鄒雪蘭，張 新

（1.浙江傳媒學院電子信息學院，浙江杭州 310018； 2.浙江郵電職業(yè)技術學院，浙江杭州 310005）

隨著我國社會經濟和科學技術的迅速發(fā)展，國內的高等教育在迅速發(fā)展和改革，許多綜合型大學正在由教學型大學向研究型大學轉變，所謂研究型教學是以培養(yǎng)認知能力為主要特征，目的是培養(yǎng)具有綜合運用知識、自主創(chuàng)新能力強和富有探索精神的學生，以滿足社會經濟和科技迅速發(fā)展的需要[1]。信息產業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)，信息技術已成為社會生產力最重要的基本要素之一，是發(fā)展最活躍、應用最廣泛的領域。交換設備是通信網(wǎng)的重要組成部分，由于其應用的廣泛性以及所采用技術的先進性，使得交換技術知識成為各類信息處理與傳輸專業(yè)的必備知識。交換是指按照通信雙方傳輸信息的需要，用人工或設備儀器自動完成的方式，把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳酚缮系募夹g統(tǒng)稱。交換是一個非常重要的概念，從傳統(tǒng)的步進制交換機、縱橫制交換機，到數(shù)字程控交換機，直至ATM交換機、光交換機都離不開交換的概念，因此，“交換技術”這門課受到即將從事通信和電子信息領域工作的學生們的普遍重視。

傳統(tǒng)的教學比較注重于理論學習，在理論聯(lián)系實際和培養(yǎng)學生動手能力方面比較薄弱，致使有的學生畢業(yè)以后在工作崗位上因缺少實踐經驗和動手能力較弱而不受企業(yè)歡迎。實現(xiàn)研究型教學目的，培養(yǎng)社會需要的合格人才，必須注重理論聯(lián)系實際、加強對學生動手能力的培養(yǎng)，使學生在平時學習中學到扎實的理論知識和實踐技能。實驗教學在培養(yǎng)學生實踐技能和動手能力方面起著十分重要的作用，如何適應新形勢的需要，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，“交換技術”實驗教學課題改革小組進行了這方面的嘗試，從教學內容、教學方法、實驗設置上進行了一些改革，以提高教學質量，改進教學效果。

1 教學現(xiàn)狀分析

“交換技術”是通信、電子類專業(yè)一門重要的專業(yè)課，通過該課程學習，要求學生掌握交換網(wǎng)絡的基礎理論和實現(xiàn)方法，理解各種交換技術工作原理，為進一步深入學習專業(yè)課打下良好的基礎，其中實驗教學是提高學生深刻理解課堂理論知識，培養(yǎng)其動手能力和分析能力的重要環(huán)節(jié)。隨著通信網(wǎng)現(xiàn)代化進程的加快，新技術、新設備和新的標準不斷出現(xiàn)，交換系統(tǒng)從單一的鏈路接續(xù)變?yōu)榧畔⒔粨Q、信息處理和信息存儲為一體的大型、復雜的系統(tǒng)。與高等數(shù)學、大學物理、信號與系統(tǒng)等課程不同，“交換技術”課程的主要內容是與通信網(wǎng)絡實際建設、運行密切相關的各種交換技術的原理和實現(xiàn)方法的總結，偏重于敘述性，概念和原理內容多，缺乏理論計算分析，不同于前者的概念明確，數(shù)學關系嚴謹、邏輯性強，實際教學中我們發(fā)現(xiàn)學生往往難以掌握和接受各種概念和工作原理。該課程面向通信工程、電子信息工程專業(yè)的授課學時為51學時，其中實驗課學時一般不少于8學時。我校的交換技術實驗采用的是南京恒締科技有限公司生產的HD8623型程控交換實驗箱，該實驗箱主要提供一些驗證性實驗，學生通過測量和觀察接口信號波形體會電路交換技術的基本原理，不能跟蹤信令內部處理，不具備綜合性、設計性實驗提供能力。在教學過程中，現(xiàn)有實驗條件和實驗內容限定了學生對實驗目的的理解，由于設備老化和實驗箱功能的限制，實驗過程中出現(xiàn)的部分問題無法圓滿解決，從而影響了實驗教學效果。根據(jù)教學實踐總結，當前交換技術實驗中主要存在以下弊端：

1）傳統(tǒng)的交換技術實驗教學過于著重基礎知識的灌輸，相對忽視了對學生創(chuàng)新思維能力、分析能力和動手能力的培養(yǎng)。

2）實驗儀器設備陳舊，部分實驗箱經常出現(xiàn)故障，又得不到及時的修繕，學生往往無法完成既定實驗內容。已有的交換技術實驗設備相對簡陋，所能完成的功能比較簡單，只能在預先設定的特定管腳給出觀察波形，無法跟蹤、也不能改變其內部信息處理過程，不利于培養(yǎng)學生獨立思考能力和引導他們進行創(chuàng)新實驗設計。

3）傳統(tǒng)實驗教學方法和手段單一，屬于驗證性實驗教學，即通常是在規(guī)定的時間內在實驗室進行面對面教學?；旧鲜墙處熤v學生按部就班做，然后得到既定實驗結果，教學模式過于單一化，不夠靈活。學生缺乏獨立思考的訓練，創(chuàng)新性思維能力也就難以形成。

2 交換技術實驗教學改革與探索

在教學中，針對該課程的特點和存在的問題，并注重與本專業(yè)其他課程的聯(lián)系，我們對交換技術實驗的教學改革進行了實踐探索。

2.1 更新實驗教學內容

交換技術是通信網(wǎng)的核心技術，在“交換技術”的理論教學和實驗教學中要求打破傳統(tǒng)教學格局，不受教材內容限制，及時反映學科前沿信息到課堂，以老師為主導、學生為主體，把訓練學生思維、培養(yǎng)其能力作為教學目標，使學生掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)所采用的各種交換技術，理解相應通信網(wǎng)的體系結構及其工作原理，了解交換技術與通信領域的最新發(fā)展和最新動態(tài)。理論教學中注重基礎性內容，在更普遍的意義上闡述交換的實質，有利于學生掌握不斷發(fā)展的交換技術，實驗教學必須配合理論教學需要，加強實驗教學環(huán)節(jié)，增加新的實驗內容，開設創(chuàng)新性實驗，增加綜合性大型實驗設計內容，以此來培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力，激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力，滿足學生個性化的學習要求，提高教學效果和質量，也為其后續(xù)課程打下堅實的基礎[2]。在已有的實驗平臺和實驗內容基礎上，增加交換機內部功能處理部分，加強信令單元內容教學環(huán)節(jié)，目前已完成了電路交換技術中的基本信令處理流程的軟件仿真，經學生試驗效果反映良好，在新學期的實驗教學中將投入使用，結合原有的硬件實驗箱實驗，二者互相補充。與此同時，通過專業(yè)計劃中安排的實踐環(huán)節(jié)，如軟件設計、電子實習與設計、專業(yè)認知實習、畢業(yè)設計等，最大限度地把交換技術知識滲透其中，甚至把交換技術的教學內容貫穿到全國大學生電子設計大賽的培訓和參賽中，從多個層面使學生理解體會該課程的基本理論，培養(yǎng)學習興趣，提高實踐應用能力。

2.2 開發(fā)軟件仿真實驗

由于資金、實驗條件的限制，結合計算機仿真技術，通過軟件仿真補充現(xiàn)有實驗條件不足，開發(fā)新的實驗項目。根據(jù)我們的教學計劃，在先修課程中學生有選修Matlab語言一課，我們采用Matlab作為仿真工具開發(fā)了各種呼叫處理實驗項目，增加了內部信令處理流程；增加了數(shù)字交換網(wǎng)絡的時隙交換原理實驗項目。通過軟件仿真彌補硬件實驗設備老化、功能簡陋的不足，從而加深學生對交換技術理論的理解。根據(jù)學生實際學習掌握情況，改變以驗證性實驗為主的局面，逐步減少這類實驗的比例，增加擴大知識面的綜合性、設計性與創(chuàng)造性實驗，按照“基礎實驗-綜合訓練-系統(tǒng)設計”三個層次組織實驗教學。電子信息技術發(fā)展日新月異，實驗教學內容必須與新技術相結合，緊跟學科研究的最新動態(tài)，盡可能地將科研成果引入實驗教學之中，使實驗教學具有代表性和先進性，從而提高學生的綜合素質和科研能力。

結合軟件仿真技術，采用軟件工具編寫交換技術實驗，通過模塊化設計，學生可在完成基礎實驗的基礎上，通過思考，在教師指導下進行創(chuàng)新性實驗設計，滿足不同層次學生對知識的需求[3]。增設系統(tǒng)仿真實驗時可結合教學實際靈活設置實驗內容，根據(jù)學生實驗反饋情況及時調整仿真實驗內容；通過設置友好界面引導學生獨立思考，出現(xiàn)實驗異常現(xiàn)象時給出告警信息，幫助學生解決問題。例如，在傳統(tǒng)硬件實驗中，學生因為實驗模塊連接錯誤，測量管腳錯誤，甚至由于連線錯誤導致芯片燒壞不工作，得不到預期的實驗結果，由于時間限制和對實驗操作的不熟悉，往往很難找到問題所在，影響實驗完成；而在仿真實驗中，根據(jù)可能出現(xiàn)的各種異常情況，可以在每個階段適時提出告警和提示信息，幫助學生盡快順利完成實驗。

2.3 設立自選實驗項目

改革傳統(tǒng)實驗教學模式，實驗教學分必做內容和自選實驗內容兩塊，必做內容由老師指導，在課堂上詳細講解，要求學生在規(guī)定的時間內完成相應的實驗內容。自選實驗有一定的難度和自由度，由學生根據(jù)個人喜好和特點自由選擇，根據(jù)實驗內容獨立或合作完成。指定的必做實驗有實驗指導書和老師指導，場所和時間限定，而自選實驗在時間和內容安排上有很大的自由度，學生自己確定實驗項目、實驗器材和儀表，在資源獲取上更加豐富，可利用實驗室開放時間和互聯(lián)網(wǎng)的巨大信息資源，從而拓展教學空間，激發(fā)學生的學習興趣，通過自選實驗提高學生的學習積極性和主動性，更好的鍛煉其動手能力。

3 有待解決的問題和設想

理論教學離不開實驗教學[4]，交換技術實驗是“交換技術”教學的重要組成部分，是與課堂理論教學互相配合的一個不可缺少的實踐性教學環(huán)節(jié)。由于資金與實驗條件的限制，目前開出的實驗一般為驗證、仿真類實驗，這與課程理論性、實踐性很強的特點不符，因此必須盡快增開設計性、綜合性實驗。這就需要不斷完善學院相關實驗室的建設，改善實踐教學環(huán)境。同時，人才的培養(yǎng)及其成長過程需要學校教育和以后的長期實踐中才能完成，學生在校期間不僅要著重對他們的基本理論、基本方法、基本技能進行培養(yǎng)，而且要盡可能提供機會讓他們參與社會實踐，了解行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)，理論聯(lián)系實際。

多媒體教學可以充分利用聲、畫、視頻等多媒體手段創(chuàng)設情境，化不可見為可見，化靜為動、化抽象為形象，最大限度地調動學生積極性，激發(fā)學生學習興趣。多媒體網(wǎng)絡技術在教學中的應用，把教師“教”的藝術與學生“學”的規(guī)律有機地結合起來，通過對多樣化教學手段的探索，將多媒體和網(wǎng)絡技術應用到教學之中，依托網(wǎng)絡教學平臺實現(xiàn)教師和學生的交互、雙向信息交流。如何建立良好的網(wǎng)絡教學環(huán)境，在此基礎上建立開放的數(shù)字化交換技術實驗平臺，使實驗教學更加開放、靈活，提高教學水平和質量值得我們共同努力、不斷探索。

4 結束語

高等職業(yè)教育的目標是要培養(yǎng)基礎知識寬厚扎實、創(chuàng)新能力強、素質高的應用型人才，實驗教學是高校實現(xiàn)高素質人才和創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)目標不可或缺的重要環(huán)節(jié)。如何改革實驗教學以適應人才培養(yǎng)目標的要求，是我們每個老師需要思考的問題。在現(xiàn)有教學條件的基礎上，不斷總結教學經驗，深入實驗教學內容和手段的改革，注重培養(yǎng)學生獨立思考、創(chuàng)新能力，提高學生的學習主動性和積極性，才能獲得良好的教學效果。

[1]沈明衛(wèi).大學生科研訓練計劃中的問題思考 [J].實驗技術與管理,2008,25(7):133.

[2]趙學余.教學實驗室開發(fā)是提高實驗教學質量的重要途徑[J].實驗室研究與探索,2008,27(5):18.

[3]張軍軍.創(chuàng)新實驗的設計性和自主性 [J].實驗技術與管理,2008,25(7):24.

[4]姚仲敏.創(chuàng)新教育思想在程控課教學中的應用實驗研究[J].教育探索,2004，(5):68-69.