資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第1課 計算機網絡發展簡述 第2課時
《網絡發展歷程與拓撲結構》教學設計
課題 網絡發展歷程與拓撲結構 單元 第一單元 學科 信息技術 年級 七年級上
核心素養目標 1、信息意識：能夠識別和應用計算機網絡技術，了解計算機通信到互聯網及移動網絡的發展歷程。2、計算思維：通過學習計算機網絡的不同拓撲結構（如星型、環型和網狀），學生可以發展設計和問題解決的技能。3、數字化學習與創新：鼓勵嘗試和掌握使用網絡技術新方式，如移動互聯網和大數據應用，提高信息處理和創新解決方案的能力。4、信息社會責任：理解信息技術在現代社會中的應用，強調網絡行為的道德和法律責任，尤其是在網絡安全和個人隱私保護方面。
教學重點 了解終端批處理起源認識不同的網絡結構
教學難點 掌握網絡互聯的發展熟悉移動網絡新發展
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 數字時代的連接同學們，本課程將探索連接技術的歷史，理解從基本的面向終端通信到互聯網的演進，以及這一過程如何重新定義全球信息交換。通信技術的里程碑計算機網絡的關鍵發展階段，從最早的通信設備到現代的高速和移動網絡技術，技術進步推動著社會的進步。視頻導入：《常見的網絡拓撲結構》 觀看視頻，了解常見的網絡拓撲結構。 培養學生的觀察力和創造力，
講授新課 一、想一想網絡發展歷程計算機網絡的發展歷程計算機網絡是現代通信技術與計算機技術相結合的產物。計算機網絡從誕生到初步定型，在發展過程中具有代表性的時間點。計算機網絡技術由初級到高級、簡單到復雜不斷地發展，根據計算機網絡的應用途徑特點，可以將計算機網絡的發展具體劃分為四個階段。面向終端的通信網絡階段最初的計算機大都采用批處理方式，用戶使用計算機首先要將相應的程序和數據制成紙帶或卡片，然后送到計算中心才能進行處理。1954年，人類發明了電傳打字機，通過電傳打字機將穿孔卡片上的數據通過電話線路發送到遠程計算機上。此后，電傳打字機也作為遠程終端和計算機相連，用戶可以在遠程電傳打字機上輸入自己的程序，而計算機計算出來的結果也可以傳送到遠程電傳打字機上并打印出來。計算機網絡的基本原型就這樣誕生了。計算機與遠程終端相連，需要通過線路控制器。當多個終端連接時，為避免一臺計算機連接多個線路控制器，在20世紀60年代初，出現了多重線路控制器，可以同時連接多個遠程終端，這就構成了面向終端的第一代計算機網絡。第一代計算機網絡存在的缺點1、主機系統負擔較重，要同時承擔數據處理和通信的任務，導致系統響應的時間長2、一條通信線路與一個終端連接，通信線路利用率低。3、網絡采用集中控制方式，可靠性差。二、議一議1、為什么面向終端的通信網絡中主機的負擔重？（1）任務處理集中：主機負責處理所有來自終端的信息和請求。比如，所有人都把作業交給老師評閱，老師的工作負擔自然會更重。（2）數據管理：主機保存和管理大量的數據。比如，圖書館管理員負責整理和保管所有的書籍，需要花費很多時間和精力。（3）協調通信：主機負責協調不同終端之間的通信，就像班級老師要安排同學們的活動和任務，確保每個人都能收到信息。（4）資源提供：主機還要為終端提供資源和服務，就像學校提供的所有教學資源（如黑板、投影儀）都是由老師管理和維護的。三、想一想網絡發展歷程計算機互聯階段隨著計算機應用的發展、計算機制作成本降低及計算機的普及，多臺計算機互聯成為另一種需求。用戶希望通過計算機互聯，達到傳輸數據和傳遞信息的目的。有這類需求的用戶主要為軍事研究人員、科學研究人員、大型企業管理人員等。網絡用戶通過計算機互聯，不僅可以使用本機的軟件、硬件和數據信息，還可以通過網絡連接使用其他計算機的計算機軟件、硬件和數據信息，共享資源。四、議一議1、為什么軍事研究人員、科學研究人員最早提出聯網需求？（1）協同工作：軍事和科學研究需要多人實時協同工作，快速共享數據和信息，提高工作效率。（2）資源共享：共享大量設備和資源，比如高性能計算機和實驗設備，便于各部門高效利用。（3）快速通信：需要快速準確傳遞關鍵信息，確保行動和決策的及時性。（4）數據處理：需要處理大量復雜數據，通過聯網可以分擔計算任務，提升數據處理速度。五、想一想網絡發展歷程網絡互聯階段計算機網絡的第三個階段是網絡互聯階段，是加速不同計算機網絡的體系結構和協議國際化標準化的研究與應用時期。國際示準化組織(ISO)在20世紀80年代正式制定和頒布了“開放系統互聯參考模型”(OSI RM)，被公認為研究和制定新一代計算機網絡體系結構的基礎，OSI標準使不同的網絡聯，實現更大范圍的計算機網絡資源共享。OSI RM 為局域網的普及奠定了基礎。Internet與高速網絡階段如今計算機網絡已經發展到第四階段，即Internet與高速網絡階段。 Internet是覆蓋全球的信息基礎設施之一，對計算機用戶來說，利用Internet可以實現全球范圍的信息傳輸、信息查詢、電子郵件、語音和視頻服務等功能。 Internet是一個連接了全球廣域網和局域網的國際網。在Internet發展的同時，高速網絡也逐步發展，主要表現在寬帶綜合業務數據網、異步傳輸模式、高速局域網、虛擬網絡等方面。這一階段計算機網絡的特點是Internet的廣泛應用，以及高速網、移動網技術的迅速發展。這一階段計算機網絡的特點是Internet的廣泛應用，以及高速網、移動網技術的迅速發展。六、議一議1、為什么“開放系統互聯參考模型”(OSI RM)的發布成為網絡發展的關鍵節點？（1）統一規范：OSI模型提供了標準化的通信框架，讓不同廠商的設備能夠互相通信。（2）分層結構：簡化了網絡的設計和維護，通過分層減少了復雜性。（3）互操作性：提高了不同網絡系統的兼容性，不同設備可以無縫連接。（4）促進創新：標準化推動了技術創新，鼓勵更多公司開發新技術。七、做一做1、通過剛才的學習，請同學們再借助上網查資料等方式，小組協作，歸納總結，完成表1-2，并將協作成果在課堂上進行展示分享。八、想一想網絡的新發展新技術不斷出現隨著科學技術的不斷進步，出現了移動互聯網、大數據和人工智能等一系列新型網絡技術和應用。移動互聯網移動互聯網是個人計算機互聯網發展的必然產物，將移動通信和互聯網二者結合起來，成為一體，繼承了移動通信隨時、隨地、隨身和互聯網開放、分享、互動的優勢。目前，移動互聯網正逐漸滲透到人們生活、工作各個領域，移動支付、在線聊天、位置服務等豐富多彩的移動互聯網應用迅猛發展，正在深刻改變信息時代的社會生活。近幾年，更是實現了3G、4G到5G的跨越式發展。全球覆蓋的網絡信號，使得身處大洋和沙漠中的用戶，仍可隨時隨地保持與世界的聯系。大數據大數據，指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。從技術上看，大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。人工智能人工智能是計算機科學的一個分支，科學家試圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智能從誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域也不斷擴大。我們可以設想，未來人工智能帶來的科技產品，將會是人類智慧的“容器”。人工智能可以對人的意識、思維的信息過程進行模擬，雖然人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能。九、議一議1、移動互聯網對我們的生活有哪些改變？（1）即時通信：我們可以隨時隨地通過手機發送消息、視頻聊天，與家人和朋友保持聯系。（2）信息獲取：通過手機上網，我們可以快速查找資料、閱讀新聞、學習新知識，不再受時間和地點限制。（3）在線購物：我們可以通過手機購物、訂餐、買車票，方便快捷，節省了大量時間。（4）社交網絡：通過各種社交媒體平臺，我們可以分享生活點滴、結交新朋友、關注感興趣的內容。十、做一做1、和同學們討論下你家里使用過哪些人工智能產品。（1）智能音箱：就像一個會說話的機器人，你可以問它“現在幾點了？”或者“明天天氣怎么樣？”它都能回答你。你還可以讓它放你喜歡的音樂，甚至控制家里的燈和空調。（2）掃地機器人：這是一個會自動打掃房間的小機器人。你不用動手，它就能幫你把地掃干凈，還能自己找到充電的地方哦！（3）智能電視：除了可以看很多好看的電影和電視劇，智能電視還能聽懂你的話。比如，你說“我要看動畫片”，它就會自動找到動畫片給你看。（4）智能手表：這是一個很酷的手表，它可以告訴你走了多少步，跑了多遠，甚至還能監測你的心跳。有時候，它還會提醒你起床或者睡覺。十一、想一想網絡拓撲結構什么是拓撲結構？拓撲是將各種物體的位置表示成抽象位置。在網絡中，拓撲形象地描述了網絡的安排和配置，包括各種節點之間的相互關系。網絡中的計算機等設備要實現互聯，就需要以一定的結構方式進行連接，這種連接方式就叫做“拓撲結構”，計算機網絡的拓撲結構主要有總線型、星型、網狀、樹型、環型等結構類型。總線結構總線型結構是指各工作站和服務器均掛在一條總線上，各工作站地位平等，無中心節點控制，公用總線上的信息多以基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發送信息的節點開始向兩端擴散，如同廣播電臺發射的信息一樣。其優點是：①結構簡單，可擴充性好；②當需要增加節點時，只需要在總線上增加一個分支接口便可與分支節點相連，當總線負載不允許時還可以擴充總線；③使用的電纜少且安裝容易，使用的設備相對簡單，可靠性高。但缺點也非常明顯，即維護難，分支節點故障查找難。星型結構星型結構是指各工作站以星型方式連接成網。網絡有中央節點，其他節點（工作站、服務器）都與中央節點直接相連，這種結構以中央節點為中心，因此又稱為集中式網絡。其優點是：①結構簡單，便于管理；②控制簡單，便于建網；③網絡延遲時間較小，傳輸誤差較低。但缺點也是明顯的：成本高、可靠性較低、資源共享能力也較差，一旦中心節點出現故障，將導致整個網絡不能工作。現今，局域網普遍采用星型拓撲結構。網狀結構網狀結構主要是每個節點通過線路互相連接起來，并且每一個節點至少與其他兩個節點相連，它沒有自然的“中心”，數據流動也沒有固定的方向，數據傳輸的“源端”和“目的端”按照一定的算法選擇一條最快的路徑傳輸，Imternet 就是典型的網狀結構。其優點是系統可靠性高，容錯能力強。其缺點是連接不經濟，只有每個站點都要頻繁發送信息時才使用這種方法。而且安裝復雜，費用高，不利于維護。樹型結構樹型結構是分級的集中控制式網絡，與星型相比，它的通信線路總長度短，成本較低節點易于擴充，尋找路徑比較方便，但除了葉節點及其相連的線路外，任一節點或與其相連的線路故障都會使系統受到影響。其優點是連接簡單，維護方便。缺點是延遲較大、可靠性不高，分支數量有限、中心節點出現故障，則與之連接的節點均不能工作。擴展閱讀相關術語：我們把在樹型結構中節點之間的鏈接，稱為分支(Branch)。樹型結構的開端，稱為根結點。根節點之外的節點，稱為子節點Child)。沒有鏈接到其他子節點的節點，稱為葉節點(Leaf)環型結構環型結構是由網絡中若干節點，通過點到點的鏈路，首尾相連形成一個閉合的環。這種結構使公共傳輸電纜組成環型連接，數據在環路中沿著一個方向，在各個節點間傳輸信息從一個節點傳到另一個節點。環型結構優點：①環型結構中信息流在網中是沿著固定方向流動的，兩個節點之間僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；②環路上各節點都是自主控制，故控制軟件簡單。缺點：①由于信息源在環路中是依次地穿過各個節點，當環中節點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網絡的響應時間延長；②環路是封閉的,不便于擴充；③可靠性低，一個節點故障，將會造成全網癱瘓；④維護難，對分支節點故障定位較難。十二、議一議1、為什么樹型結構成為主流的網絡結構？（1）層次清晰：樹型結構有明顯的層次，每層設備有明確的上級和下級關系，便于管理和維護。（2）擴展方便：隨時可以加入新設備，就像往樹上添加新樹枝，不影響其他部分的工作。（3）故障隔離：某個節點出問題，不會影響到整個網絡，方便快速定位和修復故障。（4）高效通信：數據傳輸路徑明確，減少了網絡擁堵，提高了傳輸效率。（5）靈活配置：可以根據需要調整和重組網絡結構，適應不同的需求。十三、做一做1、繪制學校的網絡拓撲結構圖。（1）考察自己學校計算機教室的網絡布線情況，分析該教室使用的網絡拓撲結構類型。（2）查閱資料或者請教老師，了解學校網絡有哪些拓撲結構。（3）使用相關軟件，畫出學校網絡的拓撲結構圖。十四、知識拓展新型網絡拓撲結構網絡拓撲結構決定了網絡中計算機是如何連接和通信的。除了我們常聽到的星型、環型和總線型拓撲，還有一些有趣的網絡結構。混合拓撲：它把多種拓撲結構組合起來，比如星型網和環型網混合，使網絡更靈活和強大。完全連接拓撲：每臺計算機都與網絡中的其他所有計算機直接相連，保證任何兩臺計算機之間都有最快的路徑。雙環網：兩個閉合環形網絡互相連接，如果其中一個環出問題，另一個環還能繼續工作。這些有趣的網絡結構讓我們的互聯網更可靠、靈活和高效，就像團隊合作一樣，每個成員都發揮著自己的獨特作用。 思考計算機網絡的發展歷程可以分為哪幾個階段？思考第一代計算機網絡有哪些主要缺點？討論主機在面向終端的通信網絡中承擔哪些具體任務？思考計算機互聯階段如何改變了用戶的資源共享方式？討論為什么協同工作和快速通信對軍事和科學研究人員來說如此重要？思考 OSI模型在計算機網絡互聯階段的作用是什么？思考高速網絡的發展對Internet的應用有哪些影響？討論OSI參考模型如何促進了不同網絡系統的互操作性？思考移動互聯網如何改變了人們的生活和工作方式？思考大數據與云計算之間有什么關系？思考人工智能在模擬人類思維和意識方面有哪些具體應用？討論移動互聯網如何改變了我們的日常通訊和信息獲取方式？思考網絡拓撲結構在計算機設備互聯中扮演什么角色？思考總線型拓撲結構的主要優點和缺點是什么？思考星型拓撲結構在管理和控制方面有哪些優點，同時存在什么缺點？思考網狀拓撲結構如何實現高可靠性和強容錯能力，同時存在哪些缺點？思考樹型拓撲結構在連接和維護方面有哪些優點和缺點？思考在樹型拓撲結構中，什么是根節點、子節點和葉節點？思考環型拓撲結構在數據傳輸和控制方面有哪些優點和缺點？討論樹型結構在什么情況下表現出較其他結構更為明顯的優勢？討論新型網絡拓撲結構如何增強了網絡的靈活性和可靠性？ 引導學生了解計算機網絡從誕生到初步定型的發展過程及其代表性時間點。幫助學生了解面向終端的第一代計算機網絡的基本原理及其存在的主要缺點。幫助學生理解為什么在面向終端的通信網絡中主機負擔較重，以及這些任務如何影響系統的性能。幫助學生理解計算機互聯的發展背景和需求，認識其在數據傳輸和信息共享方面的作用。引導學生了解軍事和科學研究人員最早提出聯網需求的原因，并認識聯網在協同工作、資源共享和數據處理方面的重要性。幫助學生了解網絡互聯階段的背景及OSI參考模型在標準化不同計算機網絡體系結構的過程中所起的重要作用。引導學生了解Internet與高速網絡階段的特點，并認識高速網絡的發展對Internet功能和性能的提升所帶來的影響。幫助學生理解OSI參考模型在網絡發展中的重要性，認識其通過統一規范、分層結構和互操作性來推動網絡技術發展的作用。幫助學生理解移動互聯網的特點及其在各個領域的廣泛應用，認識其對現代社會生活和工作方式所帶來的變化。引導學生了解大數據的定義及其特點，并認識大數據與云計算在技術上的密切關系。引導學生了解人工智能的基本概念、研究領域及其在模擬人類思維和意識方面的潛力，認識其不斷擴大的應用前景。幫助學生理解移動互聯網在即時通信、信息獲取、在線購物和社交網絡等方面對日常生活的影響。引導學生了解網絡拓撲結構的定義及其在計算機設備互聯中的作用。幫助學生了解總線型拓撲結構的特點，包括其優點和缺點。幫助學生了解星型拓撲結構的特點，包括其優點和缺點，認識其在現代局域網中的應用。幫助學生了解網狀拓撲結構的特點，包括其高可靠性、強容錯能力以及在安裝、維護和經濟性方面的缺點。幫助學生了解樹型拓撲結構的特點，包括其結構簡單、維護方便等優點和延遲較大、可靠性不高等缺點。引導學生理解樹型拓撲結構中分支、根節點、子節點和葉節點等術語的含義。幫助學生了解環型拓撲結構的特點，包括其在信息流動和控制軟件簡單等方面的優點，以及在擴展性、可靠性和維護難度方面的缺點。引導學生思考樹型拓撲結構因其層次清晰、擴展方便、故障隔離、高效通信和靈活配置等特點，成為主流網絡結構的原因。引導學生了解混合拓撲、完全連接拓撲和雙環網等新型網絡拓撲結構的特點，并認識這些拓撲結構在增加網絡靈活性、可靠性和效率方面的作用。
課堂小結 網絡發展歷程與拓撲結構1、了解終端批處理起源2、認識不同的網絡結構3、掌握網絡互聯的發展4、熟悉移動網絡新發展 總結回顧 對本節課內容進行總結概括。
課后作業 如何理解互聯網和移動網絡的發展對社會的影響？ 置作業 拓展學生的學習能力
板書 觀看板書 強調教學重點內容
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第1課 計算機網絡發展簡述 第2課時
網絡發展歷程與拓撲結構
（贛科技版）七年級
上
01
學習目標
內容總覽
02
新知導入
03
探究新知
04
課堂練習
05
課堂總結
課后作業
06
教學目標
能夠識別和應用計算機網絡技術，了解計算機通信到互聯網及移動網絡的發展歷程。
01
02
03
04
計算思維
信息社會責任
數字化學習與創新
信息意識
通過學習計算機網絡的不同拓撲結構（如星型、環型和網狀），發展設計和問題解決的技能。
嘗試和掌握使用網絡技術新方式，如移動互聯網和大數據應用，提高信息處理和創新解決方案的能力。
理解信息技術在現代社會中的應用，強調網絡行為的道德和法律責任，尤其是在網絡安全和個人隱私保護方面。
新知導入
同學們，本課程將探索連接技術的歷史，理解從基本的面向終端通信到互聯網的演進，以及這一過程如何重新定義全球信息交換。
數字時代的連接
新知導入
計算機網絡的關鍵發展階段，從最早的通信設備到現代的高速和移動網絡技術，技術進步推動著社會的進步。
通信技術的里程碑
新知導入
新知講解
想一想
網絡發展歷程
計算機網絡的發展歷程
計算機網絡是現代通信技術與計算機技術相結合的產物。計算機網絡從誕生到初步定型，在發展過程中具有代表性的時間點。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
計算機網絡的發展歷程
計算機網絡技術由初級到高級、簡單到復雜不斷地發展，根據計算機網絡的應用途徑特點，可以將計算機網絡的發展具體劃分為四個階段。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
面向終端的通信網絡階段
最初的計算機大都采用批處理方式，用戶使用計算機首先要將相應的程序和數據制成紙帶或卡片，然后送到計算中心才能進行處理。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
面向終端的通信網絡階段
1954年，人類發明了電傳打字機，通過電傳打字機將穿孔卡片上的數據通過電話線路發送到遠程計算機上。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
面向終端的通信網絡階段
此后，電傳打字機也作為遠程終端和計算機相連，用戶可以在遠程電傳打字機上輸入自己的程序，而計算機計算出來的結果也可以傳送到遠程電傳打字機上并打印出來。計算機網絡的基本原型就這樣誕生了。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
面向終端的通信網絡階段
計算機與遠程終端相連，需要通過線路控制器。當多個終端連接時，為避免一臺計算機連接多個線路控制器，在20世紀60年代初，出現了多重線路控制器，可以同時連接多個遠程終端，這就構成了面向終端的第一代計算機網絡。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
第一代計算機網絡存在的缺點
1、主機系統負擔較重，要同時承擔數據處理和通信的任務，導致系統響應的時間長
2、一條通信線路與一個終端連接，通信線路利用率低。
3、網絡采用集中控制方式，可靠性差。
新知講解
議一議
1、為什么面向終端的通信網絡中主機的負擔重？
（1）任務處理集中：主機負責處理所有來自終端的信息和請求。比如，所有人都把作業交給老師評閱，老師的工作負擔自然會更重。
（2）數據管理：主機保存和管理大量的數據。比如，圖書館管理員負責整理和保管所有的書籍，需要花費很多時間和精力。
（3）協調通信：主機負責協調不同終端之間的通信，就像班級老師要安排同學們的活動和任務，確保每個人都能收到信息。
（4）資源提供：主機還要為終端提供資源和服務，就像學校提供的所有教學資源（如黑板、投影儀）都是由老師管理和維護的。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
計算機互聯階段
隨著計算機應用的發展、計算機制作成本降低及計算機的普及，多臺計算機互聯成為另一種需求。用戶希望通過計算機互聯，達到傳輸數據和傳遞信息的目的。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
計算機互聯階段
有這類需求的用戶主要為軍事研究人員、科學研究人員、大型企業管理人員等。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
計算機互聯階段
網絡用戶通過計算機互聯，不僅可以使用本機的軟件、硬件和數據信息，還可以通過網絡連接使用其他計算機的計算機軟件、硬件和數據信息，共享資源。
新知講解
議一議
1、為什么軍事研究人員、科學研究人員最早提出聯網需求？
（1）協同工作：軍事和科學研究需要多人實時協同工作，快速共享數據和信息，提高工作效率。
（2）資源共享：共享大量設備和資源，比如高性能計算機和實驗設備，便于各部門高效利用。
（3）快速通信：需要快速準確傳遞關鍵信息，確保行動和決策的及時性。
（4）數據處理：需要處理大量復雜數據，通過聯網可以分擔計算任務，提升數據處理速度。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
網絡互聯階段
計算機網絡的第三個階段是網絡互聯階段，是加速不同計算機網絡的體系結構和協議國際化標準化的研究與應用時期。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
網絡互聯階段
國際示準化組織(ISO)在20世紀80年代正式制定和頒布了“開放系統互聯參考模型”(OSI RM)，被公認為研究和制定新一代計算機網絡體系結構的基礎，OSI標準使不同的網絡互聯，實現更大范圍的計算機網絡資源共享。OSI RM 為局域網的普及奠定了基礎。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
Internet與高速網絡階段
如今計算機網絡已經發展到第四階段，即Internet與高速網絡階段。 Internet是覆蓋全球的信息基礎設施之一，對計算機用戶來說，利用Internet可以實現全球范圍的信息傳輸、信息查詢、電子郵件、語音和視頻服務等功能。 Internet是一個連接了全球廣域網和局域網的國際網。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
Internet與高速網絡階段
在Internet發展的同時，高速網絡也逐步發展，主要表現在寬帶綜合業務數據網、異步傳輸模式、高速局域網、虛擬網絡等方面。這一階段計算機網絡的特點是Internet的廣泛應用，以及高速網、移動網技術的迅速發展。
新知講解
想一想
網絡發展歷程
Internet與高速網絡階段
這一階段計算機網絡的特點是Internet的廣泛應用，以及高速網、移動網技術的迅速發展。
新知講解
議一議
1、為什么“開放系統互聯參考模型”(OSI RM)的發布成為網絡發展的關鍵節點？
（1）統一規范：OSI模型提供了標準化的通信框架，讓不同廠商的設備能夠互相通信。
（2）分層結構：簡化了網絡的設計和維護，通過分層減少了復雜性。
（3）互操作性：提高了不同網絡系統的兼容性，不同設備可以無縫連接。
（4）促進創新：標準化推動了技術創新，鼓勵更多公司開發新技術。
新知講解
做一做
1、通過剛才的學習，請同學們再借助上網查資料等方式，小組協作，歸納總結，完成表1-2，并將協作成果在課堂上進行展示分享。
階段 第一階段 第二階段 第三階段 第四階段
名稱 面向終端的通信網絡階段 計算機互聯階段 網絡互聯階段 Internet與高速網絡階段
用途 辦公自動化，數據共享 信息共享和資源共享 擴展通信范圍，連接多個網絡 全球信息交流，快速數據傳輸
特點 以大型主機為中心，終端設備通過主機連接，主機負擔重 多臺計算機之間直接連接，共享資源，形成局域網 通過路由器和橋接設備把多個局域網連接起來，形成更大網絡 全球互聯，多媒體和高速數據傳輸，網絡覆蓋范圍廣
新知講解
想一想
網絡的新發展
新技術不斷出現
隨著科學技術的不斷進步，出現了移動互聯網、大數據和人工智能等一系列新型網絡技術和應用。
新知講解
想一想
網絡的新發展
移動互聯網
移動互聯網是個人計算機互聯網發展的必然產物，將移動通信和互聯網二者結合起來，成為一體，繼承了移動通信隨時、隨地、隨身和互聯網開放、分享、互動的優勢。
新知講解
想一想
網絡的新發展
移動互聯網
目前，移動互聯網正逐漸滲透到人們生活、工作各個領域，移動支付、在線聊天、位置服務等豐富多彩的移動互聯網應用迅猛發展，正在深刻改變信息時代的社會生活。
新知講解
想一想
網絡的新發展
移動互聯網
近幾年，更是實現了3G、4G到5G的跨越式發展。全球覆蓋的網絡信號，使得身處大洋和沙漠中的用戶，仍可隨時隨地保持與世界的聯系。
新知講解
想一想
網絡的新發展
大數據
大數據，指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。從技術上看，大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。
新知講解
想一想
網絡的新發展
人工智能
人工智能是計算機科學的一個分支，科學家試圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。
新知講解
想一想
網絡的新發展
人工智能
人工智能從誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域也不斷擴大。我們可以設想，未來人工智能帶來的科技產品，將會是人類智慧的“容器”。
新知講解
想一想
網絡的新發展
人工智能
人工智能可以對人的意識、思維的信息過程進行模擬，雖然人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能。
新知講解
議一議
1、移動互聯網對我們的生活有哪些改變？
（1）即時通信：我們可以隨時隨地通過手機發送消息、視頻聊天，與家人和朋友保持聯系。
（2）信息獲取：通過手機上網，我們可以快速查找資料、閱讀新聞、學習新知識，不再受時間和地點限制。
（3）在線購物：我們可以通過手機購物、訂餐、買車票，方便快捷，節省了大量時間。
（4）社交網絡：通過各種社交媒體平臺，我們可以分享生活點滴、結交新朋友、關注感興趣的內容。
新知講解
做一做
1、和同學們討論下你家里使用過哪些人工智能產品。
（1）智能音箱：就像一個會說話的機器人，你可以問它“現在幾點了？”或者“明天天氣怎么樣？”它都能回答你。你還可以讓它放你喜歡的音樂，甚至控制家里的燈和空調。
（2）掃地機器人：這是一個會自動打掃房間的小機器人。你不用動手，它就能幫你把地掃干凈，還能自己找到充電的地方哦！
（3）智能電視：除了可以看很多好看的電影和電視劇，智能電視還能聽懂你的話。比如，你說“我要看動畫片”，它就會自動找到動畫片給你看。
（4）智能手表：這是一個很酷的手表，它可以告訴你走了多少步，跑了多遠，甚至還能監測你的心跳。有時候，它還會提醒你起床或者睡覺。
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網絡拓撲結構
什么是拓撲結構？
拓撲是將各種物體的位置表示成抽象位置。在網絡中，拓撲形象地描述了網絡的安排和配置，包括各種節點之間的相互關系。網絡中的計算機等設備要實現互聯，就需要以一定的結構方式進行連接，這種連接方式就叫做“拓撲結構”，計算機網絡的拓撲結構主要有總線型、星型、網狀、樹型、環型等結構類型。
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網絡拓撲結構
總線結構
總線型結構是指各工作站和服務器均掛在一條總線上，各工作站地位平等，無中心節點控制，公用總線上的信息多以基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發送信息的節點開始向兩端擴散，如同廣播電臺發射的信息一樣。
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網絡拓撲結構
總線結構
其優點是：
①結構簡單，可擴充性好；
②當需要增加節點時，只需要在總線上增加一個分支接口便可與分支節點相連，當總線負載不允許時還可以擴充總線；
③使用的電纜少且安裝容易，使用的設備相對簡單，可靠性高。
但缺點也非常明顯，即維護難，分支節點故障查找難。
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網絡拓撲結構
星型結構
星型結構是指各工作站以星型方式連接成網。網絡有中央節點，其他節點（工作站、服務器）都與中央節點直接相連，這種結構以中央節點為中心，因此又稱為集中式網絡。
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網絡拓撲結構
星型結構
其優點是：
①結構簡單，便于管理；
②控制簡單，便于建網；
③網絡延遲時間較小，傳輸誤差較低。
但缺點也是明顯的：成本高、可靠性較低、資源共享能力也較差，一旦中心節點出現故障，將導致整個網絡不能工作。
現今，局域網普遍采用星型拓撲結構。
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網絡拓撲結構
網狀結構
網狀結構主要是每個節點通過線路互相連接起來，并且每一個節點至少與其他兩個節點相連，它沒有自然的“中心”，數據流動也沒有固定的方向，數據傳輸的“源端”和“目的端”按照一定的算法選擇一條最快的路徑傳輸，Imternet 就是典型的網狀結構。
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網絡拓撲結構
網狀結構
其優點是系統可靠性高，容錯能力強。
其缺點是連接不經濟，只有每個站點都要頻繁發送信息時才使用這種方法。
而且安裝復雜，費用高，不利于維護。
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網絡拓撲結構
樹型結構
樹型結構是分級的集中控制式網絡，與星型相比，它的通信線路總長度短，成本較低節點易于擴充，尋找路徑比較方便，但除了葉節點及其相連的線路外，任一節點或與其相連的線路故障都會使系統受到影響。
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網絡拓撲結構
樹型結構
其優點是連接簡單，維護方便。
缺點是延遲較大、可靠性不高，分支數量有限、中心節點出現故障，則與之連接的節點均不能工作。
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網絡拓撲結構
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相關術語：
我們把在樹型結構中節點之間的鏈接，稱為分支(Branch)。
樹型結構的開端，稱為根結點。
根節點之外的節點，稱為子節點Child)。
沒有鏈接到其他子節點的節點，稱為葉節點(Leaf)
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網絡拓撲結構
環型結構
環型結構是由網絡中若干節點，通過點到點的鏈路，首尾相連形成一個閉合的環。這種結構使公共傳輸電纜組成環型連接，數據在環路中沿著一個方向，在各個節點間傳輸信息從一個節點傳到另一個節點。
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網絡拓撲結構
環型結構
優點：
①環型結構中信息流在網中是沿著固定方向流動的，兩個節點之間僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；
②環路上各節點都是自主控制，故控制軟件簡單。
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網絡拓撲結構
環型結構
缺點：
①由于信息源在環路中是依次地穿過各個節點，當環中節點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網絡的響應時間延長；
②環路是封閉的,不便于擴充；
③可靠性低，一個節點故障，將會造成全網癱瘓；
④維護難，對分支節點故障定位較難。
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議一議
1、為什么樹型結構成為主流的網絡結構？
（1）層次清晰：樹型結構有明顯的層次，每層設備有明確的上級和下級關系，便于管理和維護。
（2）擴展方便：隨時可以加入新設備，就像往樹上添加新樹枝，不影響其他部分的工作。
（3）故障隔離：某個節點出問題，不會影響到整個網絡，方便快速定位和修復故障。
（4）高效通信：數據傳輸路徑明確，減少了網絡擁堵，提高了傳輸效率。
（5）靈活配置：可以根據需要調整和重組網絡結構，適應不同的需求。
新知講解
做一做
1、繪制學校的網絡拓撲結構圖。
（1）考察自己學校計算機教室的網絡布線情況，分析該教室使用的網絡拓撲結構類型。
（2）查閱資料或者請教老師，了解學校網絡有哪些拓撲結構。
（3）使用相關軟件，畫出學校網絡的拓撲結構圖。
新知講解
新型網絡拓撲結構
知識拓展
網絡拓撲結構決定了網絡中計算機是如何連接和通信的。除了我們常聽到的星型、環型和總線型拓撲，還有一些有趣的網絡結構。
新知講解
新型網絡拓撲結構
知識拓展
混合拓撲：它把多種拓撲結構組合起來，比如星型網和環型網混合，使網絡更靈活和強大。
新知講解
新型網絡拓撲結構
知識拓展
完全連接拓撲：每臺計算機都與網絡中的其他所有計算機直接相連，保證任何兩臺計算機之間都有最快的路徑。
新知講解
新型網絡拓撲結構
知識拓展
雙環網：兩個閉合環形網絡互相連接，如果其中一個環出問題，另一個環還能繼續工作。
新知講解
新型網絡拓撲結構
知識拓展
這些有趣的網絡結構讓我們的互聯網更可靠、靈活和高效，就像團隊合作一樣，每個成員都發揮著自己的獨特作用。
課堂總結
1
了解終端批處理起源
網絡發展歷程與拓撲結構
2
認識不同的網絡結構
3
掌握網絡互聯的發展
4
熟悉移動網絡新發展
板書設計
開展問卷調查活動
開展問卷調查活動
了解敬老愛老美德
認識需要幫助的老人
熟悉問卷調查的方法
勞動之識——設計問卷需注意問題
勞動之行——能合作完善問卷設計
網絡發展歷程與拓撲結構
1、了解終端批處理起源
2、認識不同的網絡結構
3、掌握網絡互聯的發展
4、熟悉移動網絡新發展
課后作業：
1、如何理解互聯網和移動網絡的發展對社會的影響？
課后作業
1、如何理解互聯網和移動網絡的發展對社會的影響？
1、信息獲取：互聯網使獲取信息變得快速和廣泛，移動網絡則讓這種獲取隨時隨地都可能。
2、通信方式：傳統的信件和電話已經被電子郵件、社交媒體和即時通訊工具所替代，通信更快捷便利。
3、日常便利：從在線購物到智能家居，互聯網和移動網絡使生活更方便。
4、學習方式：學生可以隨時訪問全球教育資源，促進了個性化和靈活的學習。
5、經濟影響：推動了電子商務和遠程工作的興起，創造了新的經濟機會。
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