任务三 绘制学校校园网的拓扑结构图（教案）-《计算机网络技术第四版》（电子工业出版社）【上好课】

《计算机网络技术》（电子工业出版社） 课题 任务三 绘制学校校园网的拓扑结构图 课 型 新授课 课 时 2 授课班级 授课时间 90mins 授课教师 教材分析 本节课选自电子工业出版社《计算机网络技术》（第4版）模块一“认识计算机网络”中的任务三“绘制学校校园网的拓扑结构图”。该任务以真实校园网络环境为背景，通过绘制校园网络拓扑结构图，使学生掌握网络拓扑设计规范，熟悉网络设备部署规范，提升实操绘图能力。教材从任务引入、任务分析、操作步骤到知识链接，层层递进，既包含拓扑结构的理论知识，又涵盖eNSP或Visio工具的实操技能，是理论联系实际的重要环节，为后续学习网络设备配置和网络工程实践奠定基础。 学情分析 学生已掌握计算机网络的定义、功能、组成及分类，对网络有了较为系统的认识，且对绘图工具和实操任务兴趣浓厚；但学生抽象思维较弱，容易混淆五种拓扑结构的特点，对“核心层—汇聚层—接入层”三层架构的理解存在困难，需要教师结合实例和拓扑图进行引导。 教学目标 知识目标： 1. 掌握计算机网络拓扑结构的概念及五种基本类型（星型、树型、总线型、环型、网状型）； 2. 理解校园网“核心层—汇聚层—接入层”三层架构的设计规范； 3. 了解网络拓扑图的绘制规范（图例、标注、设备命名等）。 技能目标： 1. 能根据校园网需求调研结果，确定拓扑架构与功能分区； 2. 能使用eNSP或Visio工具绘制校园网拓扑结构图。 情感目标： 1. 体会网络拓扑设计对网络稳定性、可扩展性的重要意义； 2. 培养严谨务实、精益求精的职业素养，增强规范操作和责任担当意识。 教学重难点 教学重点： 计算机网络拓扑结构的概念及五种基本类型；校园网“核心层—汇聚层—接入层”三层架构的设计规范。 教学难点： 五种拓扑结构的特点及适用场景；拓扑结构图的绘制规范及设备命名规则。 教学方法 讲授法 + 演示法 + 任务驱动法 + 小组合作法 课前准备 教师准备：教学PPT、虚拟机或演示电脑（安装eNSP或Visio）、拓扑图绘制步骤截图、课堂练习题纸、校园网拓扑结构图挂图。 学生准备：预习教材、复习任务一和任务二内容。 教学媒体 多媒体投影、电脑、虚拟机环境、PPT课件、eNSP或Visio软件、网络拓扑图 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 一、组织教学（1分钟） 师生问好，检查出勤。直接出示PPT封面，点明今天学习“绘制学校校园网的拓扑结构图”。 稳定情绪，准备上课。 快速进入学习状态。 二、导入新课（4分钟） 提问：“同学们，你们知道我们学校的校园网是怎么连接的吗？教学楼、宿舍楼、办公楼的电脑是如何连到一起的？如果学校要扩建一栋新楼，网络应该怎么设计？” 邀请2-3名学生分享自己的看法，教师总结：校园网是典型的中小型局域网，而拓扑结构是网络规划、部署、运维的核心技术文档，其规范性直接决定网络的稳定性、可扩展性与运维效率。引出本节课主题“绘制学校校园网的拓扑结构图”。 1. 联系自身经历，思考校园网的连接方式。 2. 举手分享自己的看法。 3. 听教师总结，明确本节课学习目标。 从学生最熟悉的校园网切入，迅速吸引注意力，自然引出“网络拓扑结构”的主题。 三、新课讲授与互动融合（共70分钟） 板块一：任务分析与拓扑结构基础知识（约20分钟） 板块二：校园网拓扑结构图绘制（约20分钟) 讲解1：任务分析 讲解：绘制校园网拓扑结构图前，需完成四项核心准备工作：调研校园网核心需求（教学区、宿舍区、办公区、服务器机房等功能分区）；梳理网络设备清单（核心交换机、接入交换机、路由器、防火墙、服务器等）；确定拓扑架构类型（常用“核心层—汇聚层—接入层”三层架构）；准备绘图工具与规范（eNSP或Visio，熟悉标准图例，明确绘图规范）。 讲解2：操作步骤 讲解：步骤一：确定拓扑架构与功能分区。核心层部署1台核心交换机；汇聚层按功能分区部署4台汇聚交换机；接入层教学区每栋楼部署2台接入交换机，宿舍区每栋楼部署3台接入交换机。步骤二：绘制核心设备与层级连接。打开eNSP或Visio，按层级摆放设备图标，连接设备并标注链路类型和带宽。步骤三：标注设备信息与完善细节。为设备命名，标注端口编号与IP地址网段，添加图例说明，补充标题、绘图日期与绘图人。 讲解3：校园网拓扑结构图（图1-5） 讲解：结合教材图1-5，展示校园网的典型网络拓扑结构图，图中展示了核心交换机、汇聚交换机、接入交换机、服务器、路由器、防火墙等设备的连接关系。 ★ 背诵记忆 知识点1：校园网三层架构 “校园网采用‘核心层—汇聚层—接入层’三层架构。” 知识点2：绘图规范 “设备命名规范、链路标注清晰、层级连接逻辑严格、图表布局合理。” ★ 即时互动（小组讨论）： 情景题目：“假设你是一名网络工程师，要为一所新建学校绘制校园网拓扑结构图。学校有教学区、宿舍区、办公区、服务器机房四个功能区，请根据本节课所学知识，设计校园网的三层架构并说明各层级的设备部署方案。” 活动流程： 1. 学生分成4-5人一组，讨论设计方案（3分钟）。 2. 每组派1名代表发言（每代表1-2分钟，共约5分钟）。 3. 教师点评，总结设计方案。 讲解4：网络拓扑结构的概念 讲解：在计算机网络中，将计算机、交换机、路由器等网络设备抽象为“节点”，将光纤、双绞线等通信介质抽象为“链路”，网络拓扑就是描述各类网络设备的连接方式与整体结构。拓扑结构可分为两大类：规则拓扑（星型、树型、总线型和环型）；无规则拓扑（网状型）。 讲解5：星型拓扑结构 讲解：星型拓扑结构是将多个节点连接在一个中心节点上形成的网络结构，中心节点是整个网络的核心枢纽。现代以太网中绝大多数网络采用星型结构，中心节点已升级为交换机，稳定性和可靠性大幅提升，成为家庭、中小企业、校园等场景中最常见的组网形式。 讲解6：树型拓扑结构 讲解：树型拓扑结构中，网络各节点形成层次化的树型架构。树型架构的层数不宜过多，否则会影响网络传输效率。若树型拓扑结构仅包含两层，就会演变为星型拓扑结构，因此树型拓扑结构可看作是星型拓扑结构的扩展形式。 讲解7：总线型拓扑结构 讲解：总线型拓扑结构的核心是所有节点共享一条公共数据通道，又被称为广播式网络。由于所有节点共享总线，极易发生信息碰撞，且总线一旦出现故障，整个网络将陷入瘫痪，已逐渐被淘汰。 讲解8：环型拓扑结构 讲解：环型拓扑结构中，各节点通过点到点通信线路连接成闭合环路，数据沿单一方向逐站传送，不存在信息碰撞问题。但一旦某个节点或线路出现故障，会导致整个环路断裂、网络瘫痪。如今结合冗余环路、自愈环技术，应用于部分工业控制网、城域网骨干环。 讲解9：网状型拓扑结构 讲解：网状型拓扑结构分为全连接网状型和不完全连接网状型两种形式。核心优势是容错能力强，当某一节点出现故障时，数据可通过其他节点重新规划传输路径。主要短板是成本高、布线复杂、维护难度大，仅用于大型网络系统，已成为广域网的主流结构。 ★ 背诵记忆 知识点1：网络拓扑结构的分类 “计算机网络拓扑结构可分为星型、树型、总线型、环型和网状型。” 知识点2：五种拓扑结构的特点 “星型：中心节点为核心，可靠性较差但现代技术已大幅提升；树型：层次化结构，是星型的扩展；总线型：共享公共通道，易碰撞，已逐渐淘汰；环型：闭合环路，延时固定，可靠性存在短板；网状型：容错能力强，但成本高、布线复杂。” ★ 即时互动（情景模拟） 讨论题目： “请结合生活实际，举例说明五种拓扑结构的应用场景，并分析各自的优缺点。” 讨论引导： 教师可引导学生从以下角度思考： ① 你家里或学校的网络属于哪种拓扑结构？为什么？ ② 为什么总线型拓扑结构现在很少见了？ ③ 网状型拓扑结构为什么适合广域网？ 一 1. 听讲并记录关键词（任务分析、操作步骤、绘图规范）。 2. 观察校园网拓扑结构图（图1-5），理解三层架构的设备连接关系。 3. 参与小组讨论，设计校园网三层架构方案。 4. 代表发言，分享本组设计方案。 5. 倾听其他组发言和教师点评，补充自己的知识盲区。 6. 跟随教师齐读知识点。 7. 闭眼默背，尝试复述。 8. 同桌互相提问检查。 9. 被点名学生单独背诵，其他同学倾听并补充。 10. 快速作答课堂练习。 二 1. 听讲并记录关键词（五种拓扑结构特点）。 2. 观察拓扑图（图1-6），理解五种拓扑结构的形态和连接方式。 3. 参与小组讨论，结合生活实际举例，填写讨论记录表。 4. 代表发言，分享本组分析结果。 5. 倾听其他组发言和教师点评，补充自己的知识盲区。 6. 跟随教师齐读知识点。 7. 闭眼默背，尝试复述。 8. 同桌互相提问检查。 9. 被点名学生单独背诵，其他同学倾听并补充。 10. 快速作答课堂练习。 一 建立校园网三层架构的基本概念框架，用拓扑图帮助学生直观理解设备连接关系。通过详细的小组讨论和实例分析，帮助学生深入理解三层架构的设计方法。通过多种背诵方式强化核心概念记忆。 二 建立网络拓扑结构的基本概念框架，用拓扑图帮助学生直观理解五种拓扑结构的形态。通过详细的小组讨论和实例分析，帮助学生深入理解五种拓扑结构的特点和应用场景。通过多种背诵方式强化核心概念记忆。 课堂练习 1、 第一课时发放填空题5题 2、 第二课时发放填空题5题 3、 学生独立思考，在练习本上写下答案。 4、 教师巡视，公布答案，核对答案，订正错误。 课堂小结 课后作业 必做： 实践题：使用eNSP或Visio工具，绘制自己所在学校或家庭的网络拓扑结构图，标注设备名称、链路类型和带宽。 选做： 拓展题：查阅资料，了解SDN、NFV等前沿技术对网络拓扑结构设计的影响？下节课分享。 板书设计 教学评价 教学反思 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 学科网（北京）股份有限公司 $