计算机网络 教案全 匡红 项目1-4 认识计算机网络-组建校园网实例

课程名称计算机网络序号01授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目一认识计算机网络任务1计算机网络简介课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：①了解计算机网络组成；②掌握计算机网络的功能；2.技能目标：能够简要介绍计算机网络的发展历程3.素养目标：网络工程师的职业素养，专业，网络冗余。4.课堂思政目标：E.要在培养奋斗精神上下功夫了解互联网之父构思和发明互联网的过程，罗伯茨和一个时代的人类精英们科学的征程曲折跋涉的结果。激发学生脚踏实地，攻坚克难，增强技术强国责任感，在培养奋斗精神上下功夫。教学重点描述了解计算机网络的形成与发展。解决措施头脑风暴法、直播教学难点描述能够用计算机网络的术语描述身边的网络，如校园网、实训室局域网、WiFi无线网络，并能对其进行定义和功能解释。解决措施头脑风暴法、直播教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课已经学习了《通信技术基础》的课程，对互联网有一定认识，但是存在理论知识不扎实的情况，对于互联网思维应用到学习和生活中的能力不足。2分钟导入新课情境创设：冬奥会上有提醒人们佩戴口罩的机器人，有24小时待命的智能厨师，有公共空间的生物气溶胶新冠病毒核酸检测系统，有时刻监测体温数据的“腋下创口贴”……大量智能化设备的使用，减少了人与人之间的直接接触，降低了传染概率，为冬奥会的成功举办做足了防疫保障。科学技术是推动体育赛事发展的强大动力，这在冬奥会上体现得尤为突出。国家速滑馆“冰丝带”、跳台滑雪中心“雪如意”、滑雪大跳台“水晶鞋”等，都采用了大量计算机网络新技术，是中国基建科技的集中体现，为各国运动员提供了一展所长的竞技舞台。课前任务：1.假如你是一名互联网工作人员，请描述计算机网络在这次冬奥会上的作用或者应用场景，上传职教云。2.利用X-Mind软件，绘制冬奥会中计算机网络技术应用场景的思维导图，上传职教云。5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政E.要在培养奋斗精神上下功夫播放央视视频《互联网时代》第一集，让学生对互联网时代有初步了解。学生观看视频，增强互联网人的职业责任感。了解互联网之父构思和发明互联网的过程，罗伯茨和一个时代的人类精英们科学的征程曲折跋涉的结果。激发学生脚踏实地，攻坚克难，增强技术强国责任感，在培养奋斗精神上下功夫。学生观看视频，增强互联网人的职业责任感。了解互联网之父构思和发明互联网的过程，罗伯茨和一个时代的人类精英们科学的征程曲折跋涉的结果。引导学生在学习的过程中，脚踏实地、攻坚克难，才有可能品尝到达成功的喜悦，强化互联网人的职责。课堂讲授知识点1：结合视频《创新中国--信息》，了解计算机网络的是如何形成和发展的？小组讨论，结合身边的网络，如宿舍网，校园网，讨论Internet的应用场景有哪些：1)远程登录(Telnet)2)电子邮件(E_mail)3)文件传输(FTP)4)全球信息网(WWW)提升自主学习品质，培养合作探究能力，解决教学重点；课堂讲授知识点1：结合视频《未来计算机的发展趋势》，了解网络应用及发展前景。小组讨论，计算机网络相关的热门技术有哪些：1)多媒体技术2)宽带网技术3)移动技术4)Internet与信息安全技术5)下一代Internet培养与时俱进发展的眼光看待技术更新。情境教学知识点2设置情境，公司新购置了一批交换机和路由器，小张作为公司的网络运行维护人员，需要对这些网络设备进行初始化配置，完成公司网络的配置，那么小张需要哪些网络知识，如何理解计算机网络的概念以及功能？组内成员分工完成计算机网络概念的应用场景描述，并通过网络或者书本了解计算机网络的功能。总结计算机网络必不可少的三个要素：（1）至少两台计算机互联；（2）通信设备与通信线路；（3）网络软件和通信协议。小组互评提炼亮点表达。1.通过计算机网络概念的三要素理解，初步破解教学难点；2.结合冬奥会计算机网络的应用，掌握计算机网络的功能，展现中国科技魅丽，激发技术强国责任感。点评总结挑选小组优秀计算机网络应用场景，综合点评与赏析。聆听点评，梳理课堂知识脉络，知晓责任使命。点评赏析破解教学难点。强化奋发图强，脚踏实地精神，增强互联网人的自觉性，提升中国科技光耀世界民族自豪感。课堂小结1.计算机网络的形成与发展2.计算机网络的定义和功能3分钟布置作业职教云平台发布课后任务。学习他组作品，优化计算机网络应用实例。2分钟教学反思（可加页）思政融入特点：本次教学引入要在培养奋斗精神上下功夫的思政内容，意在引导学生任何事情的发明创造从来不是浪漫的，从设想、理论走向实践，注定会充满曲折与艰辛。鼓励学生在日常的学习中刻苦学习，不懂就问，知识才能转化成我们前行的利器。教学特色创新：采用任务驱动教学策略，激发了学生学习的积极性和学习的潜能，从“要我学”变为“我要学”，显著提高了教学效果，培养了学生实际应用能力和职业能力，实现学生的可持续发展。不足改进：本次课旨在通过任务活动，强化学生攻坚克难，脚踏实地的学习态度。但努力奋斗的意识培养需贯穿于整个教学过程中，师生协同将这种精神内化于心，外化于行，持之以恒，达成思政目标。由于学生认知层次和高度存在差异，后续课程思政活动设计应更加精细化与层次化。课程名称计算机网络序号02授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目一认识计算机网络任务1计算机网络简介课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：理解计算机网络的各种分类方式熟悉常见的几种网络拓扑结构及其应用场景了解计算机网络基本结构、组网设备及常用传输介质2.技能目标：能根据应用场景分析网络的拓扑结构能说出网络传输的介质3.素养目标：具备遵法守纪、履行道德准则和行为规范的意识；具有探究学习、分析问题的能力；4.课堂思政目标:B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫引导学生理解“构建网络空间命运共同体”的理念，通过网络互联为全球互联网发展贡献中国智慧、中国方案。教学重点描述计算机网络的各种分类方式解决措施逐步讲解、打比方教学难点描述网络拓扑结构及其应用场景解决措施逐步讲解、打比方教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课已经了解了计算机网络的历史以及发展轨迹，掌握来计算机网络的功能。2分钟导入新课1.在职教云完成问卷调查2.观看群文件中提供的视频，视频内容为：计算机网络的分类3.完成职教云的讨论了解你家从光猫到各个设备的连接图，并说明按拓扑结构来分，是哪种网络？从覆盖范围来看，你家里的网络内部连接是什么网络？连到外面是什么网络？学校的校网是什么网络？能否举例方式说明什么是广播式网络？什么是点到点式网络？10分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图70分钟课程思政B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫2015年，中国国家主席习近平在第二届世界互联网大会首次提出“构建网络空间命运共同体”理念，构建网络空间命运共同体，就是要把网络空间建设成造福全人类的发展共同体、安全共同体、责任共同体、利益共同体。我们倡议世界各国政府和人民顺应信息时代潮流，把握数字化、网络化、智能化发展契机，积极应对网络空间风险挑战，实现发展共同推进、安全共同维护、治理共同参与、成果共同分享。学生观看2015年习近平总书记在第二届世界互联网大会中国的部分讲话。引导学生理解“构建网络空间命运共同体”的理念，通过网络互联为全球互联网发展贡献中国智慧、中国方案。情境教学知识点1：计算机网络的基本组成从物理结构来看，计算机网络是由网络硬件和网络软件两大部分组成，而从逻辑结构来看，计算机网络由通信子网和资源子网组成。了解你家从光猫到各个设备的连接图，并指出这个计算机网络由哪些网络硬件和网络软件组成？哪些设备属于通信子网，哪些设备属于资源子网。把课本中的理论知识应用到家庭的小型局域网中，提高学生理论应用到实践的能力。课堂讲授知识点2：计算机网络的分类（一）覆盖范围网络如何分类介绍1．局域网（LAN）局域网（LocalAreaNetwork，LAN），是指在一个较小的范围（例如一栋大楼、一所学校）内的计算机、终端和外部设备通过高速通信线路相连接形成的计算机网络2．城域网（MAN）城市区域网络简称城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN），覆盖范围约为几千米到几十千米，是介于局域网和广域网之间的一种高速网络3． 广域网（WAN）广域网（WideAreaNetwork，WAN），其网络覆盖范围巨大。广域网的覆盖范围从几十千米到几千千米不等。广域网可以覆盖若干个国家和地区，甚至横跨几个洲对照微课视频，勾画教材中的重点词句。完成局域网，城域网和广域网的英文全称。提升自主学习品质。课堂讲授知识点2：（二）计算机网络拓扑结构及应用举例介绍1.按拓扑结构分（1）总线型拓扑结构总线型拓扑结构形式简单，节点易于扩充。相对来说维护比较困难，因为在排除介质故障时，要将错误隔离到某个网段比较困难。受故障影响的设备范围大，总线电缆出现故障或断开，整个网上的通信就无法进行了。（2）星型拓扑结构星型结构的优点是：结构简单，组网容易，控制相对简单，维护起来比较容易，受故障影响的设备少，能够较好地处理通信介质故障，只需把故障设备从网上移去就可处理故障。其缺点是：集中控制，中心节点负载过重，可靠性低，通信线路利用率低。（3）树型拓扑结构树型拓扑结构是一种分层结构，可以看做是星型拓扑的一种扩展，适用于分级管理和控制的网络系统。一般适用于局域网中包含节点比较多的情况，通过增加中心节点，实现中心节点的级联。与简单的星型拓扑相比，在节点规模相当的情况下，树型拓扑中通信线路的总长度较短，从而成本低，易于推广。树形拓扑结构也是局域网中应用广泛的一种形式。了解计算机网络不同TOPO结构的应用场景。学会根据不同的应用场景，选择不同的TOPO结构。没有最好的TOPO结构，只有最适合的。点评总结教师邀请全班自由发言，无论个人、小组，还有遗留问题的，都可以提出来，教师给予解答。聆听点评，梳理课堂知识脉络，知晓责任使命。点评赏析破解教学难点。强化奋发图强，脚踏实地精神，增强互联网人的自觉性，提升中国科技光耀世界民族自豪感。课堂小结1.计算机网络覆盖范围网络如何分类介绍2.计算机网络拓扑结构及应用５分钟布置作业０分钟教学反思（可加页）1.时间安排合理，内容适量2.初识网络设备，以认识家里的交换机和路由器为目的，针对性强，贴合实际，效果较好3.限定学生完成作业的时间，如没完成，请课代表通知，保证这周的内容在这周完成。课程名称计算机网络序号03授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目一认识计算机网络任务2网络体系结构课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：①理解网络协议的作用及三要素②了解网络参考模型出现背景及作用③熟悉网络参考模型结构及每一层功能2.技能目标：①能举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。②能举例说出分层在生活中的应用3.素养目标：具有探究学习、分析问题的能力；4.思政目标：F.要在增强综合素质上下功夫网络体系结构求同存异的智慧教学重点描述网络协议的概念和三要素解决措施逐步讲解、打比方教学难点描述网络参考模型结构及每一层功能解决措施逐步讲解、打比方教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课一．排除网络故障的五大命令是：确定网络连通性的ping、查看网络TCP/IP配置值的Ipconfig可以获得从本地计算机到目的主机的路径信息（令显示出由执行程序的主机到达特定主机之前历经多少路由器）Tracert命令解决NetBIOS名称问题的Nslookup可以查看本机各端口的网络连接情况;的Netstat命令，命令用于显示各种网络相关信息，如网络连接，路由表，接口状态二．在网络中ping是一个十分强大的TCP/IP工具。它主要的作用是用来检测网络的连通情况和分析网络速度2分钟导入新课1.计算机网络是由多个节点组成的，节点之间需要不断地交换数据与控制信息，为了让节点间交换信息时做到有条不紊，必须对节点做一些约定规则,，有哪些约定规则呢？2.手机是怎样生产出来的？从设计图纸到用户手中可分为几层？5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政F.要在增强综合素质上下功夫网络体系结构求同存异的智慧。从铁通和移动合并导致的设备浪费案例引入，提出TCP/IP协议求同存异的理念，引导学生在处理个人与社会的关系时，如果能够灵活运用求同存异的智慧，就能够享受到更多的获得感与幸福感。OSIRM和TCP/IP在追求和谐、包容、兼容并蓄，理解差异的基础上，定义了统一的规范和标准。此方法既追求了通信范围内的共同点，又尊重各个厂商与机构的创新与不同。求同存异是在生活中解决问题的一大法宝。大到国与国之间复杂的政治、经济、外交等问题，可以通过搁置争议、避免分歧、寻求利益共同点，达到互惠互利、共同发展的目的，小到人与人之间的日常小事。如果能够尊重并理解别人的不同，寻找共同共通之处，就可以实现共赢。学习铁通和移动合并案例，并总结其中导致设备报废的原因？同学们在处理个人与社会的关系时，如果能够灵活运用求同存异的智慧，则能够享受到更多的获得感与幸福感。课堂讲授知识点1：网络协议一、网络协议的概念及三要素网络协议是指网络数据交换而制定的规则、约定和标准。1、网络协议的作用网络协议是指网络数据交换而制定的规则、约定和标准2、网络协议三要素语义：对通信内容的约定。定义收发双方所要完成的操作（用于解释传输数据每一部分的含义。它规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与响应。）如利用浏览器访问，浏览器会构建一个HTTP的请求报文发送给服务器。浏览器会构建一个HTTP的GET请求报文。然后将其发送给Web服务器。Web服务器收到该报文并进行解析。发现这是一个HTTP的GET请求报文。于是就在自身内部查找所请求的内容。并将找到的内容封装在一个HTTP响应报文中，发回给浏览器，浏览器收到所HTTP响应报文后对其解析，取出请求内容就看到的网页了语法：定义收发双方所交换信息的格式，如以寄快递为例,正确的地址,姓名,电话号码以及正确的格式才可以让快递寄到收件人手中。（是用户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现的顺序的意义，表示要怎么做。）时序：指通信时间和顺序，定义收发双方的时序关系又称同步，协议定义了何时进行通信，先讲什么，后讲什么，讲话的速度等，这就是时序问题，即对事件实现顺序的详细说明，表示要什么时候做举例网络协议的语义、语法、时序讨论：哪个属于语义、语法和时序？语义：通信内容：你好几点钟？再见请求连接确认传送文件断开连接、断开连接确认语法：格式汉语文件格式时序：先说你好→你好（确认）→几点→3点（确认）→谢谢，再见→再见断开连接→断开连接确认通过案例教学，把网络协议的三要素类比为我们的沟通方式，引导学生活学活用。情境教学知识点1：网络协议分层1、为什么要分层流程清晰、简化问题排错的时候容易发现问题，并针对性的对解决2、OSI参考模型的作用及各层功能OSI(OpenSystemInterconnectionReferenceModel)参考模型:又称OSI/RM参考模型，即开放式系统互联参考模型。功能：系统的体系结构、服务定义、协议规格说明。注意“并没有提出任何具体协议，也没有给出任何具体实现方法。目的：1.协议的主要目的是将异构系统互联与互通（2） OSI参考模型的作用2.每一层都具有独立性，具有独立功能3.每一层使用下层提供的服务，并向上层提供服务分组讨论华为公司的华为P50

的产业链（典型的分层结构）是如何操作的？提升学生知识迁移的能力，从生活中找到解决网络问题的方法。任务驱动知识点2：OSI七层参考模式分别说明七层参考模型每一层的功能。通过教材内容自主学习OSI七层参考模式，培养学生自主学习的能力。知识点3：TCP/IP参考模式采用WireShark软件学习网络协议的相关知识，检测网络连接，检查资讯安全相关问题，并结合TCP/IP参考模型对应用或站点请求进行分析，进一步研判用户上网行为。用户登录一次腾讯QQ，用WireShark软件分析其客户端（用户）与服务器（腾讯QQ）的交互流程，并绘制数据封装与解封装的过程。其中数据封装为应用层、传输层、网络层、数据链路层直至物理层的数据累加过程，数据解封装为物理层、数据链路层、网络层、传输层直至应用层的数据剥离过程。学生用wireshark软件抓取QQ登录数据包，找到数据封装的TCP/IP五层。学会用软件把虚拟的协议转换成简单易懂的知识点。引导学生用网络工具解决互联网问题。点评总结教师邀请全班自由发言，无论个人、小组，还有遗留问题的，都可以提出来，教师给予解答。聆听点评，梳理课堂知识脉络。能举出一些与分层体系结构的思想相似的日常生活。破解教学难点。课堂小结１．网络协议的概念及三要素２．网络分层的必要性和分层的概念３．OSI七层模型的名字及每一层的功能3分钟布置作业P32一..5.2分钟教学反思（可加页）1.教学内容主要讲请网络协议的概念和三要素、分层的必要性和OSI七层模型每次的功能以及每层功能的数据包的名称即可，数据封装和解封装到TCP/IP协议中就可以了2.时间合理，内容适量课程名称计算机网络序号06授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目二组建家庭局域网任务1通信技术知识点课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：(1)熟悉物理层主要作用(2)熟悉物理层的四大性能特点。(3掌握局域网传输介质-双绞线的特点以及应用场合。2.技能目标：(1)能说出数据通信名词的含义（2）能根据物理层的特性对实际的网络的机械的、电气的、功能的和规程特性进行解释3.素养目标：（1）具备遵法守纪、履行道德准则和行为规范的意识；（2）具有探究学习、分析问题和解决问题的能力；4.思政目标：B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫CNGI：中国下一代互联网，提升科技强国意识教学重点描述掌握物理层的四大特性。解决措施逐步讲解、打比方教学难点描述物理层的主要作用解决措施逐步讲解、实物教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课1.TCP/IP协议分几层？每一次的作用是什么？2.TCP/IP协议中传输层为应用层提供服务的接口是什么号？3.网络层为传输层提供服务的接口是什么地址4.数据链路层为网络层提供服务的接口是什么地址？5.Wireshark软件的数据包内容与TCP/IP分层的对应关系2分钟导入新课最简单的通信是两台计算机连接起来，两台计算机连接起来通信需要要解决哪些问题呢？5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫CNGI：中国下一代互联网，提升科技强国意识通过介绍数据通信的模型，延伸到美国针对该模型提出的下一代互联网，重点介绍中国在下一代互联网的部署，培养学生的科技强国意识。中国下一代互联网示范工程CNGI是实施我国下一代互联网发展战略，经国务院批准。由国家发展和改革委员会、科技部、信息产业部、国务院信息化工作办公室、教育部、中国科学院、中国工程院、国家自然基金会等八部委联合组织的国家重大工程。2002年由原国家计委组织成立“下一代互联网发展战略研究”专家委员会，并完成了“下一代互联网发展战略研究报告”，开始从战略角度对下一代互联网技术进行研究。2003年国务院正式批复同意国家发改委等八部委“关于推动我国下一代互联网发展有关工作的请示”，正式启动“中国下一代互联网示范工程CNGI”。CNGI以IPv6协议为基本核心协议，构建我国的下一代互联网。CNGI的建设目标是在国家统一部署和支持下，实施中国下一代互联网示范工程，攻克下一代互联网及其重大应用的关键技术，实现下一代互联网的产业化，使得我国在下一代互联网标准、技术和产业等方面占有重要地位，推动我的信息化建设。在2010年，建成全球最大规模的下一代互联网。项目由中国教育网、中国电信、中国连通、中国网通、中国移动、中国铁通，6单位负责建设。2004年中国下一代互联网示范工程CNGI核心网-CERNET2开始实施，2006年通过教育部组织的专家验收，建成了目前全球规模最大的纯IPv6网，并取得一系列的技术成果，标志着我国在下一代互联网研究上取得了重大突破。了解CNGI：中国下一代互联网的部署与发展。培养学生的科技强国意识。任务驱动知识点1：物理层的主要作用简单的通信是两台计算机连接起来，两台计算机连接起来要解决哪些问题呢？解决这三个问题就是物理层要解决的问题。1.物理层的功能当今的计算机网络使用的传输媒体和硬件设备众多，如图中既有有线又有无线物理层主要实现计算机网络中的各种硬件设备和传输介质上传输比特的功能2.物理层要解决的问题（1）.物理层提供给用户在一条物理的传输媒体传送和接收比特流的能力，为此，物理层应解决物理连接的建立、维护和释放问题（2）.物理层的作用是尽可能地屏蔽设备间的差异，使数据链层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务就像快递小个送快递给你，你只管收快递，快递小哥可能用自行车、小汽车、三轮车等，物理层采用电揽还是光揽，数据链路层不关心，给我把比特流送来就行（3）在两个相临系统之间唯一地标识数据电路当这条物理链路时分复用时要能标识数据电路二．物理层的功能和特性网络系统中广泛的使用的物理接口是RS-232和RJ-45理解物理层要解决的三个问题。引导学生主动思考问题，寻求网络，教师，同学帮助解决问题。破解教学重点。任务驱动知识点1：物理层的特性RS-232是最常用的一种串行通讯接口，全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。机械特性：如图2-1-3所示，传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座（DB25），后来使用简化为9芯D型插座（DB9），供计算机和调制解调器的连接使用，如计算机的COM接口。图2-1-3RS-232引脚示意图电气特性：采用负逻辑电平。用-15V~-5V表示逻辑“1”电平，用+5V~+15V表示逻辑“0”电平。当连接电缆长度不超过15m时，允许数据传输速率不超

过20

kb/s。RS-232是为点对点通讯而设计的一种接口，其驱动器负载为3～7kΩ，所以RS-232接口适合本地设备之间的通信。功能特性：它规定了什么电路应当连接到25根引脚中的哪一根以及该引脚的作用。规程特性：规定了在DTE与DCE之间所发生的合法序列。DTE

(

Data

Terminal

Equipment，数据终端设备)是指具有一定数据处理

能力和数据发送接收能力的设备，包括各种I/O

设备和计算机。如图2-1-4所示，由于大多数数据处理设备的传输能力有限，直接将相距很远的两个数据处理设备连接起来是不能进行通信的，所以要在数据处理设备和传输线路之间加上一个中间设备，即DCE

(Data

Circuit-

terminating

Equipment，数据线路端连接设备)。图2-1-4DTE通过DCE设备与通信线路连接通过一个具体的物理层协议“RS-232接口标准”来了解物理层协议规定的四个规程内容。通过一个具体的接口应用理论知识（物理层的特性），解释RS-232在各个性能的表现形式。引导学生运用具体案例解释抽象的理论知识。破解教学难点。课堂讲授知识点2：局域网的传输介质1．双绞线的特点与应用 双绞线是目前局域网中最常用的一种布线材料。双绞线是由两根互相绝缘的铜导线用规则的方法扭绞起来而成的一种传输介质。 把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。2.双绞线的分类 双绞线电缆分为非屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)与屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)两类。双绞线是两根绝缘导线互相纽绞在一起的一种通用的传输介质，它可以减小线间的干扰，既适用于模拟通信，也适用于数字通信。（a）屏蔽双绞线（b）非屏蔽双绞线图2-1-64对双绞线如图2-1-6所示（a）所示，屏蔽双绞线中缠绕电线对被一种金属箔制成的屏蔽层所包围，目的是提高双绞线的抗干扰能力。如图2-1-6所示（b）所示，非屏蔽双绞线中没有屏蔽层，因此UTP比STP更便宜，抗噪性也相对较低。目前，在局域网中大多使用的是UTP，其传输速率取决于芯线质量、传输距离、驱动和接收信号的技术等。10Base-T使用的是3类UTP，其传输速率可达10Mb/s；100Base-T使用的是五类UTP，其传输速率可达100Mb/s。了解局域网中传输介质，并掌握双绞线的性能指标。只有掌握来双绞线的结构，才能够为下节课为双绞线制作水晶头打下理论基础。引导学生重视理论知识的积累。课堂小结1.物理层解决的问题2.物理层的功能特性3.局域网的传输介质-双绞线的特点和应用3分钟布置作业P79一。.5.1、（单选题）RS-232-C的电气特性规定逻辑“1”的电平范围为（）。A.+5V至+15VB.-15V至-5VC.0V至+5VD.0V至-5V2、（单选题）目前光纤通信中，光纤中传输的是（）。A.微波B.红外线C.激光D.紫外线3、（单选题）局域网中常使用两类双绞线，其中STP和UTP分别代表（）。A.屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线B.非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线C.3类和5类屏蔽双绞线D.5类和3类屏蔽双绞线4、（单选题）利用电话线路接入Internet，客户端必须设置（）。A.路由器B.调制解调器C.集线器D.网卡5、（单选题）在同一时刻，通信双方可以同时发送数据的信道通信方式为（）。A.半双工通信B.单工通信C.全双工通信D.伪双工通信6、（多选题）物理层的规程特性包括几下哪几项（）。A.机械特性B.规程特性C.功能特性D.电气特性2分钟教学反思（可加页）1.时间安排合理，内容适量2.物理层解决的问题和功能特性通过实物和打比分，形像生动，浅显易懂，效果较好3.双绞线通过实物和短视频加强了认识，很合适课程名称计算机网络序号08授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目二组建家庭局域网任务2家庭路由器的配置课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：①掌握局域网组网基本知识②了解无线局域网的概念和组成2.技能目标：①能够通过ENSP模拟器创建简单的局域网②能理解局域网的寻址方式3.素养目标：培养学生利用信息技术知识解决实际的网络问题，同时培养学生对信息技术学科的兴趣。4.思政目标：B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫中国北斗导航，正式迈入全球时代——自主创新、自力更生教学重点描述局域网的基础知识解决措施逐步讲解、打比方教学难点描述无线局域网的组成和模式。解决措施情境教学，逐步讲解教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课回顾上节课数据链路层中局域网传输介质——双绞线的结构以及网线水晶头的制作过程。2分钟导入新课学习了数据链路层的相关技术，那么在实际网络中有哪些应用实例体现了数据链路层的作用，局域网又是什么？和数据链路层有什么关系？5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫中国北斗导航，正式迈入全球时代——自主创新、自力更生我国的无线通信技术，不得不提到导航系统，从美国对我国导航系统的技术封锁与排挤，到我国凝聚了几代科技工作者心血、自主研发的北斗全球导航系统的成功，都印证了科技创新的必要性，引导学生培养创新思维，自力更生，自主创新。学习中国北斗导航技术。引导学生从无线通信技术发展的历程中印证了科技创新的必要性，引导学生培养创新思维，自力更生，自主创新。任务驱动知识点1：局域网的概念在了解局域网的概念和组成结构的基础上，分析教三308实训是否是一个局域网，那么组成该局域网需要哪些硬件和协议？局域网是一种覆盖范围一般是方圆几千米之内，其具备的安装便捷、成本节约、扩展方便等特点的网络，其在各类办公室内运用广泛。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功能，在使用过程当中，通过维护局域网网络安全，能够有效地保护资料安全，保证局域网网络能够正常稳定的运行。局域网自然就是局部地区形成的一个区域网络，其特点就是分布地区范围有限，可大可小，大到一栋建筑楼与相邻建筑之间的连接，小到可以是办公室之间的联系。局域网自身相对其他网络传输速度更快，性能更稳定，框架简易，并且是封闭性，这也是很多机构选择的原因所在。局域网自身的组成大体由计算机设备、网络连接设备、网络传输介质3大部分构成，其中，计算机设备又包括服务器与工作站，网络连接设备则包含了网卡、集线器、交换机，网络传输介质简单来说就是网线，由同轴电缆、双绞线及光缆3大原件构成。通过局域网的概念，分析教三308实训是否是一个局域网，那么组成该局域网需要哪些硬件和协议？引导学生具有全局的思维，通过简单的理论知识，应用到上课的实训室的网络组建中，对比概念，分析实践应用。解决教学重点。课堂讲授知识点1：无线局域网的概念无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。在无线局域网WLAN发明之前，人们要想通过网络进行联络和通信，必须先用物理线缆（铜绞线）组建一个电子运行的通路，为了提高效率和速度，后来又发明了光纤。当网络发展到一定规模后，人们又发现，这种有线网络无论组建、拆装还是在原有基础上进行重新布局和改建，都非常困难，且成本和代价也非常高，于是WLAN的组网方式应运而生。在了解无线局域网概念的基础上，翻看教材中无线局域网的组成，简要概述宿舍的无线局域网由哪些设备组成，属于哪种无线局域网？（对等模式或者无线接入模式）学会举一反三，联系实际，通过学习理论知识，把其应用到实际生活中，分析宿舍无线局域网的组成，从而激发学生对课程的兴趣。情境教学知识点1：无线局域网的应用小张现有三室一厅的住房（120m2），想实现家中所有的终端联网，需要购置家庭路由器。由于市场上路由器的种类繁多，价格不等，小张在挑选路由器的过程中，不知所措。确定路由器后，还需要配置相关参数，实现网络资源的最大化。1.列出无线路由器几个重要的参数，以及参数对于用户上网最直观的影响。表2-2-1路由器的基本参数序号路由器的参数网络影响因子1232.通过查阅网上资料，列出无线路由器最适合摆放在家里的哪个位置。查阅网上资料，路由器有很多性能参数，如何选择合适的路由器。引导学生自主学习，通过这种情境教学，提高学生的参与度，让学生了解计算机网络的知识如何应用到实际生活学习中。破解教学难点。课堂讲授知识点2：无线传输介质无线传输介质与有线传输介质相比，最大的好处是不需要铺设传输线路，且允许数字终端设备在一定的范围内移动。由于有线传输介质在高山、岛屿及偏远地区铺设不方便，无线传输介质弥补了有线传输介质的不足。常用的无线传输介质有地面微波、卫星微波、无线电波、激光和红外线。1.地面微波地面微波的工作频率范围一般为1~20GHz，它是利用无线电波在对流层的视距范围内进行传输。2.卫星微波卫星通信具有灵活性、移动性、安全可靠性和覆盖全球的三维空间的能力。但卫星通信有很大的时延。由于各地球站天线的仰角不同，因此不管两个地球站之间的地面距离相隔多远，从一个地球站经卫星到另一个地球站的传播时延在200~300ms。3.无线电波由于无线电波很容易产生，传播距离很远，且容易穿透建筑物，因而无线电波广泛用于室内通信和室外通信。无线电波在空中可以全方位的传播，这使得无线电波的发射和接收装置不必要精确对准。4.激光激光通信是利用激光束调制成光脉冲来传输数据的。激光通信只能传输数字信号，不能传输模拟信号。了解无线传输介质（地面微博，卫星微波，无线电波，激光）的特点和应用场景。在了解各种无线传输介质的前提下，重点掌握这些无线传输介质的应用场合，学会灵活运用知识，举一反三。课堂小结1.局域网的概念，组成和结构；2.无线局域网的概念，组成；3.无线传输介质的特点和应用场合。3分钟布置作业完成情境教学中，路由器的性能参数的选择，并简要概述各种性能参数对选择路由器有哪些限制？2分钟教学反思（可加页）时间安排合理，结合宿舍无线局域网引出概念和组成，学生接受效果良好。另外思政部分，除了中国北斗技术，还可以列取和无线局域网相关的技术，丰富思政层次。课程名称计算机网络序号10授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目三网络规划与设计任务1网络需求分析与设计原则课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：①了解网络需求分析需要考虑的要素；②理解网络系统可行性分析的原因；③掌握网络系统总体设计原则。2.技能目标：①能够根据网络系统需求报告，分析其可行性；②能够遵循网络系统总体设计原则，分析满足用户需求的网络系统。3.素养目标：具有网络工程的应用能力。4.思政目标：F.要在增强综合素质上下功夫只有绿色健康的工程方案，才能真正实现优质高效的网络工程教学重点描述网络协议的概念和三要素解决措施逐步讲解、打比方教学难点描述网络参考模型结构及每一层功能解决措施逐步讲解、打比方教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课2分钟导入新课5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政F.要在增强综合素质上下功夫只有绿色健康的工程方案，才能真正实现优质高效的网络工程。网络管理包括对硬件、软件和人力的使用、综合与协调，以便对网络资源进行监视、测试、配置、分析、评价和控制，这样就能以合理的价格满足网络的一些需求，如实时运行性能、服务质量等。另外，当网络出现故障时能及时报告和处理，并协调、保持网络系统的高效运行等。网络管理常简称为网管，通过之前学习的交换技术和路由技术，通过网络设计类实验，传达网络管理的基本要求。在设计网络的过程中，要遵守相应的法律和规范，要充分考虑设备、线路、装修及网络运行、管理过程对环境、社会、健康、安全、文化的影响，只有绿色健康的工程方案，才能真正实现优质高效的网络工程。了解什么是绿色健康的工程方案（充分考虑设备、线路、装修及网络运行、管理过程对环境、社会、健康、安全、文化的影响）。通过教学，将高效、节约的理念传达给学生，让学生能够理解在资源有限的情况下，要努力通过各种方式提高资源利用率。在专业实践中，引导学生树立正确的价值观，守住职业道德底线。课堂讲授知识点1：网络需求分析及系统目标组网(Networking)涉及网络工程的一系列问题，诸如网络规划、网络设计、网络实现、网络测试以及接入网络方式等。组网的目的是提供高效、迅速、安全而经济的服务。从使用者角度看，组建哪种类型的网络，关键要看性能价格比。组建一个网络系统是一项复杂、费时和高投入的网络工程，应根据使用单位的需求及实际情况，结合现时的网络技术和产品，经过需求分析和市场调研，从而确定网络建设方案，依据方案有计划、有步骤、分阶段地实施网络建设活动。网络工程不仅涉及到许多技术问题，同时也涉及到管理、组织、经费、法律等很多其他方面的问题。组网一般可分为4个阶段：网络规划阶段、网络建设计阶段、网络实施阶段和网络运行、管理与维护(OA&M)阶段。网络规划是在用户需求分析和系统可行性分析的基础上确定网络总体方案的过程。网络规则是企业发展建设中的重要一环，既要从长远考虑，又要照顾现实。在网络的规划过程中，可以运用上述网络4个阶段，即网络生命周期，也可以只使用其中的一部分。掌握网络需求分析的方式，并阐明系统目标。引导学生不要盲目设计网络，一定要注重沟通，和客户沟通网络的需求，再根据需求设计。课堂讲授知识点2：网络系统总体设计原则在网络生命设计周期中，网络设计阶段是最费时的阶段之一，也是最关键的阶段。此阶段完成的好坏也就决定了网络性能的好坏。在设计工作完成之后要形成设计报告，该报告作为网络实现、运行、管理与维护、升级等的基础或基本框架。了解网络系统总体设计原则。引导学生培养总体到局部的设计思维。实操实训网络规划体验某公司设置了企业总部和分部，企业总部为核心网络，要求设备进行冗余备份，提高网络的可靠性。企业分部跨越了多个物理区域，所以需要使用远程互连技术来连接企业总部和分支机构，从而使得出差的员工能随时随地接入企业网络实现移动办公，企业的合作伙伴和客户也能够及时高效的访问到企业的相应资源及工具。其中企业的合作伙伴需要设置不同的网段，实现合作伙伴可以访问总部资源，但是合作伙伴之间无法实现互联互通。另外局域网需要设置环路保护功能，避免因为新加入的合作伙伴网络影响原有网络的稳定性。根据以上需求，首先需要选择合适的网络设备，在合作伙伴和企业分部之间设置不同的虚拟局域网，紧接着在交换机之间设置多实例生成树，避免环路问题。企业核心网设置路由备份协议，实现设备冗余备份，接下来进行IP地址规划，并绘制规划设计图纸，如图3-1-2所示。完成网络规划体验实验。通过网络方案的设计，引导学生在做网络工程方案的过程中，灵活运用局域网和互联网的协议解决网络问题，提高网络的健壮性和可靠性。只有绿色健康的技术方案，才能真正实现优质高效的网络工程。点评总结教师邀请全班自由发言，无论个人、小组，还有遗留问题的，都可以提出来，教师给予解答。聆听点评，梳理课堂知识脉络。破解教学难点。课堂小结1.网络需求分析及系统目标2.网络系统总体设计原则5分钟布置作业分钟教学反思（可加页）1.本节课程的理论知识偏多，下次上课可以结合实操，讲解理论，更加吸引学生注意力。2.本节课实操多融入点思政点（绿色，节约，健康）课程名称计算机网络序号11授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目三网络规划与设计任务2网络互联课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：①了解网络互联的概念；②理解网络互联的要求；③掌握网络互联设备的基本功能。2.技能目标：能够根据网络系统需求报告，选择合适的网络互联的设备。3.素养目标：能够根据网络互联的应用场景，选择合适的网络互联设备。；4.思政目标：D.要在增长知识见识上下功夫树立大局意识，增强学习效能教学重点描述网络互联的概念，要求和类型解决措施逐步讲解、打比方教学难点描述能够根据网络互联的应用场景，选择合适的网络互联设备解决措施情境教学，逐步讲解教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课1.网络需求分析及系统目标2.网络系统总体设计原则2分钟导入新课不同的网络场景，应该选用什么网络设备？5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政D.要在增长知识见识上下功夫树立大局意识，增强学习效能网络互联是指将分布在不同地理位置、使用不同娄数据链路层协议的单个网络通过网络互联进行连接，以此建立一个更大规模的互联网络系统。网络互联的目的是使处于不同网络上的用户能够相互通信和相互交流，以实现更大范围的数据通信和资源共享。那么设计网络互联的方案，需要考虑的因素非常多，是否满足用户需求，是否节约成本，是否能够提高网络的健壮性等各个方方面，引导学生树立设计方案时候的大局意识，考虑问题全面，增加学习效能。了解网络互联设计需要考虑的几个方面。设计网络互联的方案，需要考虑的因素非常多，是否满足用户需求，是否节约成本，是否能够提高网络的健壮性等各个方方面，引导学生树立设计方案时候的大局意识，考虑问题全面，增加学习效能。情境教学知识点1：初识网络互联结合以下几种应用场景，查阅资料并选择对应的网络互联设备，阐述设备的用途，完成表3-2-1。表3-2-1选择互联设备序号场景设备选择设备用途1如果你只有一个账号或IP地址想多台机器同时上网。2如果你只有三根网线，想实现三台终端的局域网通信。3如果某个局域网中，想实现某个网址在固定时间段不被访问。结合教材和网上资源，针对以上三种情境，选择网络互联设备。通过情境教学，激发学生主动学习的能力。课堂讲授1.网络互联的概念如图3-2-1所示，网络互联是指将分布在不同地理位置、使用不同娄数据链路层协议的单个网络通过网络互联进行连接，以此建立一个更大规模的互联网络系统。网络互联的目的是使处于不同网络上的用户能够相互通信和相互交流，以实现更大范围的数据通信和资源共享。网络互联的优点如下：图3-2-1网络互联的示意图2.网络互联的要求互联在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题，如不同的寻址方式、不同的分组限制、不同的访问控制机制、不同的网络连接方式、不同的超时控制、不同的路由选择技术和不同的服务等。因此网络互联除了要为不同子网之间的通信提供路径选择和数据交换功能之外，还应采取措施屏蔽或者容纳这些差异，力求在不修改互联在一起的各网络原有结构和协议的基础上，利用网间互联设备协调和适配各个网络的差异。另外，网络互联还应考虑虚拟网络的划分、不同子网的差错恢复机制对全网的影响、不同子网的用户接入限制和通过互联设备对网络的流量控制等问题。3.网络互联的类型计算机网络根据覆盖范围可以分为局域网，城域网和广域网。网络互联的类型主要有以下几种。1）局域网-局域网2）局域网-广域网互联(LAN-WAN)3）局域网-广域网-局域网互联(LAN-WAN-LAN)4）广域网-广域网互联(WAN-WAN)根据网络互联的概念，要求和类型，请说说教三308实训室采用来哪种网络互联类型，是否适用于现在的教学要求？提升学生把理论知识用于解决实际问题的能力。课堂讲授知识点2典型的网络互联设备网桥，网关，路由器网桥是一种在OSI参考模型中数据链路层实现局域网之间互联的设备，网桥对数据帧进行存储转发，将两个或更多的物理网络连接起来，构成一个单个的逻辑局域网络，以实现网络互联。网桥的主要作用是通过将两个以上的局域网互联为一个逻辑网，达到减少局域网上的通信量，提高整个网络系统性能的目的。网关(Gateway)又称网间连接器和协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。路由器（Router）是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。根据老师设计的场景，选取合适的网络互联设备。培养学生解决实际问题的能力，引导学生在奋斗精神下功夫。课堂小结１．网络互联的概念，要求和类型２．网络互联的设备（网桥，网关，路由器）3分钟布置作业简要概述网桥，网关，路由器的主要功能以及适用的网络类型。2分钟教学反思（可加页）1.教学内容主要阐述网络互联的概念，要求和类型，让学生初步具有根据网络需求选择网络互联设备的能力，案例内容不够丰富，后期多选取现实案例，再把理论知识穿插到案例讲解中，让学生更加容易接受。2.引导学生在奋斗精神下功夫，在设计网络互联方案的时候，培养大局意识，增强学习效能。课程名称计算机网络序号12授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目三网络规划与设计任务3IP地址课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：掌握IP地址的概念和结构掌握IP协议掌握IP地址和MAC地址的对应关系2.技能目标：通过wireshark软件定位IP协议3.素养目标：了解IP地址和MAC两种寻址方式的异同点4.思政目标：F.要在增强综合素质上下功夫脚踏实地，不忘初心IP地址是由32位二进制组成的全世界范围内唯一的地址，为了方便统计查看，一般会把二进制转换成十进制记录，学生在转换过程中容易出错，引导他们任何时候都要脚踏实地，不忘初心，一步一个脚印。教学重点描述掌握IP地址的概念和结构解决措施头脑风暴法、直播教学难点描述掌握IP地址和MAC地址两种寻址方式，以及它们的对应关系解决措施头脑风暴法、直播教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课网络互联的概念，以及典型的网络互联设备的功能和适用场景。2分钟导入新课职教云推送数据链路层的复习内容，以及网络层在TCP/IP协议簇的位置和作用。回顾数据链路层概要，提出问题：链路层解决了传输问题，经过路由器远程传输如何实现？引出本章的网络层5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政F.要在增强综合素质上下功夫脚踏实地，不忘初心IP地址是由32位二进制组成的全世界范围内唯一的地址，为了方便统计查看，一般会把二进制转换成十进制记录，学生在转换过程中容易出错，引导他们任何时候都要脚踏实地，不忘初心，一步一个脚印。兴趣浓厚，特别对IT新技术有兴趣；不太喜欢数学相关的计算。激发兴趣；培养自主学习能力，强化互联网人的职责。课堂讲授知识点1：初识IP地址\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"IP地址就像是我们的家庭住址一样，如果你要写信给一个人，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"邮递员，它必须知道唯一的“家庭地址”才不至于把信送错人家。只不过我们的地址是用文字来表示的，计算机的地址用二进制数字表示。IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。做职教云的练习题，尝试把以下的IP地址进行十进制和二进制之间的转换。13.11.10.1223.21.20.2240学生在转换过程中容易出错，引导他们任何时候都要脚踏实地，不忘初心，一步一个脚印。情境教学知识点2：IP地址和MAC地址将教师讲课用计算机作为道具，提起学生兴趣。与学生互动，随机请学生板书自己的信息，为后面类比做准备。板书如下：姓名：学号：手机号码：寝室号：既然计算机的网卡已经有物理地址（MAC地址）了，那为什么还需要IP地址呢？这是很多初学者会问到的问题。如图3-3-1所示，网络中有三个网段，一个交换机对应一个网段，使用两个路由器连接这三个网段。如果计算机A给计算机F发送一个数据包，则必须在网络层给数据包添加源IP地址（）和目的IP地址（）。由教师身份标识入手，让学生讨论自己的身份标识，例如：姓名、学号、身份证号码、手机号码等。学生思考问题：MAC地址和IP地址都是用来寻址，而且都可以唯一的标识坐在的站点，为什么需要两个地址同时存在？引导同学们“知同”而“辨异”，通过不同的场合辨别分析对比，平时主动思考，面对具体问题可以拓展出不同的分析方法。 情境教学类比：MAC地址和IP地址的作用范围不一样，类比于程序设计中的“局部变量”和“全局变量”。现象：IP地址是源站点通过应用层的DNS获取的，而在MAC帧层，目的MAC地址不知道，那么如何获取呢？了解ARP协议的作用：通过已知的IP地址获取MAC地址。掌握ARP协议的流程：“一问一答”的形式。1.面一个貌似神秘的未知领域，不要害怕，脚踏实地，庖丁解牛，最终可以解决难题。2.学习设计思路比学习协议本身更为重要，作为通信人，要理解这种从无到有，从有到优的心路历程。提升创新意识。情境教学ARP协议和RARP逆地址解析协议如图3-3-2，设在一个以太网上，主机A和主机B之间要通过IP通信，则双方必须知道对方的MAC地址。每台主机都设ARP高速缓存，维护一个IP地址到MAC地址的转换表，即为ARP表，表中存放最近使用过的与本机通信的同网主机的IP地址和MAC地址的映射。在主机启动时，ARP表为空。RARP协议可以实现MAC地址到IP地址的转换。无盘工作站在启动时，只知道自己的网络接口的MAC地址，而不知道自己的IP地址。它首先要使用RARP协议得到自己的IP地址后，才能和其他服务器通信。实操：通过ENSP搭建以下TOPO图，并抓取ARP协议的数据包。分析ARP协议的请求和响应包，加深对IP地址和MAC地址的关系。把理论应用到实操中，举一反三。破解教学难点。点评总结检查各位同学的ENSPTOPO配置和ARP数据包，分析ARP请求和响应包，解释已知IP地址获取MAC地址的过程。聆听点评，梳理课堂知识脉络，知晓责任使命。强化奋发图强，脚踏实地，不忘初心的精神。课堂小结1.IP地址的概念和结构2.IP地址和MAC地址的对应关系5分钟布置作业分钟教学反思（可加页）思政融入特点：本次教学引入要在培养奋斗精神上下功夫的思政内容，意在引导学生脚踏实地，不忘初心。教学特色创新：采用情境教学策略，激发了学生学习的积极性和学习的潜能，通过ENSP模拟软件再现ARP协议的过程，加深学生对IP地址和MAC地址的对应关系的认识。不足与反思：ARP实验安排的时间不足，以后可以安排分小组做，小组成员一一分析。课程名称计算机网络序号13授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目三网络规划与设计任务3IP地址课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：掌握IPV4地址结构与分类掌握子网掩码的作用了解特殊的IP地址掌握IPV4子网划分的方法了解IPV4过渡到IPV6的关键技术2.技能目标：掌握IPV4子网划分的作用和方法3.素养目标：了解IPV6的关键技术4.思政目标：B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫中国的IPv6地址数量世界排名第一，激发学生的民族自豪感。教学重点描述掌握IPV4地址结构与分类；掌握子网掩码的作用解决措施头脑风暴法、直播教学难点描述掌握IPV4子网划分的方法解决措施实例训练、直播教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课IP地址的作用IP地址和MAC地址的关系ARP协议的作用2分钟导入新课回顾IP地址基础概念，提出问题：在物联网的今天，试图让全球每一粒沙子都具有一个IP地址，那现在的IP地址够不够呢？如果不够，有什么办法解决呢？5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政B.要在厚植爱国主义情怀上下功夫中国的IPv6地址数量世界排名第一，激发学生的民族自豪感。截至2021年4月8日，中国总共获得IPv6地址块数量为59039个，目前排名第二的美国拥有57785个。中国IPv6拥有总量超过之前一直排名第一的美国，重返世界第一。2021年4月1日，中国教育网申请获批一个/20地址块（240a:a000::），即国家重大科技基础设施建设项目“未来网络试验设施：未来互联网试验设施FITI(FutureInternetTechnologyInfrastructure)”，它获得亚太互联网信息中心APNIC分配的/20超大规模IPv6地址块(相当于4096个/32地址)，此次获得地址数量使得我国IPv6地址总数跃居全球第一。听思政案例小故事。中国的IPv6地址数量世界排名第一，激发学生的民族自豪感。课堂讲授知识点1：IPv4地址结构IP地址是网络层的逻辑地址，用于标志数据报的源地址和目标地址。在Internet中，一个IP地址可唯一标志出网络上的每个主机。目前主流的IPv4协议采用的IP地址长度为4个字节，即32位。在书写时，通常用4段十进制数表示（称为点分形式），每段由0~255的数字组成，段与段之间用小数点分隔。例如，二进制形式的IP地址为：10101100

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00011001，根据前面介绍的预备知识，转换为点分形式的IP地址为：5。如图3-3-8所示，电话号码是由区号与电话号码组成，北京的区号是010，武汉的区号是027，石家庄的区号是0311。同一地区的电话号码有相同的区号，打本地电话不用加上区号，打长途电话才需要拨区号。类似于电话号码，IP地址是由网络号与主机号两部分组成的。其中，网络号用来标志一个逻辑网络，同一网段的计算机的网络号相同，主机号用来标志网络中的一台主机。一台Internet主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网唯一的。通过类比电话号码，理解IP地址的结构。把IP地址的知识点类比到生活中的的电话号码，或者学号，或者班级。培养学生扩散思维。知识点1：IPv4地址分类在Internet中，网络数量是一个难以确定的因素，但是每个网络的规模却是比较容易确定的。众所周知，从局域网到广域网，不同类型的网络规模差别很大，必须加以区别。因此，按照网络规模大小及使用目的的不同，Internet的IP地址可以分为5种类型，包括A类、B类、C类、D类和E类。A类地址适用于大型网络，B类地址适用于中型网络，C类地址适用于小型网络，D类地址适用于组播，E类地址适用于实验。一个单位或部门可拥有多个IP地址，比如，它们可拥有2个B类地址和50个C类地址。地址的类别可以从IP地址的最高8位进行判别，如表3-3-5所示。例如，IP地址20是A类地址，1是B类地址，而IP地址8是C类地址。那么在以上的IP地址中又有多少是可以分配给主机使用的呢？那么在以上的IP地址中又有多少是可以分配给主机使用的呢？通过查阅网络资料，了解哪些IP是可以分配给主机使用的？展开讨论带着疑问自主探究答案，学会运用网络寻求答案，并能够辨别答案的真伪。任务驱动知识点2：子网划分假设一个学校的计算机系，新建了三个实验室，主机数量分别是62台、48台、50台。现给一C类网络地址/24，请将其进行子网划分，分配给这三个实验室使用领取任务，结合书本，分析子网划分的方式。（借位方法）为什么要进行子网划分呢?碰到困难，主动寻求答案，一一试错。把理论应用到实操中，举一反三。破解教学难点。 任务驱动知识点3：IPV4和IPV6IP地址资源耗尽（2011年2月3日）耗尽并非网络末日1.科学的前瞻性2.重要问题下全人类通力合作通过网络，寻找IP地址耗尽的解决办法，并展开讨论总结。解决办法:1.采用划分子网和无类别(CIDR)，使IP地址的分配更加合理；2.采用网络地址转换，NAT方法以节省全球IP地址；3.采用具有更加地址空间的新版本的IPV6协议。科学发展的前瞻性非常重要，往往对于社会发展、人类命运具有决定性。重要问题的全人类通力合作，引申出网络空间共同体的概念，提升国家认同感。点评总结总结今天的3个知识点。知识点3IPv4地址基础知识知识点4IPv4子网划分知识点5IPv4与IPv6聆听点评，梳理课堂知识脉络，知晓责任使命。引导学生善于总结，举一反三的能力。课堂小结知识点3IPv4地址基础知识知识点4IPv4子网划分知识点5IPv4与IPv61分钟布置作业1.从网络攻击，物联网和IPV6的角度，来看IP地址和MAC地址的适应性变化。2.课后调研报告，IPV9之我见。查阅资料，体现个人观点，没有标准答案。4分钟教学反思（可加页）思政融入特点：1）部分思政元素点还需要进一步凝练，提升学生内心触动，避免占用过长时间。进一步引入科研实例，在更高层次的人类命运共同体意识强化方面进一步挖掘，增强对于培养学校的自信心和认同感的内容；2）育人效果反馈机制仍需探索。扩展多种反馈方式，提升问卷质量。持续改进计划：1）在保证课堂教学生动的同时，凝练思政元素表述方式；2）提升育人层次，进一步挖掘能够强化国家认同与社会责任感的元素；3）继续在多个维度推广本成果；4）探索反馈机制，提升问卷质量。课程名称计算机网络序号14授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目三网络规划与设计任务4虚拟局域网知识点1虚拟局域网的概念知识点2基于端口划分VLAN知识点3基于MAC地址划分VLAN课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：①理解二层交换机的工作原理②熟悉二层交换机的学习行为③了解VLAN的概念2.技能目标：①能根据二层交换机的原理说明二层交换机为什么能即插即用②能说出二层交换机广播域的危害3.素养目标：①培养学生良好的分析问题和解决问题的能力②养成善于思考、深入研究的良好自主学习的习惯和创新精神；③通过讨论学习，使学生具有一定的表达能力和学习新技术的能力。4.课堂思政目标：A要在坚定理想信念上下功夫简化网络管理，层层细化的网络思维教学重点描述二层交换机的原理，VLAN的概念解决措施打比方，动漫小视频、讨论教学难点描述VLAN的划分解决措施讨论、提问教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课1.以太网帧结构2.二层交换机的作用是什么？3.接口Ethernet0/0/1代表什么？4.接口GE0/0/1代表什么意思？2分钟导入新课现有1台三层交换机，要求你进行测试，该交换机的三层功能是否工作正常。某企业有财务部、销售部和人事部三个主要部门，分处于不同的办公室，为了安全和便于管理对三个部门的主机进行了VLAN的划分，分别处于不同的VLAN，先由于业务的需求需要三个部门的主机都能够相互访问，获得相应的资源，三部门的交换机通过一台三层交换机进行了连接。5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政A要在坚定理想信念上下功夫简化网络管理，层层细化的网络思维无论是VLAN技术还是社区的网格化管理机制，其实都是把一个大的网络在逻辑上划分得更加细致，实现简化网络管理的功能。同样，学生设计和配置网络的过程中，也需要有这种思维，把大的问题层层细化，变成可以实现或者方便管理的小问题，最终解决问题。党的十八届三中全会强调，“以网格化管理、社会化服务为方向，健全基层综合服务管理平台”。至今为止，全国基层社区基本上构建了网格化的治理机制，可以说是我国基层社会治理的机制创新。在这场抗击疫情阻击战中，网格化治理正在发挥着积极作用。同时，社区网格化疫情防控阻击战，不仅把我国的政治优势转化为对疫情的治理优势，而且，也能通过这场生死攸关的疫情阻击战检验和完善社区网格化管理机制。理解VLAN和网格化管理的优势，都是把大的问题划分为一个个小的问题引导学生坚定理想信念，体现我国的政治优势。课堂讲授知识点1：交换机工作原理1.交换机的工作原理交换式以太网核心就是交换机（Switch）。LanSWitch，局域网交换机。简称LSW，SWitch交换机，简称SW或S。交换机原理:：基于MAC地址和对应接口转发，交换机会从入接口学习数据帧的源MAC，广播未知的目标MAC地址2.交换机的转发行为：泛洪（Flooding又称盲目转发），将从某个接口收到的数据流向除该接口之外的所有接口发送出去广播与泛洪有什么区别？泛洪操作可以是普通数据帧也可以是广播帧（1）泛洪：收到广播帧和未知单播帧（2）转发：根据帧中的目标MAC地址转发（3）丢弃：如果交换机收到一个MAC地址与源MAC地址一致，就要丢弃3.交换机的学习交换机开机时没有任何端口对应关系，交换机会根据原MAC和接收帧的接口形成一个对应关系，并把这个对应关系放在重要表项中，这个表就是MACF地址表（1）地址学习在交换机中，维护着一张MAC地址表，表中存放着主机的MAC地址与交换机端口的映射关系。交换机可以通过识别数据包中的MAC地址信息，然后根据MAC地址查询MAC地址表进行数据转发。• 在典型交换网络中，当某台主机发送一个广播帧或未知单播帧时，该数据帧会被泛洪，甚至传递到整个广播域。• 广播域越大，产生的网络安全问题、垃圾流量问题，就越严重。总结交换机的工作原理：1.交换机的转发原理2.交换机的学习原理对于新知识，学会类比生活中的现象案例，帮助理解交换机的转发行为。交换机对于数据的转发是有甄别的，引导学生在发表朋友圈和QQ空间的时候，也要有甄别的概念，不要随意转发。情境教学知识点2：VLAN的概念随着局域网内的主机数量日益增多，由大量的广播报文带来的带宽浪费、安全等问题变得越来越突出。小张作为网络运维工程师，如果在控制成本的前提下，用一个交换机设备组建两个局域网。如左图，方法之一是将网络改造成用路由器连接多个子网，但这样会增加网络设备的投入。如右图，另一种成本较低又行之有效的方法就是采用虚拟局域网。虚拟局域网的基础是在交换技术上发展起来的。1.VLAN产生在原因－广播风暴• VLAN（VirtualLAN），虚拟局域网。本来，二层交换机只能构建单一的广播域，不过使用VLAN后，能够将网络分割成多个广播域。没有VLAN，同一个广播域，像大班上课，一人广播全得听，每个人都可以互相通信，划分VLAN后，将广播域缩小到一个范围，像小班上课，一人广播后只有这个小班里的人才听得到，只有班里的人才可以互相通信为了防止广播风暴，可以把一个大的局域网划分成若干个小的广播域，从而有效抑制广播风暴，在不增加设备的前提下，可以采用支持VLAN的LAN交换机VLAN=VirtualLocalAreaNetwork：虚拟局域网是一种将局域网从逻辑上划分成一个个更小的局域网2.虚拟局域网的特点（1）.虚拟局域网（VLAN，VirtualLocalAreaNetwork）是以局域网交换机为基础，通过交换机软件实现根据功能、部门、应用等因素将设备或用户组成虚拟工作组或逻辑网段的技术。其最大的特点是在组成逻辑网时无须考虑用户或设备在网络中的物理位置。（2）VLAN内的各个用户就像是在同一个真实的局域网内一样可以互相访问。相同VLAN的用户可以通信，不同VLAN的用户不能通信，有效隔离了广播域（3） VLAN可以在一个交换机或者跨交换机实现。理解为何需要引入VLAN的概念，VLAN技术有什么特点。引导学生有节约成本的思维，VLA