高中信息技术中图版 (2019)必修2 信息系统与社会3.3.3 开发网络聊天系统优秀教案

这是一份高中信息技术中图版 (2019)必修2 信息系统与社会3.3.3 开发网络聊天系统优秀教案，共5页。

1. 教学目标


·了解网络信息系统的开发过程，能开发、部署简易的文字型网络聊天系统。


·通过开发简易网络聊天系统，进一步理解软件在信息系统中的作用。


·体会服务器、客户机等不同的运行环境对开发信息系统不同软件的影响。


2. 教学对象分析


学生对用Pythn编写网络程序已经比较熟悉，为本节的学习做好了知识储备。在日常的学习生活中，绝大部分学生都使用过聊天室或聊天软件，对网络聊天并不陌生，具有分析聊天系统基本结构的能力。不过，信息系统的服务端对学生来说仍相当于一个“黑匣子”，神秘且具有探索的价值。


3. 教学重点与难点


教学重点：开发网络聊天系统 需要明确的基本要素，能借助软件工具与平台开发简易的文字型网络聊天系统。


教学难点：网络信息系统的部署与调试。


4. 教学方法与教学手段


采用项目式教学法，学生3到4人分为一组进行。建议用2课时完成教学任务：第1课时完成“系统结构分析”“客户端程序编写”“服务器端程序编写”等内容；第2课时完成“部署服务器”“功能扩展”“总结反思”等内容。


5. 教学过程设计


6. 相关资源


安装websckets编程库：pip install websckets。


教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
复习提问
从交流时效上看，电子邮件与网络聊天的主要区别是什么？


电子邮件是非实时的信息交流方式，网络聊天是实时的信息交流方式。



引入新课






前面我们依据已有的电子邮件系统，开发了可以收发电子邮件的应用程序。除了电子邮件，人们还会使用一些实时的信息收发系统，包括QQ、微信、网络聊天室等。今天，我们就开始试着开发一个简易的文字型网络聊天系统。









项目实施1——明确系统结构


























项目实施1——明确系统结构
开发系统之前，先来分析一下系统结构（图3.3-4）。在这个系统中，有多个参与实时交流的


客户端用户。如果用户1给用户2发信息，那么，用户1的信息是直接发送到用户2的终端设备上的吗？
图3.3-4 网络聊天系统功能示意图
观察图3.3-4，明确以下信息。


·系统主要包括服务器和客户端。


·系统面向的用户数：■ 多个用户 □ 单个用户


·从客户端来看，系统的主要功能包括：接收、发送信息。


·从服务器来看，系统的主要功能包括：接收、转发信息。


·客户端主要运行环境：在浏览器中运行。


·客户端软件：网页形式，可以随时停止使用。


·服务器软件：必须不间断地工作。


·聊天系统采用的网络 议：WebScket协议。


教师引导：


系统功能分析清楚了，我们试着来开发系统，先从客户端开始。
项目实施2—— 开发客户端软件
教师引导：我们要开发的这个信息系统的客户端将借助浏览器来完成，所以编写客户端软


件的过程类似于编写网页。


明确客户端软件应该具备的具体功能。


■ 连接服务器 ■ 输入信息 ■ 发送信息


■ 接收信息 ■ 显示接收的信息


按照下面的代码，用HTML语言编写或改写网页形式的客户端。


【步骤1】


给学生发送有如下代码的文件。学生打开查看，教师解读。











连接










??











教师解读代码，学生根据理解将“？？”填写完整。填写“发送”。


以上代码负责展示网页中最基本的内容，要想完成复杂的操作，还需要编写JavaScript代码。


【步骤2】


将以下代码，粘贴到前面。











教师解读：浏览器解析网页中的JavaScript代码时，就会采用WebScket协议，连接服务器的 8765端口，然后等待用户发出信息或等待接收服务器转发的信息。不过，此时缺乏服务器端软件的支持，因此网页中的“连接”和“发送”按钮还都不能使用。
项目实施3——开发服务器软件
给学生发送有如下代码的文件。学生打开查看，教师解读。


#cde=utf-8


imprt asynci


imprt websckets





cs = set()


async def talk(webscket, path):


try:


while True:


print('123')


(nt webscket in cs):


cs.add(webscket)


msg='欢迎:'+str(webscket.remte_add


ress);


:


msg=str(webscket.remte_address)+'说:'+str(await webscket.recv());


await asynci.wait([ws.send(msg) fr ws in cs])


except Exceptin as err:


cs.remve(webscket);


start_server=websckets.serve(talk,'lcalhst', 8765)


asynci.get_event_lp().run_until_cmplete(start_server)


asynci.get_event_lp().run_frever()





教师解读代码，学生根据理解将“”改成“if”，将“”改成“else”。


程序中的talk方法采用了无限循环的方式，不断监听端口。如果有新的用户连入，就保存通信连接并用类似“欢迎”的内容通知其他用户；如果是新的聊天消息，就在消息前面加上发信人的网络地址，然后转发给所有人。
项目实施4——部署聊天系统
服务器软件和客户端软件组合在一起，就组合成聊天系统啦。


【步骤1】


在自己所用的计算机上运行服务器软件，然后运行客户端软件，试试能否正常访问本地的


服务器。


【步骤2】


小组内运行修改后的服务器软件，并公布那台计算机的网络地址。


提示：start_server=websckets.serve(talk, '', 8765)


其他同学运行client.html客户端，然后把地址改为公布的服务器的地址，试着进入聊天室进行聊天。运行结果类似图3.3-5。
图3.3-5 网络聊天示意图
项目实施５——用移动端聊天（拓展）



1. 手机若要参与刚刚开发的聊天系统，需要什么条件？如何实现？


2. 能否将开发的聊天系统和信息展示系统结合起来？如何实现？


3. 还能增加什么功能？如何实现？


通过问题形式，引导学生逐步完善软件的功能，进一步认识软件开发的过程。
总结、


反思



填写教科书第102页的项目实施报告，注意引导学生对网络协议的理解。