单元一 任务3 计算机网络体系结构（教案）-《计算机网络应用基础》（高教版）同步精品课堂

《计算机网络应用基础》 (高等教育出版社)教案 课 题 1.3 计算机网络体系结构 课 型 新授 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 在本单元中，前面的内容已经为学生铺垫了计算机网络的基本概念、组成等基础知识，而计算机网络体系结构则是对这些基础知识的深化和系统化，它将复杂的网络通信过程进行分层梳理，使学生能够从整体上理解网络通信的原理。同时，这部分内容也是后续学习网络协议、网络设备等知识的基础，只有掌握了体系结构，才能更好地理解各种协议在不同层次的作用和交互方式；教材在编写上，注重理论与实际的结合，通过一些简单的实例来引入体系结构的概念，降低了学生的理解难度，但对于中职学生来说，其中涉及的分层思想、各层功能等内容仍较为抽象，需要教师在教学过程中进行细致的讲解和引导。 学情分析 1. 在之前的学习中，学生已经接触过一些计算机的基础知识，但对于计算机网络的体系结构这类较为抽象的概念了解较少。他们对具体、直观的事物更容易理解，而对于理论性、逻辑性较强的内容学习起来可能会有一定的困难。 2. 学生学习的目的更偏向于应用，他们希望能够将所学知识运用到实际工作中。因此，在教学中应多结合实际应用案例，让学生了解计算机网络体系结构在实际中的作用。 学习目标 知识与技能： 1. 理解计算机网络体系结构的概念和分层思想。 2. 掌握 OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型的各层名称及主要功能。 3. 能够说出 OSI 模型和 TCP/IP 模型之间的对应关系。 过程与方法： 1. 通过案例分析、小组讨论等方式，培养学生分析问题和解决问题的能力。 2. 在学习过程中，引导学生主动思考，提高自主学习能力。 情感态度与价值观： 1. 培养学生对计算机网络知识的兴趣，激发他们的学习热情。 2. 培养学生的团队合作精神和沟通能力。 学习重难点 教学重点： 1. 计算机网络体系结构的分层思想。 2. OSI 七层模型各层的主要功能。 3. TCP/IP 四层模型各层的主要功能及与 OSI 模型的对应关系。 教学难点： 1. 理解各层之间的协作关系以及数据在各层之间的传输过程。 2. 区分 OSI 模型和 TCP/IP 模型在功能和应用上的差异。 教学方法 讲授法、案例分析法、小组讨论法 课前准备 教师：教案、PPT课件 学生：课前预习 教学媒体 电子课件、多媒体 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 【课程导入】 1. 教师提问：“同学们，我们每天都在使用网络，比如用微信聊天、浏览网页、下载文件等，大家有没有想过，这些数据是如何在网络中传输的呢？就好比我们要把一封信从一个城市送到另一个城市，需要经过很多环节，网络数据传输也是如此，看似简单的操作背后有着复杂的流程。” 2. 展示一些生活中与网络数据传输类似的复杂流程图片，如快递包裹从发货地到收货地的运输流程，其中包含多个中转站点和不同运输方式的衔接，引导学生思考网络数据传输与之的相似性。 3. 引导学生思考：“从这些图片中我们可以看到，复杂的流程通过合理的分工变得有序。同样，为了更好地理解网络数据传输这个复杂过程，科学家们提出了一种分层的思想，这就是我们今天要学习的计算机网络体系结构。” 【传授新知】 · 计算机网络体系结构的概念 1. 教师讲解：计算机网络体系结构是指计算机网络各层及其协议的集合。为了使不同的计算机能够相互通信，将网络通信的过程划分为若干个层次，每个层次负责完成特定的功能，各层之间通过接口进行通信。 2. 举例说明分层思想：比如我们寄信，首先要写好信（应用层），然后装入信封（表示层），写上地址和邮编（会话层），交给邮局（传输层），邮局进行分拣（网络层），然后通过运输工具送到目的地邮局（数据链路层），最后由邮递员送到收件人手中（物理层）。每个环节就相当于一个层次，负责特定的功能。 3. 组织学生进行小组讨论：大家还能想到哪些生活中类似的分层例子呢？请小组内讨论一下，稍后每组派代表分享。 听取各小组的分享，进行点评和总结，强调分层思想的优点：分层可以将复杂的问题分解为多个简单的小问题，便于理解和实现，同时也有利于标准化和模块化。 1. 思考教师提出的问题，自由发言，分享自己对数据传输过程的理解，结合教师给出的快递运输例子，类比思考网络数据传输可能涉及的环节。 2. 认真观看图片，观察快递运输流程中的各个环节，尝试建立与网络数据传输的联系。 3. 对教师引出的 “计算机网络体系结构” 产生好奇，进入学习状态。 1. 认真听讲，理解计算机网络体系结构的概念和分层思想。 2. 结合教师举的寄信例子，进一步理解分层的含义。 3. 积极参与小组讨论，思考生活中的分层例子，如工厂生产产品，从原材料采购、零部件加工、产品组装、质量检测到包装出货，每个环节都可看作一个层次；又如学校组织活动，从活动策划、场地布置、人员安排、活动执行到活动总结，也是分层协作的过程。 4. 各小组代表分享讨论结果，其他学生认真倾听，补充自己的想法。​ 通过提问和生活案例图片展示，激发学生的学习兴趣，让学生认识到学习计算机网络体系结构的必要性，为后续的学习做好铺垫。 通过举例和小组讨论，让学生直观地理解分层思想，体会分层的优点，突破对抽象概念的理解难点。 活动二： 调动思维 探究新知 【传授新知】 · OSI七层模型 1. 教师介绍：OSI 七层模型是国际标准化组织（ISO）提出的网络体系结构模型，它将网络通信过程分为七层，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 2. 逐层讲解各层的主要功能： 物理层：负责在物理介质上传输原始的比特流，如网线、光纤等物理设备的接口特性、信号的编码方式等。 数据链路层：负责将物理层传输的比特流封装成帧，进行差错控制和流量控制，确保数据在相邻节点之间的可靠传输。 网络层：负责为数据在不同网络之间的传输选择最佳路径，实现路由选择和拥塞控制。 传输层：负责向用户提供可靠的端到端的数据传输服务，如建立和维护连接、进行流量控制和差错恢复等。 会话层：负责建立、维护和终止会话，如在通信双方之间建立会话连接，控制会话的同步等。 表示层：负责数据的格式转换、加密和解密等，确保不同的计算机能够理解对方发送的数据。 应用层：为用户提供各种网络应用服务，如电子邮件、文件传输、网页浏览等。 3. 展示 OSI 七层模型各层功能的详细示意图，配合讲解，让学生更直观地了解各层的作用。 4. 设计师生互动环节：现在老师说一个功能，大家来判断它属于 OSI 七层模型中的哪一层。比如，实现数据的加密和解密，属于哪一层呢？ 5. 针对学生的回答进行纠正和讲解，加深学生对各层功能的记忆。 · 数据传输过程 1. 教师以网购快递系统为例，类比讲解数据在 OSI 七层模型中的传输过程。 2. 绘制数据在各层之间传输的详细流程图，配合讲解，让学生更清晰地了解整个过程。 3. 提问学生：在数据传输过程中，每层都对数据做了什么处理？为什么要进行这些处理？ 4. 引导学生思考和讨论，然后进行总结：“每层对数据的处理都是为了确保数据能够准确、可靠地传输，不同的处理方式对应不同的功能需求。 1. 认真听讲，记录各层的名称和主要功能。 2. 观看详细示意图，结合教师的讲解，加深对各层功能的理解。 3. 积极参与师生互动，根据教师提出的功能，判断所属的层次，主动举手回答问题。 4. 对于回答错误的地方，认真听取教师的纠正和讲解，及时更正自己的理解。 1. 认真听讲，结合网购快递系统的例子，理解数据在 OSI 七层模型中的传输过程。 2. 观看详细流程图，直观感受数据在各层之间的传递和处理。 3. 思考教师提出的问题，积极参与讨论，发表自己的看法。 4. 听取教师的总结，加深对数据传输过程的理解。 通过逐层讲解、示意图展示和师生互动，让学生掌握 OSI 七层模型各层的名称和主要功能，突出教学重点。 通过实例和流程图演示，让学生理解数据在各层之间的传输过程，突破教学难点，同时培养学生的逻辑思维能力。​ 活动三： 调动思维 探究新知 【传授新知】 · TCP/IP四层模型 1. 教师讲解：TCP/IP 模型是目前互联网中广泛使用的网络体系结构模型，它分为四层，从下到上分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。 2. 分别介绍各层的主要功能： 网络接口层：对应 OSI 模型的物理层和数据链路层，负责处理与网络接口相关的问题。 网络层：主要功能是实现不同网络之间的通信，如 IP 地址的分配和路由选择等，对应 OSI 模型的网络层。 传输层：提供端到端的可靠传输服务，主要协议有 TCP 和 UDP，对应 OSI 模型的传输层。应用层：包含了各种网络应用协议，如 HTTP、FTP、SMTP 等，对应 OSI 模型的会话层、表示层和应用层。 3. 展示 OSI 模型和 TCP/IP 模型的对应关系图，讲解两者之间的联系和区别。 4. 组织学生进行小组任务：请大家根据刚才学习的内容，完成任务单上关于 TCP/IP 各层功能和与 OSI 模型对应关系的填空和连线题。 5. 巡视各小组的完成情况，对有困难的小组进行指导，最后公布答案，进行讲解和总结。 1. 学生认真听讲，对比 OSI 七层模型，理解 TCP/IP 四层模型各层的功能。 2. 观察对应关系图，明确两个模型之间的联系和区别。 3. 小组合作完成任务单上的题目，相互讨论，共同解决问题。 4. 核对答案，对于错误的地方进行改正，加深对 TCP/IP 模型的理解。​ 通过对比讲解和小组任务，让学生掌握 TCP/IP 四层模型的相关知识，以及与 OSI 模型的对应关系，进一步巩固所学内容。 活动四： 巩固练习 素质提升 【随堂检测】 1. OSI 七层模型中，负责为数据选择传输路径的是（ ） A. 物理层 B. 网络层 C. 传输层 D. 应用层 2. TCP/IP 模型分为四层，从下到上分别是______、________、______、_______。 3. 数据链路层将物理层传输的比特流封装成_______，并进行________和流量控制。 4. 简述 OSI 模型和 TCP/IP 模型的对应关系。 1. 学生拿到试题后，认真审题，在规定时间内独立完成答题。 2. 遇到疑问时，可举手向教师示意，获取适当提示。 3.对照教师展示的答案，检查自己的答题情况，对于错误的题目，认真听取教师的讲解，理解错误原因，及时更正。 通过课堂检测，及时了解学生对本节课知识的掌握情况，以便教师根据检测结果调整后续教学，同时也让学生明确自己的学习薄弱环节，有针对性地进行巩固。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 作业布置： 1. 完成教材上本节任务后的练习题。 2. 查阅资料，了解一种常见的网络协议属于 OSI 模型或 TCP/IP 模型的哪一层，并简要说明其功能。 3. 预习下一单元的内容。​ 板书设计 1、 概念和分层思想​ 1. 概念：计算机网络各层及其协议的集合​ 2. 分层思想：将复杂问题分解为简单小问题，便于理解和实现，利于标准化和模块化 2、 OSI 七层模型 数据传输过程（以发送电子邮件为例） 3、 TCP/IP 四层模型 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$