项目二 局域网技术（1）（教案）-《网络技术与配置》（江苏凤凰教育出版社）同步精品课堂

《网络技术与配置》 (江苏凤凰教育出版社出版社)教案 课 题 局域网技术（1） 课 型 理论 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本课程内容是计算机网络课程的核心应用模块，教材遵循 “基础概念 — 核心组件 — 技术原理 — 分类发展” 的逻辑脉络，先系统介绍局域网的设备与传输介质，再深入讲解以太网的原理、分类及发展历程，最后通过总结衔接实际应用，符合学生 “从具象到抽象、从理论到实践” 的认知规律。教材注重知识的实用性和系统性，通过图文结合、特性对比等方式简化抽象概念，同时涵盖设备选型、局域网规划等实操内容，为后续网络搭建与维护学习奠定基础。但 CSMA/CD 协议机制、以太网帧结构等内容较为抽象，帮助学生深化理解。 学情分析 本课程授课学生已具备计算机基础操作和简单网络认知，对局域网、以太网的实际应用场景（如校园机房、办公网络）有直观感受，但对网络设备功能、传输介质特性、CSMA/CD 协议等专业知识接触较少。学生逻辑思维和抽象理解能力处于提升阶段，容易混淆交换机与集线器、单模与多模光纤的差异，对协议工作机制等抽象内容学习存在畏难情绪。不过学生动手实践意愿强，对设备实操和网络搭建兴趣浓厚，适合通过案例分析、实物展示和实践讨论强化知识吸收，突破学习难点。 学习目标 知识目标： 1. 掌握局域网常用设备（网卡、交换机、路由器等）和传输介质的分类及核心特性； 2. 理解以太网的工作原理（CSMA/CD 协议、帧结构）及不同类型以太网的差异。 技能目标： 1. 能根据实际需求选择合适的局域网设备和传输介质； 2. 能识别常见以太网类型，描述其适用场景。 情感目标： 激发对网络技术的探索兴趣，培养理论联系实际的思维和动手实践能力。 学习重难点 重点： 1. 局域网常用设备的功能及传输介质的特性对比； 2. 以太网的原理（CSMA/CD 协议、帧结构）及分类标准。 难点： 1. 理解 CSMA/CD 协议解决数据冲突的核心机制； 2. 根据实际需求合理规划局域网，准确区分不同以太网类型的适用场景。 教学方法 案例分析、讲授法、小组讨论法 课前准备 1.查找相应网站资料，课堂演示使用。 2.学生课前预习。 教学媒体 电子课件、计算机网络视频 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】 同学们，在我们的日常生活和工作中，局域网无处不在，比如学校的机房、公司的办公网络等。而以太网作为局域网中最常用的技术，更是我们网络连接的基础。那局域网是由哪些设备和介质组成的呢？以太网又是如何工作和发展的呢？让我们一起走进今天的学习。 【新知识传授】 · 局域网常用设备 局域网（LAN）通信范围中等，速度快，结构简单。在局域网建设中，需根据需求选择合适的网络设备和传输介质。 (1) 网卡 负责将计算机连接到网络，可连接光纤、网线。发送端网卡将计算机待发送数据转换为可通过传输介质传送的信号，接收端网卡将接收到的信号转换为计算机能处理的数据。 (2) 集线器 随机选出某一端口的设备，让其独占全部带宽与上联设备（交换机、路由器或服务器等）通信，其他端口等待。它是多端口信号放大设备，会将接收到的信号整形放大后转发到其他工作端口。 (3) 交换机 即交换式集线器，只将收到的数据包根据目的地址转发到相应端口，同一时刻可实现多个端口之间相互通信，无共享式网络连接级联个数的限制。 (4) 路由器 是大型局域网和广域网中的重要数据交换设备，支持各种局域网和广域网接口，用于互联局域网和广域网，实现不同网络互相通信，还具备分组过滤、转发、优先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能以及配置、性能、容错和流量控制等管理功能。 (5) 局域网常用传输介质 · 名称源于铜导线通常采用缠绕捆绑的双绞方式。按结构分为屏蔽双绞线电缆和非屏蔽双绞线电缆；按性能指标有多种分类；按特性阻抗有 100 欧姆、120 欧姆及 150 欧姆等，常用 100 欧姆的。 · 光导纤维的简称，是能传输光信号的细小、柔韧介质，封装在塑料护套中可弯曲。从材料成分分为玻璃光纤、胶套硅光纤、塑料光纤，计算机通信常用玻璃光纤；按传输模式分为单模光纤和多模光纤。 2.引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 3.展示本讲学习目标。 1. 接收并查看本节课堂任务书。 2. 了解学习目标，带着目标进行学习。 3. 掌握局域网常用设备（网卡、交换机、路由器等）和传输介质的分类及核心特性； 4. 理解以太网的工作原理（CSMA/CD 协议、帧结构）及不同类型以太网的差异。思考其背后的技术支撑。 5. 针对教师给出的问题，初步发表个人见解。 6. 目标明确：跟随教师引导，明确本节课学习目标。 1.以提问的方式导入课程，让学生带着问题有针对性的进行学习。 2.通过任务实施，调动学生积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 · 以太网原理 以太网是一种局域网技术，常用于连接计算机和其他网络设备，利用以太网协议进行数据通信，使用 CSMA/CD 协议实现多个设备同时访问共享传输介质。 (1) CSMA/CD 协议 每个设备有网卡用于收发数据，通过物理介质连接到交换机或集线器。设备发送数据前先监听传输介质，空闲时发送数据帧。若发生冲突，立即停止发送并发送 “冲突消息”，所有设备暂停发送，等待随机时间后重新尝试发送。 (2) 以太网帧结构 一个标准的以太网帧由前导码、帧开始定界符、目标 MAC 地址、源 MAC 地址、类型 / 长度字段、数据、填充和循环冗余校验组成。前导码帮助接收端同步时钟，帧开始定界符标志帧开始，目标和源 MAC 地址指定收发设备，类型 / 长度字段指示协议类型或数据长度，数据是实际传输内容，填充确保帧长度，循环冗余校验检测传输错误。 (3) 物理层 以太网定义了多种物理层标准，如 10BASE - T（双绞线）、100BASE - TX（快速以太网）、1000BASE - T（千兆以太网）等，规定了传输介质、速率、信号编码等细节。 (4) 交换机和集线器 以太网中常用交换机和集线器。交换机可根据 MAC 地址智能转发数据帧，提高数据传输效率和安全性；集线器则简单地将接收到的数据帧广播到所有端口。现代网络大多使用交换机。 (5) 流量控制和拥塞避免 使用流量控制协议（如以太网 PAUSE 帧）让接收端通知发送端暂停发送数据，防止缓冲区溢出；采用拥塞避免算法（如随机早期检测，RED）减少网络拥塞可能性。 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 阅读探究：阅读课本相关内容，探究计算机网络技术的产生背景。 2. 概念理解：局域网常用设备的功能及传输介质的特性对比； 3. 以太网的原理（CSMA/CD 协议、帧结构）及分类标准。，并尝试用自己的话复述。 4. 要点记录：记录计算机网络技术强调的要点，加深理解。 1. 了解学生现有知识储备。 2. 巩固练习。 活动三： 调动思维 探究新知 【新知识传授】 · 以太网的分类 (1) 标准以太网 最开始的以太网吞吐量为 10 Mbit/s，使用 CSMA/CD 访问控制方法，主要传输介质为双绞线和同轴电缆。 (2) 快速以太网 由 IEEE 802.3u 标准定义，基本与标准以太网相同，但速度快十倍，通过提高时钟频率和使用不同编码方式获得，常用 100Base - T 传输方案，需使用 5 类以上双绞线。 (3) 千兆以太网 采用与 10M 以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全 / 半双工工作方式、流控模式以及布线系统，可与 10M 或 100M 的以太网很好配合工作，常使用超 5 类网线、6 类网线、光纤等。 (4) 万兆以太网 设计之初考虑城域骨干网需求，带宽 10G 满足现阶段及未来一段时间需求，最长传输距离可达 40 千米，可配合 10G 传输通道使用，光接口模块主要有 XENPAK 和 XFP 两类，常见网络设备接口为 RJ45 接口。 · 以太网发展历程及特点 1　 20 世纪 70 年代，Xerox 公司在实验室将 Alto 计算机连接到 Arpanet，在 ALOHA 系统基础上创建了最初的以太网实验原型，以粗同轴电缆为传输介质。 2　 20 世纪 70 年代末，随着相关论文和专利发表，以太网正式诞生。DEC、Intel、Xerox 三家公司联合发布 DIX 版本以太网 1.0 规范，1982 年发布第二版 EthernetⅡ。 3　 20 世纪 80 年代，IEEE 成立 802.3 分委员会，在 DIX 标准基础上发布 IEEE 标准，如 10BASE5、10BASE2 等，后又发布 1BASE5、10BASE - T 等星型结构化布线标准，以及 10BASE - F 等光缆以太网标准。 4　 20 世纪 90 年代，共享以太网向 LAN 交换机发展，全双工技术使传输速率理论上翻倍。此后，以太网向快速以太网、千兆以太网等发展，如今已不仅是局域网技术。 2. 教师操作演示 3. 引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。 1. 应用列举 2. 影响分析 3. 创新思考 1. 引导学生主动思考，发散思维，参与课堂。 2. 培养学生发现问题，解决问题的能力。 3. 了解相关知识。 4. 辩论形式让学生参与并归纳总结。 活动四： 巩固练习 素质提升 【随堂检测】 1　 局域网常用传输介质中，____按传输模式可分为单模光纤和多模光纤，其中适用于长距离、高速度传输的是____。 2　 以太网中解决多设备共享传输介质冲突问题的核心协议是____ 3　 下列设备中，能根据目的 MAC 地址智能转发数据帧、提高网络传输效率的是（ ） A. 集线器 B. 交换机 C. 网卡 D. 路由器 4　 关于非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）的描述，正确的是（ ） A. 非屏蔽双绞线抗干扰能力更强 B. 屏蔽双绞线无需接地 C. 两者均属于双绞线传输介质 D. 常用特性阻抗为 150 欧姆 5　 简述局域网中路由器的核心功能。 6　 快速以太网与标准以太网的主要区别是什么？ 【分组讨论】 结合生活中的智能家居场景（如智能家电、监控设备），讨论如何选择局域网设备和传输介质才能兼顾稳定性与灵活性？你认为以太网技术在智能家居中还需哪些优化？ 1. 答案交流 2. 话题讨论 3. 效率分析 4. 挑战探讨 5. 总结汇报 知识检测与巩固 课堂小结 作业布置 【课堂小结】 作业布置 复习本节课内容，预习下节课内容。 板书设计 1. 局域网常用设备 2. 以太网原理 3. 以太网的分类 4. 以太网发展历程及特点 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 $