78 计算机应用基础教学参考书(Windows 7+Office 2010)(第2版)书
第2章 网络应用 教案
任务1 认识网络 教案
1.教学设计方案
教学单元名称 认识网络 课 时 2学时
所属章节 第2章 网络应用 任务1 认识网络
任务描述 小华打算暑假期间在系统集成公司实习,希望实际了解一下网络的相关知识。 小华的爸爸给小华安排好了实习事宜,并告诉他公司地址及实习时间。周一,小华早早来到公司楼下,发现公司大厅空无一人。这时,从公司里走出一个“人形”机器人,眼睛忽闪忽闪扫描了小华全身。小华非常疑惑,来个机器人,它会认识我吗?果然,机器人开口说:小华同学您好,欢迎您来本公司实习,下面由我带您去办理实习手续。 在会议室,实习老师给小华介绍了公司业务,在介绍系统集成相关内容时,小华非常不解,这些网络设备及系统怎么才能连接起来呢?最后,小华跟随实习老师参观了公司智能化会议室、餐厅、阅览室及数据中心。在智能化会议室,几个技术人员正在进行网络视频会议;在餐厅,员工通过扫描支付码打饭;互联网(Internet)又称因特网,是广域网、城域网、局域网及单机按照互联网协议组成的国际计算机网络。在阅览室,员工通过移动设备查看公司资料;在公司数据中心,网络设备、服务器通过网线互连,实现数据的可靠传输。
任务分析 信息化作为经济社会发展的显著特征,逐步向全方位演进。信息化中的资源也日益成为重要生产资料要素,网络作为信息资源的信息通道,不仅涵盖信息传输的各种技术,而且成为信息传播和知识扩散的新载体。了解网络技术有助于增强网络安全意识、提升网络认知能力,也能有效提高学习工作的效率。
教学目标 知识
目标 ① 了解网络技术的发展 ② 描述互联网对组织及个人的行为、关系的影响 考 核 方 式 过程考核:学习知识掌握技能情况(20%);小组协作搜索信息、积极参与讨论与分享任务成果(50%) 终结考核:自我总结评价(30%)
能力
目标 ① 能按照网络体系结构划分常见的网络设备 ② 能根据TCP/IP协议设置网络参数
素养
目标 ① 了解与互联网相关的社会文化特征 ② 感悟自主探究、知识分享与协作学习的快乐与成就感
思政目标 ① 倡导团队精神、强化协助意识 ② 自觉践行社会主义核心价值观
教学环境 为每位学生的计算机配置如下 软件环境—Microsoft Windows 10、网页浏览器
2.教学设计实施
教学 内容 教 师 行 动 学 生 行 动 组织 方式 教学方法 资源与 媒介 时间 /min
任务 提出 导入任务情景 分析工作任务 集中 引导 启发 投影 视频 10
提问:通过任务情景和任务分析,需要搜集哪些内容来学习计算机网络技术内容? 思考完成任务需要搜集的相关信息(计算机网络的发展、网络的分类)
知识讲授与操作演示 引导学生共同探索了网络技术 搜集相关信息(计算机网络的发展、网络的分类) 集中 引导 启发 讲授 投影 屏幕 35
引导学生共同探索了解互联网的影响与网络文化特征 联系日常学习和生活,分组搜集并展示互联网的典型应用场景
引导学生共同探索认识网络体系结构及TCP/IP相关知识 认真聆听教师讲授内容并记录关键知识信息。
引导学生探索学习互联网的工作原理 认真聆听教师讲授内容并记录关键知识信息。
讲解IP地址的作用及计算方法 认真聆听教师讲授内容并记录关键知识信息。
学生 练习 与 讨论 巡视检查、记录、倾听学生的讨论结果并点评 网络强国建设的重要意义。 独立 动手 操作 计算机 路由器 网线制作材料 计算机 25
结合子网的划分,谈一谈你对合理利用资源的理解。
互联网给你的生活带来哪些便利? 分组 收集 讨论 搜集 信息 分享 结果
完成工作任务 巡视检查、记录、学生的操作过程。注意操作过程的规范与安全。 记录讨论结果 上传学习平台 独立 提炼关键信息
总结 评价 选择学生展示操作过程 学生展示操作过程,其他学生认真倾听总结记录。 独立 提炼关键信息 计算机和投影屏幕 20
对本次课的重点及要点进行总结,讲授评价标准 倾听总结,对自己的整个工作任务的完成过程进行总结 先集中 后独立 相互评价自我评价 计算机和投影屏幕
3.教学实施过程
任 务 提 出(10min)
教师导入任务情景: 小华打算暑假期间在系统集成公司实习,希望实际了解一下网络的相关知识。 小华的爸爸给小华安排好了实习事宜,并告诉他公司地址及实习时间。周一,小华早早来到公司楼下,发现公司大厅空无一人。这时,从公司里走出一个“人形”机器人,眼睛忽闪忽闪扫描了小华全身。小华非常疑惑,来个机器人,它会认识我吗?果然,机器人开口说:小华同学您好,欢迎您来本公司实习,下面由我带您去办理实习手续。 在会议室,实习老师给小华介绍了公司业务,在介绍系统集成相关内容时,小华非常不解,这些网络设备及系统怎么才能连接起来呢?最后,小华跟随实习老师参观了公司智能化会议室、餐厅、阅览室及数据中心。在智能化会议室,几个技术人员正在进行网络视频会议;在餐厅,员工通过扫描支付码打饭;互联网(Internet)又称因特网,是广域网、城域网、局域网及单机按照互联网协议组成的国际计算机网络。在阅览室,员工通过移动设备查看公司资料;在公司数据中心,网络设备、服务器通过网线互连,实现数据的可靠传输。 任务分析: 小华回到办公室,感觉公司的一切都特别智能,并向实习老师请求解答。 实习老师说:是网络技术解决了在线支付、在线学习及远程会议等问题;网络技术是实现“物物互连、人人互通”的基础,它对信息技术的发展起着支撑作用;在线学习、远程会议等信息化手段的应用,影响着组织及个人的行为和关系;智能终端设备正确的网络配置联网,实现互连互通,可获取网络资源;互联网技术提升了我们在工作、学习等活动中的效率。 小华清楚地明白,要想搞懂网络技术带来的变化,需要了解网络技术的发展、了解互联网技术带给我们生活、学习行为的变化、了解网络体系结构及TCP/IP相关知识、了解互联网工作原理。
知识讲授与操作演示(35min)
1. 引导学生共同探索了网络技术 (1)了解计算机网络的发展 《中国互联网发展报告2024》指出,我国信息基础设施建设全球领先,一体化大数据中心完成布局;数字经济赋能作用凸显,数据要素市场加速培育;数字化公共服务效能增强,社会治理向智慧化方向发展;网络文明建设稳步推进,网络综合治理体系更加健全;数据安全保护体系初步建立;网络法治建设逐步完善;网络空间国际交流合作务实高效,数字合作展现新作为。 网络技术的迅速发展,不仅对社会发展有促进作用,而且能扩展人们的思维模式和交流方式,对在校学生的思想道德和价值取向带来很大影响。通过了解网络技术发展史,可以清楚认识网络技术给人们生活带来的巨大变化,帮助人们理解网络技术的影响力,加深对网络技术的认识。计算机网络发展历程,以单个计算机为中心的远程联机系统,构成面向终端的计算机网络,以太网技术的迅速发展,促进局域网技术成熟,多机互联的智能网络改变了整个社会形态。我国互联网的发展历程,1980年我国进入互联网的探索期,借助卫星线路实现信息检索,以门户网站为代表的应用服务实现了互联网初期的服务市场,并加快信息检索、即时通信等的应用,宽带网络技术上升为国家战略,移动互联网把经济、社会、人文融为一体,形成构建网络强国的基础。 (2)了解计算机网络的分类 不仅是为了从不同的角度观察网络系统,更重要的是通过网络分类的划分全面了解网络系统的特性,帮助人们理解网络技术,加深对网络技术融入现实生活的认知。计算机网络的分类可按照不同的维度标准进行划分:地域范围、拓扑结构、管理模式。 2. 引导学生共同探索了解互联网的影响与网络文化特征 互联网的发展促进了人类社会的发展,通过网络交流,人们可以获得更多的自由和信息,改变固有的生活方式,极大影响了人们的生活节奏。因此,互联网信息技术带给人们的惊喜远超我们的想象,无论是组织还是个人,在未来都会面临很多新的挑战。 (1)互联网对组织的影响。 互联网技术已经深入到社会生活的方方面面,深刻影响着人们的生活、工作、学习与交流方式,那么作为企业组织在工作方式上也产生了很大影响。在人类历史上,人类社会的劳动经过了分散劳动和集体劳动两个阶段,由于互联网技术的广泛应用,出现了具有更高层次“以人为本”的自主劳动方式,如:家庭办公,把过去分散的劳动推向了更高的层次。 从现代社会分工的角度来看,互联网技术将更高水平的社会化分工统一起来,使得“以人为本”的自主劳动方式更符合人性化。根据人们不同的需求,互联网也在不断完善自身技术,进而推动社会生产等各项事业的发展。 (2)互联网技术对个人的影响。 互联网技术的飞速发展,使得人们的网络生活与现实生活越来越密切。用户通过订购平台,可以实现购物、订外卖等服务,越来越方便地进行物品交换与信息获取。互联网技术对个人的影响。 3. 引导学生共同探索认识网络体系结构及TCP/IP相关知识 会议室的远程会议、餐厅的在线支付,通信两端都要遵守网络体系结构的数据规约,才能保障通信两端数据传输的可靠。网络体系结构从功能上描述,是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合。具体来说,是关于计算机网络应设置哪几层,每层应提供哪些功能的精确定义。对众多网络体系结构概念的学习,有利于对通信数据传输的理解。 (1)OSI参考模型 自1974年IBM发布第一个计算机网络体系结构(SNA)开始,不同的公司相继推出不同名称的体系结构。为了使不同体系结构的计算机网络实现互通互连,国际标准化组织ISO专门成立研究机构,经多次讨论并公布了开放系统互连参考模型(OSI参考模型),如图2-3所示。 (2)TCP/IP协议结构 OSI参考模型的七层体系结构较复杂且实用价值不高,但其清晰的概念,可以做到对理解网络协议内部运行原理提供很大帮助。在实际网络应用中,ARPA(美国国防部高级研究计划局)颁布了一个实用的标准体系:TCP/IP协议结构。TCP/IP模型与OSI参考模型的对应关系如图2-4所示。 TCP/IP协议是实现各异构网络互连的一种网络协议,已成为互联网络的工业标准,其中有两个协议(TCP协议、IP协议)在互联网中起着重要的作用。TCP协议主要负责与远程主机可靠连接,IP协议则负责寻址,这样的协议组合使得连接到网络中的用户都能访问和共享互联网上的信息。TCP/IP协议结构按不同的网络功能划分层次。 4. 引导学生探索学习互联网的工作原理 TCP/IP协议采用分组交换方式进行工作,就是在传输数据时,把数据分成若干段进行处理,每段数据是一个TCP/IP的基本单位,是一个数据包。通过两个协议的联合使用,完成以下工作。 首先TCP协议把数据分成若干段,给每个数据段打上标签,用于接收端接收数据后,把数据还原成原来的格式。 IP协议会在每个数据段加上发送端和接收端的IP地址相关信息,加上IP相关信息的数据在网络上进行传输时,通过利用IP协议的路由算法选择合适的路径发送数据。 由于每个数据包的路由算法选择的路径不同,在网络传输的过程中,可能会出现数据的丢失、数据的重复发送等现象,接收端的TCP协议对发送过来的数据进行检查与错误处理,把丢失的或者错误的数据包标签发送给发送端,让其再次发送相关的数据包,最终达到数据完整。简单来说,IP协议负责数据传输,而TCP协议负责数据的可靠传输。 数据封装与解封如图2-9所示。 5. 讲解IP地址的作用及计算方法 通过IP地址规划和子网划分后的联网主机,可实现内部网络访问控制及外部互联网的访问。简单来说,用户可以通过IP地址实现互联网上的资源访问。IP地址实现了主机与网络的互联,保证了数据发送与接收的准确传输。另外,通过DNS(域名系统解析)能合理规避IP地址的难记问题,轻松实现访问所需的互联网资源。 (1)IP相关知识 网络层是TCP/IP协议的关键部分,负责把主机要发送的数据经网络传输到目的地。为了实现互联网中不同主机之间的通信,需要给每台主机配置唯一的地址。物理层采用MAC地址(互联网协议地址)来表示网络中的一个节点,数据在网络上进行传输时,需要按照互联网中的网络地址来进行通信,即IP地址。 (2)IP地址的组成 在互联网中有成千上万独立的网络,每个网络会有很多主机,这样的互联网一定具有层次结构。与之对应的IP地址也会采用这种结构进行地址标识(网络号+主机号)。 目前常使用的IP协议版本是IPv4,它的IP地址由32位二进制数组成,按8位为单位分成4个字节,通常以十进制方式表示,如192.168.0.1。 (3)IP地址的分类 IP地址可以分为A、B、C、D、E 五类,其中A~C三类地址称为基本地址,D类地址为多播地址,E类地址为保留地址,具体划分见表2-10。 表2-10 IP地址划分 类别网 络 号主 机 号网 络 数主 机 数A类72427-2224-2B类1416214-2216-2C类218221-228-2
从功能上说,A~C三类地址用于互联网上主机的基本通信,D类多播地址用于网络上主机之间组播报文的发送和接收。在这五类地址中,还存在一些特殊的网络地址,具体见表2-11。 表2-11 特殊网络地址 类 别IP地址网络地址192.168.0.0广播地址255.255.255.255回送地址127.0.0.1私有地址10.0.0.0~10.255.255.255 172.16.0.0~172.31.255.255 192.168.0.0~-192.168.255.255
(4)IP地址的计算 在五类IP地址中,A~C三类地址适用于不同规模的局域网络连接到互联网,而作为中小企业和个人用户通常使用C类地址,它可以容纳254台主机。在实际网络应用中,从对网络管理、网络性能及系统安全的考虑,需对单一的逻辑网络进行物理划分,划分后的网络称为子网,默认子网掩码见表2-12。 表2-12 默认子网掩码 地 址 类 型子 网 掩 码A类255.0.0.0B类255.255.0.0C类255.255.255.0
表2-13 子网主机号划分 子 网 号部 门地 址 范 围1研发部223.5.4.33~223.5.4.632财务部223.5.4.65~223.5.4.953人事部223.5.4.97~223.5.4.1274总务办223.5.4.129~223.5.4.1595运营部223.5.4.161~223.5.4.191
例如,某企业共设有研发部、财务部、人事部、总务办、运营部5个部门(每个部门有10台主机),为了方便办公,需要将不同办公区不同工位的同一部门人员进行统一的网络管理,可以对分配的C类IP地址(223.5.4.0)进行子网划分来实现。 分析:5个部门之间的网络独立,因此,需要把网络划分为5个子网。根据子网划分原理,需借用主机号的3位划分子网,即5 < 23,那么子网掩码后8位二进制为11100000,转换成十进制数为224,即子网掩码为255.255.224.0。
学 生 讨论 并 完 成 工 作 任 务(25min)
任务要求: 网络应用给生产生活带来哪些变化? 结合子网的划分,谈一谈你对合理利用资源的理解。 互联网给你的生活带来哪些便利?学习成果上传学习平台。
总结评价与提高(20min)
【总结评价】 ① 教师依据学生讨论交流及完成工作过程中的行动记录,挑选出具有代表性的几个学生上台演示操作,并对其进行点评,说出好的与不足之处。 ② 教师总结各组的讨论结果,点评在讨论和分享过程中表现出色的小组和个人,对于讨论结果进行正向引导,提升学生学习信息技术课程的兴趣。 ③ 学生对自己完成的工作进行总结与反思,主要总结自己在小组讨论与自己完成工作任务过程中的收获。 ④ 最后教师给出本次课的学习成绩。评分依据—过程考核:学习知识掌握技能情况(20%),分组协作讨论并展示情况(50%);终结考核:自我总结评价(30%)
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