃完成分模塊內容；提高性實驗則要求自主設計實驗過程和設計方法。軟交換部分則為分組實驗，由各小組成員分別擔任不同角色，協作完成系統配置和功能設計；考核方式分為現場答辯和實驗報告兩個部分，分別占有不同的比例，大概4：6左右?？己藘热輨t依據系統結構和模塊內容有所側重，評分標準依據所完成的工作量、正確度和實驗效果有所區別。

4 實驗平臺建設和工程性教學實施方案

為充分利用學校資源，提高實驗和教學效果，我們采用了硬軟件結合的平臺建設模式，搭建了兩個實驗平臺，既保證系統仿真的靈活性和直觀性，又保證了交換技術的實用性和實踐意義，經典交換部分使用北郵版的現代交換原理仿真實驗平臺，軟交換部分則實用了教育部修購項目建設的現代通信軟交換工業級業務開發平臺。

4.1 SoftX3000軟交換實驗平臺 軟交換實驗平臺，采用U-SYS SoftX3000軟交換系統（以下簡稱SoftX3000）是華為技術有限公司研制的大容量軟交換設備，它采用先進的軟、硬件技術，具有豐富的業務提供能力和強大的組網能力，主要應用于NGN的網絡控制層。此外，當SoftX3000與華為公司生產的網關設備UMG8900組合應用時，還可以用作電路交換機設備（CC08 EV）或視頻互通網關設備（VIG8920）。NGN（Next Generation Network）是一種業務驅動型網絡，它采用綜合、開放、融合的網絡架構，通過業務與呼叫控制完全分離、呼叫控制與承載完全分離，從而實現相對獨立的業務體系，使業務獨立于網絡。NGN具有豐富的業務提供能力，可提供語音、數據、多媒體等多種業務或融合業務。根據華為公司U-SYS整體解決方案，NGN主要由邊緣接入、核心交換、網絡控制、業務管理等四個平面組成。

SoftX3000作為大容量、高性能的軟交換產品，屬于第二類電信設備（即位于中心機房、無用戶線接口的設備），主要應用于NGN的網絡控制層，完成基于IP分組網絡的語音、數據、多媒體業務的呼叫控制和連接管理等功能。SoftX3000具有豐富的業務提供能力和強大的組網能力，在傳統PSTN網絡向NGN網絡的融合發展過程中，可以具有端局（C5局）、匯接局（C4局）、長途局、關口局、SSP等多種用途。

4.2 實驗平臺配置 我校的軟交換實驗平臺與SDH實驗平臺并行部署，可以基于IP網絡和SDH網絡實現大范圍、跨平臺、跨業務的實驗。SDH實驗節點則配置了三個，實現了一條622M和兩條155M鏈路，從而為實現大容量、高速率、高帶寬類業務，尤其是多媒體和視訊業務提供了良好硬件基礎和保障。

我校的SoftX3000軟交換實驗平臺設立了32臺工作站，學生可以將配置數據先行在工作站上處理，做必要的腳本配置、分析和修改工作，然后根據需要選擇優先級或排隊方式到服務器驗證，最大程度地實現了實驗靈活性和效率的平衡。

4.3 實驗內容規劃 系統支持多國家碼和多區號、多信令點、雙歸屬、關口局與匯接局、SSP、IPTN、就遠入網和平等接入等組網功能，支持多媒體端局組網、NGN分層路由組網、C4/5組網、與H.323/IN/SIP/Parlay/3G多媒體網絡的互通，可實現多種業務的實驗配置。

SoftX3000 向用戶提供業務的方式主要有以下兩種：

4.3.1 SoftX3000 獨立提供的業務這部分業務包括基本語音業務、傳真業務、補充業務、IP Centrex 業務等。

4.3.2 SoftX3000與其他設備配合提供的增值業務

①SoftX3000與SCP智能平臺配合提供的增值業務，如 CCS 呼叫卡號業務、APS固定預付費業務、FFPH 家庭被叫付費業務、虛擬專用網（VPN）業務等。②SoftX3000與SIP應用服務器配合提供的業務。SoftX3000通過SIP協議與SIP應用服務器互連，可提供融合語音、多媒體、Internet等業務于一體的增值業務，如一號通彩鈴、UC業務等。③SoftX3000與第三方或虛擬運營商的應用服務器配合提供的業務。SoftX3000通過Parlay網關與這些應用服務器互連，可提供第三方或個性化的業務，如企業工作流、企業Schedule、個人Schedule、企業套件等。④SoftX3000與SHLR組網，并通過SCP、應用服務器配合，提供的全網智能化業務。

經過為期3年的實踐環節教學改革，學生學習效果改善明顯，學習質量明顯提高，對課堂教學的認可度也有很大提升，因此下大力氣做好實踐環節教學改革的深入研究是必要而且緊迫的重要任務。

參考文獻：

[1]張繼榮，屈軍鎖等.現代交換技術[M].西安電子科技大學出版社，2004.

[2]羅國明，沈慶國等.現代交換原理技術（第2版）[M].電子工業出版社，2011.

[3]項洪印，鮑慧.現代交換技術課程平臺化互動型教學改革與實踐[J].價值工程，2010（29）：167-168.

[4]華為SoftX3000軟交換系統技術手冊[K].2010.