耿敏明

（廣西大學計算機與電子信息學院, 廣西 南寧 530004）

現(xiàn)代交換技術教學改革探討與實踐

耿敏明

（廣西大學計算機與電子信息學院, 廣西 南寧 530004）

文章對現(xiàn)代交換技術課程在教學過程中存在的問題進行了討論和總結，針對這些問題，從教材選取、教學內容、教學方法等多個方面提出了該課程的改革措施，并將這些措施應用到實際的教學過程中，取得了良好的效果。

現(xiàn)代交換技術；教學改革；游戲教學

1 引言

現(xiàn)代交換技術是通信工程專業(yè)本科生的主要專業(yè)基礎課程，是現(xiàn)代通信系統(tǒng)的核心技術[1]，本課主要闡述的是電信網(wǎng)絡和移動通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)技術。通過本課程的學習向學生傳授網(wǎng)絡核心交換設備的工作原理、工作流程、各種業(yè)務的處理流程、相關通信協(xié)議的內容和數(shù)據(jù)結構等知識，讓學生更好的掌握整個通信過程中所涉及到的技術、設備和通信協(xié)議，為學生在今后的工作中學習和研究各種通信系統(tǒng)和通信技術打下基礎。

通信技術發(fā)展日新月異，其核心交換技術也正處于快速發(fā)展和不斷更新的過程中。如何在授課過程中，在原有基本理論和內容的基礎上，引入新理論、新技術、新應用，來提高學生的求知欲，改善教學質量，達到預定的教學目標，成為教師傳授本門課程的關鍵。本文結合現(xiàn)代交換技術課程教學過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對該課程的教學方式進行了探討和分析，并提出了改進的方案和措施。

2 課程教學現(xiàn)狀分析

隨著現(xiàn)代通信技術的發(fā)展，各種業(yè)務，包括大量的智能業(yè)務，不斷涌現(xiàn)，這促使交換技術不斷地完善、更新和發(fā)展。在教學過程中，雖然教師結合新的交換技術不斷的完善課件內容，盡量傳授給學生最新的知識與技術，但是在實踐過程中還是發(fā)現(xiàn)了不少問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）很多學生對于如何學好現(xiàn)代交換技術這門課程缺乏有效的方法。在上本課程之前，學生們接觸的課程大多建立在各種數(shù)學公式和物理過程基礎之上，有嚴密的數(shù)學、物理原理可以遵循；而在現(xiàn)代交換技術的教材中很少出現(xiàn)數(shù)學公式和物理過程，主要是對交換過程、交換技術或相關協(xié)議的文字描述和流程圖。但學生多年養(yǎng)成的思維慣性和學習習慣很難扭轉，看書學習時失去了目標和重點，不知道哪些需要重點理解，哪些只要了解就可以。比如，有學生課后就問這門課怎么沒有計算公式、推導證明，考試考什么，書上這么多內容怎么學等問題，這說明學生仍然在用原有的學習方法來學習現(xiàn)代交換技術，造成學生的學習效果不理想，畫了時間和精力，卻不能掌握本課程核心思想和內容。而且隨著學習的深入，學生對不懂的知識產(chǎn)生畏懼感，喪失繼續(xù)鉆研的自信心。而且網(wǎng)絡技術涉及的專業(yè)名詞很多，名詞縮寫一大堆，有的名稱很接近，似是而非，學生很容易混淆，例如移動通信用到的注冊地寄存器和訪問地寄存器等。每一節(jié)課都會出現(xiàn)幾個甚至十幾個新的專業(yè)詞匯，學生只有理解和掌握了這些詞匯的含義才能比較順暢的把教科書通讀下來，否則碰到一個專業(yè)詞匯的縮寫就要去查什么意思，學習的效率就過于低下了，而且會讓學生更加感覺這門課很難學習，產(chǎn)生畏難情緒。

（2）本課程的教材選擇比較困難。通信網(wǎng)絡的交換技術發(fā)展十分迅速，新技術和新協(xié)議層出不窮，但教材更新速度慢，很難跟上技術的發(fā)展節(jié)奏；而且隨著交換技術研究的深入，原先書本中認為正確的結論，很可能已經(jīng)不再適用，或適用的條件發(fā)生了變化，如果仍然按照書本內容傳授，很容易造成誤導。

（3）現(xiàn)代交換技術課程的講授方法有待改進。現(xiàn)代交換技術的教材內容以文字描述、結構框圖和流程圖居多，讓學生動手動腦的計算題很少，上課的時候學生跟著老師一起把交換的過程以及其中涉及的各種設備的動作學了一遍，等課后再自己看的時候又很容易忘記其中的一些細節(jié)，需要看很多次才能理解和掌握。學生在學習過程中感覺事倍功半，投入多收獲少見效慢，從而失去對本課程的學習動力和興趣。提高學生對本課程的學習興趣，讓課堂內容在學生腦海中形成深刻的印象是十分重要的，如果只是根據(jù)教材章節(jié)按部就班地講解，課堂氣氛沉悶，很難吸引學生的注意，因此要想辦法改變這樣的情況。

3 教學方式探討

參考其他高校的教改研究成果[2-4]，并根據(jù)廣西大學計算機與電子信息學院學生的特點，通過對現(xiàn)代交換技術課程的教學的方式方法進行討論和研究，提出了一些改進措施，在實際的教學過程中取得了良好的效果。

（1）要轉變學生的思維模式，建立通信系統(tǒng)的知識結構。通過課題的授課、討論以及課后的習題練習，幫助學生在腦海里形成一個通信系統(tǒng)的架構，該架構由若干具體的功能模塊和設備組成，為了完成通信和交換，各個模塊設備要實現(xiàn)一定的功能，并且能與其他模塊設備進行交互，這些處理功能和交互功能就是該課程的學習重點和核心內容。

隨著通信技術的發(fā)展，通信網(wǎng)絡的種類非常多，如果不掌握學習技巧，學生很難掌握不同網(wǎng)絡的特點。不同的通信網(wǎng)絡其架構其實是類似的，都是由一些基本的功能模塊組成的，只是由于應用場景的差異造成對這些功能模塊的性能有不同的要求，網(wǎng)絡的結構也因為應用而出現(xiàn)差異。因此首先要讓學生建立起通信系統(tǒng)的基本架構，再在此基礎上，根據(jù)應用的需要去選擇不同的功能模塊來搭建通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡。

在實際的教學過程中，教師首先按照教材內容，詳細的講解和分析通信系統(tǒng)各功能模塊的組成、作用、性能參數(shù)以及實體模型，這需要任課教師引導學生重視通信系統(tǒng)的架構框圖，把框圖里的每個模塊的功能、作用以及相互間的交互關系講清楚，避免框圖簡略、直撲具體技術的授課方式。同時，理論講授與實驗課程相配合，讓學生盡快參與到系統(tǒng)實驗中，從理性和感性兩個方面去更加深入的理解所學到的知識。等學生把系統(tǒng)架構建立起來以后，再學習具體的網(wǎng)絡，可以把不同類型的網(wǎng)絡設備映射到系統(tǒng)架構中，通過這樣的功能映射，可以把不同網(wǎng)絡的相同之處抽象出來，根據(jù)不同的網(wǎng)絡特點聯(lián)想設備的不同之處，這樣就可以把零散的知識點和框圖凝聚成一條知識鏈。然后，啟發(fā)學生去對比和類比不同網(wǎng)絡應用需求，通過比較去理解和掌握不同網(wǎng)絡的技術特點和差異，更快的建立學習交換技術的思路和思維模式。

（2）要對教材進行嚴格的篩選。目前市面上的教材很多，有的偏重原理，有的偏重具體的技術應用，而且教材的質量也參差不齊，部分教材存在較多的錯漏問題。任課教師首先要對教材有一個大致的了解，并根據(jù)本校學生的特點和學科培養(yǎng)目標選擇合適的教材。教師選擇教材的原則是原理部分要盡可能的詳細，具體的技術部分則要盡量跟上技術發(fā)展的趨勢，同時教材內容有比較清晰的脈絡，前后章節(jié)的設置有一定的關聯(lián)性，避免章節(jié)的內容出現(xiàn)比較大的跳躍，前后脫節(jié)。在此基礎上，任課教師還要根據(jù)最新的技術發(fā)展成果和趨勢，更新教材中已經(jīng)落伍的內容，讓學生了解前沿技術的發(fā)展情況，避免誤導學生。比如早期教材中電子通信的最高速率通常為10Gbit/s，這在當時的技術條件下是正確的；隨著技術的發(fā)展，電子通信的最高速率已經(jīng)達到50Gbit/s左右，但很多教材仍然沿用早期的數(shù)據(jù)，沒有根據(jù)技術的發(fā)展更新內容。

（3）采用創(chuàng)新的教學手段和方法，活躍課堂氣氛，提升學生的學習積極性。學生都喜歡玩游戲，如果能在游戲中學習，學習的效果一定比枯燥的講授要好。因此，教師在教學過程中，嘗試在課堂上采用游戲的方式來傳授通信過程中的交換的流程，交換的流程是現(xiàn)代交換技術課程的核心內容。以移動通信的尋呼過程為例，首先，授課教師向學生傳授移動通信系統(tǒng)的結構、組成和尋呼過程；然后，請若干學生扮演移動交換過程中的核心設備，并分發(fā)尋呼過程所需的數(shù)據(jù)信息，包括用戶號碼、漫游號碼、用戶位置、賬戶余額等信息條；接著，讓學生演示整個移動呼叫-尋呼的過程，包括用戶撥號、信息采集、基站接入、移動交換中心處理、分發(fā)漫游號碼、基站尋呼等操作，現(xiàn)場演示整個過程，其他未參與游戲表演的同學則觀察、記錄演示過程中出現(xiàn)的問題，幫助參演的同學完成整個過程；最后，由授課老師對參與游戲和積極參與并提出問題的學生進行評價、總結和評分。通過這樣的真人表演，能讓學生更加深刻的掌握整個系統(tǒng)的工作過程，并且有效的提升了學生的課堂參與度，活躍了課堂氣氛，達到了教學目的。

此外，授課時還要注意循序漸進，避免填鴨式教學，一上來就介紹一大堆新的概念、新的名詞，避免造成學生的畏難情緒，保護他們的求知欲。

（4）對現(xiàn)代通信技術實驗課程進行優(yōu)化。實驗教學內容要根據(jù)理論課程的內容和交換技術的發(fā)展應用情況來制定，充分利用現(xiàn)有的軟、硬件條件，設計更開放、更靈活、更貼近實際應用的實驗課程。交換技術的基礎實驗能讓學生更好的理解交換的基本過程，因此，實驗課程中必須保留原有的交換技術基礎實驗。

由于交換技術發(fā)展迅速，市場上實驗設備和儀器更新?lián)Q代很快，但實驗課程經(jīng)費有限，硬件條件很難跟上技術的發(fā)展，所以就用軟件實驗來替代硬件實驗，即指導學生用軟件里的方程、公式建立硬件設備模型。在此基礎上，通過軟件設置不同的數(shù)據(jù)和應用場景來模擬硬件的不同響應，從而達到軟件實驗替代硬件實驗的教學目標。

在軟件替代硬件的過程中鍛煉了學生的建模能力，并且鍛煉學生的編程能力和動手能力，一箭雙雕。由于軟件實驗的難度較大，在實驗教學過程中，將學生分成若干個小組，每個小組的實驗內容、實驗目標以及具體的實施方案均由老師和學生共同討論制定；在軟件實驗實施過程中，小組要定期討論，總結進展，分析存在的問題；教師參與到小組討論當中并指導學生解決問題；最后，由教師負責收集軟件實驗數(shù)據(jù)和報告并對學生的表現(xiàn)作出評價。

這樣軟硬件結合的實驗課程充分體現(xiàn)了以學生為主體的教學思想，充分的調動了學生的學習的積極性，培養(yǎng)了學生的工程設計能力、分析能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力。

4 總結

本文針對現(xiàn)代交換技術教學中發(fā)現(xiàn)的問題，討論并提出了現(xiàn)代交換技術課程的改革方案，并進行了實踐探索，取得了良好的效果，特別是將真人表演游戲引入課堂教學后，課堂氣氛十分活躍，學生的學習主動性有了明顯的提高，教學的質量和效果得到明顯改善。

[1] 付悅.淺談現(xiàn)代交換技術與通信網(wǎng)[J].消費電子,2014(16): 114.

[2] 劉巧平,王建望.《現(xiàn)代交換技術》教學的探討[J].電子世界,2013(24):158.

[3] 羅國明,董民,喬廬峰,等.面向新型人才培養(yǎng)的《現(xiàn)代交換技術》課程教學改革研究[J].課程教育研究:新教師教學, 2014(1):13-14.

[4] 陳鳳斌.淺議高等教育中的游戲性因素[J].教師,2009(18): 18-19.

Discussion and practice on the teaching reform of modern switching technology

This paper discusses and summarizes the problems existing in the teaching process of the modern switching technology course. Focusing on these problems, this paper puts forward the reform measures in the course of teaching material selection, teaching content, teaching method and so on. These reform measures have been applied to the actual teaching process, and good teaching results have been achieved.

modern switching technology; teaching reform; game teaching

G423.07

A

1008-1151(2016)09-0085-02

2016-08-12

耿敏明（1981－），男，廣西柳州人，廣西大學計算機與電子信息學院講師，研究方向為光通信技術。