内容正文:
《1.3计算机网络传输介质》教案
课 题
《1.3 计算机网络传输介质》
课 型
讲授
课 时
2
授课班级
计算机专业学生
授课时间
授课教师
教材分析
本课程采用的教材是河北科学技术出版社出版的《计算机网络基础》,是2025年新高考大纲指定教材。本章是第一章项目三的内容,主要内容为计算机网络的传输介质,通过本章节学习,帮助学生了解计算机网络是靠什么来进行数据的传输。
学情分析
本章节的授课对象是中等职业计算机专业学生,他们对计算机相关知识有一定兴趣,有参加对口高考的期望,但是学生基础能力较差,理解能力一般。通过本项目的学习,可以帮助学生了解在我们的生活中,计算机网络是通过什么来传输数据的。
学习目标
了解同轴电缆的使用特点、无线连网的分类及各自的特点,掌握常用的传输介质及其特点、双绞线的标准线序
学习重难点
重点: 常用的传输介质及其特点
难点: 双绞线的标准线序
教学方法
讲授法、问答法、讨论法
课前准备
教学课件
教学媒体
PPT、希沃白板
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
活动一:
创设情境
生成问题
提出问题:
我们已经学习了计算机网络的拓扑结构,那么不管采用什么样的网络拓扑结构,网络中的各个节点是如何进行数据传输的呢?使用的是什么样的传输介质呢?
思考老师提出的问题,根据自己在课前查阅的资料进行讨论,回答
通过问题导入的方法,引导学生主动思考
活动二:
调动思维
探究新知
传输介质也称“传输媒体”,它是数据传输系统中在发送设备和接收设备之间的物理通路。是网络通信的物质基础。传输介质的性能对网络的通信、速度、距离、价格以及可靠性都有很大的影响。计算机网络传输介质分为有线传输介质和无线传输介质。
传输介质的两个特性:
(1) 物理特性:即物理结构、形态尺寸、覆盖范围、价格及连通性等等;
(2) 传输特性:即可用的信号带宽、传输损耗、抗干扰能力等;
子任务一:有线传输介质
有线传输介质是指网络中将各种终端与通信设备进行有形物理连接的部分,它能将网络信号沿物理线路从一方传输至另一方。有线传输介质主要包括双绞线、同轴电缆和光纤。
1、 双绞线
最常见的一种传输介质。它由两根采用一定规则并排绞合的、相互绝缘的铜导线组成。双绞线绞合的作用是为了减少相邻导线的电磁干扰和抵御部分来自外界的电磁波干扰;
双绞线按外皮内是否有金属屏蔽层(提高电磁干扰能力),分为有屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP);
双绞线价格便宜,是最常用的传输介质之一,在局域网和传统电话网中普遍使用。
计算机网络中使用的双绞线一般由4对双绞线组成,在公共交换电话网中也使用双绞线,但电话中的双绞线由一对双绞线组成。
非屏蔽双绞线分为5类,随着技术的发展和带宽的需求,又出现了6类和7类线。(见教案后的附件1)
双绞线一般用RJ-45接口(俗称水晶头),在进行连接时,线序应遵循EIA/TIA制定的568标准。
直通线和交叉线的区别
(1) 直通线:一根双绞线的两端水晶头压线的标准一致;
(2) 交叉线:一头T568A压线标准,一头T568B;
2、同轴电缆
由内外两条导线构成;内导线是整体的单股铜线,外导线是一条网状空心圆柱导体,内外导线之间有一层绝缘材料。组成部分:内导体、绝缘层、外保护和屏蔽层。由于外导体屏蔽层的作用,同轴电缆具有较好的抗干扰性能;
同轴电缆分为两类:
1) 细缆:50Ω,传输速率达10Mb/s,不加中继器情况下,有效传输距离为185m;
2) 粗缆:50 Ω, 不加中继器情况下,有效传输距离为500m;
特点:同轴电缆连接的网络都是总线型拓扑结构,不易管理、维护,且传输速率较低,目前已不在网络实践中使用。
3、光纤
通过传递光脉冲来进行通信。主要由纤芯(实心的)和包层构成。光纤是抗干扰性最强,安全性和保密性最好的,传输率最高的介质。
▪ 光纤的分类
(1) 单模光纤(8~10um); (2)多模光纤(50~100um);
光纤的优点:
(1) 光纤传输频带非常宽,因而通信容量大;
(2) 光纤传输速率高;
(3) 光纤的误码率极低,传输损耗小,传输距离长,对远距离传输特别经济;
(4) 光纤不受外界电磁波的干扰,适宜在电磁干扰严重的环境中使用;
(5) 光纤无串音干扰和辐射,保密性好,也不易被窃听或截取数据;
(6) 体积小,重量轻;
▪ 光纤的缺点:
(1) 连接光纤时需要专业设备,安装技术难度大,需要专业人员操作;
(2) 由于光的传输是单向的,双向传输需要两根以上的光纤或一根光纤上的两个频段;
(3) 分接困难且需要有光电转换设备;
通过教师的讲解和演示,帮助学生了解和理解有线传输介质有哪些以及不同传输介质的特点
介绍有线传输介质及其特点
活动三:
调动思维
探究新知
子任务二:无线传输介质
无线传输介质中传输的信号是电磁波;在一些施工场合困难或是特别远距离通信时,可用无线传输介质;无线传输介质一般指摸不着、看不到的介质;无线传输介质具有较大的机动灵活性和可靠性;
1、 无线电波
无线电波是电磁波的一部分,它是频率在0~300HZ 频段的电磁波。
2、 地面微波
数字微波通信在长途大容量的数据通信中占有极重要的地位,其频率范围为300MHZ~3000GHZ主要有两种方式:1)地面微波接力通信;2)卫星通信;
微波在空间中主要是直线传播,传播距离为50km左右。
3、 卫星通信
是一种特殊的微波接力通信,克服了地面微波接力通信距离的限制。通信距离远,通信费用与通信距离无关,只与租用的卫星转发器个数及租用时间长短有关。
优点:微波通信的频带比微波接力通信更宽,通信容量更大,信号受到的干扰较小,误码率也较小,通信比较稳定可靠。
缺点:传播时延较长;
4、 红外线和激光
直线传输;比微波具有更强的方向性,难以窃听和进行干扰,但它对雨雾等环境的干扰特别敏感,传输距离短;
5、 蓝牙技术
是一种新型的用于替换电缆的短程无线传输技术;提供点到点的无线声音及数据传输;传输距离为10cm~10m,采用无线接口代替有线电缆连接,具有很强的移植性,支持多种设备;
结合教材和教师的讲解理解无线传输介质及其特点和适用场景
讲解无线传输介质
活动四:
巩固练习
素质提升
讨论:
1、利用计算机搜索“网络传输介质”相关知识,并进行讨论查询到的信息。
2、分小组讨论有线传输介质和无线传输介质的特点。
3、讨论蓝牙技术在我们平时生活中的应用。
通过小组讨论巩固所学知识,加深对知识点的理解
巩固所学知识
课堂小结
作业布置
作业:
1、 总结常用的有线传输介质和无线传输介质。
2、 完成课后练习。
板书设计
教学反思
附件1: 非屏蔽双绞线的分类
类别
应用
特点
1类(UTP-1)
模拟电话用户线
有1对双绞线;
2类(UTP-3)
数字电话用户线、综合业务数字网(ISDN)和T1线路
有4对双绞线;
3类(UTP-3)
4Mb/s令牌环网、10Mb/s以太网、ISDN语音线路
有4对双绞线;
4类(UTP-4)
16Mb/s令牌环网、10Mb/s大型以太网
有4对双绞线;
5类(UTP-5)(常用)
16Mb/s以上令牌环网、10/100 Mb/s大型以太网
有4对双绞线;
超5类(UTP-5增强型)
100/1000Mb/s局域网或大型主干网
有4对双绞线;
6类双绞线
快速以太网、千兆以太网、综合业务数据网
有4对双绞线;
超6类线
千兆网
有4对双绞线;
7类线
万兆网
有4对双绞线;
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