《程控交換技術》系列課程改革的探討

【摘要】 針對《程控交換技術》系列課程的特點及我校在該課程傳統教學方法上存在的弊端，從理論課教學、實驗教學、課程設計、生產實習及考核方式等5個方面介紹了我校該課程教學改革的情況，目的是使學生通過該課程的學習，更清晰地快速掌握程控交換技術，提高學生的軟硬件設計能力，推動其順利就業。

【關鍵詞】課程改革 程控交換技術 實踐教學 考核方式

【中圖分類號】TN916 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）05-0029-02

隨著現代通信技術和網絡技術的日新月異，要求交換技術不斷地變革和發展，使得交換系統己從過去單一的功能接續轉變成為集電路交換、分組交換、ATM交換、IP交換和光交換等功能于一體的多功能交換設備。

《程控交換技術》課程是通信工程專業的專業必修課程（部分學校的電子信息工程專業也作為必修課開設），主要講授程控交換機的軟硬件組成和工作原理。隨著計算機技術和互聯網技術的飛速發展，目前交換機系統正逐漸融合云計算和物聯網等先進技術。因此，在課程教學的過程中，就不能單一的依賴課堂，而要從理論和實踐兩個方面來介紹課程的特色、應用及發展方向，從根本上激發學生對該課程的興趣，以提高教學質量，改進教學效果。

本校從多方面對程控交換技術課程進行了深入廣泛地教學改革：借助多媒體改革傳統的教學模式，激發學生的學習興趣；改革實驗方法，提高實驗效果；增設課程設計，提高學生的設計能力；借助生產實習，推動學生順利就業；改革考核方式，以提高教學質量。通過一系列的教學改革，實踐證明該課程的教學改革是有效的。

1.借助多媒體教學 激發學生的學習興趣

《程控交換技術》課程理論部分抽象、難懂，例如很多學生很難理解時間和空間的交換過程，為了不使學生吃夾生飯，除了利用傳統教學方法的優勢外，我們還充分采用了多媒體現代教學手段。例如利用FLASH來演示TST網絡（圖1）的交換過程，使得枯燥抽象的內容變得更形象、生動而易于理解。

另外，很多學生對交換機配置和信令部分的知識不能理解，為了避免“紙上談兵”，考慮到中國電信衡陽分公司捐贈我校一臺退網的ZXJ10交換機，我們引進了中興公司的ZXJ10交換機仿真軟件（圖2）來充實課堂教學，將抽象的概念感性化，以形象生動的圖像、動畫，來展示理論內涵。該軟件含有虛擬機房和虛擬后臺兩個軟件。通過虛擬機房的“硬件觀察”可以幫助學生觀察設備硬件，掌握設備結構細節，對設備組成有更直觀、更全面的認識；可以在虛擬后臺中進行信令跟蹤（圖3），使學生更直觀的掌握七號信令的知識。

2.改革實驗方法 提高實驗效果

我校《程控交換技術》采用的是“現代通信系統綜合實驗平臺”，由一個平臺和四塊實驗卡（通信原理實驗卡、鎖相技術實驗卡、程控交換實驗卡和光纖通信實驗卡）組成。因為該實驗系統功能豐富，每學期承擔的實驗項目自然就會很多，分布的時間也幾乎占滿整個學期，因此實驗系統的維護工作量就會很大，長此以來，實驗系統的性能已經變得越來越差。因此，我們將學生分成小組（2-3人組成一個小組）的形式，并要求學生務必先做好實驗的預習工作。學生進入實驗室的首要任務就是根據自己所學的知識，在老師的指導下，去判斷實驗系統是否有故障，并判斷故障的位置，然后上報指導老師，排除故障然后進行實驗。另外，為了防止個別學生惡意破壞實驗系統，我們還要求學生登記使用情況，如果出現故障，則采用倒查的方法追查相關責任人，并要求他們在老師的指導下恢復實驗系統正常工作。如此一來，雖然看起來好像加重了學生的負擔，但是大大地提高了實驗效果和實驗效率。例如EC0為初始控制輸出，若電路檢測出可識別的單音對，則此端即變為高電平，若無輸入信號或連續失真，則EC0返回低電平，也就是說如果高、低頻組信號同時被檢測出來，便在EC0輸出高電平作為有效檢測DTMF信號的標志；如果DTMF信號消失，則EC0即返至低電平。學生通過對該管腳的檢測的同時也加深對MT8870芯片功能的理解，進一步加深對DTMF接收器的功能理解，學生完成實驗節約了大約1/3的時間。

3.增設課程設計 提高學生的設計能力

考慮到實驗箱開設的實驗多數都為驗證性，實驗內容上存在很大的局限性，無法達到提高學生電路設計能力的教學目的。根據《程控交換技術》課程的特點，即主要是講述數字程控交換機，而數字程控交換機的硬件多為數字電路，這些電路大都可以用CPLD/ FPGA來實現，又考慮到Altera公司的大學計劃可免費提供教學版的開發軟件，它具有波形輸入、電路圖輸入和文本輸入等多種設計方法。故本校增設了《程控交換技術》課程設計，以提高學生的軟硬件設計能力。

在課程設計開展的過程中，首先引導學生利用MaxplusII或者quartusII進行主要功能電路的仿真，使學生真正理解各功能電路的原理和功能；然后引導學生利用CPLD/ FPGA等常用芯片設計硬件電路，以提高學生的整體設計能力。我們的做法是讓學生先去查找資料，熟悉各硬件電路，并利用單片機和CPLD/ FPGA來搭建實際電路，然后再教學生利用MaxplusII軟件進行仿真，使學生真正理解各硬件電路的原理和功能；另外，我們還可以利用quartusII軟件來設計各種類型的時間表，使學生對程控交換機的軟件學習也能達到一定的效果。

另外，所有課程設計都采取全開放形式開展，并根據設計項目的工作量大小和難易程度確定設計驗收時間，部分內容如表1所示。

表1程控交換技術的課程設計安排

為了提高學生的積極性，動員學生參加學校組織的“圓融”電子設計競賽（其目的主要為“索尼杯”選拔人才）和 “索尼杯”大學生電子設計競賽，學生也能夠將所學知識全部融入到電子設計競賽中去。在2009年暑假舉行的第九屆“索尼杯”大學生電子設計競賽中，本校電子信息專業的一組學生獲得了全國一等獎。

4.借助生產實習 推動學生順利就業

為了提高學生的實際動手能力、讓學生真正接觸工程實際，本校采用“校內校外相結合”的方案安排生產實習，也即一方面安排學生到中國電信、中國移動和中國聯通的機房和基站參觀實習，并且邀請一些中國電信、中國移動和中國聯通資深工程技術人員來校講學；另一方面還利用中國電信衡陽分公司捐贈給我院的一套退網設備組建了一個程控交換實習平臺（圖4）。

該實習平臺除了可以開設程控交換技術的資源配置、信令跟蹤、狀態查詢、信號檢測和通話計費等項目外，還可以開設計算機網絡技術和光纖通信技術等課程的相關項目，有利于學生系統地掌握專業知識。由于該平臺十分近似于商業運營平臺，所以學生通過實習，一方面能夠更好地掌握課本上所學的理論知識；另一方面能夠掌握交換機的一些操作規程，為學生的就業打下堅實的基礎。

5.改革考核方式 以提高教學質量

由于生產實習和課程設計是獨立的考查課程，它們的成績認定主要看實習（設計）過程、效果和報告，由于在各類評估中專家們均要審查實習（設計）的報告，我們嚴格規范了實習（設計）報告的格式，并認真批閱報告，將成績的比例設置為2：4：4。而《程控交換技術》課程是考試課程，為了提高教學效果和考試的公平性，我們采用“考教分離”的方式，即試卷由試題庫按要求隨機選題。因實驗學時較少，而將實驗的考核內嵌在課程考核內，故最終成績由期末考試、實驗和平時表現三部分組成，它們各自占的比例為7：2：1。這樣更能全面和客觀地反映學生的學習情況。

6.結束語

《程控交換技術》是一門比較抽象、不易理解的課程，通過全方位的課程改革，借助多媒體改革傳統的教學模式，改革實驗方法，借助課程設計、生產實習，改革考核方式，以提高教學質量，并通過對06、07兩屆學生的實施，取得了顯著效果，受到了學生和用人單位的好評；同時我們也正在將《程控交換技術》課程申報校級和省級精品課程。

參考文獻：

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