计算机网络技术基础3.1物理层与数据通信技术.doc

教案

章节或项目名称
第3章 物理层与数据通信技术
本次授课类型
þ理论 □实验 □理实一体 □实训 □实习
班级
地点
周次
星期
节次
授课进度

þ符合 □超前 □滞后

□符合 □超前 □滞后

□符合 □超前 □滞后

□符合 □超前 □滞后
教学目标
1.了解网络层主要作用
2.掌握常用数据通信名词的含义
3.掌握数据通信的几种方式
4.掌握数据通信的主要性能指标
教学重点
网络层主要作用
常用数据通信名词
数据通信的几种方式
数据通信的主要性能指标
教学难点
常用数据通信名词
数据通信的主要性能指标
教学设计
教学环节
内容要点
教学方法
与手段
时间
分配
1.课前学习效果测试（7’）
1.利用考试酷对课前学生学习效果进行检测
2.教师总结测试及课前学习情况
案例教学法

2. 通过小组竞赛进行知识强化
1.通过抢答等方式对物理层主要功能及数据通信常用名词进行竞赛
讲授法
案例教学法

3. 分小组讲解课前准备知识点
1.分小组讲解数据通信基本方式，并进行举例
讨论法

4. 拓展练习：数据通信主要性能指标
1.针对数据通信的主要性能指标进行讲解，并通过步骤课上练习进行训练。

5.知识点串讲
（15’）
1.针对本节课重难点内容，学生掌握较差内容采用问答方式进行知识点串讲
2.针对课前测试出错习题进行讲解分析

6.课堂评价总结
（5’）
评出优秀小组、课程学习整体优秀人员（包括在线课程学习情况、课堂表现情况等方面）

教学效果及改进思路
本部分知识较为简单学生掌握较好，对于VLAN的配置通过理实一体的方式进行强化练习，效果较好。
一、课前学习效果检测
1.针对在线开放课程课前学习情况进行本课程课前学习总结。
2.利用考试酷对课前学生学习效果进行检测
3.教师总结测试及课前学习情况
二、通过小组竞赛进行知识强化
Ø 物理层主要功能是什么？
参考答案：
1.实现网络中的各种硬件设备和传输介质上传输比特的功能
2.物理层的主要任务是确定与传输介质有关的特性，即机械特性、电气特性、功能特性和规程特性VLAN的特点：
Ø 在OSI中物理层存在四个特性，用来说明在接口电缆的哪条线上出现的电压应为什么范围，即什么样的电压表示1或0，这属于
A、机械特性 B、电气特性 C、功能特性 D、规程特性
参考答案：B
Ø 在OSI中，物理层存在四个特性。其中，通信媒体的参数和特性方面的内容属于（ ）
A、机械特性 B、电气特性 C、功能特性 D、规程特性
参考答案：A
Ø 在OSI中物理层存在四个特性，说明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序，这属于
A、机械特性 B、电气特性 C、功能特性 D、规程特性
参考答案：D
Ø 数据传输速率是描述数据传输系统的重要指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制
A.比特数 B.字符数 C.桢数 D.分组数
参考答案：A
Ø 设信号的波特率为600Baud，采用4相DPSK调制，则信道支持的最大数据速率为____。
A. 300b/s B. 600b/s 　C. 800b/s 　D. 1200b/s
参考答案：D B*log2N=600*log24=1200b/s
三、分小组讲解课前准备知识点
1.分小组讲解数据通信基本方式，并进行举例
四、拓展练习：数据通信主要性能指标
设信道带宽为4000Hz，调制为256种不同码元，根据Nyquist定理，理想信道的数据速率为_____
A.4kb/s B.8kb/s C.32kb/s D.64kb/s
参考答案：D 2*H*log2N=2*4000*log2256=64kb/s
五、知识点串讲
1.物理层的功能
序号
特性
作用
1
机械特性
指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列方式、接口机械固定方式等。机械特性决定了网络设备与通信线路在形状上的可连接性。
2
电气特性
指明接口引脚中的电压范围，即用多大电压表示“1”或“0”。电气特性决定了数据传输速率和信号传输距离。
3
功能特性
指明某条线上出现某一电平表示何种意义，即接口信号引脚的功能分配和确切定义。按功能可将接口信号线分为数据信号线、控制信号线、定时信号线、接地线和次信道信号线5种。
4
规程特性
规定了使用接口线实现数据传输时的控制过程和步骤。不同的接口标准，其规程特性也不同。
2.数据通信系统模型
主机A
主机B
调制解调器A
调制解调器B
公共交换电话网络
完成模拟信号与数字信号的转换
完成模拟信号与数字信号的转换
终端
设备
数据电路终端设备
传输
系统
数据电路终端设备
终端
设备
源系统
传输系统
目的系统
信源
信宿
信道

3.数据通信方式
单工通信
所谓单工(Simplex)指的是通信信道是单向信道，数据信号仅沿一个方向传输，发送方只能发送不能接收，接收方只能接收不能发送，任何时候都不能改变信号的传送方向。
半双工通信
所谓半双工(Half duplex)通信是指信号可以沿着两个方向传送，但同一时刻只限于一个方向传输，即两个方向的传输只能交替进行。通信的双方都具备发送和接收装置，即每一端可以是发送端也可以是接收端，信息流是轮流使用发送和接收装置的。半双工信道适用于会话式通信，比如，对讲机和步话机的通信就是半双工通信。
全双工通信
所谓全双工(Full duplex)通信是指同时可以作双向的通信，即通信的一方在发送信息的同时也能接收信息。全双工通信一般采用多条线路或频分法来实现，也可采用时分复用或回波抵消等技术。这种方式适合计算机与计算机之间的通信。
4.数据通信主要性能指标
（1）数据传输速率
（2）信道带宽
（3）信道容量
（4）实际信道容量
（5）误码率
六.课堂评价总结