高职院校计算机网络技术课程教案

高职院校计算机网络技术课程教案一、课程基本信息课程名称：计算机网络技术授课对象：高职计算机类专业一年级学生课时安排：2课时（理论讲解+实践操作）教学环境：多媒体教室（配备网络协议动画演示课件）、网络实训室（或PacketTracer模拟器）二、教学目标（一）知识目标1.理解OSI七层参考模型与TCP/IP四层模型的层次划分及各层核心功能；2.掌握数据在网络体系结构中“封装-传输-解封装”的过程及协议协作逻辑。（二）技能目标1.能使用PacketTracer搭建简单局域网拓扑并配置基础网络参数；2.能通过Wireshark抓包分析网络数据包的层次结构，验证协议封装逻辑。（三）素养目标1.培养团队协作能力（分组完成网络搭建任务）；2.树立网络分层设计的工程思维，提升问题排查与逻辑分析能力。三、教学重难点（一）教学重点2.数据封装与解封装的过程（各层头部信息的添加与剥离）。（二）教学难点1.不同层次协议的协作逻辑（如传输层与网络层的联动）；2.抽象的网络分层概念与实际网络操作的结合（如抓包分析的实践应用）。四、教学方法案例教学法：以“网购支付数据传输”“微信消息发送”等生活场景为例，具象化网络分层的必要性；任务驱动法：设计“局域网搭建+抓包分析”的实践任务，让学生在操作中理解理论；直观演示法：通过动画演示数据封装过程（如应用层数据→传输层段→网络层包→数据链路层帧→物理层信号），降低抽象概念的理解难度。五、教学过程（一）情境导入（5分钟）以“微信发消息给好友”为情境提问：“消息从你的手机到好友手机，需要经过哪些环节？为什么不能直接‘裸奔’传输？”结合学生的生活经验，引出“网络分层设计”的必要性——通过分层降低复杂度、实现“各层专注本职工作”的协作逻辑。（二）新知讲解（25分钟）1.OSI七层参考模型解析从“分层解决复杂问题”的工程思维切入，逐层讲解功能、典型协议及设备：物理层：负责“电信号/光信号”的传输（如网线、光纤、网卡）；数据链路层：封装MAC地址，实现“相邻设备”的可靠传输（如以太网协议、交换机）；网络层：封装IP地址，实现“跨网段”的路由选择（如IP协议、路由器）；传输层：提供端到端的可靠/快速传输（如TCP的三次握手、UDP的无连接特性）；2.TCP/IP四层模型对比结合“实际网络中TCP/IP更常用”的行业现状，对比其与OSI的对应关系（应用层→会话+表示+应用层；传输层/网络层/网络接口层→数据链路+物理层），强调“理论分层（OSI）”与“实用分层（TCP/IP）”的差异。3.数据封装与解封装演示通过动画演示“发送网页请求”的过程：传输层：添加TCP头部（源/目的端口、序列号等），形成“TCP段”；网络层：添加IP头部（源/目的IP、协议类型等），形成“IP包”；数据链路层：添加以太网头部（源/目的MAC、类型），形成“以太网帧”；物理层：转换为电信号，通过网线传输。接收方则反向操作（解封装），逐层剥离头部，最终还原应用数据。（三）实践操作（35分钟）任务一：局域网拓扑搭建（15分钟）分组：4-5人一组，使用PacketTracer模拟器；任务：搭建“2台PC+1台交换机”的拓扑，为PC配置IP地址（如PC1：192.168.1.2/24；PC2：192.168.1.3/24），通过`ping`命令测试连通性；教师指导：巡视各组操作，重点指导“IP地址与子网掩码的匹配”“交换机的工作逻辑（无IP、基于MAC转发）”。任务二：Wireshark抓包分析（20分钟）操作：在PC1上启动Wireshark，过滤“icmp”协议，执行`ping192.168.1.3`，捕获数据包；分析：小组协作，从抓包结果中识别“以太网帧头（源/目的MAC）”“IP包头（源/目的IP）”“ICMP头（类型、代码）”，验证“数据封装”的层次结构；拓展：尝试分析TCP数据包（如访问本地Web服务器），对比TCP与ICMP的封装差异。（四）课堂小结（5分钟）小组汇报：每组派代表分享“拓扑搭建的难点（如IP冲突、交换机配置）”“抓包分析的发现（如ICMP包的层次嵌套）”；教师总结：提炼“分层设计的核心价值（解耦、标准化）”“协议协作的逻辑（上层依赖下层、下层为上层提供服务）”，强调“理论指导实践，实践反哺理论”的学习方法。（五）作业布置1.拓展实践：在PacketTracer中添加路由器，搭建“2个网段（如192.168.1.0/24、192.168.2.0/24）”的拓扑，配置静态路由实现跨网段通信，分析`ping`跨网段时的协议层次变化；2.资料调研：查阅行业文档，对比“OSI模型”与“TCP/IP模型”在企业网络（如园区网、数据中心）中的实际应用场景，形成300字分析报告。六、教学评价过程性评价（60%）：小组协作表现（任务分工、问题解决）、实践操作熟练度（拓扑搭建正确性、抓包分析的完整性）；结果性评价（40%）：作业完成质量（拓扑图设计、协议分析报告）、课堂提问回答的准确性。七、教学资源教材：《计算机网络技术》（高职规划教材，含OSI与TCP/IP章节）；工具：PacketTracer8.0、Wireshark4.0；课件：含“数据封装动画”“典型协议工作流程”的多媒体PPT；文档：《局域网搭建操作指南》《Wireshark抓包分析手册》。八、教学反思本次教学通过“生活案例导入+动画演示