程控交換技術課程的教學改革探索*

王普明，李 雪

（河南機電高等專科學校，河南新鄉 453000）

程控交換技術課程是電子信息專業和通信專業的一門重要專業課，主要講述程控數字交換機的組成和工作原理［1］。主要內容包括數字信號交換、交換網絡、程控交換機結構、交換機控制系統、控制軟件、呼叫處理程序、話務理論及控制系統的可靠性指標、7號信令等。隨著數字通信技術的不斷發展，程控交換技術正在與 A T M、移動通信、H D S L、A D S L、I P語音等技術實現融合。筆者結合多年的程控交換技術課程教學經驗，對該課程的理論教學內容和實踐教學內容以及教學方法等方面進行了研究和探索，以改進教學效果，提高學生的專業素質。

1 理論教學內容的改革

理論教學內容的改革主要是對以往傳統教學內容進行合理的增減，對電子信息和通信專業學生來說，部分概念已經在其他課程中接觸過，比如，語音信號的數字化基礎中的編碼部分在編碼技術這門課程中就已經講述，在講授過程中只需要點到為止，即做到了課程的關聯性，讓學生知道以前所學課程的作用，又做到了程控交換技術課程的教學內容的完整性，還節約了學時。交換網絡是程控交換機的核心，所以要重點講解T接線器和S接線器和STS交換網絡。

話務理論這部分內容比較抽象，比如程控交換機的話務量的計算和阻塞率等內容，這部分內容要采用制作圖板的方法，把一天的話務量和一年的話務量制成圖板，講解話務量高峰和低谷出現的時間段的原因，讓學生能夠感受到話務量這個抽象的概念就在我們身邊。然后，再引申出概念，并用理論的推導印證制作的話務量圖板，從而達到好的教學效果。

電信網也是程控交換技術課程的主要內容，在理論教學中，由于現代電信網絡的發展，農村電話網和市內電話網等網絡正在融化統一，農村電話網的概念正在消失，因此教學過程中已刪除這一部分，統一講解為成本地電話網［2］。隨著通信行業的迅速發展，以前的編號計劃已經不能適應當今的需要，因此，對編號計劃這部分內容，將補充講解最新的編號計劃方案。

信令系統是程控交換技術課程的最難理解部分，最傳統的信令是中國一號信令，過去電話用得多，現在已經淘汰。現在基本用的都是七號信令（電話和網絡傳輸都用到）。所以在理論教學中，將不再講解一號信令，直接講解現在流行的七號信令。

2 實踐教學的改革

實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑，是培養學生創新意識和動手能力的重要平臺。因此，實踐教學的改革顯得尤為重要。

2.1 認知實驗模塊

認識實驗模塊主要是以我系通信技術實驗室的“程控交換實驗平臺”為實驗教學平臺，熟悉程控交換實驗平臺的組成與各部件的作用。

2.2 驗證試驗模塊

驗證實驗模塊主要包括五個實驗。

1）用戶接口模塊單元實驗。

通過示波器觀察用戶電路各部分通話前后的波形變換，驗證用戶電路各部分的B（饋電）、O（過壓保護）、R（振鈴）、S（監視）、C（編譯碼）、H（混合）、T（測試）七項功能及其實現方法，通過對用戶線接口芯片PBL38710/1的學習與實驗，進一步加深對BORST功能的理解。

2）空分中繼接口實驗。

驗證空分中繼方式信號的接續過程。出入中繼器是中繼線與交換網絡間的接口電路，用于交換機中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統的制式及局間中繼線信號方式有密切的關系。對模擬中繼接口單元（ATU），其作為是實現模擬中繼線與交換網絡的接口，數字中繼接口單位的基本功能包括幀與復幀同步碼產生，幀調整，連零抑制，碼型變換，告警處理，時鐘恢復，幀同步搜索及局間信令插入與提取等，如同模擬用戶電路的BORSCHT，也可將數字中繼單元的上述8種功能概括為GAZPACHO。

3）雙音多頻（DTMF）接收與檢測單元實驗。

了解電話號碼雙音多頻信號在程控交換系統中的發送和接收方法。熟悉該電路的組成及工作過程。

4）空分交換設計。

交換網絡是能實現各個用戶間話路接續的四通八達的信息通路，它應該能夠根據用戶的要求，通過控制部分的接續命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機中采用各種機電式接線器（如縱橫接線器等）;在程控交換機中，目前主要采用由電子開關陣列構成的空分接線器（S型接線器）和由存儲器等電路構成的時分接線器（T型接線器）。通過對空分交換MT8816芯片的實驗讓學生能夠掌握程控交換中空分交換網絡交換的基本原理與實現方法，熟悉空分交換網絡的工作過程。了解空分交換網絡的組成，熟悉空分交換網絡的控制過程。

5）話路編譯碼單元實驗。

掌握脈沖編碼調制與解調的原理，掌握脈沖編碼調制與解調系統的動態范圍和頻率特性的定義及測量方法，了解脈沖編碼調制信號的頻譜特性，了解大規模集成電路TP3067的使用方法。

驗證性實驗模塊是在認識實驗模塊的基礎上，對程控交換機的硬件的部分功能進行了驗證，讓學生知道知道程控交換機各部分是做什么的，效果怎樣，為創新性實驗模塊打下基礎。

2.3 創新實驗模塊

創新實驗模塊是在驗證實驗模塊的基礎上，對驗證實驗模塊中的實驗中驗證的功能進行創新推廣，主要有兩個實驗。

1）電話鍵盤的設計。利用驗證性實驗模塊中的雙音多頻（DTMF）接收與檢測單元實驗結果設計一個電話鍵盤。達到對雙音多頻產生和接收電路的創新。

2）程控交換系統設計。

設計一個小型的交換系統，達到對空中交換，空中中繼，編譯碼系統及用戶接口模塊實驗綜合創新應用。

2.4 工程應用實驗模塊

通過實習基地培養學生實際工程應用能力，目前與新鄉移動等多家公司建立了校企合作實習基地.組織學生進行參觀，請通信企業專家進行講座，深入基地進行生產實習等多種途徑讓學生更多地了解現代程控交換原理及技術在實際工程中的應用。

3 教學方法的改革

3.1 啟發式思維引入課堂

為了更好地發揮教師的主導作用、學生的主體作用，采取啟發式教學，充分調動教學中各種因素發揮積極作用，提高教學質量，使課堂教學過程取得最優化的效果。調動學生的積極思維活動是啟發式教學的核心［3］。教學過程中，采用從結果出發，引導學生追尋原因，讓學生帶著一種探尋的興趣去學習，啟發他們去思考，給學生多條思路，最終讓學生能夠找出正確的原因，達到啟發的效果。

3.2 實驗設備引入課堂

對于呼叫處理的基本原理的教學，可以用在課堂上引入試驗箱，讓兩個同學完成一次通話，用示波器隨時觀察ab線上的波形，并當場解釋示波器上波形的形成原因，讓同學們能夠在課堂上體驗一次通話，這樣講解更生動形象。

3.3 仿真技術引入課堂

隨著計算機軟件技術的飛速發展，很多仿真軟件如雨后春筍應運而生，比如matlab、eda等。學生對于軟件學習接受能力非常強，利用這一優勢結合目前課程特點，在課程教學中定期地給學生安排一些課程設計或小型項目任務，分配任務難度略高于課本。可以刺激學生帶著問題去查找、整理和分析資料，可以促進同學之間的學習討論，使學生從知識的被動接收者成為知識的主動建構者。

4 結束語

在程控交換技術教學中，緊密聯系當今通信的發展方向，增減教學內容，設計系統性實驗，鼓勵學生通過軟硬件設計進行創新實驗，培養學生利用已學知識分析問題和解決問題的能力。程控交換技術課程的教學改革，有利于教學質量的提高，有利于學生理論知識的掌握和動手能力的提高，有利于學生創新意識和主觀能動性的增強。

（責任編輯呂春紅）

［1］李正吉.程控交換技術實用教程［M］.西安:西安電子科技大學出版社，2001.

［2］屈霞.探索“程控數字交換技術”課程的基本結構［J］.電氣電子教學學報，2006，28（3）:57 －59.

［3］曹玉英.“程控交換原理”教學研究與實踐［J］.教育與教學研究，2010，5（5）:7 －71.