XXXX學院課程教案開課學院人工智能與大數據學院課程名稱計算機網絡技術基礎授課學期授課教師授課班級總課時64

模塊二任務3《計算機網絡IP地址》教學設計方案一、教學分析課題名稱計算機網絡IP地址授課方式線上線下混合授課學時2授課地點15-406授課時間周一5-6教學內容本次課選自《計算機網絡基礎創新教程》課程，模塊二主題3：計算機網絡IP地址，2課時通過前次課程布置的預習任務進度，對預習情況進行總結和歸納；本次課程通過講解IP編址方式及IP地址分類，學習子網掩碼及默認網關的作用，完成靜態及動態IP地址的配置。學習過程中，樹立節約信息網絡資源觀念。學情分析通過對學生預習情況的問答，總結本次課程學情如下：1.知識和技能基礎：所有同學按照要求預習了計算機網絡IP地址相關內容，對計算機網絡IP地址有了一定的了解；2.認知和實踐能力：從問答討論中發現，學生實踐能力強，大部分的同學自主進行了地址分類的學習；3.學習特點：主動學習計算機網絡的意愿很強，有較強的實踐思維；邏輯思維和辯證思維較欠缺；教學目標知識目標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．了解默認網關的作用和IP地址的管理方法。能力目標1．能夠進行二進制和十進制之間的相互轉化。2．能夠進行網絡地址的相關運算。素質目標1．通過IP地址概念的學習，明確IP地址在因特網中尋址的重要意義，引導學生實現目標需要正確的方向和明智的決策，避免做“南轅北轍”的傻事。教學重點IP地址的結構與分類教學難點二進制和十進制之間的相互轉化二、教學策略教學資源數字資源：/、課件交互平臺：班級QQ群、/教學方法與手段根據學情分析、教學內容，以案例、實踐、多種資源為載體，通過線上線下相結合的方式開展教學。本次課采用思政元素的貫穿式教學法，把社會主義核心價值觀的相關內容從課前自學貫穿到課中講授和課后拓展，從線上貫穿到線下。教學重點解決措施課前預習：收集整理計算機網絡IP地址資料，對課堂內容所涉及的概念和術語要清晰明白。教師分析：通過教師講解、學生討論，熟悉模型的構成。（邏輯思維）教學難點解決措施教師分析：分析模型結構，提出傳統網絡中存在的問題（邏輯思維）頭腦風暴：通過對計算機網絡IP地址的學習，針對存在的問題，提出解決思路。（辯證思維）自主練習：根據分析得到的基礎知識，嘗試進行IP地址配置管理。(實踐思維）三、教學實施第7次課（2課時）課前準備教學內容教師活動學生活動設計意圖備注課前預習發布預習作業查閱資料，熟悉模型的相關概念和術語以及功能和特征培養自主解決問題的意識，增強學生探索能力。探索學習課中探究教學內容教師活動學生活動設計意圖IP地址結構與分類1．IP地址的表示：IP地址是TCP/IP協議棧中IP協議定義的網絡層地址。在以TCP/IP協議棧為通信協議的網絡上，每臺主機都必須擁有唯一的IP地址，還可以用來標識與TCP/IP網絡連接的任何主機貨路由器的接口。IP地址表示為32位二進制數，為了方便使用，一般采用點分十進制法來表示。2．IP地址的結構：IP地址是一個分層的地址，編制方式攜帶了位置信息，不僅包含了主機本身的地址信息，還包含了主機所在網絡的地址信息，因此，當主機從一個網絡移到另一個網絡時，主機的IP地址必須進行修改以便正確地反映這個變化。[思政融入]組織學生探討計算機網絡IP地址，啟發學生樹立節約信息網絡資源觀念思想。分享自己查閱的資料，對授課信息作吸收和補充。掌握IP地址的基本概念。通過IP地址概念的學習，明確IP地址在因特網中尋址的重要意義，引導學生實現目標需要正確的方向和明智的決策，避免做“南轅北轍”的傻事。混合式教學法引導式教學法探究學習自主學習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？這個問題看似簡單，意義卻很重大，因為當地址長度確定后，NetworkID長度將決定整個互聯網中能包含多少個網絡，HostID長度則決定每個網絡能容納多少臺主機。在Internet中，網絡數是一個難以確定的因素，而不同種類的網絡規模也相差很大。有的網絡具有成千上萬臺主機，而有的網絡僅僅有幾臺主機。為了適應各種網絡規模的不同，IP協議將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網絡上的主機使用。在使用時，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地址或默認路由0HostID可以不可在本網絡上的某個主機全1全1不可可以只在本網絡上進行廣播（受限廣播）NetworkID全1不可可以對特定NetworkID上的所有主機廣播（直接廣播）127任何數可以可以用作本地軟件回送測試知識學習：IP地址的分類原則不同類型IP地址有什么特點掌握IP地址的分類。啟發學生樹立節約信息網絡資源觀念思想。混合式教學法引導式教學法探究學習自主學習掩碼與默認網關當以TCP/IP協議棧為通信協議的網絡上的主機相互通信時，怎么知道相互通信的主機是否在相同的網段內呢？掩碼的概念掩碼采用與IP地址相同的位格式，由32位長度的二進制位構成，也被分為4個8位組并采用點分十進制來表示。但在掩碼中，所有與IP地址中的網絡位部分對應的二進制位取值為1，而與IP地址中的主機位部分對應的位則取值為0。默認掩碼A、B、C三類網絡的默認掩碼如表2-2所示。表2-2A、類別二進制子網掩碼十進制子網掩碼A11111111.00000000.00000000.00000000B11111111.11111111.00000000.00000000C11111111.11111111.11111111.00000000掩碼主要有兩個作用，一是用來分割IP地址的主機號和網絡號，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（Subnet）。本項目討論第一個作用，第二個作用將在項目五中進行深入討論。分割IP地址的主機號和網絡號的方法：（IP地址）AND（掩碼）=NetworkID，即將給定IP地址與掩碼對應的二進制位做邏輯“與”運算（規則：“1”和任何數相與，結果為任何數；“0”和任何數相與，結果為0），所得的結果為IP地址的NetworkID。下面舉例說明這一方法的使用。假定甲主機的IP地址為，使用默認掩碼，試問這個IP地址的NetworkID是多少？解析過程如圖2-8所示。 11001010110001011001001100000011 11111111111111111111111100000000“與”后的結果 11001010110001011001001100000000 202?197?147?0圖2-8IP地址與掩碼對應的二進制位做邏輯“與”運算若乙主機的IP地址為8（掩碼為），當甲主機要和乙主機通信時，甲主機和乙主機都會分別將自己的IP地址和掩碼做“與”運算，得到兩臺主機的NetworkID都是，因此判斷這兩臺主機是在同一個網絡區域，可以直接通信。如果兩臺主機不在同一個網絡區域內（NetworkID不同），則無法直接通信，必須通過默認網關或路由器這一類設備進行通信。網關（Gateway）是一個網絡通向其他網絡的IP地址。默認網關的意思是一臺主機如果找不到可用的網關，就把數據包發給默認指定的網關，由這個網關來處理數據包，因此一臺主機的默認網關是不可以隨隨便便指定的，必須正確指定，否則無法與其他網絡的主機通信。知識學習：掩碼的作用網關的作用理解掩碼與默認網關。能夠實現二進制和十進制之間的相互轉化。能夠計算網絡地址培養自主解決問題的意識，增強學生探索能力課后拓展教學內容教師活動學生活動設計意圖課后練習布置課后習題：教材49頁，并布置預習任務。按照要求，完成課后習題以及預習任務。考核評價內容教師活動學生活動設計意圖方法作業批改綜合考量課前預習情況、課中表現、課后作業三方面，以知識性、創新性、完整性共同構建評價機制，著重考核學生個人對知識的掌握程度。提交課后習題的紙質檔作業。素質目標3：培養自主解決問題的意識，增強學生探索能力。探究學習自主學習四、反思診改教學效果90%的同學掌握重難點，少數幾位同學未能跟上教學進度，需要特別關注。課程實施過程以學生為主體，圍繞重難點，引導學生逐步解決難點、強化重點，借助網絡實施課前課后測試，過程性考核促進學生知識學習。反思改進本次課知識理論性較強