云南省普洱中学高中信息技术 1.3信息交换方式-数据交换技术教案 粤教版选修3

第三节
信息交换方式――数据交换技术
数据交换技术是一个比较抽象的内容，学生不易理解，通过情境设计，先培养学生分析问题的思维方法，使学生对所学知识能有更深刻的认识。
　　教学目标：
　　（1）了解三种数据交换技术及用途；
　　（2）能比较三种数据交换技术的优缺点；
　　（3）理解IP电话的工作原理；
　　（4）培养学生分析、比较问题的能力。
　　教学重点：三种数据交换技术
　　教学难点：比较三种数据交换技术的优缺点
　　教学用时：1课时
　　
　　教学过程设计：
　　一、创设情境，引入问题。
　　（数据交换技术是一个比较抽象的内容，学生不易理解，以学生相对较熟悉的生活例子作为铺垫，通过情境设计，先培养学生分析问题的思维方法，通过知识的类比、迁移，使学生对所学知识能有更深刻的认识。）
　　1、问题提出
　　问题：假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发射场，现有三种方案：专列专线、专列非专线、非专列非专线，现要求大家一起讨论这三种方案的优劣。
　　前提条件：假设使用每一线路所需费用均相等。
　　2、问题分析
　　（在讲这部分时，应该引导学生对速度、对火车头的依赖、铁路利用率（即费用）进行比较，培养学生分析问题的能力，为后面的实践题打下基础。）
　　甲线：专门使用一列火车来运输火箭，并使用专线，其他车次不得占用。
　　乙线：专门使用一列火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火车时刻表，服从铁路部门的调度。如：现按照正常的车次进入第一个站点停靠，听候调度，有合适的火车头和线路才能继续往下一站点，如此循环，直至将火箭运到目的地。
　　与甲线相比，使用乙线的优点、缺点有哪些？大家一起来分析（速度：比甲线慢；费用：由于与其他火车共用一条线，可降低费用；对火车头的依赖：火箭整体总量较大，需要较大功率的火车头才能推动，所以对火车头的依赖较大。）
　　丙线：不使用专门的火车来运输，而是将火箭进行拆分，拆分之后火箭与普通货物一样进行运输。可见这是在乙线运输方案的基础上进行的改进，由于火箭拆分之后可看成与普通货物同等对待，对火车头的依赖较小，可挂靠在任一火车头上。一来可以有效地提高运输速度，二来可以提高铁路的利用率，与其他货物均担费用，降低了运输火箭的费用。由此可见，相对于乙线，丙线的方式更加灵活。但相比之下它也有个缺点：运输前后需要对火箭进行拆分和组装。
　　下面我们通过表格来比较这三种运输方式的优劣。
　　
特点
优点
缺点
甲线
速度最快
费用最高
乙线
费用较低
速度最慢、对火车头要求较高
丙线
费用最低、速度较快，对火车头要求低。
运输前后需对火箭进行拆分、复原工作。
　　（小结：在这三种方案中是通过提高线路的利用率来有效地降低费用的。）
　　在现实生活中要运输货物，同样，在网络中要传输大量的数据。网络中的数据是通过什么样的方式来进行传输的呢？下面我们来学习三种网络中数据的传输方式，他们的工作原理和我们刚才讨论的三种运输方案有许多相似的地方，大家在学习的时候可以用来做类比。
　　二、三种数据交换技术
　　1、电路交换技术
　　（1）介绍工作原理：电路交换技术即为已对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用传输通道。
　　（引导学生让其与甲线的运输方式进行类比）
　　（2）举例
　　
　　2、报文交换技术
　　（1）介绍工作原理：报文交换技术不需要事先建立物理线路，它将发送的数据作为一个整体发给中间交换设备。中间交换设备先将数据存储起来，然后选择一条合适的空闲线路将数据转发给下一个交换设备，如此循环直至数据发送到目的节点。
　　
　　（引导学生让其与乙线的运输方式进行类比）说明：在这里报文交换技术采用“存储－转发”机制
　　（2）报文与电路进行对比
　　（3）举例：电报系统
　　3、分组交换技术
　　（1）介绍工作原理：分组交换技术是报文交换技术的改进，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将它们转发至目的地，这一过程称为分组交换。（引导学生让其与丙线的运输方式进行类比）
　　分组交换技术是在数据网络中最广泛使用的一种交换技术.
　　（2）与报文交换技术进行对比
　　（3）举例：IP电话
　　小结：这三种数据交换方式都是通过对技术进行改进，提高线路的利用率。
　　三、三种交换技术的比较
　　1、三种数据交换技术与三种火箭运输方案的对应关系。
　　电路交换技术——甲线
　　报文交换技术——乙线
　　分组交换技术——丙线
　　可进行类比的项目：数据———火箭（即所需运输的货物）
　　中间交换设备———火车头
　　线路———铁路
　　线路利用率———铁路的使用率
　　2、三种交换技术的比较
　　任务：全班学生分为三个大组，分别选择一种数据交换技术来研究，完成课本60页的实践。
通讯方式
数据交换技术
优点
缺点
传统电话



电报



IP
电话











　　教师提示：可从以下几个方面来比较三种数据交换技术的优缺点，通讯速度、线路使用率、对中间设备的要求。
　　
3、学生代表上台陈述，教师小结。
　　四、课堂小结
　　1、了解电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术的工作原理；
　　2、能够比较三种交换技术的优缺点；
　　3、理解IP电话为什么会比较便宜。