Python程序开发案例教程（第2版）教案 教学设计 第13章 网络编程

博学谷——让IT教学更简单，让IT学习更有效PAGE12PAGE5《Python程序开发案例教程（第2版）》教学设计课程名称：授课年级：授课学期：教师姓名：年月课题名称第13章网络编程计划课时7课时教学引入随着计算机与互联网的普及和发展，网络已经广泛渗透到社会生活的各个方面，无论是操作系统还是手机应用，都与网络密切相关。网络编程是Python学习中的一个关键环节，它能够帮助读者理解网络通信的工作原理，实现高效的数据交换，掌握构建高效可靠的网络应用程序的技能。本章将对Python中网络编程的相关知识进行讲解。教学目标使学生了解协议与体系结构，能够说出五层协议体系结构中各层的功能，区分TCP协议和UDP协议的特点使学生了解数据传输流程，能够说出两个进程通信的数据传输流程使学生了解网络架构，能够说出C/S架构和B/S架构的特点使学生了解IP地址和端口号，能够说出它们的作用及特点使学生掌握socket套接字的创建方式，能够通过socket()方法创建基于TCP通信的流式套接字使学生熟悉socket通信流程，能够归纳面向连接通信和面向非连接通信的流程使学生掌握socket内置方法，能够通过这些方法实现socket通信使学生掌握基于UDP的网络聊天室功能，能够实现基于UDP的网络聊天室使学生掌握基于TCP的数据转换功能，能够实现基于TCP的数据转换使学生掌握并发服务器，能够实现单进程非阻塞服务器、多进程并发服务器以及多线程并发服务器教学重点socket套接字socket通信流程socket内置方法实例1：扫描开放端口基于UDP的网络聊天室基于TCP的数据转换实例2：TCP文件下载单进程非阻塞服务器多进程并发服务器多线程并发服务器教学难点单进程非阻塞服务器多进程并发服务器多线程并发服务器教学方式课堂教学以PPT讲授为主，并结合多媒体进行教学教学过程第一课时（协议与体系结构、数据传输流程、网络架构、IP地址和端口号）一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。通过直接引入的方式导入新课网络编程实际上是利用计算机网络进行进程之间的数据交换。在网络编程中，不同的设备上的进程可以通过网络连接进行数据传输和交换，实现信息的传递和共享。网络作为网络编程的基础，我们在学习网络编程之前，有必要先了解网络的概念和原理，包括协议和体系结构、数据传输过程、网络架构、IP地址和端口号。接下来，本节将对这些知识进行介绍。知识点1-协议与体系结构教师通过PPT讲解协议与体系结构。介绍网络体系结构介绍五层协议体系结构物理层数据链路层网络层传输层应用层介绍常见协议TCP协议UDP协议IP协议知识点2-数据传输流程教师通过PPT讲解数据传输流程。介绍数据传输流程知识点3-网络架构教师通过PPT讲解网络结构。介绍什么是C/S架构介绍什么是B/S架构知识点4-IP地址和端口号教师通过PPT讲解IP地址和端口号。介绍什么是IP地址介绍什么是端口号三、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过测试题的方式引导学生解答问题并给予指导。四、布置作业教师通过高校教辅平台（）布置本节课作业以及下节课的预习作业。第二课时（socket套接字、socket通信流程、socket内置方法）一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。二、通过直接引入的方式导入新课在上一节中，我们介绍了协议与体系结构、数据传输流程、网络架构、IP地址和端口号，在本节中将对socket套接字、socket通信流程、socket内置方法进行介绍。三、新课讲解知识点1-socket套接字教师通过PPT讲解socket套接字。（1）介绍socket()方法作用以及参数含义（2）通过示例代码演示socket()方法的使用知识点2-socket通信流程教师通过PPT讲解socket通信流程。介绍什么是面向连接的通信介绍面向连接的通信服务器流程介绍面向连接的通信客户端流程介绍什么是面向非连接的通信介绍面向非连接的通信流程知识点3-进程间通信教师通过PPT讲解进程间通信。介绍Queue类的使用介绍put()方法的使用介绍get()方法的使用四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过测试题的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业教师通过高校教辅平台（）布置本节课作业以及下节课的预习作业。第三课时（实例1：扫描开放端口、基于UDP的网络聊天室、基于TCP的数据转换、实例2：TCP文件下载）一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。二、通过直接引入的方式导入新课在上一节中介绍了socket套接字、socket通信流程、socket内置方法，在本节中将对实例1：扫描开放端口、基于UDP的网络聊天室、基于TCP的数据转换、实例2：TCP文件下载进行介绍。三、新课讲解知识点1-实例1：扫描开放端口教师通过PPT结合实操的形式讲解实例1：扫描开放端口。（1）通过PPT介绍任务案例需求。（2）通过PPT介绍任务案例分析思路。（3）在PyCharm中实现实例1：扫描开放端口代码。知识点2-基于UDP的网络聊天室教师通过PPT讲解线程的创建和启动。介绍基于UDP的网络聊天室实现逻辑通过示例代码演示基于UDP的网络聊天室的代码知识点3-基于TCP的数据传输教师通过PPT讲解基于TCP的数据传输。介绍基于TCP的数据传输逻辑通过示例代码演示基于TCP的数据传输代码知识点4-实例2：TCP文件下载教师通过PPT结合实操的形式讲解实例2：TCP文件下载。（1）通过PPT介绍任务案例需求。（2）通过PPT介绍任务案例分析思路。（3）在PyCharm中实现实例2：TCP文件下载代码。四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过测试题的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业教师通过高校教辅平台（）布置本节课作业以及下节课的预习作业。第四课时（单进程非阻塞服务器、多进程并发服务器、多线程并发服务器）一、复习巩固教师通过上节课作业的完成情况，对学生吸收不好的知识点进行再次巩固讲解。二、通过直接引入的方式导入新课在上一节中介绍了实例1：扫描开放端口、基于UDP的网络聊天室、基于TCP的数据转换、实例2：TCP文件下载，在本节中将对单进程非阻塞服务器、多进程并发服务器、多线程并发服务器进行介绍。三、新课讲解知识点1-单进程非阻塞服务器教师通过PPT讲解单进程非阻塞服务器。介绍单进程非阻塞服务器的实现逻辑通过示例代码演示单进程非阻塞服务器的代码知识点2-多进程并发服务器教师通过PPT讲解多进程并发服务器。介绍多进程并发服务器的实现逻辑通过示例代码演示多进程并发服务器的代码知识点3-多线程并发服务器教师通过PPT讲解多线程并发服务器。介绍多线程并发服务器的实现逻辑通过示例代码演示多线程并发服务器的代码四、归纳总结教师回顾本节课所讲的内容，并通过测试题的方式引导学生解答问题并给予指导。五、布置作业教师通过高校教辅平台（）布置本节课作业以及下节课的预习作业。第五、六课时（上机练习）上机练习主要针对本章中需要重点掌握的知识点，以及在程序中容易出错的内容进行练习，通过上机练习可以考察同学对知识点的掌握情况，对代码的熟练程度。上机一：（考察知识点为：socket套接字、socket内置方法）形式：单独完成题目：练习使用socket()方法创建socket对象练习socket内置方法的使用上机二：（考察知识点为：实例1：扫描开放端口、基于UDP的网络聊天室、基于TCP的数据转换）形式：单独完成题目：根据任务描述的要求，编写代码实现实例1：扫描开放端口实现基于UDP的网络聊