计算机网络基础教学互动(计算机网络课程实践)
今天给各位分享计算机网络基础教学互动的知识,其中也会对计算机网络课程实践进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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如何利用信息技术课引导学生正确对待网络
信息时代,信息技术的快速发展,特别是网络技术的飞速发展,深刻地影响着我们的学习方式和生活方式,如:远程教育使我们可以接受更好的教育,网上购物可以让我们享受到足不出户的购物乐趣。但,网络也带来很多的消极影响,甚至是反面的影响。网络当中交流着无以计数的各类信息,而且还在暴发式的增加着,这里面有积极有益的信息,如远程教育***、国际国内时势新闻等等,也有消极有害的信息,如暴力、***、*** 等等。而中学生由于人生观、价值观还没有建立起来,再加上好奇心强和自我约束力差,很容易受到网络当中消极有害的信息的影响,最终影响到学生的学习,甚至是学生的人生观、价值观发生扭曲,由此走上错误的人生道路。由此可见,信息时代,网络对人的影响之深远可见一斑,因此,如何引导学生正确对待网络成为当前青少年发展的当务之急,也是学校、家庭、社*** 面临的课题。我作为学校当中的信息技术教师,是离网络最近的人,也是如何引导学生正确对待网络的最直接的实践者,经过几年的教学实践,我想从几方面与大家探讨一下这个问题。
一、不断研究信息技术课的新课程,提升课堂教学质量,吸引更多的学生(特别是网瘾学生)积极主动地探索信息技术。
每年新学生的第一堂信息技术课,我就发现有很多学生已经有很好的计算机操作能力,例如他们的打字速度非常快,会做非常漂亮的图片等等,我问他们是如何学来的,是不是以前信息技术课上的非常好,得到的大多数回答是通过上网学会的,只有少数是通过信息技术课学会的。而且,很多学生认为计算机太简单了,只要点几下鼠标,敲几下键盘,最大作用就是玩游戏、上网聊天、网上购物、发邮件,这些都是学生们通过上网得到的认识。之所以产生这些认识,是因为互联网使计算机简单化、网络简单化。在网络上学生的探知欲得不到满足,于是便被更多的简单化的信息所迷惑。而能够满足学生信息技术探知欲的最直接方式就是优质的信息技术课。信息技术新课程改革目的:提升信息素养,培养信息时代的合格公民;营造良好的信息环境,打造终身学习的平台;关照全体学生,建设有特色的信息技术课程;强调问题解决,倡导运用信息技术进行创新实践;注重交流与合作,共同建构健康的信息文化。如果我们能够在信息技术教学中营造良好的信息环境,打造终身学习的平台,学生就会明白网络的最大作用是每个人终身学习的平台。例如,在学习PHOTOSHOP和FLASH时,安排一些通过网络自学的实践活动,或网络当中的其它科目的自学***。如果我们能够在信息技术教学中关照全体学生,建设有特色的信息技术课程,使每个学生都能主动地在电脑面前有所作为,学生才会更正确而深刻地理解电脑和网络的作用,只有认识提高了,学生才可能从网瘾中走出来。例如我们安排上机活动时,活动的内容即可以自由发挥也可以得到老师的提示和帮助。如果我们能够强调问题解决,倡导运用信息技术进行创新实践,学生会通过创新实践中自己动脑动手获得探知欲的最大化,从而得到心理的最大满足,自然学生就会把主要精力从毫无目的网络傲游中转到创新实践活动中。例如,在信息技术课上我们可以引导学生学习几何画板,学生通过几何画板神奇的功能在几何证明中进行创新。如果我们能够在信息技术教学中注重交流和合作,共同建构健康的信息文化,使学生成为建构健康的信息文化活动中的参与者,例如可以搞一些有关的主题活动,学生通过在活动中的交流和合作,养成共同维护良好网络秩序和规范的自觉性,并体会到建康信息文化对自身健康的保护作用,从而自觉抵制不良的网络信息,改正不好的上网习惯。信息技术新课程改革就是要把我们的学生从网络中拯救出来,通过优质的信息技术课堂教学,把学生吸引到正确的道路上来。
二、计算机网络基础教学是引导学生正确对待网络的重要渠道,在信息技术教学***别要注重计算机网络基础教学。
如何引导学生正确对待网络,就要特别注重计算机网络基础教学,探索计算机网络教学方法是提高计算机网络基础教学质量的有效手段。计算机网络基础教学的自由度比较大,很难有一个固定的教学模式。尽管教无定法,然而在教学中***用以下几种方法还是切实可行的。
(1)、教练法
计算机网络基础中有许多内容是操作与方法,可以使用教练法。主要理念是以学生为主体,围绕完成某些学习任务,组织学生进行信息活动、操练为主的学习活动,并且按照学生的个体差异在学生操练中进行帮助与指导,以达到学生掌握知识与技能、熟悉过程与方法、培养信息意识情感与价值观的目标。其过程是提出任务和注意点---动手实践,教练指导---归纳交流,强调的是学生动手实践活动和学生主动学习,要求学生自己做而不是教师的灌输,学生在实践活动中通过自己的尝试而提高;其次强调通过实践与教练,对于学生的学习方法、思维方法、学习态度、技能知识等全面进行培养,而不仅只是知识与技能的培养;还要鼓励学生之间的合作交流。
(2)、任务驱动法
所谓“任务驱动”就是将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中,学生通过对所提的任务进行分析、讨论,明确它大体涉及哪些知识,并找出哪些是旧知识,哪些是新知识,在老师的指导、帮助下找出解决问题的方法,最后通过任务的完成而实现对所学知识的意义建构。通过营造知识的应用情景,教学内容任务化,使教学目标具体、生动。任务化后,是从学生学角度出发,注重体现在应用上;体现学生主体作用和教师的主导作用。了解了学生心理变化,从中可以看出学生在此模式过程中的心理变化情况。此模式有***求知欲、增加成就感。从而潜移默化地激发了学生的兴趣,在实践中自觉磨练意志,逐渐培养学生对信息技术的情感。
(3)、研究性学习
计算机网络基础的许多内容是信息获取与加工、发布,适合于***取研究性学习方法。研究性学习的目的在于改变学习方式,培养学生的创新精神。例如: “网上研究”:从2001年秋季,高中在全国范围内开展了以研究性学习为核心的新课程体系的改革。学生在进行研究性学习中,“网上研究”无疑是一种很好的方式。在生物课上我们可以组织学生在网上检索关于生物的起源、进化等内容;在信息技术课上我们让学生查找有关社会、科技问题等资料,比如2008奥运会、伊拉克局势、土地沙漠化及沙尘暴等热点问题,开展调查研究,撰写小论文,制作主题网页。通过这种方式的研究、学习,极大地发挥了学生学习的主动性,培养学生创造性学习和研究能力。这种新型的教学模式,在老师的教学设计下信息技术的优势得到了充分的发挥,营造了一种学生充分参与的学习环境,极***挥了学生学习主体的作用,培养了学生的学习能力、创新精神和实践能力。
(4)、协作性学习
计算机网络基础教学有许多内容涉及各种通信交流的技能与方法,使用协作学习方法可以帮助学生提高这方面的技能,使学生新历利用现代网络应用技术进行通信与交流的过程。学生在学习小组内相互协作、相互帮助、群策群力,共同完成相应的教学任务。
三、在注重知识学习的同时,还要加强思想品德教育,特别是有关文明上网、健康上网的教育。
我们在进行信息技术教学设计过程中,通过加入大量的现实例子,例如***信息害人不浅、网上散播谣言终自咎等等。在课堂教学中,在拾当的时候列举出来,也可以即兴例举实例,从而让学生明白:网络有它消极的一面,不要让自己受到网络消极的影响,积极主动的利用网络为自己和社会服务。
四、加强学校网络硬件和软件建设,构建安全、稳定、具有学校文化气息的校园网。
互联网一个开放的平台,不免有一些污杂的信息混入其中。尽管人类在不断完善互联网,努力构建一个安全健康的平台,但还需要一个较长的时间。但构建一个给学生提供营养精神大餐的校园网是完全可以做到的。学校的任务是构建一个校园网络,这就要求学校加强网络硬件建设。有了校园网后,信息技术老师要加强软件建设,该购买的软件要购买,如美萍反黄专家、限制网络游戏软件等等,建设好校园网的网站,并与各科老师的联系,让每一个科目在校园网网站上都有栏目。学生可以自主地进行学习,并通过校园网的论坛,与老师进行交流。学生会和团委要参与到校园网网站建设中,在网站上开辟学生之间进行交流的空间。如此等等,学生就会被吸引到校园网当中,从而潜移默化地受到乐观、健康、向上的学校文化气息地熏陶,形成正确的人生观和价值观。有了正确的人生观和价值观的学生才能正确对待网络。
如何引导学生正确对待网络,是当前学校、家庭、社会的一大课题,我只是从自身实践出发,从四个方面谈了自己的看法,大家可能还有自己的见解,但有一点肯定是共识的,哪就是我们已处于信息时代,网络改变我们的工作方式和生活方式势不可挡,我们不能逃避,只有齐努力。社会制定文明上网、健康上网的法津规范和道德准则;学校提供内容健康、有趣、文化气息浓厚的校园网和信息技术老师提供优质的信息技术课,并进行思想品德教育;家庭提供给学生一个温馨的环境,让学生觉得生活在现实生活多好呀,而不是虚拟世界。多管齐下,才能真正解决好如何引导学生正确对待网络的问题。
虚拟仿真技术在高职计算机网络基础课程的应用研究论文
虚拟仿真技术已广泛应用于高职计算机网络课程的教学中。本文简介了虚拟仿真技术及其应用于计算机网络基础课程的优势,阐述了其在高职计算机网络基础课程的课堂教学和实验教学中的应用。
一、虚拟仿真技术的概述
虚拟仿真技术是将虚拟现实技术和系统仿真技术有机结合的一种新的实验研究技术,人类、战略性技术。借助该技术可认识和改造世界,因而它有望成为继数学推理、科学实验之后又一虚拟仿真技术以多媒体技术、虚拟现实技术、网络通信技术等信息技术为基础,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟环境,如模拟器、仿真软件、数学模型、仿真实验等。其中虚拟仿真实验在我国高职院校的教学中广泛应用,已逐渐成为一种新的教学模式。
1.国内外虚拟仿真技术在教学中的应用
目前,国外虚拟仿真软件主要包括多功能电路模拟实验平台PSPICE、模拟和数字电路的.Tina Pro、用于电路描述和仿真的语言与仿真软件Circuit Maker、仿真单片机Proteus、Cisco路由器和自定义网络拓扑结构及连接的Boson NetSim。在我国,北京邮电大学的电子信息虚拟仿真实验教学中心有“开放式虚拟仿真实验教学管理平台”、Packet Trace软件、北京航天大学的分布式虚拟环境、GMDSS模拟训练实验室、导航雷达模拟训练中心等。
2.虚拟仿真技术应用于计算机基础课程的优势
通过实例操作演示非常抽象的概念,将抽象的网络概念具体化、形象化,为学生提供逼真生动的学习环境,加强老师与学生的互动,实现教与学双向互动,提高学生的学习热情和主动性。通过仿真实例的展示,为学生创造更多的实践机会,不仅可以激发学生的求知欲望,帮助学生充分吸收和掌握教学内容,更能激发他们的创造动机和创造性思维。
二、虚拟仿真技术在高职院校计算机网络基础课程的应用
1.虚拟仿真技术的应用,优化了网络课程实验教学环境
目前,很多高职院校计算机硬件设备与软件更新滞后,教师无***常地开展实验教学,只能通过***和文字等辅助资料来补充实际实验的不足。虚拟化技术可以有效解决上述问题,通过虚拟多种不同的计算机环境,学生可在一台计算机上完成服务器与终端机之间的切换,并能使用不同的操作系统与应用程序来开展网络实验。虚拟技术实现了改善高职计算机网络课程的实验教学中教学环境、提高教育教学实效的目标。
2.虚拟仿真技术的应用,更新了实验教学手段
高职教师们利用虚拟仿真技术实现了“一机多用”,有利于顺利开展计算机网络基础课程这一实践性较强的课程,学生可以通过精确地操作某些系统或者软件,了解其运行特征和过程,并以此进一步加深对理论知识的理解,近距离观察和分析实验现象。
3.虚拟仿真技术的应用,缓解了实训设备不足的难题
目前,在高职教育计算机网络课程的实训设备严重短缺,而虚拟仿真技术让虚拟实验室成为现实,尽管不能从根本上替代实际上的物理设备,但是学生可在虚拟机上做所有的操作实验,将理论与实践相结合,使学习更直观,教学更真实,既保证了教学质量,又促进了学生实践能力的培养。因此,虚拟仿真技术的应用,不仅解决了实验实训设备短缺的难题,又能更好地为高职教育培养更多的实用性人才助力。
三、结束语
综上所述,现阶段的高职院校计算机网络基础课程的教学中仍存在着一些问题,将虚拟仿真技术与真实实验相结合,可有效解决学校设备和场所短缺等问题,使学生通过虚拟仿真实验教学掌握网络技术,提高学生的实践能力和创新能力,提高学生的综合运用计算机网络知识解决分析实际问题的能力,为社会培养出高水平高素质的复合型网络工程专业人才。
计算机网络技术
第一章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的定义和发展历史
1.1.1 计算机网络的定义
计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物,是在地理上分散的通过通信线路连接起来的计算机集合,这些计算机遵守共同的协议,依据协议的规定进行相互通信,实现网络各种***的共享。
网络***:所谓的网络***包括硬件***(如大容量磁盘、打印机等)、软件***(如工具软件、应用软件等)和数据***(如数据库文件和数据库等)。
计算机网络也可以简单地定义为一个互连的、自主的计算机集合。所谓互连是指相互连接在一起,所谓自主是指网络中的每台计算机都是相对独立的,可以独立工作。
1.1.2 计算机网络的发展历史
课后小结:
1. 计算机网络的定义.
2. 网络***的分类.
课后作业:预习P2-P8.
第二讲
教学类型:理论课
教学课题:1.2~1.3
教学目标:1.了解计算机网络的功能和应用;2. 了解计算机网络的系统组成
教学重点、难点:计算机网络的功能和应用;网络的系统组成
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
1.2 计算机网络的功能和应用
1. 计算机网络的功能
(1)实现计算机系统的***共享
(2)实现数据信息的快速传递
(3)提高可靠性
(4)提供负载均衡与分布式处理能力
(5)集中管理
(6)综合信息服务
2.计算机网络的应用
计算机网络由于其强大的功能,已成为现代信息业的重要支柱,被广泛地应用于现代生活的各个领域,主要有:
(1)办公自动化
(2)管理信息系统
(3)过程控制
(4)互联网应用(如电子邮件、信息发布、电子商务、远程音频与***应用)
1.3计算机网络的系统组成
1.3.1 网络节点和通信链路
从拓扑结构看,计算机网络就是由若干网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的。计算机网络中的节点又称网络单元,一般可分为三类:访问节点、转接节点和混合节点。
通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现,如双绞线、同轴电缆、光缆、卫星、微波等。
通信链路又分为物理链路和逻辑链路。
1.3.2 ***子网和通信子网
从逻辑功能上可把计算机网络分为两个子网:用户***子网和通信子网。
***子网包括各种计算机和相关的硬件、软件;
通信子网是连接这些计算机***并提供通信服务的连接线路。正是在通信子网的支持下,用户才能利用网络上的各种***,进行相互间的通信,实现计算机网络的功能。
通信子网有两种类型:
(1)公用型(如公用计算机互联网CHINANET)
(2)专用型(如各类银行网、证券网等)
1.3.3 网络硬件系统和网络软件系统
计算机网络系统是由计算机网络硬件系统和网络软件系统组成的。
网络硬件系统是指构成计算机网络的硬设备,包括各种计算机系统、终端及通信设备。
常见的网络硬件有:
(1)主机系统; (2)终端; (3)传输介质; (4)网卡; (5)集线器; (6)交换机; (7)路由器
网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。
(1)服务器操作系统
常见的有:Novell公司的NetWare、微软公司的 Windows NT Server及 Unix系列。
(2)工作站操作系统
常见的有: Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。
(3)网络通信协议
(4)设备驱动程序
(5)网络管理系统软件
(6)网络安全软件
(7)网络应用软件
课后小结:
1. 计算机网络的功能和应用
2. 网络的系统组成
课后作业:预习P8-P10
第三讲
教学类型:理论课
教学课题:1.4 计算机网络的分类
教学目标:1.掌握计算机网络的分类;2. 了解计算机网络的定义和发展;3. 了解计算机网络的功能和应用;4. 了解计算机网络的系统组成
教学重点、难点:掌握计算机网络的分类
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
1.4 计算机网络的分类
1.4.1 按计算机网络覆盖范围分类
由于网络覆盖范围和计算机之间互连距离不同,所***用的网络结构和传输技术也不同,因而形成不同的计算机网络。
一般可以分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)三类。
1.4.2按计算机网络拓扑结构分类
网络拓扑是指连接的形状,或者是网络在物理上的连通性。如果不考虑网络的的地理位置,而把连接在网络上的设备看作是一个节点,把连接计算机之间的通信线路看作一条链路,这样就可以抽象出网络的拓扑结构。
按计算机网络的拓扑结构可将网络分为:星型网、环型网、总线型网、树型网、网型网。
1.4.3 按网络的所有权划分
1.公用网
由电信部门组建,由***和电信部门管理和控制的网络。
2.专用网
也称私用网,一般为某一单位或某一系统组建,该网一般不允许系统外的用户使用。
1.4.4 按照网络中计算机所处的地位划分
(1)对等局域网
(2)基于服务器的网络(也称为客户机/服务器网络)。
课后小结:
1. 计算机网络的定义;2. 计算机网络的功能和应用;3. 计算机网络的分类
课后作业:(P10)1 、4、5、6
第四讲
教学类型:理论课
教学课题:1.1 计算机网络的定义和发展
教学目标:1. 了解数据通信的基本概念;2. 了解数据传输方式
教学重点、难点:数据传输方式
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程
导入:由现在的网络通讯中的一些普通关键词引入新课
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书)
第二章 数据通信基础
2.1 数据通信的基本概念
2.1.1 信息和数据
1.信息
信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式。
2.数据
信息可以用数字的形式来表示,数字化的信息称为数据。数据可以分成两类:模拟数据和数字数据。
2.1.2 信道和信道容量
1.信道
信道是传送信号的一条通道,可以分为物理信道和逻辑信道。
物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路,由传输及其附属设备组成。
逻辑信道也是指传输信息的一条通路,但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质,而是在物理信道基础上,由节点设备内部的连接来实现。
2.信道的分类
信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。
信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。
信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。
3.信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力,通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大,则信息的传输能力也就越大,表示信道容量大。
2.1.3 码元和码字
在数字传输中,有时把一个数字脉冲称为一个码元,是构成信息编码的最小单位。
计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”,例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列,通常称为“码字”。
2.1.4 数据通信系统主要技术指标
1.比特率:比特率是一种数字信号的传输速率,它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位(bit)数,单位用比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。
2.波特率:波特率是一种调制速率,也称波形速率。在数据传输过程中,线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率,其单位为波特(baud)。
3.误码率:误码率指信息传输的错误率,也称误码率,是数据通信系统在正常工作情况下,衡量传输可靠性的指标。
4.吞吐量:吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量,单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中,吞吐量=信道容量×传输效率。
5.通道的传播延迟:信号在信道中传播,从信源端到达信宿端需要一定的时间,这个时间叫做传播延迟(或时延)。
2.1.5 带宽与数据传输率
1.信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度,它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。
带宽越大,所能达到的传输速率就越大,所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量,即比特率,单位为比特/秒。
一般来说,数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定,如果每一位所占时间越小,则速率越高。
2.2 数据传输方式
2.2.1 数据通信系统模型
2.2.2 数据线路的通信方式
根据数据信息在传输线上的传送方向,数据通信方式有:
单工通信
半双工通信
双工通信
2.2.3 数据传输方式
数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输,可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。
1.基带传输
2.频带传输
3.宽带传输
课后小结:
1. 什么是信息、数据?
2. 什么是信道?常用的信道分类有几种?
3. 什么是比特率?什么是波特率?
4. 什么是带宽、数据传输率与信道容量?
课后作业:(P20)二1、2、3、4、5、6
第五讲
教学类型:理论课
教学课题:2.2~2.4
教学目标:1.理解数据交换技术;2. 理解差错检验与校正技术
教学重点、难点:数据交换技术、差错检验与校正技术
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程:
导入:由现在的网络通讯中的一些普通关键词引入新课
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书)
2.3 数据交换技术
通常使用四种交换技术:
电路交换
报文交换
分组交换
信元交换。
2.3.1 电路交换
电路交换(也称线路交换)
在电路交换方式中,通过网络节点(交换设备)在工作站之间建立专用的通信通道,即在两个工作站之间建立实际的物理连接。一旦通信线路建立,这对端点就独占该条物理通道,直至通信线路被取消。
电路交换的主要优点是实时性好,由于信道专用,通信速率较高;缺点是线路利用率低,不能连接不同类型的线路组成链路,通信的双方必须同时工作。
电路交换必定是面向连接的,电话系统就是这种方式。
电路交换的三个阶段:
电路建立阶段
数据传输阶段
拆除电路阶段
2.3.2 报文交换
报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。报文交换***取的是“存储—转发”(Store-and-Forward)方式,不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。
报文交换的主要缺点是网络的延时较长且变化比较大,因而不宜用于实时通信或交互式的应用场合。
在 20 世纪 40 年代,电报通信也***用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。
报文交换的时延较长,从几分钟到几小时不等。现在,报文交换已经很少有人使用了。
2.3.3 分组交换
分组交换也称包交换,它是报文交换的一种改进,也属于存储-转发交换方式,但它不是以报文为单位,而是以长度受到限制的报文分组(Packet)为单位进行传输交换的。分组也叫做信息包,分组交换有时也称为包交换。
分组在网络中传输,还可以分为两种不同的方式:数据报和虚电路。
分组交换的优点
高效 动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占用。
灵活 以分组为传送单位和查找路由。
迅速 必先建立连接就能向其他主机发送分组;充分使用链路的带宽
可靠 完善的网络协议;自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性
2.3.4 信元交换技术
(ATM,Asynchronous Transfer Mode,异步传输模式)
ATM是一种面向连接的交换技术,它***用小的固定长度的信息交换单元(一个53Byte的信元),话音、***和数据都可由信元的信息域传输。
它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优点,针对分组交换速率低的弱点,利用电路交换完全与协议处理几乎无关的特点,通过高性能的硬件设备来提高处理速度,以实现高速化。
ATM是一种广域网主干线的较好选择。
2.4 差错检验与校正
数据传输中出现差错有多种原因,一般分成内部因素和外部因素。
内部因素有噪音脉冲、脉动噪音、衰减、延迟失真等。
外部因素有电磁干扰、太阳噪音、工业噪音等。
为了确保无差错地传输,必须具有检错和纠错的功能。常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余码校验。
2.4.1 奇偶校验
***用奇偶校验时,若其中两位同时发生错误,则会发生没有检测出错误的情况。
2.4.2 循环冗余码校验。
这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进行严格的检查。
课后小结:
1. 数据通信的的一些基本知识
2. 三种交换方式的基本工作原理
3. 两种差错校验方法:奇偶校验和循环冗余校验
课后作业:(P20)二7、8、9
第六讲
教学类型:复习课
教学课题:第一章与第二章
教学目标:通过复习掌握第一、二章的重点
教学重点、难点:第一、二章的重点
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容:第一、二章的内容
第七讲
教学类型:测验一
第八讲
教学类型:理论课
教学课题:第三章 计算机网络技术基础
教学目标:1. 掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点;2. 掌握ISO/OSI网络参考模型及各层的主要功能
教学重点、难点:1. 掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点;2. 掌握ISO/OSI网络参考模型及各层的主要功能
教学方法:教师讲解、演示、学生认真学习并思考、记忆;教师讲授与学生理解协调并重的教学法
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程
导入:提问学生对OSI的七层模型和TCP/IP四层模型的理解。
引导学生总结重要原理并认真加以研究。
教师总结归纳本章重要原理的应用,进入教学课题。
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书)
第三章 计算机网络技术基础
3.1 计算机网络的拓扑结构
3.1.1 什么是计算机网络的拓扑结构
网络拓扑是指网络连接的形状,或者是网络在物理上的连通性。
网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征,即不考虑网络节点的具体组成,也不管它们之间通信线路的具体类型,把网络节点画作“点”,把它们之间的通信线路画作“线”,这样画出的图形就是网络的拓扑结构图。
不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同,分别适应于不同场合。它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面,是研究计算机网络的主要环节之一。
计算机网络的拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构,常见的一般分为以下几种:
1.总线型;2.星型;3.环型;4.树型;5.网状型
3.1.2 总线型拓扑结构
总线结构中,各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。总线型结构简单、扩展容易。网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障,可靠性较高。
总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的,又可分为单总线结构和多总线结构,常用CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。
总线型结构的缺点:
(1)故障诊断困难;(2)故障隔离困难;(3)中继器等配置;(4)实时性不强
3.1.3 星型拓扑结构
星型的中心节点是主节点,它接收各分散节点的信息再转发给相应节点,具有中继交换和数据处理功能。星型网的结构简单,建网容易,但可靠性差,中心节点是网络的瓶颈,一旦出现故障则全网瘫痪。
星型拓扑结构的访问***用集中式控制策略,***用星型拓扑的交换方式有电路交换和报文交换。
星型拓扑结构的优点:
(1)方便服务;(2)每个连接只接一个设备;(3)集中控制和便于故障诊断;(4)简单的访问协议
星型拓扑结构的缺点:
(1)电缆长度和安装;(2)扩展困难;(3)依赖于中央节点
3.1.4 环型拓扑结构
网络中节点计算机连成环型就成为环型网络。环路上,信息单向从一个节点传送到另一个节点,传送路径固定,没有路径选择问题。环型网络实现简单,适应传输信息量不大的场合。任何节点的故障均导致环路不能正常工作,可靠性较差。
环型网络常使用令牌环来决定哪个节点可以访问通信系统。
环型拓扑结构的优点:
(1)电缆长度短;(2)适用于光纤;(3)网络的实时性好
环型拓扑结构的缺点:
(1)网络扩展配置困难;(2)节点故障引起全网故障;(3)故障诊断困难;(4)拓扑结构影响访问协议
3.1.5 其他类型拓扑结构
1.树型拓扑结构
树型网络是分层结构,适用于分级管理和控制系统。网络中,除叶节点及其联机外,任一节点或联机的故障均只影响其所在支路网络的正常工作。
2.星型环型拓扑结构
3.1.6 拓扑结构的选择原则
拓扑结构的选择往往和传输介质的选择和介质访问控制方法的确定紧密相关。选择拓扑结构时,应该考虑的主要因素有以下几点:
(1)服务可靠性; (2)网络可扩充性; (3)组网费用高低(或性能价格比)。
3.2 ISO/OSI网络参考模型
建立分层结构的原因和意义:
建立计算机网络的根本目的是实现数据通信和***共享,而通信则是实现所有网络功能的基础和关键。对于网络的广泛实施,国际标准化组织ISO(International Standard Organization),经过多年研究,在1983年提出了开放系统互联参考模型OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection),这是一个定义连接异种计算机的标准主体结构,给网络设计者提供了一个参考规范。
OSI参考模型的层次
OSI参考模型共有七层,由低到高分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
1.OSI参考模型的特性
(1)是一种将异构系统互联的分层结构;
(2)提供了控制互联系统交互规则的标准骨架;
(3)定义了一种抽象结构,而并非具体实现的描述;
(4)不同系统上的相同层的实体称为同等层实体;
(5)同等层实体之间的通信由该层的协议管理;
(6)相邻层间的接口定义了原语操作和低层向上层提供的服务;
(7)所提供的公共服务是面向连接的或无连接的数据服务;
(8)直接的数据传送仅在最低层实现;
(9)每层完成所定义的功能,修改本层的功能并不影响其它层。
2.有关OSI参考模型的技术术语
在OSI参考模型中,每一层的真正功能是为其上一层提供服务。在对这些功能或服务过程以及协议的描述中,经常使用如下一些技术术语:
(1)数据单元
服务数据单元SDU(Service Data Unit)
协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)
接口数据单元IDU(Interface Data Unit)
服务访问点SAP(Service Access Point)
服务原语(Primitive)
(2)面向连接和无连接的服务
下层能够向上层提供的服务有两种基本形式:面向连接和无连接的服务。
面向连接的服务是在数据传输之前先建立连接,主要过程是:建立连接、进行数据传送,拆除链路。面向连接的服务,又称为虚电路服务。
无连接服务没有建立和拆除链路的过程,一般也不***用可靠方式传送。不可靠(无确认)的无连接服务又称为数据报服务。
3.2.1 物理层
物理层是OSI模型的最低层,其任务是实现物理上互连系统间的信息传输。
1.物理层必须具备以下功能
(1)物理连接的建立、维持与释放;2)物理层服务数据单元传输;(3)物理层管理。
2.媒体和互联设备
物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等;
通信用的互联设备如各种插头、插座等;局域网中的各种粗、细同轴电缆,T型接/插头,接收器,发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。
3.2.2 数据链路层
数据链路可以粗略地理解为数据信道。数据链路层的任务是以物理层为基础,为网络层提供透明的、正确的和有效的传输线路,通过数据链路协议,实施对二进制数据正确、可靠的传输。
数据链路的建立、拆除、对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。
1.链路层的主要功能
(1)链路管理;(2)帧的装配与分解;(3)帧的同步;(4)流量控制与顺序控制;(5)差错控制;(6)使接收端能区分数据和控制信息;(7)透明传输;(8)寻址
2.数据链路层的主要协议
(1)ISO1745-1***5;(2)ISO3309-1984;(3)ISO7776
3.链路层产品
独立的链路产品中最常见的是网卡,网桥也是链路产品。
数据链路层将本质上不可靠的传输媒介变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE802.3情况下,数据链路层分成两个子层:一个是逻辑链路控制,另一个是媒体访问控制。
3.2.3 网络层
网络层是通信子网与***子网之间的接口,也是高、低层协议之间的接口层。网络层的主要功能是路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障的恢复等。当本地端与目的端不处于同一网络中,网络层将处理这些差异。
1.网络层的主要功能
(1)建立和拆除网络连接;
(2)分段和组块;
(3)有序传输和流量控制;
(4)网络连接多路复用;
(5)路由选择和中继;
(6)差错的检测和恢复;
(7)服务选择
2.网络层提供的服务
OSI/RM中规定,网络层中提供无连接和面向连接两种类型的服务,也称为数据报服务和虚电路服务。
3.路由选择
3.2.4 传输层
传输层是***子网与通信子网的接口和桥梁。传输层下面三层(属于通信子网)面向数据通信,上面三层(属于***子网)面向数据处理。因此,传输层位于高层和低层中间,起承上启下的作用。它屏蔽了通信子网中的细节,实现通信子网中端到端的透明传输,完成***子网中两节点间的逻辑通信。它是负责数据传输的最高一层,也是整个七层协议中最重要和最复杂的一层。
1.传输层的特性
(1)连接与传输;(2)传输层服务
2.传输层的主要功能
3.传输层协议
3.2.5 会话层
会话层、表示层和应用层一起构成OSI/RM的高层,会话层位于OSI模型面向信息处理的高三层中的最下层,它利用传输层提供的端到端数据传输服务,具体实施服务请求者与服务提供者之间的通信,属于进程间通信的范畴。
会话层还对会话活动提供组织和同步所必须的手段,对数据传输提供控制和管理。
1.会话层的主要功能;
(1)提供远程会话地址;
(2)会话建立后的管理;
(3)提供把报文分组重新组成报文的功能
2.会话层提供的服务
(1)会话连接的建立和拆除;
(2)与会话管理有关的服务;
(3)隔离;
(4)出错和恢复控制
3.2.6 表示层
表示层为应用层服务,该服务层处理的是通信双方之间的数据表示问题。为使通信的双方能互相理解所传送信息的含义,表示层就需要把发送方具有的内部格式编码为适于传输的比特流,接收方再将其译码为所需要的表示形式。
数据传送包括语义和语法两个方面的问题。OSI模型中,有关语义的处理由应用层负责,表示层仅完成语法的处理。
1.表示层的主要功能
(1)语法转换;(2)传送语法的选择;(3)常规功能
2.表示层提供的服务
(1)数据转换和格式转换;
(2)语法选择;
(3)数据加密与解密;
(4)文本压缩
3.2.7 应用层
OSI的7层协议从功能划分来看,下面6层主要解决支持网络服务功能所需要的通信和表示问题,应用层则提供完成特定网络功能服务所需要的各种应用协议。
应用层是OSI的最高层,直接面向用户,是计算机网络与最终用户的接口。负责两个应用进程(应用程序或操作员)之间的通信,为网络用户之间的通信提供专用程序。
课后小结:
1.计算机网络的拓扑结构的分类
2.OSI参考模型的层次
课后作业:预习P37~P39
第九讲
教学类型:理论课
教学课题:3.3~3.4
教学目标:
1. 掌握共享介质方式的CSMA/CD和令牌传递两种数据传输控制方式的基本原理
2. 了解几种常见的网络类型
教学重点、难点:理解数据传输控制方式
教学方法:教师讲解、演示、提问;
教学工具:多媒体幻灯片演示
教学内容与过程
导入:提问学生对OSI的七层模型和TCP/IP四层模型的理解。
引导学生总结重要原理并认真加以研究。
教师总结归纳本章重要原理的应用,进入教学课题。
讲授新课:(多媒体幻灯片演示或板书
3.3 数据传输控制方式
数据和信息在网络中是通过信道进行传输的,由于各计算机共享网络公共信道,因此如何进行信道分配,避免或解决通道争用就成为重要的问题,就要求网络必须具备网络的访问控制功能。介质访问控制(MAC)方法是在局域网中对数据传输介质进行访问管理的方法。
3.3.1 具有冲突检测的载波侦听多路访问
冲突检测/载波侦听(CSMA/CD法)
CSMA/CD是基于IEEE802.3标准的以太网中***用的MAC方法,也称为“先听后发、边发边听”。它的工作方式是要传输数据的节点先对通道进行侦听,以确定通道中是否有别的站在传输数据,若信道空闲,该节点就可以占用通道进行传输,反之,该节点将按一定算法等待一段时间后再试,并且在发送过程中进行冲突检测,一旦有冲突立即停止发送。通常***用的算法有三种:非坚持CSMA、1-坚持CSMA、P-坚持CSMA。
目前,常见的局域网,一般都是***用CSMA/CD访问控制方法的逻辑总线型网络。用户只要使用Ethernet网卡,就具备此种功能。
如何进行计算机网络基础课程的教学
计算机网络技术是计算机技术与通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。《计算机网络基础》课程的开设,旨在培养学生了解计算机网络的基本概念、原理、方法,掌握计算机网络应用的基本工具,具备熟练上网操作的能力等。课程以网络分层体系结构为线索,具有概念多、理论抽象、实践性强等特点。但是在教学过程中不难发现,对于学生而言,《计算机网络基础》课程具有抽象难懂、枯燥无味等特点。教学的关键在于有效地激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,充分发挥学生的主体地位,因此探索适合《计算机网络基础》课程的教学方式和方法具有非常重要的现实意义。
1.优化设计教学过程
教师在教学过程中要坚持效率与效果相统一的原则,确保提高教学质量。通过对知识的精炼讲解和准确完整的描述,可以使学生更快更好地掌握知识。因此教师一定要对教学内容的重点和难点、主要问题和次要问题做出具体的分析,通过思考、研究和分析,确定符合实际的课程内容,把教学工作置于切实有效的基础上来。对于《计算机网络基础》这门课来说,我们首先要明确课程的整体教学任务和详细的教学内容,明确各个知识点之间的内在联系,
然后在此框架内设计每一堂课的教学方法、手段和学生的活动形式。在具体的授课过程中,从讲课的语言到授课的方法要生动有趣、引人入胜,从而营造生动的学习氛围,调动学生的学习积极性。教学过程还应突出学生的主体地位和教师在课堂上的主导地位,注重学生在课堂中的活动,多让学生去动手,多说多练,并在此过程中实现师生的互动和生与生之间的互动。通过双向的互动环节,让课堂气氛活跃起来,激发学生对于计算机网络学习的强烈兴趣。教师通过对教材中的重点内容,通过设计问题后,让学生进行积极的思考和小组的合作探究进行生生互动,充分的调动学生学习的积极性。然后在教师的启发引导下进行师生互动,促进师生有效的交流,对重难点进行突破。这样所讲的内容学生很容易做到当堂消化,对知识本质的理解也会进一步升华。教学过程的优化设计,能够有效地引导学生主动思考,调动学生的学习积极性,使其主动获取知识,进而应用知识解决问题,提高创新精神和实践能力。
2.灵活***用多种教学方法
2.1 任务驱动法
“任务驱动教学法”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,它将以往以传授知识为主的传统教学理念,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念:将再现式教学转变为探究式学习,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。在《计算机网络基础》课程的教学过程中,教师可以根据当前教学主题设计并提出“任务”,针对提出的任务,***取演示或讲解等方式,给出完成任务的思路、方法、操作和结果,然后引导学生边学边练,并完成相应的学习任务。这种教学方法不仅使学生获得知识,还能增强动手实践能力,让学生的探索和创新精神得以展现。笔者在课堂教学中是这样使用任务驱动法的,首先对于所要学习的内容,提出需要掌握的程度和设计一些习题,让学生通过认真的听讲,之后进行小组的合作探究学习,共同完成所要求达到的目标。这样的任务驱动法,不仅培养了学生的合作能力和共同获得新知识的能力,还能增强学生的动手实践能力,在操作中和小组合作中实现创新。
2.2 案例教学法
计算机网络课程,具有抽象的理论性和较强的实践性,如课程中的组建与维护、网站开发与设计、互联网应用、网络产品,需要结合实物和一定的实例进行讲解,让学生对照真实的实物和具体的实例结合课本上的理论知识进行深刻的理解,并学会融会贯通和举一反三。为了加强学生对实际网络工作过程的了解,开阔学生的视野,在计算机网络课程的教学过程中,结合教材的具体内容将同轴电缆、光纤、交换机、路由器等网络设备搬到课堂上,对照实物现场进行讲解,同时在课堂上现场给学生演示如何制作网线,如何制作简单的网页,如何配置家用路由器和交换机,帮助学生更直观、更有效地了解和掌握计算机网络原理和实用技术。学生对实际网络工作过程加强了解,开阔了视野;同时让学生了解如何做网络研究和开发工作,提升学生对课程的兴趣。
2.3 图例教学法
对于一些比较抽象的概念.可以***用具体的图例,并结合实际应用进行讲解,使抽象的概念更加直观。比如,在讲解“星型拓扑结构”时,笔者首先画出“星型拓扑结构”的示意图。通过示意图来讲解它的优点是易于维护、安全可靠。一个用户产生故障不会影响其他用户;同时,也指出它的缺点是中心节点会成为整个网络的瓶颈,一旦出现故障.与它相连的网络就会瘫痪。学生在宿舍上网时会使用交换机进行互连,这样互连的网络具有星型结构的优点和缺点。如果交换机出现故障,那么与之相连的所有计算机就都不能上网。理论与实际相结合,把抽象概念实例化,学生学习起来就会容易很多。
3.综合使用各种教学手段
在教学过程中,可以***用多种教学手段,每一种教学手段都是为了加深学生对概念的理解,提高学生的动手能力。比如多媒体教学。计算机网络的原理比较抽象,有时很难用语言把它描述清楚。如果把这些晦涩难懂的内容制作成多媒体课件,将原来抽象、复杂的理论知识用生动形象的动画表现出来,学生们就能更加直观的接受这些知识,激发学生的学习兴趣。再比如网络教学。通过网络教学平台,将课程的教案、参考文献目录、授课PPT、网络课件等相关教学资料在校园网的网络教学平台上发布,可以实现教学***的共享。此外,教师还可以组织学生在网上进行交流讨论等等。
4.总结
教学是一种永无止境的追求过程,所以在《计算机网络基础》这门课程的教学过程中,我们要不断改进教学方法,丰富教学手段,从而激发学生们学习的兴趣,达到良好的教学效果。
关于计算机网络基础教学互动和计算机网络课程实践的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。