計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)微課版 教案 (7) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) IP 地址

XXXX學(xué)院課程教案開課學(xué)院人工智能與大數(shù)據(jù)學(xué)院課程名稱計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)授課學(xué)期授課教師授課班級總課時(shí)64

模塊二任務(wù)3《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址》教學(xué)設(shè)計(jì)方案一、教學(xué)分析課題名稱計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址授課方式線上線下混合授課學(xué)時(shí)2授課地點(diǎn)15-406授課時(shí)間周一5-6教學(xué)內(nèi)容本次課選自《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)創(chuàng)新教程》課程，模塊二主題3：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址，2課時(shí)通過前次課程布置的預(yù)習(xí)任務(wù)進(jìn)度，對預(yù)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)和歸納；本次課程通過講解IP編址方式及IP地址分類，學(xué)習(xí)子網(wǎng)掩碼及默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的作用，完成靜態(tài)及動態(tài)IP地址的配置。學(xué)習(xí)過程中，樹立節(jié)約信息網(wǎng)絡(luò)資源觀念。學(xué)情分析通過對學(xué)生預(yù)習(xí)情況的問答，總結(jié)本次課程學(xué)情如下：1.知識和技能基礎(chǔ)：所有同學(xué)按照要求預(yù)習(xí)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址相關(guān)內(nèi)容，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址有了一定的了解；2.認(rèn)知和實(shí)踐能力：從問答討論中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生實(shí)踐能力強(qiáng)，大部分的同學(xué)自主進(jìn)行了地址分類的學(xué)習(xí)；3.學(xué)習(xí)特點(diǎn)：主動學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的意愿很強(qiáng)，有較強(qiáng)的實(shí)踐思維；邏輯思維和辯證思維較欠缺；教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1．掌握IP地址的基本概念。2．掌握IP地址的分類。3．理解掩碼的作用。4．了解默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的作用和IP地址的管理方法。能力目標(biāo)1．能夠進(jìn)行二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化。2．能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址的相關(guān)運(yùn)算。素質(zhì)目標(biāo)1．通過IP地址概念的學(xué)習(xí)，明確IP地址在因特網(wǎng)中尋址的重要意義，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需要正確的方向和明智的決策，避免做“南轅北轍”的傻事。教學(xué)重點(diǎn)IP地址的結(jié)構(gòu)與分類教學(xué)難點(diǎn)二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化二、教學(xué)策略教學(xué)資源數(shù)字資源：/、課件交互平臺：班級QQ群、/教學(xué)方法與手段根據(jù)學(xué)情分析、教學(xué)內(nèi)容，以案例、實(shí)踐、多種資源為載體，通過線上線下相結(jié)合的方式開展教學(xué)。本次課采用思政元素的貫穿式教學(xué)法，把社會主義核心價(jià)值觀的相關(guān)內(nèi)容從課前自學(xué)貫穿到課中講授和課后拓展，從線上貫穿到線下。教學(xué)重點(diǎn)解決措施課前預(yù)習(xí)：收集整理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址資料，對課堂內(nèi)容所涉及的概念和術(shù)語要清晰明白。教師分析：通過教師講解、學(xué)生討論，熟悉模型的構(gòu)成。（邏輯思維）教學(xué)難點(diǎn)解決措施教師分析：分析模型結(jié)構(gòu)，提出傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中存在的問題（邏輯思維）頭腦風(fēng)暴：通過對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址的學(xué)習(xí)，針對存在的問題，提出解決思路。（辯證思維）自主練習(xí)：根據(jù)分析得到的基礎(chǔ)知識，嘗試進(jìn)行IP地址配置管理。(實(shí)踐思維）三、教學(xué)實(shí)施第7次課（2課時(shí)）課前準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖備注課前預(yù)習(xí)發(fā)布預(yù)習(xí)作業(yè)查閱資料，熟悉模型的相關(guān)概念和術(shù)語以及功能和特征培養(yǎng)自主解決問題的意識，增強(qiáng)學(xué)生探索能力。探索學(xué)習(xí)課中探究教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖IP地址結(jié)構(gòu)與分類1．IP地址的表示：IP地址是TCP/IP協(xié)議棧中IP協(xié)議定義的網(wǎng)絡(luò)層地址。在以TCP/IP協(xié)議棧為通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上，每臺主機(jī)都必須擁有唯一的IP地址，還可以用來標(biāo)識與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接的任何主機(jī)貨路由器的接口。IP地址表示為32位二進(jìn)制數(shù)，為了方便使用，一般采用點(diǎn)分十進(jìn)制法來表示。2．IP地址的結(jié)構(gòu)：IP地址是一個(gè)分層的地址，編制方式攜帶了位置信息，不僅包含了主機(jī)本身的地址信息，還包含了主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的地址信息，因此，當(dāng)主機(jī)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)移到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，主機(jī)的IP地址必須進(jìn)行修改以便正確地反映這個(gè)變化。[思政融入]組織學(xué)生探討計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址，啟發(fā)學(xué)生樹立節(jié)約信息網(wǎng)絡(luò)資源觀念思想。分享自己查閱的資料，對授課信息作吸收和補(bǔ)充。掌握IP地址的基本概念。通過IP地址概念的學(xué)習(xí)，明確IP地址在因特網(wǎng)中尋址的重要意義，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需要正確的方向和明智的決策，避免做“南轅北轍”的傻事?；旌鲜浇虒W(xué)法引導(dǎo)式教學(xué)法探究學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)IP地址分類在32位的IP地址中，哪些位代表NetworkID，哪些位代表HostID？這個(gè)問題看似簡單，意義卻很重大，因?yàn)楫?dāng)?shù)刂烽L度確定后，NetworkID長度將決定整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)中能包含多少個(gè)網(wǎng)絡(luò)，HostID長度則決定每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納多少臺主機(jī)。在Internet中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)是一個(gè)難以確定的因素，而不同種類的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也相差很大。有的網(wǎng)絡(luò)具有成千上萬臺主機(jī)，而有的網(wǎng)絡(luò)僅僅有幾臺主機(jī)。為了適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不同，IP協(xié)議將IP地址分成A、B、C、D和E五類，它們分別使用IP地址的前幾位加以區(qū)分，如圖2-7所示。從圖2-7中可以看到，利用IP地址的前4位就可以分辨出它的地址類型。圖2-75類IP地址在五大類的IP地址中，只有A、B、C類可供Internet網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)使用。在使用時(shí)，還需要排除以下幾種特殊的IP地址，如表2-1所示。表2-1特殊IP地址NetworkIDHostID源地址使用目的地址使用代表的意義00可以不可不確定的IP地址或默認(rèn)路由0HostID可以不可在本網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)主機(jī)全1全1不可可以只在本網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行廣播（受限廣播）NetworkID全1不可可以對特定NetworkID上的所有主機(jī)廣播（直接廣播）127任何數(shù)可以可以用作本地軟件回送測試知識學(xué)習(xí)：IP地址的分類原則不同類型IP地址有什么特點(diǎn)掌握IP地址的分類。啟發(fā)學(xué)生樹立節(jié)約信息網(wǎng)絡(luò)資源觀念思想?；旌鲜浇虒W(xué)法引導(dǎo)式教學(xué)法探究學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)掩碼與默認(rèn)網(wǎng)關(guān)當(dāng)以TCP/IP協(xié)議棧為通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)相互通信時(shí)，怎么知道相互通信的主機(jī)是否在相同的網(wǎng)段內(nèi)呢？掩碼的概念掩碼采用與IP地址相同的位格式，由32位長度的二進(jìn)制位構(gòu)成，也被分為4個(gè)8位組并采用點(diǎn)分十進(jìn)制來表示。但在掩碼中，所有與IP地址中的網(wǎng)絡(luò)位部分對應(yīng)的二進(jìn)制位取值為1，而與IP地址中的主機(jī)位部分對應(yīng)的位則取值為0。默認(rèn)掩碼A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)掩碼如表2-2所示。表2-2A、類別二進(jìn)制子網(wǎng)掩碼十進(jìn)制子網(wǎng)掩碼A11111111.00000000.00000000.00000000B11111111.11111111.00000000.00000000C11111111.11111111.11111111.00000000掩碼主要有兩個(gè)作用，一是用來分割I(lǐng)P地址的主機(jī)號和網(wǎng)絡(luò)號，并且IP地址和掩碼必須成對使用才用意義；二是掩碼可以用來劃分子網(wǎng)（Subnet）。本項(xiàng)目討論第一個(gè)作用，第二個(gè)作用將在項(xiàng)目五中進(jìn)行深入討論。分割I(lǐng)P地址的主機(jī)號和網(wǎng)絡(luò)號的方法：（IP地址）AND（掩碼）=NetworkID，即將給定IP地址與掩碼對應(yīng)的二進(jìn)制位做邏輯“與”運(yùn)算（規(guī)則：“1”和任何數(shù)相與，結(jié)果為任何數(shù)；“0”和任何數(shù)相與，結(jié)果為0），所得的結(jié)果為IP地址的NetworkID。下面舉例說明這一方法的使用。假定甲主機(jī)的IP地址為，使用默認(rèn)掩碼，試問這個(gè)IP地址的NetworkID是多少？解析過程如圖2-8所示。 11001010110001011001001100000011 11111111111111111111111100000000“與”后的結(jié)果 11001010110001011001001100000000 202?197?147?0圖2-8IP地址與掩碼對應(yīng)的二進(jìn)制位做邏輯“與”運(yùn)算若乙主機(jī)的IP地址為8（掩碼為），當(dāng)甲主機(jī)要和乙主機(jī)通信時(shí)，甲主機(jī)和乙主機(jī)都會分別將自己的IP地址和掩碼做“與”運(yùn)算，得到兩臺主機(jī)的NetworkID都是，因此判斷這兩臺主機(jī)是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，可以直接通信。如果兩臺主機(jī)不在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)（NetworkID不同），則無法直接通信，必須通過默認(rèn)網(wǎng)關(guān)或路由器這一類設(shè)備進(jìn)行通信。網(wǎng)關(guān)（Gateway）是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的意思是一臺主機(jī)如果找不到可用的網(wǎng)關(guān)，就把數(shù)據(jù)包發(fā)給默認(rèn)指定的網(wǎng)關(guān)，由這個(gè)網(wǎng)關(guān)來處理數(shù)據(jù)包，因此一臺主機(jī)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是不可以隨隨便便指定的，必須正確指定，否則無法與其他網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)通信。知識學(xué)習(xí)：掩碼的作用網(wǎng)關(guān)的作用理解掩碼與默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。能夠?qū)崿F(xiàn)二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)化。能夠計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址培養(yǎng)自主解決問題的意識，增強(qiáng)學(xué)生探索能力課后拓展教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖課后練習(xí)布置課后習(xí)題：教材49頁，并布置預(yù)習(xí)任務(wù)。按照要求，完成課后習(xí)題以及預(yù)習(xí)任務(wù)。考核評價(jià)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖方法作業(yè)批改綜合考量課前預(yù)習(xí)情況、課中表現(xiàn)、課后作業(yè)三方面，以知識性、創(chuàng)新性、完整性共同構(gòu)建評價(jià)機(jī)制，著重考核學(xué)生個(gè)人對知識的掌握程度。提交課后習(xí)題的紙質(zhì)檔作業(yè)。素質(zhì)目標(biāo)3：培養(yǎng)自主解決問題的意識，增強(qiáng)學(xué)生探索能力。探究學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)四、反思診改教學(xué)效果90%的同學(xué)掌握重難點(diǎn)，少數(shù)幾位同學(xué)未能跟上教學(xué)進(jìn)度，需要特別關(guān)注。課程實(shí)施過程以學(xué)生為主體，圍繞重難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生逐步解決難點(diǎn)、強(qiáng)化重點(diǎn)，借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)施課前課后測試，過程性考核促進(jìn)學(xué)生知識學(xué)習(xí)。反思改進(jìn)本次課知識理論性較強(qiáng)