鄭州輕工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院　袁俊嶺

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現(xiàn)代交換技術(shù)課程講授方法研究

鄭州輕工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院袁俊嶺

【摘要】現(xiàn)代交換技術(shù)是通信相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，其中涉及到大量的現(xiàn)代交換技術(shù)概念，目前的教材一般采用分章逐個(gè)介紹的形式，老師也普遍按照教材編排順序進(jìn)行授課，但該方法很難使學(xué)生對(duì)現(xiàn)代交換技術(shù)做到系統(tǒng)掌握。本文針對(duì)這一問(wèn)題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)教學(xué)方案。實(shí)踐教學(xué)表明，該改進(jìn)的教學(xué)方案可以使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容做到系統(tǒng)學(xué)習(xí)和輕松掌握。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代交換技術(shù)；講授方法；教學(xué)實(shí)踐

河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目計(jì)劃（15A510015）；鄭州輕工業(yè)學(xué)院博士基金項(xiàng)目（2013BSJJ048）支持。

《現(xiàn)代交換技術(shù)》是通信相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，該課程主要介紹了通信技術(shù)發(fā)展過(guò)程中所產(chǎn)生的一些交換技術(shù)及其一般工作原理。該課程涉及的交換技術(shù)種類(lèi)非常多，有已經(jīng)淘汰的幀中繼、令牌環(huán)等技術(shù)，也有非常經(jīng)典并在使用中的程控交換、分組交換等技術(shù)，還有一些剛剛投入使用或者即將投入使用的軟交換、IP交換等技術(shù)。學(xué)好該課程，對(duì)學(xué)習(xí)后續(xù)課程有很大的幫助，對(duì)以后的工作和科研起著重要的支撐和推動(dòng)作用。由于該課程的涉及的應(yīng)用場(chǎng)景非常廣，其中包含的基本概念和基本原理非常多，目前的教學(xué)過(guò)程中一般采用逐個(gè)突破的方法。這種教學(xué)方法容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中越學(xué)越亂，前后失據(jù)，難以掌握所有的概念和原理。本文將分析《現(xiàn)代交換技術(shù)》課程授課中存在的問(wèn)題，針對(duì)每個(gè)問(wèn)題分析其原因，并給出相應(yīng)的改進(jìn)措施。最后介紹這些改進(jìn)措施在實(shí)踐教學(xué)中所收到的效果。

1　當(dāng)前授課方法中存在的主要問(wèn)題

通信領(lǐng)域中的交換技術(shù)種類(lèi)繁多，大多數(shù)《現(xiàn)代交換技術(shù)》教材都采用分章介紹的方式，即每章介紹一種或者一類(lèi)交換技術(shù)。教師在講課時(shí)，一般也會(huì)按照教材的編排順序?qū)Ω鞣N交換技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)講解。此種方法可以對(duì)現(xiàn)存的交換技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)介紹，使學(xué)生深入了解各種交換技術(shù)的細(xì)節(jié)。但是，這種講授方法也存在著一些問(wèn)題。

1.1教學(xué)內(nèi)容過(guò)于分散，缺乏系統(tǒng)性

《現(xiàn)代交換技術(shù)》課程主要介紹通信領(lǐng)域中經(jīng)典的或正在使用的交換技術(shù)。由于通信的子領(lǐng)域非常多，相應(yīng)的交換技術(shù)也非常多。目前的教材通常會(huì)把現(xiàn)有的交換技術(shù)分章進(jìn)行介紹，每一章介紹一種交換技術(shù)。老師在講授課程時(shí)，會(huì)按照教材的編排進(jìn)行。這就使得各種交換技術(shù)之間的關(guān)系被割裂，學(xué)生無(wú)法系統(tǒng)地了解不同交換技術(shù)之間的關(guān)系。

1.2基本概念太多，容易混淆

現(xiàn)代交換技術(shù)中存在著各種各樣的交換技術(shù)概念，每一種交換技術(shù)都有自己的特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生學(xué)得快也忘得快，整個(gè)課程學(xué)習(xí)完之后還是一團(tuán)糟。學(xué)生反映，基本概念太多，不同交換技術(shù)的特點(diǎn)都記亂了。

1.3專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，缺乏形象性

交換技術(shù)中所使用的都是一些通信方面的專(zhuān)業(yè)詞匯，所介紹的內(nèi)容也是通信中看不見(jiàn)摸不著東西，學(xué)生無(wú)法形成形象的認(rèn)識(shí)，影響學(xué)生對(duì)原理的深入了解。

1.4教材內(nèi)容更新緩慢，無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展

通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，目前的現(xiàn)代交換技術(shù)教材一般都是幾年前編寫(xiě)的，所介紹的內(nèi)容無(wú)法反映交換技術(shù)發(fā)展的最新情況，影響了學(xué)生對(duì)新技術(shù)的了解。

2　解決相應(yīng)問(wèn)題的改進(jìn)的講授方法

針對(duì)當(dāng)前教學(xué)方法中存在的不同問(wèn)題，給出如下相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方法。

2.1結(jié)合分類(lèi)關(guān)系圖，對(duì)各種交換技術(shù)的基本原理進(jìn)行反復(fù)講解

現(xiàn)代交換技術(shù)的種類(lèi)雖然繁多，但它們之間存在著比較清晰的分類(lèi)關(guān)系。目前，一些教材中也給出了交換技術(shù)的分類(lèi)方法，但一般只出現(xiàn)在課程的緒論部分或者第一章中。此時(shí)，學(xué)生對(duì)相關(guān)名詞和概念還非常陌生，無(wú)法真正體會(huì)到分類(lèi)的思路和依據(jù)。而由于教材編排的限制，也不可能把分類(lèi)方法在每一章都介紹一遍。本文提出一種強(qiáng)調(diào)交換技術(shù)分類(lèi)的教學(xué)方法。該方法要求任課教師將交換技術(shù)之間的分類(lèi)關(guān)系畫(huà)成一個(gè)圖，在學(xué)習(xí)每種交換技術(shù)之前，都對(duì)照分類(lèi)關(guān)系圖對(duì)每種交換技術(shù)的基本工作原理進(jìn)行介紹，并點(diǎn)明當(dāng)前所學(xué)交換技術(shù)在分類(lèi)關(guān)系圖中的位置。這種教學(xué)方法會(huì)對(duì)各種交換技術(shù)的基本原理進(jìn)行反復(fù)講解。對(duì)于還沒(méi)學(xué)習(xí)的交換技術(shù)，該過(guò)程可以起到多次預(yù)習(xí)的作用，使得其工作原理深入學(xué)生心中，并且會(huì)對(duì)該技術(shù)的細(xì)節(jié)產(chǎn)生一定的期待；對(duì)于已學(xué)過(guò)的交換技術(shù)，該過(guò)程可以獲得多次復(fù)習(xí)的效果，使得學(xué)生能夠更加深刻地理解這些技術(shù)的原理和細(xì)節(jié)。另外，通過(guò)對(duì)分類(lèi)關(guān)系圖的反復(fù)講解，還可以使學(xué)生對(duì)課程的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。

2.2從已有技術(shù)的局限性出發(fā)，引出新的交換技術(shù)

本課程中的交換技術(shù)的概念非常多，每種交換技術(shù)又有各自的工作原理和操作細(xì)節(jié)。如果按照教材的編排，逐個(gè)技術(shù)地介紹其工作原理和操作細(xì)節(jié)，會(huì)使學(xué)生迷失在技術(shù)細(xì)節(jié)當(dāng)中，會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)枯燥無(wú)味，進(jìn)而影響學(xué)生對(duì)整個(gè)課程的學(xué)習(xí)積極性。事實(shí)上，大部分交換技術(shù)之間存在著聯(lián)系，有些技術(shù)就是在原來(lái)技術(shù)的基礎(chǔ)之上改進(jìn)而得來(lái)的。在教學(xué)過(guò)程中，如果能夠從交換技術(shù)演進(jìn)的角度出發(fā)，首先講解“一種技術(shù)在應(yīng)用于一種場(chǎng)景中時(shí)的局限性”，然后讓學(xué)生思考“如何改進(jìn)該技術(shù)就可以克服這些局限性”，進(jìn)而引出接下來(lái)要介紹的另一種交換技術(shù)，這將會(huì)大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這種方法還可以讓學(xué)生深刻體會(huì)相似技術(shù)之間的核心差別，能夠讓學(xué)生全面了解不同技術(shù)的不同應(yīng)用場(chǎng)景。另外，這種方法還可以激發(fā)學(xué)生的想象力，在眾多學(xué)生思想火花碰撞之下，或許會(huì)提出更加完善的交換技術(shù)來(lái)，為現(xiàn)代交換技術(shù)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

2.3使用常見(jiàn)的易于理解的事物，對(duì)交換技術(shù)進(jìn)行類(lèi)比講解

現(xiàn)代交換技術(shù)中一些術(shù)語(yǔ)比較抽象，交換過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸和處理過(guò)程也是看不見(jiàn)摸不著的。為了保證內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性，在教材編寫(xiě)過(guò)程中又無(wú)法使用不太規(guī)范的語(yǔ)言對(duì)交換過(guò)程進(jìn)行描述。這給學(xué)生學(xué)習(xí)和理解數(shù)據(jù)交換過(guò)程帶來(lái)一定的困難。在教學(xué)過(guò)程中，如果使用生活中常見(jiàn)的場(chǎng)景和事物進(jìn)行類(lèi)比，可以使學(xué)生對(duì)交換過(guò)程中數(shù)據(jù)的處理和傳輸過(guò)程產(chǎn)生直觀的印象，起到事半功倍的效果。比如，在講解數(shù)據(jù)報(bào)交換與虛電路交換的區(qū)別時(shí)，可以利用交通系統(tǒng)中的車(chē)輛進(jìn)行類(lèi)比?，F(xiàn)有一批車(chē)輛需要從一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)到另一個(gè)站點(diǎn)。在數(shù)據(jù)報(bào)交換中，不同車(chē)輛各自為政，每輛車(chē)每到一個(gè)中間站點(diǎn)，站點(diǎn)管理員需要讀取車(chē)輛信息，為它計(jì)算下一步該去往哪個(gè)站點(diǎn)；在虛電路方式中，車(chē)輛組成一個(gè)車(chē)隊(duì)，先派遣一臺(tái)聯(lián)絡(luò)車(chē)尋找一條通往目的站點(diǎn)的路徑，車(chē)隊(duì)中的其它車(chē)輛無(wú)論何時(shí)出發(fā)，都沿著聯(lián)絡(luò)車(chē)尋找到的路徑到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。由于道路和車(chē)輛都是學(xué)生熟悉的事物，在理解其工作方式時(shí)就容易形成更加直觀的印象；再將道路和車(chē)輛換成路由和數(shù)據(jù)分組，就可以更加容易地理解相應(yīng)交換技術(shù)的工作原理。

2.4結(jié)合科技發(fā)展前沿，補(bǔ)充介紹新出現(xiàn)的交換技術(shù)

隨著光通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等的快速發(fā)展，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的新的交換技術(shù)也層出不窮。然而教材的編寫(xiě)是有一定周期的，教材內(nèi)容的更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上新技術(shù)的發(fā)展速度。另外，教材中一般只講授非常成熟且已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的交換技術(shù)，對(duì)于正在完善中的技術(shù)一般不做介紹。由于這些原因，在現(xiàn)有的現(xiàn)代交換技術(shù)教材中，或者根本不涉及新型的交換技術(shù)，或者只是對(duì)新技術(shù)的名稱(chēng)一帶而過(guò)，而不涉及其工作原理。本人多年來(lái)一直從事光網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的交換技術(shù)方面的研究，對(duì)新型交換技術(shù)有著比較廣泛的了解。故此，在講課過(guò)程中，本人對(duì)光網(wǎng)絡(luò)中的一些新技術(shù)如光突發(fā)交換、光流交換、光分組交換等的基本工作原理進(jìn)行介紹，使學(xué)生對(duì)骨干網(wǎng)中的新型交換技術(shù)有了比較全面的了解，為學(xué)生在以后的工作和研究打下了一定的基礎(chǔ)。

3　教學(xué)實(shí)踐結(jié)果

為了驗(yàn)證上述幾項(xiàng)講授方法的效果，本人其應(yīng)用于本校2011級(jí)和2012級(jí)通信工程專(zhuān)業(yè)《現(xiàn)代交換技術(shù)》課程的實(shí)踐教學(xué)中。在課程的最后一節(jié)課中隨機(jī)抽取了十名同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)，所有同學(xué)都可以畫(huà)出交換技術(shù)的分類(lèi)關(guān)系圖；八名同學(xué)可以說(shuō)出所有交換技術(shù)的基本工作原理以及相似交換技術(shù)之間的區(qū)別，兩名同學(xué)可以說(shuō)出部分交換技術(shù)的工作原理；對(duì)于光網(wǎng)絡(luò)中的新型交換技術(shù)，大部分同學(xué)能夠答出幾種技術(shù)的名稱(chēng)并說(shuō)出其大致工作原理?？梢钥闯?，通過(guò)幾種講授方法的應(yīng)用，本課程的主題內(nèi)容已經(jīng)深入學(xué)生的心中，這說(shuō)明該講授方法是切實(shí)有效的。

參考文獻(xiàn)

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袁俊嶺（1980—），男，河南鄭州人，鄭州輕工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院講師，主要研究方向：光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

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