计算网络基础化教程 3

项目一初识计算机网络（6课时）一、教学分析课题名称项目一初识计算机网络授课方式线上线下混合授课学时2授课地点授课时间教学内容计算机网络的概念、基本功能及发展史学情分析通过对学生预习情况的问答，总结本次课程学情如下：1.知识和技能基础：所有同学按照要求预习了计算机网络在工作及生活中的应用，对计算机网络有了初步了解；2.认知和实践能力：从问答讨论中发现，学生认知能力较强，大部分的同学自主进行了计算机网络功能的学习；3.学习特点：主动学习计算机网络的意愿很强，有较强的认知思维；逻辑思维和实践思维较欠缺；教学目标知识目标1.掌握计算机网络的基本定义和基本功能，了解计算机网络技术的发展趋势2.熟悉计算机网络的分类和特点3.掌握常见网络的拓扑结构的区别和适用场合能力目标1.能够准确描述网络的拓扑结构图2.能够使用绘图软件Visio绘制常见拓扑结构图素质目标1.培养学生严谨、细致的工作态度和职业道德，树立良好的职业素养。2.激发学生对计算机网络技术的兴趣，培养主动学习和持续学习的习惯。教学重点计算机网络的基本概念、网络拓扑图。教学难点计算机网络的组成、简易网络规划。二、教学策略教学资源线上平台：/cms/courseDetails/index.htm?classId=a9582696b21f46148bf0da350c5320d9教学方法与手段根据学情分析、教学内容，以案例、实践、多种资源为载体，通过线上线下相结合的方式开展教学。本次课采用思政元素的贯穿式教学法，把社会主义核心价值观的相关内容从课前自学贯穿到课中讲授和课后拓展，从线上贯穿到线下。教学重点解决措施课前预习：计算机网络是什么，在学习及生活中的应用，预习Visio绘图软件的使用方法。教师分析：通过教师讲解、学生讨论，了解计算机网络的基本概念。通过让学生探索网络拓扑图的绘制，熟悉Visio绘图软件的使用（逻辑思维）教学难点解决措施教师分析：计算机网络根据实现功能不同可分为通信子网和资源子网两部分（逻辑思维）头脑风暴：计算机网络还可以怎么分类以及怎么规划简易网络。（辩证思维）三、教学实施第1次课（2课时）课前准备教学内容教师活动学生活动设计意图备注课前预习发布预习作业线上学习，查阅资料，熟悉计算机网络在学习及生活中的应用探索学习课中探究教学内容教师活动学生活动设计意图知识点回顾回顾：计算机网络的应用场景、以及我国的网路发展史知识点回顾加深前面学习知识点学生印象混合式教学法引导式教学法探究学习自主学习1.1计算机网络的基本概念讲解：1.计算机网络概念计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，是目前计算机应用技术中空前活跃的领域。人们借助计算机网络技术可以实现信息的交换和共享，计算机网络已成为信息存储、管理、传播和共享的有力工具，在当今信息社会中发挥着越来越重要的作用，计算机网络技术的发展深刻地影响和改变着人们的工作和生活方式。2.计算机网络的主要功能知识学习：计算机网络的概念及主要功能知识目标：掌握计算机网络的基本概念【课程思政】通过对网络概念的深入了解，激发同学们的创造精神。混合式教学法引导式教学法探究学习自主学习1.2计算机网络的组成讲解：1.计算机网络的组成计算机网络可分成通信子网和资源子网两部分，其中通信子网主要负责网络通信，它是网络中实现网络通信功能的设备和软件的集合；资源子网主要负责网络的资源共享，它是网络中实现资源共享的设备和软件的集合。2.从计算机网络的实际结构来看，网络主要由网络硬件和网络软件两部分组成。网络硬件包括网络拓扑结构、网络服务器、网络工作站、传输介质和网络连接设备等。网络软件包括网络操作系统和通信协议等。知识学习：计算机网络的组成知识目标：掌握计算机网络的组成【课程思政】通过对网络的基本组成的深入了解，激发同学们的创造精神。混合式教学法引导式教学法探究学习自主学习课堂练习教学内容教师活动学生活动设计意图任务1认识校园网的基本结构步骤1：了解校园网的业务与性能需求。步骤2：了解校园网的结构步骤3：认识校园网传输介质步骤4：认识校园网设备步骤5：认识组网技术知识学习：认识校园的基本结构通过校园网基本机构的认识，对计算机网络进一步了解混合式教学法引导式教学法课后拓展教学内容教师活动学生活动设计意图课后练习布置课后习题：教材17页，并布置预习任务。按照要求，完成课后习题以及预习任务。素质目标1：培养自主解决问题的意识，增强学生探索能力。考核评价内容教师活动学生活动设计意图方法作业批改综合考量课前预习情况、课中表现、课后作业三方面，以知识性、创新性、完整性共同构建评价机制，着重考核学生个人对知识的掌握程度。提交课后习题的纸质档作业。素质目标2：引导学生从客观需求出发，兼顾各方，合理取舍，中庸行事探究学习自主学习四、反思诊改教学效果90%的同学掌握重难点，少数几位同学未能跟上教学进度，需要特别关注。课程实施过程以学生为主体，围绕重难点，引导学生逐步解决难点、强化重点，借助网络实施课前课后测试，过程性考核促进学生知识学习。反思改进本次课知识理论性较强，采用理论讲解、启发式提问、分组讨论等教学方法和手段，结合知识发展以及中国华为等企业的科技发展讲解，分组进行简易网络规划，引导学生建立民族自豪感和社会使命感，激发学生学习兴趣，认识团队协作的重要性，标准在通信领域的重要性，大国强国在科技发展中的作用等思政点。但在实施的过程中还存在一些难点问题，主要有以下方面：如何以更有效的方法，增强自主学习能力；（2）如何充分有效的利用“翻转课堂”，提高课堂效率第2次课（2课时）1.课前准备教学内容教师活动学生活动设计意图备注课前预习发布预习作业线上学习，查阅资料，预习Visio软件使用方法探索学习2.课中探究教学内容教师活动学生活动设计意图知识点回顾回顾：1、计算机网络的概念2、计算机网络的组成知识点回顾加深前面学习知识点学生印象混合式教学法引导式教学法探究学习自主学习1.3计算机网络的发展讲解：计算机网络技术是计算机技术与通信技术相结合的产物，它的发展经历了从简单到复杂、从单个到集合的过程，可以分为4个不同的阶段：主机互联、局域网、互联网、因特网。1.主机互连主机互连产生于20世纪60年代初期，基于主机（Host）之间的低速串行（Serial）连接的联机系统是计算机网络的雏形（在这种早期的网络中，终端借助电话线路访问计算机，计算机发送/接收的为数字型号，电话线传输的是模拟信号，这就要求在终端和主机之间加入调制解调器（Modem），进行数模转换。2.局域网20世纪70年代初，随着计算机体积、价格的下降，出现了以个人计算机为主的商业计算模式。商业计算的复杂性要求大量终端设备的资源共享和协同操作，导致对本地大量计算机设备进行网络化连接的需求，局域网（LocalAreaNetwork，LAN）由此产生。局域网的出现大大将降低了商业用户高昂的成本，随之出现了网络互连标准和局域网标准，为局域网互连做好了准备工作。3.互联网由于单一的局域网无法满足人们对网络的多样性要求，20世纪70年代后期，广域网技术逐渐发展起来，将分布在不同地域的局域网互相连接起来。1983年，ARPAnet采纳TCP和IP协议作为其主要的协议族，使大范围的网络互连成为可能。彼此分离的局域网被连接起来，形成互联网。4.因特网20世纪80-90年代是网络互连的发展时间。在这一时期，ARPAnet网络的规模不断扩大，包含了全球无数的公司、校园、ISP和个人用户，最终演变成今天的延伸到全球每一个角落的因特网（Internet），1990年，ARPAnet正式被Internet取代，退出历史舞台。越来越多的机构、个人参与到Internet中，使Internet获得了高速发展。知识学习：计算机网络的发展史知识目标：掌握计算机网络的发展史【课程思政】通过对网络的发展史的学习，尤其是我国网络发展史的学习，激发同学们的爱国精神。混合式教学法引导式教学法探究学习自主学习1.4计算机网络的分类讲解：计算机网络一般是按网络覆盖范围来划分的，互联网不是一种具体的物理网络技术，只是一种将不同的物理网络技术及其子技术统一起来的高层技术。局域网（LocalAreaNetwork，LAN）覆盖范围较小，是最常见的计算机网络。由于局域网覆盖范围较小，一方面容易管理与配置，另一方面容易构成简洁规整的拓扑结构，加上速度快、延时小的优点，故得到广泛应用。城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）介于局域网和广域网之间。城域网包含负责路由的交换单元。广域网（WideAreaNetwork，WAN）覆盖范围广，不具有规则的拓扑结构。广域网采用点到点方式传输，存在路由选择的问题；局域网采用广播传输方式，不存在路由选择问题。知识学习：计算机网络的分类知识目标：掌握计算机网络的分类【课程思政】通过对计算机网络的分类学习，激发同学们精益求精的精神。混合式教学法引导式教学法探究学习自主学习3.课堂练习教学内容教师活动学生活动设计意图任务2使用Visio绘制网络拓扑图演示：MicrosoftVisio2016的安装及使用方法根据步用Visio骤搭建校园网络拓扑图通过教师演示，学生联系的方式，强化学生对软件的使用及网络拓扑图的认识4.课后拓展教学内容教师活动学生活动设计意图课后练习布置课后习题：教材17页，并布置预习任务。按照要求，完成课后习题以及预习任务。素质目标1：培养自主解决问题的意识，增强学生探索能力。5.考核评价内容教师活动学生活动设计意图方法作业批改综合考量课前预习情况、课中表现、课后作业三方面，以知识性、创新性、完整性共同构建评价机制，着重考核学生个人对知识的掌握程度。提交课后习题的纸质档作业。素质目标2：引导学生从客观需求出发，兼顾各方，合理取舍，中庸行事探究学习自主学习四、反思诊改教学效果90%的同学掌握重难点，少数几位同学未能跟上教学进度，需要特别关注。课程实施过程以学生为主体，围绕重难点，引导学生逐步解决难点、强化重点，借助网络实施课前课后测试，过程性考核促进学生知识学习。反思改进本次课知识理论性较强，采用理论讲解、启发式提问、分组讨论等教学方法和手段，结合知识发展以及中国华为等企业的科技发展讲解，分组进行简易网络规划，引导学生建立民族自豪感和社会使命感，激发学生学习兴趣，认识团队协作的重要性，标准在通信领域的重要性，大国强国在科技发展中的作用等思政点。但在实施的过程中还存在一些难点问题，主要有以下方面：（1）如何以更有效的方法，增强自主学习能力；（2）如何充分有效的利用“翻转课堂”，提高课堂效率第3次课（2课时）1.课前准备教学内容教师活动学生活动设计意图备注课前预习发布预习作业线上学习，查阅资料，预习CiscoPacketTracer软件使用方法探索学习2.课中探究教学内容教师活动学生活动设计意图知识点回顾回顾：1、计算机网络的发展史2、计算机网络的网络拓扑图及Visio软件的使用方法知识点回顾加深前面学习知识点学生印象混合式教学法引导式教学法探究学习自主学习1.5网络的拓扑结构讲解：计算机网络设计的首要任务就是在给定计算机的分布位置及保证一定的网络响应时间、吞吐量和可靠性的条件下，通过选择适当的传输线路、连接方式，使整个网络的结构合理、成本低廉。为了应付复杂的网络结构设计，人们引入了网络拓扑的概念。网络拓扑结构有总线型、星型、环型、网状、树型、混合型。1.总线型网络拓扑结构总线型拓扑结构是用一条电缆作为公共总线。入网的节点通过相应接口连接到线路上。网络中的任何节点都可以把自己要发送的信息送入总线，使信息在总线上传播，供目的节点接收。2.星型网络拓扑结构在星型网络拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路与中心节点连接。中心节点负责控制全网的通信，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点。3.环型网络拓扑结构在环型网络拓扑结构中，节点通过点到点的通信线路连接成闭合环路。环中数据将沿一个方向逐站传送。环型网络拓扑结构简单，控制简便，结构对称性好，传输速率高，应用较为广泛。4.网状网络拓扑结构这种网络拓扑结构主要指各节点通过传输线互相连接起来，并且每个节点至少与其他两个节点相连。网状网络拓扑结构具有较高的可靠性，但其结构复杂，实现起来费用较高，不易管理和维护。知识目标：掌握计算机网络拓扑结构【课程思政】通过对网络拓扑结构的学习，让学生具有分类意识。1.6应用计算机网络随着现代信息社会的进步以及通信和计算机技术的迅猛发展，计算机网络的应用越来越普及，如今计算机网络几乎深入社会的各个领域。Internet已成为家喻户晓的计算机网络，它也是世界上最大的计算机网络，是一条贯穿全球的“信息高速公路主干道”。计算机网络的应用突出表现在如下几个方面：1.计算机网络在科研和教育中的应用2.计算机网络在企事业单位中的应用3.计算机网络在商业上的应用知识目标：掌握计算机网络的应用【课程思政】通过对计算机应用的学习，激发同学分学以致用的精神。3.课堂练习教学内容教师活动学生活动设计意图任务3使用CiscoPacketTracer规划简易网络演示CiscoPacketTracer软件的使用方法根据CiscoPacketTracer以及步骤进行简易网络规划通过教师演示，学生联系的方式，强化学生