郭金翠，周群群

（中国地质大学机械与电子信息学院，湖北武汉430074）

程控交换原理实验教学模式研究

郭金翠，周群群

（中国地质大学机械与电子信息学院，湖北武汉430074）

文章根据程控交换原理课程实践性强的特点，结合本系通信实验室的实际情况，从实验教学目标、条件、内容、组织形式、考核方式及其评价等方面对程控交换原理实验教学模式作了一些探讨，阐述了程控交换原理实验教学模式。

程控交换原理；实验教学模式；实验教学

程控交换原理课程是我院面向电子信息专业本科生开设的专业选修课，教学内容主要讲授电话交换技术的基本原理、关键技术及通信网中完成交换所需的通信协议和信令系统。“程控交换原理”是一门实践性很强的课程。为提高学生运用所学理论知识能力、实际动手能力、分析解决问题能力、创新意识和团队合作能力，在实际通信设备上开设实验，使学生灵活、直观、方便地进行覆盖各知识点的实验。实验系统交互性强，实用性强，能够做到实时动态检错。

1　程控交换原理实验教学目标

程控交换原理实验教学目标是巩固专业理论知识；加强理论知识的综合运用；在实践教学中提高学生理论联系实际、独立分析与解决问题的能力；培养学生的创新意识与团队合作精神；培养工程技术能力。使实践教学既起到服务理论课教学的作用，又独立于理论教学，具有提高学生的知识综合运用能力、实际动手能力、工程实践能力的作用，将理论知识和实际紧密结合，为专业学习打下扎实的基础。

2　实验教学条件

实验教学是理论知识的应用和在实验中验证理论知识更好地理解掌握理论知识的过程。实验教学可以巩固理论教学内容、培养学生运用理论知识的能力和独立思考的能力。［1］实验教学与理论教学相互渗透、有机结合，提高学生主动学习能力、自主实践能力。［2］

国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）［3］中提及“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”，而实验教学是人才培养的重要实践教学环节，在实验教学中可以提高学生的学习能力、实践能力、创新合作能力，培养学生专业技能，克服浮躁情绪，学会做人做事，促进学生主动适应社会。［4］近年来我校不断改善实验教学条件，紧跟专业发展需求，特别是我院通过2011年和2013年分别执行“机电基础实验教学设备购置”、“电子信息技术教学设备购置”和“机电实验教学与实训平台设备购置”等修购专项项目，购置新增了相当数量的实践教学设备和仪器。本通信工程系先后建立了两个通信实验平台，一是通信系统实验平台，包括华为公司的程控交换设备、SDH传输设备、接入网设备、数据通信设备；二是3G通信系统实验平台，包括中兴公司的3G通信系统设备、讯方公司的电信业务平台。其中3G通信系统核心电路域采用了NGN架构，为程控交换原理实验教学提供了软交换实验环境。

3　实验教学内容

根据程控交换原理实验教学目标，为了加深学生对程控交换原理、概念、通信协议的理解，对电话通信网络组成、呼叫处理过程以及网络提供的服务的感性认识，锻炼学生实际动手能力、知识运用能力，使学生具备通信行业基本操作技能，了解通信网发展动态，充分利用本系通信实验室平台，开设如下实验教学内容。

3.1基本实验

1）电话交换设备硬件系统感性认知。以华为C&C08交换设备为例从交换设备硬件组成及其功能等方面增加对电话交换设备的感性认识，将理论和实际联系起来。

2）电话交换机硬件配置。通过硬件数据的配置，对电话交换设备硬件结构、各组成部分的功能及其相互间的通信有较全面的了解，增加对电话交换设备的感性认识。

3）本局用户基本呼叫实现。通过本局用户数据的配置实现本局用户之间的电话呼叫，对电话交换、电话呼叫过程、电话呼叫处理的基本概念有更进一步的理解和掌握，了解电信运营商为用户开通电话呼叫的运作流程。并能利用维护软件进行电路状态查询、电话呼叫接续状态跟踪，了解交换机运行情况，能进行一些简单的故障分析。

4）用户新业务的实现。通过此实验教学，了解电话通信网络给用户提供的新业务功能，体验这些新业务给用户带来的方便，使实验教学内容贴近生活。

5）软交换体系架构和设备感性认知。以中兴3G系统为例从软交换分层结构、媒体网关、媒体网关控制器、物理接口等方面增加对软交换设备的感性认识，理论联系实际。

3.2综合性实验

1）电话网出局呼叫的实现。通过出局自环呼叫的实现，使学生了解出局呼叫处理过程，两交换节点之间互通的物理接口、物理连线以及互通相对应的数据，具有通信行业基本操作技能。

2）PSTN与3G移动网互通的实现。通过两局对接数据的规划、数据设置、物理连接实现固定用户和移动用户之间的通信。通过此实验教学，使学生了解网络之间互联互通的硬件以及软件数据规划有关问题，提高通信行业操作技能。

3）计费数据设置。学生自己设计计费信息，如计费方法、话单类型、费率、话费折扣等。通过此实验教学，使学生了解电话网计费原理、计费数据的处理、话单形成。

3.3提高性实验

1）故障分析处理。教师模拟一些故障，学生通过故障现象，利用NO.7信令消息的分析、软交换协议消息分析，分析故障可能的原因，排除解决故障。通过此实验教学，使学生对通信网络相关协议功能结构、信令消息结构和作用深入理解和掌握。培养学生独立思考、综合运用理论知识分析和解决实际问题的能力。

2）通信网组网。该实验利用本系通信实验室各实验设备组建小型通信网络以实现语音和数据通信。通过此实验教学，使学生了解通信网络的组成、通信网各节点之间的关系、网络拓扑结构、物理接口及接口协议，将通信工程专业的各专业课程内容融会贯通，有机结合，对本专业有更全面的认识。

3）电信增值业务开发。本系电信业务开发实验平台提供了开发源代码，为电信增值业务开发实验提供了必要的基础条件，为学生开展创新实验营造了良好的条件，学生在此实验平台上可以开发增值业务，如虚拟呼叫中心、统一消息、统一支付、800免费电话、预付费电话卡业务、彩铃业务等，还可以发挥学生的想像力，开发一些新型的增值业务，实现自己的设计。

4）NGN架构组网。该实验借助实验室3G系统，将本系两个通信实验室各设备搭建NGN四层架构网络。通过此实验教学，使学生了解下一代网络体系架构、各层物理设备、接口及其接口协议，理解软交换的核心思想、电路交换和软交换的本质区别，了解通信网络发展动态。

4　实验教学方法

实验内容制定好了，但是能否达到预期的实验效果是与实验教学的方法紧密相关的。实验教学方法是实验教学中的重要环节之一。实验教学中可以采用以下实验教学方法。

4.1多媒体教学

根据实验教材制作电子教案，在实验指导过程中利用可视化的音影材料供学生参考学习，加强教学效果。

4.2实物教学

在理论知识讲解后再对照实际物理设备进行讲解，讲解实物时又与理论课对比，增加学生的感性认识，加深理论知识的理解。对于难以理解掌握的知识点用实物照片对照原理图讲解，如讲解华为交换设备中的配线内容时，将实物照片和线号分配图对照讲解，达到了良好的效果。

4.3集中讲解和个别指导相结合教学

学生理解能力不同，理解掌握知识点就不同，在实验教学过程中根据这种情况集中讲解后再个别指导，根据个别指导的共性问题再次集中讲解，使学生更好地掌握实验内容，从而提高实验教学效果。

4.4分阶段讲授教学

根据实验内容采取循序渐进，分阶段讲解。如基本实验中，先介绍电话交换机的硬件结构，在学生对硬件设备有感性认识，掌握了硬件基本组成之后，再讲解软件上如何配置硬件，使学生对实验内容有清晰的思路，明白做什么，从易到难，从简单到复杂。

4.5启发式教学

实验教学中如果教师一味给学生讲理论知识、重复理论课内容，则一使学生产生疲劳感，二易使学生失去预习实验的积极性。在实验教学中可以采用学生为主体教师引导、启发式教学。教师在讲解实验时时间不宜过长，着重强调操作要点，阐明容易模糊不清的概念，有针对性、启发式地提出实验相关的问题，把时间留给学生自己去实践且验证教师提出的问题。在学生不能完全做出正确回答时，教师给以引导，让学生积极主动思考，激发学生的学习积极性，培养学生学会分析问题、解决问题的能力。

5　实验教学组织形式

5.1分层次教学

随着大学扩招和办学规模的不断扩大，教育从精英教育转变为大众教育，学生基础参差不齐，教学重点很难兼顾。分层次教学是“着眼于学生的可持续性的、良好的发展”的教育观念指导下的一种教学实施策略，承认学生之间的差异，因材施教，为培养多类型、多层次的人才打基础而采取的必要措施。这就要求我们必须尊重学生的个性差异，从实际出发，因材施教，对于不同层次的学生来说学习内容主体应该是不同的，因此，实施分层次、分类别教学，为不同层次的学生提供不同实验内容，即对基础差的学生要求完成基本实验内容，对基础好、接受能力强的学生提供综合性、提高性的实验内容，这样使不同层次的学生都能获得实验成功的体验，使学生有成就感，增强学生的自信心，激发学生自主学习的热情，改善教师和学生之间的交流、合作关系。［5］

5.2分小组合作教学

学生从校园走向社会，在所从事的工作中是需要与他人合作完成任务的，实验教学是培养学生合作精神的重要环节之一。因此，在实验教学中，采取每位学生独立完成各实验内容后再进行组合的方法。分几个小组，每个小组抽取一个演讲实验题目，小组成员根据实验题目讨论、总结实验内容相关的原理、实验过程中出现的问题、分析解决问题的思路和方法，然后汇总完成PPT演讲报告，最后各组选派代表给全体同学进行演讲，并预留同学们提问、解答时间。教师再针对各代表的演讲情况，做出总结性讲评。在学生与教师之间的交流中、学生独立的学习探究中、学生相互之间的合作中，更好地掌握专业理论知识，逐步培养学生的耐心、团队精神和协作能力以及演讲能力，使他们具有良好的团队合作精神，更好地适应社会。

6　程控交换原理实验教学考核方式与评价结构比例

在程控交换原理实验教学中，除进行实验结果的考核外，更要注重实验过程的考核。［6］实验过程考核包括：学习态度，实验原理和概念的掌握，动手能力，理论知识运用能力，团队合作，出勤率等。在实验过程中，教师对每位学生独立完成的各实验内容的结果进行验收，验收过程中针对实验内容提出相关原理问题，根据学生的回答情况考核其对实验原理和概念的掌握情况、理论知识运用的能力，平时教师注意观察学生在实验过程中是否认真进行实验、独立思考，并做好出勤率等情况的记录，要求学生做好实验日志，小组分配后教师对小组成员参与讨论、合作情况进行记录，实时对学生的实验操作和独立思考等方面做出定量或定性的评定。加强对学生实验过程的考核，就是培养学生认真做事、独立思考、耐心仔细、克服浮躁的工作作风，激励学生达到实验教学目标要求。要求学生按照论文格式撰写实验报告，以此培养学生的归纳总结能力、书面表达能力、论文写作能力，为以后的实践工作打下良好基础。

考核方式：实际操作考核。考核评价结构比例：实验报告30%+平时50%+小组演讲10%+实验日志10%。

［1］王丽梅.基于创新性应用型人才培养的实验教学模式研究与实践［J］.高分子通报，2014（7）：120-122.

［2］陆源，厉旭云，叶治国等.自主学习、自主实验、自主创新教学的研究［J］.实验技术与管理，2012（6）：11-16.

［3］中共中央，国务院.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）［EB/OL］.http：//www.moe.edu.cn/public files/business/htm lfiles/moe/moe_838/201008/93704.html，2010-7-29.

［4］厉旭云，梅汝焕，王梦令，富丽琴，陆源.对高校实验教学在人才能力素质培养中的作用的剖析［J］.实验技术与管理，2014（5）：32-37.

［5］郑家茂，熊宏齐.开放·创新：实验教学新模式［M］.北京：高等教育出版社，2012.

［6］吴庆云.浅析如何提高大学生科研创新能力［J］.教育教学论坛，2012（11）：12-13.

Research on experim ent teachingmode of Programme-controlled Sw itching Princip le

GUO Jin-cui，ZHOU Qun-qun
（Schoolofmechanicaland electronic information，China University ofGeosciences，Wuhan，Hubei，China430074）

This paper illustrates the experiment teaching mode of the course Programme-controlled Switching Principle with thorough discussion on objectives，laboratory resources，project content，organizational form，assessmentmethod and evaluation.The discussion is based on the practical advantage of the course，which also takes into account of the resources and standards of the communication system laboratoryof the department.

programme-controlled switching princip le；experiment teachingmode；experiment teaching

10.3969/j.issn.2095-7661.2016.03.035】

TN915.05

A

2095-7661（2016）03-0117-03

2016-07-01

郭金翠（1964-），女，湖北武汉人，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院副教授，硕士，研究方向：通信系统设计。