中图人教版（2019）信息技术必修二 3.2.3 数据交换技术 教案

案例　数据交换技术
1. 教学目标
·了解三种数据交换技术的传输过程。
·了解三种数据交换技术的特点。
2. 教学对象分析
高一学生对使用网络已经比较熟悉，但对“网络中的设备如何发送请求、接收反馈，从而进行数据交换”这一问题则比较陌生。
3. 教学重点与难点
教学重点：三种数据交换技术的数据传输过程及特点。
教学难点：分组交换的数据传输过程。
4. 教学方法与教学手段
情境导学法、实践法、讨论法、类比法、讲授法等。
5. 教学过程设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境 提出问题：要在相隔很远的A、B两地之间运输货物（图3.2-6），该怎样运输呢？
图3.2-6 问题情境

新课学习——电路交换 运输方案1：在A和B之间修建一条运输专线，并规定这条运输专线上只能跑一辆运输专车，运输专车在A和B之间奔忙，运送货物（图3.2-7）。图3.2-7 专线专车
方案反思：每次运输时，专车实际上只占用专线的一小段，因而线路的整体使用率比较低。
电路交换：在通信双方之间建立一条通道，所有的数据都通过这条通道实时传输（图3.2-8）。
思考：电路交换技术有哪些优点和缺点？
通过类比，介绍电路交换技术。
图3.2-8 电路交换
新课学习——报文交换 运输方案2：为了提高使用效率，人们决定在A和B之间增加一些转运点，运输车辆到达转运点后，就卸下货物，由另一段上的专车装货运输（图3.2-9）。
图3.2-9 非专线专车
方案反思：在这种方案下，每 专车只需跑专线中的某一段，整条线路可以同时有多辆专
车同时在跑，线路的利用率无疑得到了提高，整体运输能力也得到了提升。不过，转运点装卸
大批货物时，需要耗费比较长的时间。
报文交换：不要求在通信双方之间建立物理通道，发送方把发送的数据作为整体发给网络中的交换设备，这些交换设备依次传递，最终把数据发送到目的地（图3.2-10）。
思考：报文交换技术有哪些优点和缺点？
通过类比，介绍报文交换技术。

图3.2-10 报文交换
新课学习——分组交换 运输方案3：A和B之间运输货物不再使用专车，而是将每宗货物打散，用大小固定的标准化货箱进行运输（图3.2-11）。
图3.2-11 非专线非专列
分组交换：与报文交换相似，但分组交换时每次传送的数据长度是有限的，原来的信息会按照限定大小分成许多个“小包”进行传输。这些“小包”可以沿同一线路按顺序发送和接收，这种方式称为虚电路（图 3.2-12）；也可以沿不同线路发送和接收，这种方式称为数据报（图 3.2-13）。
图3.2-12 虚电路
图3.2-13 数据报
采用虚电路交换时，需要在发送方和接收方之间建立一条逻辑通道，通道上的每个节点都要服从安排，按顺序传输数据“小包”，就好像有一条专用通道一样。虚电路在数据交换结束后会自动释放。
采用数据报交换时，不同的数据“小包”可以通过不同的路径到达目的地，而且先发的“小包”不一定先到，后发的“小包”不一定后到。因此，“小包”中要含有关于次序的信息。接收“小包”的设备根据次序，把收到的“小包”重新组装起来，恢复成原来的信息。
通过类比，帮助学生理解虚电路交换和数据报交换，从而突破教学难点。
总结评价 （一）知识竞赛
1. 数据交换技术可分为三类：（　　　　）、（　　　　）和（　　　　）。
2. 采用（　　　　）技术时，需要在通信双方之间建立一条通道，所有的数据都通过这条通道实时传输。
3.（　　　）技术不要求在通信双方之间建立物理通道，发送方把发送的数据作为整体发给网络中的交换设备，这些交换设备依次传递，最终把数据发送到目的地。
4.（　　　）与报文交换相似，但每次传送的数据长度是有限的，原来的信息会按照限定大小分成许多个“小包”，这些“小包”可以沿同一线路按顺序发送和接收，也可以沿不同的线路随机发送和接收。按顺序收发属于（　　　）交换，随机收发属于（　　　）交换。
（二）填表

项目
电路交换
报文交换
分组交换
工作过程
优势
不足
实现起来比较复杂
表3.2-2 交换技术总结表
归纳总结 结合计算机通信突发性较高、实时性要求较强等特点，得出结论：分组交换技术比较适合计算机通信网络。