《數(shù)據(jù)交換技術(shù)》教學設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上數(shù)據(jù)交換技術(shù)教學設(shè)計 數(shù)據(jù)交換技術(shù)是教科版選修教材網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用第三章第二小節(jié)的知識。它包含了電路交換技術(shù)、報文交換技術(shù)和分組交換技術(shù)。其中，電路交換與報文交換可以看做是不同本質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸形態(tài)，報文交換與分組交換是相同本質(zhì)的數(shù)據(jù)交換，它們之間相互區(qū)別的關(guān)鍵在于“網(wǎng)絡(luò)時延”的產(chǎn)生與解決。對于這部分高度抽象的學習內(nèi)容，學生僅從理論的角度去學習難度很大。為讓學生輕松掌握數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)慕粨Q技術(shù)，教師通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀尽⑺俣?、安全性、可靠性等的相互比較開展教學，引導(dǎo)學生從現(xiàn)實的生活中理出合乎常理的思維方式，進行理論知識的移植，使學生從感性認識上升到理性認識。 教學目標 知識目

2、標：了解電路交換、報文交換、分組交換的工作原理，能對不同的數(shù)據(jù)交換技術(shù)進行比較。 能力目標：使用電路交換、報文交換、分組交換的工作原理解釋生活中數(shù)據(jù)交換技術(shù)問題，培養(yǎng)學生的觀察能力以及合作探究能力。 體驗性目標：通過對三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)工作原理的學習，體驗技術(shù)發(fā)展的過程，體驗改造技術(shù)、創(chuàng)新技術(shù)的成就感。 教學重點與難點 重點：電路交換、報文交換、分組交換三者的特點與區(qū)別。 難點：報文交換技術(shù)為什么出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延時，分組交換技術(shù)如何突破這一弱點，提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。 突破的關(guān)鍵：組織學生演繹報文交換、分組交換兩種數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程，引導(dǎo)學生通過觀察活動過程，小結(jié)活動現(xiàn)象，進行討論比較，最終清晰地區(qū)別三種技

3、術(shù)的特點。 教學過程 一、導(dǎo)入 師：前一節(jié)，我們學習了數(shù)據(jù)的傳輸過程，知道數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸是在分層協(xié)議管理協(xié)作的基礎(chǔ)上進行的，并且數(shù)據(jù)從一臺計算機發(fā)送到遠程網(wǎng)絡(luò)上的另一臺計算機，原始數(shù)據(jù)經(jīng)過層層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的封裝變成數(shù)據(jù)包通過發(fā)送端口發(fā)送，另一臺計算機的接收端則將接到的數(shù)據(jù)按照協(xié)議層層逆向地恢復(fù)到發(fā)送前的狀態(tài)。但數(shù)據(jù)在發(fā)送和接收兩個端口之間（即網(wǎng)絡(luò)上）又是如何傳輸?shù)哪?？這將是我們這節(jié)課要學習的內(nèi)容數(shù)據(jù)交換技術(shù)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)包含了電路交換技術(shù)、報文交換技術(shù)和分組交換技術(shù)，我們先來學習電路交換。 學生回顧舊知識，思考新問題。 二、創(chuàng)設(shè)情境 探究討論 師：電話出現(xiàn)后不久，人們便認識到，在所有的用戶之間

4、架設(shè)直達的線路通信資源是極大的浪費，必須依靠交換機實現(xiàn)用戶之間的互聯(lián)，我們都從電影中看到過戰(zhàn)爭年代的老式（手搖式呼叫人工連接）電話，它的傳輸過程類似網(wǎng)絡(luò)中電路交換技術(shù)，請看圖1。 圖1 教師講解，引導(dǎo)學生思考電路交換的三個過程，并用日常生活中打電話的例子進行說明。 例：小明打電話給小剛。先是小明撥小剛的電話，等候小剛接聽，一旦小剛接起電話，表示已建立連接；雙方進行交流，即數(shù)據(jù)傳輸；雙方掛掉電話，即電路拆除。 1電路建立。在用戶A向用戶D傳輸任何數(shù)據(jù)之前，要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。A用戶向與其相連的B網(wǎng)絡(luò)交換平臺提出請求，B網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備呼叫C網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，手工連接C節(jié)點網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。

5、C節(jié)點網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備向用戶D呼叫并建立連接，這樣A與D之間就有一條專用電路ABCD，用于A與D用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸。 2數(shù)據(jù)傳輸。電路ABCD建立以后，數(shù)據(jù)就可以由A到B，再由B到C，由C向D進行傳輸。在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)。 3電路拆除。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方（A或D）發(fā)出拆除請求，然后逐節(jié)拆除到對方節(jié)點。 師生通過流程分析和討論電路交換技術(shù)的優(yōu)點（數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會丟失）、缺點（電路空閑時的信道容易被浪費，在短時間數(shù)據(jù)傳輸時電路建立和拆除所用的時間得不償失）及特點（在數(shù)據(jù)傳送開始之前必須先設(shè)置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全占用。

6、電路交換效率不高）。 師：大家思考數(shù)據(jù)通信不連接怎么辦？ 三、活動探究 類比移植 師：我們請四位同學模擬一次如圖1所示的信息傳輸活動。其中，用桌子代表網(wǎng)絡(luò)交換平臺，四位同學分別代表A、B、C、D，圖中的黑線可以由一條繩代替。 規(guī)則說明：教師給A一首現(xiàn)代詩（不要太長，40字左右就可），要求A學生將這首詩的內(nèi)容傳到D學生，如果圖中有線連接的就可以直接將紙上的內(nèi)容傳下一個目標，如果沒有線連接，必須抄一份，然后將抄好的那一份傳給下一個目標點。每個點上的學生只要接到上一節(jié)點學生的任務(wù)，就不能停歇，并將抄完的傳給下一個目標點，直到任務(wù)完成為止。 四個學生演示，其他學生觀察過程。 活動方案1：A學生將整首詩

7、傳給B節(jié)點的學生。 教師引導(dǎo)學生觀察并討論活動方案1出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸慢的問題。如何提高數(shù)據(jù)傳輸速度？師生經(jīng)討論，得出活動方案2。 活動方案2：A學生將整首詩分為五段，并且按順序一段一段地傳給B節(jié)點學生。 學生思考：為什么第二種方案傳輸更快？ 學生閱讀教材，思考這兩個活動與報文交換技術(shù)、分組交換技術(shù)有哪些相似之處。 四、探究結(jié)論 經(jīng)過討論，學生得出結(jié)論：在方案1中，當某個學生忙于進行信息抄送時，其他學生都在閑著等待，造成資源浪費，并且信息不能連續(xù)地傳送到目標節(jié)點，造成信息延時即“網(wǎng)絡(luò)延時”。方案2使得信息在抄送的過程中盡可能讓每個節(jié)點上的學生都有事做而忙碌不停，直到信息抄送完畢。信息源源不斷地傳送

8、到目標節(jié)點，提高了信息在整個網(wǎng)絡(luò)中的傳輸速度。 五、大膽設(shè)想 深入討論 教師引導(dǎo)學生進一步設(shè)想： 1如果下一節(jié)點發(fā)現(xiàn)信息有抄錯現(xiàn)象，怎么處理？ 2假設(shè)代表不僅是中間設(shè)備兩個，而是多個呢？如果中間的C節(jié)點或B節(jié)點出現(xiàn)故障呢（如圖2）？ 圖2 教師引導(dǎo)學生理解概念：存儲轉(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)延時、差錯檢測（以及信息重發(fā)）、多路徑選擇。 六、獨立思考 綜合比較 師：分組交換使得數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸速度和信息的吞吐量大大提高，雖然比不上電路交換速度快，但是語音信息數(shù)據(jù)以分組交換方式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸效果接近了電路交換的效果?，F(xiàn)實中的IP電話就是使用數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)的具體體現(xiàn)。請做下面一道數(shù)學應(yīng)用題，并展開討論為什么打IP電

9、話便宜。 題目：假設(shè)用戶使用電信部門的網(wǎng)絡(luò)交換平臺進行通信的連接線路如圖1所示。電信部門的網(wǎng)絡(luò)交換平臺可為用戶提供數(shù)據(jù)線路連接服務(wù)和數(shù)據(jù)“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”服務(wù)，兩種方式收費不同。如果使用連接電路傳輸信息方式， B、C每節(jié)點為用戶連接一次，費用10元/小時；如果使用“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”服務(wù)，B、C每節(jié)點為用戶服務(wù)的費用為2元/小時。 問題：現(xiàn)在A欲與D進行5小時的信息轉(zhuǎn)輸，使用兩種不同的方式進行數(shù)據(jù)傳輸各需多少錢？ 教師只要引導(dǎo)學生充分理解題意，此題一解，為什么IP電話更便宜就不言而喻了。 七、及時反思 師：通過學習，我們了解了傳統(tǒng)電話、電報和IP電話分別采用的是不同的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。思考這三種技術(shù)的優(yōu)缺點，并

10、填表（提示：可從以通信速度、線路使用率、對中間設(shè)備的要求等方面比較三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的優(yōu)缺點）。 學生代表上臺陳述技術(shù)的優(yōu)缺點。 師：三種數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞绞沟镁W(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷地革新，手搖式電話（人工接）、電報的使用和IP電話的使用體現(xiàn)了三個時代技術(shù)的飛躍發(fā)展。它們的改進都在經(jīng)歷從發(fā)明、實踐、更高的需求、不斷改進技術(shù)缺點、突破技術(shù)的過程。我們的生活學習成長過程也應(yīng)該是這樣，要不斷地發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)點、缺點，不斷地自我革新和提高。 （作者單位：海南儋州市那大二中） 點評： 一個好的教學設(shè)計首先要聯(lián)系實際，本教學設(shè)計的成功之處在于作者本人對教材、內(nèi)容、學生學習特點、關(guān)鍵問題、教學目標、教學重點等問題把握很準，并據(jù)此制定出了符合課程標準的教學策略。 數(shù)據(jù)交換技術(shù)理論性極強，原理和概念較多，且與數(shù)字電路的知識聯(lián)系較緊，既是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必備的基礎(chǔ)知識，又是學生容易感到厭煩的內(nèi)容。本課設(shè)計中，教師關(guān)注到了技術(shù)學習基于學生生活經(jīng)驗和知識經(jīng)驗的理念，采用類比形式設(shè)計了兩個活動：一是“抄一段詩”，通過形象的類比，生動地呈現(xiàn)了三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)的工作過程，對于學生理解三種數(shù)據(jù)交換技