“五位一体”的《现代交换技术》课程建设与教学实践
罗国明，朱磊，乔庐峰，陈庆华
（陆军工程大学 通信工程学院，江苏 南京）
摘 要： 为适应我校新型人才培养方案的建设需要，根据《现代交换技术》课程的定位与特点，通过多年的建设和实践构建了一套系统科学的教学内容体系；开发了一部历史积淀深厚、教学功能突出、军内外具有较高知名度的精品教材；提出了一种基于问题驱动的立体化教学方法；通过实施“新老组队、示范带动、跟踪评价”机制，培养了一支高素质的教学团队；提出了一套行之有效的考核评价制度。在此基础上使教学活动始终体现精英教育、素质教育和创新教育思想，进一步提高了人才培养质量，取得了丰硕的建设成果，具有较好的推广和应用价值。
关键词： 现代交换技术；教学体系；教学模式；教学团队；考核评价
《现代交换技术》是我校指挥生长干部学历教育本科信息与通信工程专业开设的一门专业核心课程。课程内涵丰富、应用广泛，理论与实际结合紧密，是构建学员通信网工程背景和组网控制理论的重要课程。近年来，随着军事和民用通信网络技术的发展，现代交换技术发生了深刻而复杂的变化，急需对该课程进行适应性改革和建设，以适应信息化条件下联合作战对具有通信网工程背景的军事通信人才的培养要求。2006年以来，我们根据人才培养方案对该课程的目标定位，通过8年的建设和教学实践取得了明显成效，同时也总结出具有借鉴意义的“五位一体”的建设思想。所谓“五位一体”是指从五个方面对该课程进行教学改革和实践探索，并始终体现我校倡导的“精英教育、素质教育和创新教育思想”。“五位”具体体现为构建一套系统科学的教学内容体系，打造一部军内外具有较高知名度的精品教材，探索一套基于问题引导的立体化教学法，培养一支高素质的教学团队，建立一套科学合理的考核评价体系。
一 通过教学内容的重组优化和教材建设，构建适合创新能力培养的教学体系
近年来，军事和民用通信网技术发展十分迅速，原有教学内容和知识结构难以适应技术发展和创新人才的培养要求，按照该课程目标定位要求，结合技术产生和发展历程，我们基于“注重基本理论、面向工程应用、适应技术发展”的理念对《现代交换技术》课程的教学内容进行了重组和优化，构建了如图1所示的教学内容和知识结构。
图1 《现代交换技术》课程教学内容体系结构
图2 教材开发与修订过程
教学内容设计以军事和民用通信网为应用背景，以信令和协议为纽带，以信息传递控制过程为主线，揭示各类交换技术的基本概念和基本原理；注重把握基本概念的理解和重要概念间的联系，以建立交换系统和交换式通信网的整体概念；通过典型范例分析，加深理解交换与传输、交换与路由、交换与网络的关系；注重培养全程全网的思维意识和从组网角度组织运用通信系统的能力。通过对各类交换技术的理解和对比分析，使学员对通信网的认识由点、线、面的平面视图，进一步升华到分层的立体视图。同时，充实具有军事特色的教学内容，利用交换技术理论和方法分析探讨军事通信网的控制和应用问题。课程内容实现了理论与实际的结合，系统性与科学性的结合，学员认知与工程素养的结合；适应人才培养对知识、能力和创新能力培养的要求，取得了良好的教学效果。同时，我们通过教学实践不断进行优化，形成了全新的课程标准。经校外同行专家鉴定，认为本课程体系新、内容精、教学方法先进、评价手段科学合理，课程建设水平总体处于国内先进。
为适应通信网技术的发展和新型人才培养方案对优化课程体系、更新教学内容的要求，我们在总结多年教学和科研工作的基础上，基于原有教材和多年课程讲义于2006年重新编写了《现代交换原理与技术》教材，并由电子工业出版社出版。教材编著和修订融入了先进的教育思想，具体体现在教材体系设计和内容的安排上，按照教育认知规律展开各章节内容，并在各章的小结中进一步阐明本章内容的编撰思路，做到了启发思维、诱导探索，学以致用的效果。教材建设过程如图2所示。自2006年第一版出版以来，经过两次修订，10次印刷，共发行3万余册。先后被东南大学、北京大学深圳研究生院、南京邮电大学、天津工业大学、浙江理工大学、华中理工大学、湖南师范大学等60余所重点和普通高校相关专业选用，使用效果良好，获得了各大学任课教师和学生的广泛好评。有力地推动了通信网与交换领域的教学改革，在国内产生了重要影响，是国内通信网交换技术领域本科教学的代表性教材之一。我校通信、电子、系统、网络工程等相关课程2500多名学员使用了该教材。通过该教材的建设，为教学改革和教学实施创造了良好的条件，也为学员运用交换理论知识和系统思维方法，分析、解决实际问题以及创新能力的培养奠定了坚实的基础。
二 探索改革教学模式与方法，提高教学质量和学员的创新能力
针对本课程基本理论抽象、系统性强、技术发展动态时变，学员难以建立整体概念和全程全网的思维方法，从而导致“难教难学”的问题，我们在教学中采用启发式、案例式和问题驱动等多种方法，充分发挥学员的主体作用，激发学员的热情和潜能，培养学员的想象力和创新能力。通过教改课程、小班教学和优质课程建设，我们探索并实践了基于“建构主义”教学观的“问题驱动式教学法”，并取得了较好的教学效果。通过实践总结，我们将问题驱动式教学法归纳成“创设情境，提出问题；探索研究，分析问题；讨论交流，解决问题；总结评价，拓展提高”四个环节，并形成教法规范，在通信网与交换类课程中进行推广应用。在教法实践中，我们认为情境的创设是十分关键的，情境及由此产生的问题必须真实可信，而且能够引人入胜，才能起到点燃激情、激发创新和培养兴趣的作用。为此，教学团队开发设计了近20个情境或案例，并将主要知识点和重难点问题融入到情境中，较好地解决了教法实施的条件问题。
为了提高课堂教学效果和学员的参与热情，我们探索并提出了注重过程考核的综合评价体系。将课前、课后、课内、课外学员的学习过程和效果作为考核指标，体现评价因子多元化和综合性，实现评价重心的转移。其目的是评价结果既要能反映课程原则和教学目的，又要能激励和促进学员的主观能动性。
吴文表示：在中国伟大的改革开放历史进程中，私营经济已经初步完成了协助公有经济实现跨越式发展的重大阶段性历史重任。下一步，私营经济不宜继续盲目扩大，一种全新形态、更加集中、更加团结、更加规模化的公私混合制经济，将可能在社会主义市场经济社会的新发展中，呈现越来越大的比重。
图3 基于问题驱动的立体化教学法层次结构
依托该教学模式与方法，多批学员在开放性实验、毕业设计和各类科技竞赛中获奖，其中课题组教员参与指导的学员中有23人次毕业设计成绩取得优秀，6人次获学员创新基金资助项目、4人次在“卓越杯”科技创新竞赛中获得一、二等奖。在研究和探索教学理论和方法的同时，我们在《教育探索与教学研究》等核心刊物发表教改研究论文8篇，得到了同行的认可。通过创新教学设计和教学方法，进一步提高了教学质量和学员的创新能力。
“基于问题驱动的立体化教学法”不但能满足大多数学员的求知欲望和课程教学目标，同时，也考虑了学员个体特别是优秀学员的发展需要。同时，“引、探、用”的立体化教学法突破了课堂教学的局限，扩展了研究和应用空间，从而提升了课程教学体系的整体价值。
多年来，“五位一体的《现代交换技术》课程建设与教学实践”项目边建设、边探索、边实践、边应用、边提高。在我校通信工程合训与非合训本科教学中进行实践和应用，取得了良好的效果。
乳酸菌进入人体后需要耐受人体的肠道环境才能存活并发挥其益生作用，因此，对于具有乳酸菌而言，不可避免地需要经受胃部消化液——胃酸的考验，因此乳酸菌菌株的耐酸性对于其自身而言非常重要。为考察所筛选菌株的耐酸性，本研究将分离获得的4株乳酸菌进行耐酸性试验。在无菌条件下，用接种针挑取分离菌株的菌落于澄清的pH 2.0的MRS液体培养基中，30 ℃静置培养24 h。检测结果表明，4株乳酸菌各自具有一定的耐酸性，但仍存在较大差异。Y1、Y4、Q6和Q12的成活率分别是21.5%，19.1%，26.5%，44.2%。Q12菌株耐酸性最强，具有应用的潜力。
三 建立教学团队能力培养机制，促进科研能力向教学能力的转化
为此，我们建立了多元化的考核指标和权重分配，将课程评价指标设置为理论考试+实验考试+课堂表现+课后作业+专题论文等五个方面。其中理论与实验考试成绩占70%，课堂表现占10%，课后作业占10%，专题论文占10%。为了增强评价体系的客观性和公平性，我们先后建立了试题库和试卷库，并实现了教考分离制度。我们将这种评价制度先后在10余个班次进行了试点运用，收到了较好的效果。最大的变化是学员课堂的参与意识提高了，课堂气氛活跃了；学员课后作业和探究问题的积极性提高了，进一步激发和促进了学员的创新能力。实践证明，考核评价制度有效地促进了学员的学习热情和探究精神;实现了学员知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的全面发展。
在中、青年教员教学能力的培养过程中，我们一方面通过新老搭配组队，对青年教员的教学方法和教学设计进行指导，互帮互助，夯实教学能力基础，另一方面通过老教员跟班听课，针对授课中出现的问题进行针对性指导，并为青年教员示范如何有效地将工程案例和科研课题转化为授课内容，提高科研能力转化为教学能力的效果；同时，组建评价指导小组，采取随堂听课，课后专题讨论等方式，对评价对象的授课情况在教研组内进行评议和鼓励，促进青年教员授课能力的逐步提高。通过实施上述培养机制，提升了科研能力向教学能力转化的效果，青年教员的教学能力和水平得到稳步提升，确保了课程教学质量的提高。
“文化的征服是最彻底的征服，文化的屈从是最彻底的屈从。”[3]西方国家不费一颗子弹，就能在他国掀起轩然大波，甚至导致政权更迭，美国承认耶路撒冷为以色列首都，巴以重燃战火，国际局势动荡不安，这正是文化殖民效用的结果。今天，西方一些国家推行的文化殖民，正在以更加隐蔽的形式向全球扩张，发展中国家对此必须提高警惕。推进新时代孝廉文化传承与创新，让中国精神、中国价值、中国力量走向世界，提升国家文化软实力，正当其时，十分必要。英国智库成员马丁·雅克在他书中写到：“中国的复兴不可逆转，作为唯一一个没断层的中华民族，其独特的历史文化是西方无法模仿和学习的。”[4]
德国垃圾管理方面的政策法规可追溯至20世纪70年代初期。当时建设标准不一的垃圾堆放场和垃圾填埋场遍布整个国家，虽然绝大多数在郊外，但是随着这些垃圾堆放场对地下水资源的危害被逐步证实，政府开始重新考虑当时立法的可行性。
四 建立并实施考核综合评价体系，增强学员学习的主观能动性
为适应学员知识体系建构和能力发展需要，我们结合本课程实际将“问题驱动式教学法”进行拓展，形成了如图3所示的立体化教学法，形成了“引”、“探”、“用”三个层次的递进式教学实施方案。“引”是启发新知，“探”是深化所学，“用”是利用所学指导实践，最后再将实践中的问题和成果作为新知，开始下一轮探索。显而易见，立体化的教学法遵循学习认知和实践的规律，且层层深入、循序渐进，符合教育认知规律。
多年来，我们坚持教学、科研与工程实践相结合，使教学团队的教、研水平不断提升，取得了明显的成效。在教学团队中，4人次获军队院校育才银奖，6人次获院校教学成果奖，2人次获校优秀教师，2人次获军科一等奖，2人次获省科技进步二等奖，10人次获军科三等奖，3人次获原总参通信部“三精”工程精品教材优秀奖，6人次获得学院本科毕业设计优秀指导奖，4人次获大学卓越杯科技创新优秀作品指导奖。近年来，课程组成员出版了《现代交换原理与技术》等5部教材；获得国防发明专利10项。2007年以来，课程组成员在国内外学术刊物、学术会议上发表学术论文60余篇，其中SCI、EI论文30余篇。
主讲《现代交换技术》课程的教学团队共有8人，其中教授副教授3人、讲师5人，平均年龄40岁，绝大多数教员具有硕士或博士学位。为加快教学团队中、青年教员科研能力向教学能力的转化，我们提出并建立了“新老组队、示范带动、跟踪评价”的教学能力培养机制。
五 课程建设成果与经验总结
一个男人走了进来，他五十来岁，蓄着小胡子，棕色的头发梳向后脑勺，一双眼睛如鹰眼一般锐利。他身上穿着一套海蓝色的西服，深色的鹿皮皮鞋。后来有几次，我曾梦见他推门走进来，头发依旧像二十多岁的年轻人那样乌黑。
（一）建成“十一五”国家级规划教材和军队级精品教材，完善了教学资源体系
根据我校信息与通信工程等专业创新型人才培养的要求，在课程建设中不断修订完善与之配套的教材和教学资源，课程组教员先后撰写及多次修订了课程配套教材，建设了课程网站、微课和多媒体信息资源，包括课程基本信息、多媒体课件、视频录像以及教学互动平台，促进了教员和学员的进一步交流。其中，教材建设成果突出，配套教材《现代交换原理与技术》分别于2006年、2010年和2013年由电子工业出版社出版3个版本，印刷10余次，共发行3万余册。先后入选作为“十一五”国家级规划教材，原总参通信部精品教材。被国内60余所重点和普通高校相关专业选用，使用效果良好，获得了各大学任课教师和学生的广泛好评。2012年该教材被学院评为优秀教学成果一等奖、大学优秀教学成果二等奖。
（二）“五位一体”的课程建设与教学实践锻炼和培养了一支高素质的教学队伍
经过多年建设，《现代交换技术》课程的教学团队逐渐成为一支结构合理、教学水平较高、科研能力较强的教员队伍。教学团队全体教员在2006～2013年期间共承担本科、国防生、轮训层次的《现代交换技术》教学任务40余个班次。在2008年军内教学评价学院开展的逐人逐门创优中优良率达到95%。由于工作成绩突出，2名教员荣立三等功，4人获全军院校育才奖银奖，2人次被评为大学优秀教师，4人次获毕业生优秀指导教师。同时，课程组人员注重教学研究，近年来共发表教改研究论文8篇，获教学成果奖5项。教学组中3名教授、副教授先后在全军通信专业技能竞赛、总部机关和一线部队进行通信网与交换领域的评审、讲课、讲座，受到部队的高度评价。
教学团队在出色完成教学任务的同时，开展国家自然科学基金项目2项，军队“十一五”预研项目1项，军队“十二五”预研项目2项，军事科学院军事学研究生研究基金项目1项，2人次获军科一等奖，2次获江苏省科技进步二等奖，6人次获军科三等奖，发表学术论文60余篇，申请受理和授权的国防发明专利共计10项。
（三）“五位一体”的课程建设与教学实践提升了学员综合素质和创新能力
通过本课程的学习和实践为学员奠定了坚实的组网控制理论基础，使学员具备了一定的通信网与交换工程素养，以及全程全网的思维理念，提高了学员完成信息化条件下联合作战对通信网组织运用的创新思维能力。由于《现代交换技术》开课时间为四年级秋季学期，我们将教学内容的设计和技能培养定位扩展到学员开放型实验、毕业设计、综合演练、科技创新和任职培训的应用需求上，打通了专业基础、工程应用与职业发展的瓶颈，进一步促进了学员创新能力的提高。近年来，先后有20余名学员获得优秀毕业设计论文，10余人获得学员创新基金和大学生科技创新一、二等奖。
“五位一体”课程建设和实践的核心是优化教学体系，创新教学模式，使学员在打牢现代交换基础理论和基本技能的基础上，全面提升信息化条件下联合作战对通信网组织运用的创新能力。
参考文献
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"Modern Switching Technology" Course Development and Teaching Practice in"Five in One" Style
LUO Guo-ming, ZHU Lei, QIAO Lu-feng, CHEN Qing-hua
(College of Communication Engineering of Land Army University of Engineering, Nanjing, Jiangsu, China)
Abstract： In order to fit the need of new personnel training project of our university, according to the position and features of the course of “Modern Switching Technology”, through years of course development and teaching practice, the teaching team build a set of teaching content system with the characteristic of “focusing on the basic theory, engineering applications oriented and adapting to new technology development”; and a quality teaching materials that deeply rooted history with prominent teaching features and high visibility outside the military was composed; a three-dimensional teaching method based on problemdriven was proposed; a high-quality teaching team was cultivated through the implementation of a mechanism with the new and old team, demonstration and evaluation track; and an effective evaluation system was proposed . On this basis, the team makes teaching activities always reflect the idea of “elite education, quality education and innovative education”, to further improve the quality of personnel training, and has made fruitful achievements with good effect of promotion and application.
Key words： Modern switching technology; Teaching system; Teaching mode; Teaching team; Assessment and evaluation
本文引用格式： 罗国明,等.“五位一体”的《现代交换技术》课程建设与教学实践[J]. 教育现代化 ,2019,6(68)：123-126,129.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.68.044
作者简介： 罗国明，男，汉，重庆市大足人，解放军陆军工程大学通信工程学院教授，学士，研究生导师，主要研究方向：通信网与交换技术；朱磊，男，汉，江苏南京人，解放军陆军工程大学通信工程学院教授，博士，研究生导师，主要研究方向：通信与信息系统；乔庐峰，男，汉，河南南乐人，解放军陆军工程大学通信工程学院教授，博士，研究生导师，主要研究方向：通信网技术；陈庆华，男，汉，湖北红安人，解放军陆军工程大学通信工程学院副教授，硕士，主要研究方向：通信网与交换技术。
标签：现代交换技术论文; 教学体系论文; 教学模式论文; 教学团队论文; 考核评价论文; 陆军工程大学通信工程学院论文;