《大学信息技术基础与应用》教案 第6课 天涯如何变咫尺——计算机网络技术（一）.docx

课题第6课 天涯如何变咫尺计算机网络技术(-)课时2课时(90min)教学目标知识技能目标：(1 ) 了解计算机网络的概念、组成、功能和分类(2 ) 了解计算机网络体系结构，包括OSI/RM参考模型和TCP/IP参考模型(3 )掌握Internet的基础知识及其提供的服务素质目标：开阔视野，领略科技前沿教学重难点教学重点：计算机网络体系结构教学难点：Internet的基础知识及其提供的服务教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材、APP教学设计第1节课：考勤(2 min )一情境导入(5 min )一传授新知(28 min ) 一课堂讨论(10 min )第2节课:互动导入(3 min ) 一传授新知(27 min ) 一课堂讨论(10 min ) 一课堂小结(3 min ) 一作 业布置(2 min )教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤(2 min)【教师】使用APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织 纪律性，掌握学生的 出勤情况情境导入(5 min)【教师】讲述“情景引入”的相关内容(详见教材)，并随机邀请学生回答以 下问即：想要组建局域网,你需要了解哪些网络基础知识？【学生】思考、举手回答通过问题导入的 方法，引导学生主动 思考，激发学生的学 习兴趣传授新知(28 min )【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解计算机网络的相关知识一、计算机网络概述1 .计算机网络的概念*【教师】提出以下问题：你是如何理解计算机网络的？【学生】聆听、思考、回答问题小【教师】总结学生的回答，并讲解计算机网络计算机网络是把分布在不同地点且具有独立功能的多台计算机，通过通信设 备和通信线路连接起来，并通过功能完善的网络软件实现资源共享和信息传递的 系统.通过教师讲解和 课堂讨论等方式，使 学生了解计算机网 络的概念、组成、功 能和分类等相关内 容2 .计算机网络的组成计算机网络由网络硬件和网络软件两部分组成。3 )网络硬件*【教师】提出以下问题：网络硬件包含哪些组成部分？小【学生】聆听、思考、回答问题中【教师】总结学生的回答，并讲解网络硬件网络硬件是计算机网络的物质基础，包括可独立工作的计算机、网络设备和 传输介质。( )可独立工作的计算机。可独立工作的计算机是计算机网络的核心，也是 主要的网络资源。根据用途不同，可将其分为服务器和网络工作站两种。+【教师】提出以下问题：【学生】聆听、思考、回答问题小【教师】总结学生的回答，并讲解服务器服务器：一般由功能强大的计算机担任，如小型计算机、专用PC服务器或 高档微机。它向网络用户提供服务，并负责对网络资源进行管理。一个计算机网 络系统中可以有一台服务器，也可以有多台服务器。根据所担任的功能不同，又 可将服务器分为文件服务器、通信服务器和打印服务器等。A【教师】提出以下问题:网络工作站有什么作用？中【学生】聆听、思考、回答问题【教师】总结学生的回答，并讲解网络工作站网络工作站：是一台供用户使用网络的本地计算机。工作站作为独立的计算 机为用户服务，同时又可以按照被授予的权限访问服务器。各工作站之间可以相 互通信，也可以共享网络资源。(2 )网络设备。网络设备是构成计算机网络的部件，如网卡、调制解调器、 中继器、网桥、交换机、路由器和网关等。独立工作的计算机可通过网络设备访 问计算机网络中的其他计算机。网卡：是计算机与传输介质的接口。一方面，它负责接收网络传过来的数据 包，解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机；另一方面，它将本地计 算机的数据打包后送入网络。A【教师】提出以下问题：什么是调制解调器？中【学生】聆听、思考、回答问题*【教师】总结学生的回答，并讲解网络硬件调制解调器：是利用调制解调技术实现数字信号与模拟信号在通信过程中相 互转换的设备。确切地说，调制解调器的主要工作是将数据设备送来的数字信号 转换成能在模拟信道(如电话交换网)中传输的模拟信号。中继器：是最简单的局域网延伸设备，其主要作用是放大传输介质上传输的 信号，以便在网络上传输得更远。不同类型的局域网采用不同的中继器。网桥：用于连接使用相同通信协议、传输介质和寻址方式的网络。交换机：有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可连接一个局域网或一台 计算机。路由器：用于连接局域网和广域网，有判断网络地址和选择路径的功能.网关：不仅具有路由功能，还能实现不同网络协议之间的转换，并将数据重 新分组后传送0(3 )传输介质。传输介质是网络通信使用的信号线路，它为数据信号传输提 供了物理通道。【教师】提出以下问题：光缆属于哪种传输介质？【学生】聆听、思考、回答问题中【教师】总结学生的回答，并讲解传输介质的种类传输介质按其特征可分为有线传输介质和无线传输介质两类。有线传输介质 包括双绞线、同轴电缆和光缆等；无线传输介质包括无线电波、微波和红外线等。 它们具有不同的传输速率和传输距离，分别支持不同的网络类型。2)网络软件【教师】提出以下问题：网络软件包含哪些部分？小【学生】聆听、思考、回答问题中【教师】总结学生的回答，并讲解网络软件网络软件一般是指网络操作系统、网络通信协议和提供网络服务功能的应用 软件。(1 )网络操作系统。网络操作系统是用于管理网络软硬件资源，提供简单网 络管理功能的系统软件。常见的网络操作系统有UNIX、Windows. Linux等。(2 )网络通信协议。网络通信协议是网络中计算机交换信息时的约定，它规定了计算机在网络中互通信息的规则。(3 )提供网络服务功能的应用软件。提供网络服务功能的应用软件是指在网 络环境中能够为用户提供各种服务的软件。3 .计算机网络的功能十【教师】提出以下问题：结合生活实际说一说计算机网络具有哪些功能？沙【学生】聆听、思考、回答问题中【教师】总结学生的回答，并讲解网络的功能(1 )数据通信。数据通信是计算机网络最基本的功能。使用计算机网络可以 快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字、图片、视 频、动画等。(2 )资源共享.“资源"指的是计算机网络中所有的软硬件资源和数据资源， "共享"指的是计算机网络中的用户能够部分或全部地使用这些资源。(3 )分布处理。分布处理是指当某台计算机负担过重或该计算机正在处理某 项工作时，计算机网络自动将新任务交给空闲的计算机来完成，从而均衡各计算 机的负载。(详见教材)4 .计算机网络的分类1 )按覆盖范围分类十【教师】多媒体展示“计算机网络按覆盖范围分类”示意图(详见教材)， 并详细讲解计算机网络的分类按照网络覆盖的地理范围大小，可将计算机网络分为局域网、城域网和广域 网3种类型.(1 )局域网(local area network , LAN )：指覆盖范围比较小的计算机网络， 如公司内部网络、校园网等。(2 )城域网(metropolitan area network , MAN )：指介于局域网和广域网之 间的高速网络，其覆盖的地理范围一般为几千米到几十千米，范围通常在一个城 市内。(3 )广域网(wide area network , WAN ):指覆盖广阔地理区域的网络，其 覆盖的地理范围可以是一个国家、几个国家甚至于全球.(详见教材)2)按拓扑结构分类在计算机网络中，把主机、终端和交换机等网络单元抽象为"点"，把网络 中的电缆、光缆等传输介质抽象为"线"，这样从拓扑学的观点看计算机网络系 统，就形成点和线组成的几何图形，从而抽象出计算机的网络结构。这种采用拓 扑学方法抽象出的网络结构称为计算机网络的拓扑结构.【教师】多媒体展示几种按柘扑结构分类的计算机网络图片(详见教材)，并详细洪解各类计算机网络的优缺点按拓扑结构不同，可将计算机网络分为以下5类。(I )总线型网络：采用单条传输线路作为公共传输线路，支持双向传输。(2 )星型网络：是以中央节点为中心，除干外围节点连接起来的辐射式互 联结构网络。(3 )环型网络：各个节点通过通信线路组成环状闭合线路，环中只允许沿一 个方向传输数据。(4 )树型网络：它把星型网络和总线型网络结合起来，形状像一棵倒置的树， 顶端有一个带分支的根，每个分支还可以延伸出子分支.(5 )网状型网络：1络网络节点与通信线路互连成不规则的形状，每个节点 至少与其他两个节点相连，或者说每个节点至少有两条链路与其他节点相连。(详见教材)【学生】聆听、思考、理解、记录课堂讨论(10 min)【教师】讲述光纤通信的相关知识，组织学生以小组为单位讨论以下问题：请阅读"自信中国”中关于光纤通信的内容，然后有找相关资料，简述光缆 通信的发展历程。【学生】聆听、思考、查阅奥料、小组讨论、由小组代表上台发表讨论结果【教师】和学生一起评价各组的发言，并进行总结通过讨论活动，巩 固课上所学知识，加 深学生对传输介质 的认识和理解第二节课互动导入 (3 min)【教师】提出问题：你了解计算机网络体系结构吗？计算机网络体系结构有什么作用？【学生】思考、举手回答通过互动导入的方 法，引导学生主动思 考，激发学生的学习 兴趣传授新知 (27 min)【教师】通过学生的回答引入新知,讲解计算机网络体系结构和Internet基 础知识等相关内容二、计算机网络体系结构网络体系结构是指为了实现计算机间的通信合作，把计算机互联的功能划分 成有明确定义的层次，并规定同层次实体通信的协议及相邻层次之间的接口服务. 简单地说，网络体系结构就是网络各层及其协议的集合。1 . OSI/RM参考模型【教师】多媒体展示“OSI/RM参考模型”的图片(详见教材)，并详细 讲解OSI/RM参考模型OSI/RM参考模型是国际标准化组织(international organization for standardization , ISO )为网络通信制定的模型。根据网络通信的功能要求，它把 通信过程分为7层，从低到高分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会 话层、表示层和应用层，每层都规定了相应的功能和所用协议。物理层：是最重要的一层，提供机械、电气、功能和过程特性，如规定电缆通过教师讲解和课 堂讨论等方式，使学 生了解OSI/RM参考 模型、TCP/IP参考模Internet基础知识 及其提供的服务等相 关内容和接头的类型，确定传送信号的电压等。数据链路层：接收来自物理层的比特流数据，并提取出帧后传输到上一层。网络层：允许分组通过路由器从一个网络发送到另一个网络，而用户不必关 心网络的拓扑结构和所使用的通信介质.传输层：提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责可靠地传输数据。会话层：向会话的应用进程之间提供会话组织和同步服务，对数据的传送提 供控制和管理，以协调会话过程，为表示层实体提供更好的服务。表示层：提供格式化的表示和数据转换服务。应用层：是最接近用户的一层，也是用户的应用程序访问网络服务的接口， 主要为网络用户和应用程序提供各种服务。（详见教材）2 . TCP/IP参考模型【教师】多媒体展示"TCP/IP参考模型”的图片（详见教材），并详细 讲解TCP/IP参考模型目前流行的网络体系结构是TCP,1P参考模型，Internet就是基于它建立的。 TCP/IP参考模型已成为计算机网络体系结构事实上的标准，它将计算机网络划分 为4个层次，从低到高分别为网络接口层、网际互联层、传输层和应用层。网络接口层：TCP/IP参考模型的副氐层，主要面向网络硬件。网际互联层：处理来自传输层的分组，将分组装入数据包（IP数据包），并 为该数据包进行路径选择，最终将数据包从源主机发送到目的主机.传输层：也称为主机至主机层，主要负责主机到主机之间的通信，与OSI/RM 参考模型中的传输层类似.应用层：TCP/IP参考模型的最高层。它与OSI/RM参考模型中的高3层（应 用层、表示层、会话层）的任务相同，都是用于提供网络服务，如Web服务、远 程登录、文件传输和域名服务等。（详哪材）三、Internet基础知识1. ipffiiit小【教师】提出以下问题：什么是ip地址？沙【学生】聆听、思考、回答问题小【教师】总结学生的回答，并讲解ip地址当网络中的两台主机进行通信时，必须知道通信双方各自的地址，也就是 Internet地址，即IP地址。IP地址实际上是一种标识符，是Internet上主机的唯一 标识。A【教师】多媒体展示“IP地址分类”的图片（详见教材），并详细讲解 IP地址表示方法根据TCP/IP协议规定，IP地址由32位二进制数表示，如11000001 0010000011011000 00001001.为了方便记忆，可以将IP地址的32位二进制数进行分段， 每段8位，然后将每段8位二进制数转换为相应的十进制数，中间用"."号间 隔，这种表示方式称为“点分十进制"。也就是说，上述IP地址可以表示为 。1P地址由网络地址和主机地址构成，用于表示该地址所属的网络及主机在本 网络中所处的位置。因网络规模有所不同，为了方便网络的管理，【P地址被分为 A、B、C、D、E 五类。2 .子网掩码子网掩码又称网络掩码、地址掩码，用来指明一个IP地址的哪些位标识的是 主机所在的子网地址，哪些位标识的是主机地址。子网掩码不能单独存在，它必 须结合【P地址一起使用。*【教师】提出以下问题：子网掩码是如何表示的？【学生】聆听、思考、回答问题小【教师】总结学生的回答子网掩码与IP地址相同，也是一个32位的二进制数。对于子网掩码的取值， 通常是将对应于IP地址中网络地址的所有位设置为"I",对应于主机地址的所 有位设置为"0"。3 .域名与域名解析小【教师】提出以下问题：什么是域名？【学生】聆听、思考、回答问题小【教师】总结学生的回答，并讲解域名由于1P地址在使用过程中不方便记忆，人们又发明了一种与IP地址对应的 字符来表示计算机在网络上的地址，这就是域名。域名信息存放于域名服务器中， 由域名服务器提供IP地址与域名的转换，这个转换过程称为域名解析。域名系统（domain name system , DNS ）是分层次的，一般由主机名、机构名、 机构类别与高层域名组成.域名从左到右构造，表示的区域范围从小到大，也就 是后面的名字所表示的区域包含前面的名字所表示的区域。（详见教材）小【教师】多媒体展示“常见的互联网顶级域名”的表格（详见教材），帮 助学生了解国家和特殊地区类、基本类的域名. Internet提供的服务【教师】提出以下问题：举例说明Imernei所提供的服务种类。【学生】聆听、思考、回答问题*【教师】总结学生的回答，并讲解Internet提供的服务(1 ) WWW信息服务。WWW ( world wide web )称为"万维网"，它将世 界各地的信息资源以超文本或超媒体的形式组织成一个巨大的信息网络,是一 全球性的分布式信息系统。用户只要使用Web浏览器，就可以随心所欲地在万维 网中漫游，获取感兴趣的信息。(2 )文件传输服务。文件传输是指在两台主机之间以文件为单位传输信息， 从而实现资源共享的服务方式.最常用的文件传输协议是FTP( file transfer protocol ),所以文件传输常被直接称为FTP.(3 )远程登录服务。远程登录服务又称为Telnet服务，是J旨用户使用Telncl 命令，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端，只要登录成功，用 户便可以像操作本地计算机一样操作远程计算机了。(4 )电子邮件服务。电子邮件也称为E-mail ,是指通过Internet传递的邮件。 与传统邮件相比，电子邮件具有速度快、成本低、使用方便等优点，利用它可以 发送文本信件、图片和动画等。(详见教材)【学生】聆听、思考、理解、记录课堂讨论(10 min)【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：你使用过电子ft眸视马?电子件具有明陛功能？【学生】聆听、思考、小组讨论、由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言，井进行总结通过课堂讨论，巩 固所学知识，并帮助 学生熟悉电子邮件的 相关知识课堂小结(3 min)【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了计算机网络体系结构，了解了 OSI/RM参考模型和TCP/IP参考 模型，同时讲解了 Imemct的基础知识及其提供的服务，希望大家在课下多加复 习，巩固所学知识.【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固 学生对计算机网络体 系结构和Inlernet基 础知识的印象作业布置 (2 min)【教师】布置课后作业简述OS1/RM参考模型的层次及各层次的作用。【学生】完成课后任务通过课后作业复习 巩固学到的知识教学反思本节课教学整体效果不错，但部分环节让学生觉得较为枯燥。教学中，教师应多反思如何才能让学 生感受到学习的乐趣、如何才能提高学生学习的积极性和主动性、如何才能激发出他们的学习潜能等。