《计算机网络I》课程教学大纲.docx

计算机网络I课程教学大纲一、课程基本信息课程名称（中文）计算机网络1课程名称（英文）Computer Networks课程类别：学科基础课程课程性质必修授课语言 中文授课学期第3学期学分4课程学时及分配总学时讲课实验课外644816适用专业计算机类授课学院计算机与软件学院先修课程后续课程课程简介课程基本定位：计算机网络是计算机类专业的一门学科基础课， 也是主干课程之一。该课程的目标是，使学生深入理解计算机网络基 本工作原理，打下牢固的网络理论与技术基础，为学生以后从事计算 机网络的工作和研究奠定坚实的理论及实践基础。该课程是一门理论 性和应用性并重的课程，重视理论与实践的结合，通过实验和后续的 综合课程设计来提高学生分析问题、解决问题的能力。课程复杂工程问题：计算机网络中的“分析、设计、组建、维护 一定规模的网络系统”，要求根据对信息基础设施的实际需求，组建 一个具有一定规模的计算机网络系统，提供特定的通信和网络服务， 属于“生杂工程问题”。要求学生在学习网络基本概念、原理和方法 的基础上，综合运用所学专业知识，在查阅相关资料基础上，深入分 析并形成设计方案。在整个过程中，不仅培养学生解决复杂工程问题 能力，而且培养学生的精益求精的精神、终身学习的意识和能力。核心学习结果：理解计算机互联和网络互联基本原理，掌握网络体系 结构中各层的服务和常见协议；能够运用计算机网络的相关专业知 识，分析、设计、组建、维护一定规模的网络系统和网络应用，解决 计算机网络领域的复杂工程问题。主要教学方法：讲授、案例、实验、专题研讨大纲更新时间二、课程目标机网络系统， 结构合理，运 行正常。系统，结构较 合理，运行正 常。机网络系统， 结构基本合 理，运行正 常。机网络系统， 结构无明显 缺陷,运行基 本正常。机网络系统。七、参考书目及学习资料.谢希仁编著，计算机网络（第七版），电子工业出版社，2017年1 . Andrew s. tanenbaum; davidj. wetherall （著），严伟,潘爱民（译）,计算机网络（第五 版），清华大学出版社，2012. 03o.吴功宜，计算机网络（第4版），清华大学出版社，2018年课程总目标课程子目标达成方法1.知识1.1 ：理解网络的层次化理念，分析和讨论服务、协议 的概念和关系，描述和解释网络互联基本原理。1.2 ：描述并解释网络体系结构中各层提供的服务和常 见协议工作原理。讲授、案例、专 题研讨。2.能力2.1：能够根据用户具体需求，规划、设计、组建、维 护一定规模的计算机网络系统，满足具体的通信需求， 提供必要的网络服务，并能够对网络系统和应用进行有 效分析和评价。讲授、实验、案 例、专题研讨。3.素养3.1：认识到网络开展和研究中的精益求精的精神，体 会网络技术开展逐步改进和提高的历史过程，认识到持 续探索和学习的必要性。讲授、实验、专 题讨论。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号支撑的毕业要求指标点课程目标1指标点1.3:能够运用工程基础、 专业知识和数学模型方法，对物 联网工程领域的智慧标识和感 知、信息传送和智能处理环节的 复杂工程问题的进行推理和分 析。课程目标1.1、1,22指标点4. 1:能够根据物联网工 程领域的智慧标识和感知、信息 传送和智能处理环节的系统需 求，通过文献研究，利用理论分 析等手段，给出相关复杂工程问 题的解决方案。课程目标2. 13指标点12.1：能够认识持续探索 和学习的必要性，具有自主学习、 终身学习以及自我完善的意识。课程目标3.1四、理论教学环节及基本要求章标题教学内容学时预期学习成果（描述学生在学完 本节内容后其知识、 能力或素养预期成 果到达的程度，后 同）教学方式（讲授、专题研 讨、案例、实验、 实地调研等，但 不限于此）课程目标第一章 概述1 .计算机网络的概 念和特点2 .互联网概述和组 成3 .计算机网络的类 别4 .计算机网络的性 能5 .网络体系结构6掌握网络开展历史， 理解网络的层次化 理念，掌握网络体系 结构，理解服务、协 议的概念和关系。讲授、案例目标1.1第二章 物理层1 .物理层的基本概 念2 .数据通信的基础 知识3 .物理层下面的传 输媒体4 .信道复用技术5 .数字传输系统6掌握物理层提供的 服务和物理层协议 内容，理解数据通信 的基本原理，理解信 道复用。讲授、案例、作业目标1.1目标1.2第三章 数据链 路层1 .数据链路层的 基本概念；2 .过失检测；3 .点到点链路的 停止/等待协议；4 .滑动窗口协议; 连续ARQ与选择重 传 ARQ；5 .点到点链路层 协议举例：HDLC、P PP;10理解数据链路层提 供的服务，理解点到 点与广播链路解决 的不同问题，掌握常 见的数据链路层协 议，能够分析链路层 协议的传输效率，能 够根据具体需求设 计、实施链路层互联 方案：认识到网络技 术逐步提高的过程，讲授、案例、实 验、作业目标1.1 目标1.2 目标2.1 目标3.16 .广播链路的多 路访问协议；7 .以太网；8 .扩展的以太网：9 .高速以太网；10 .无线局域网。认识不断探索的必 要性，具有终身学习 意识。第四章 网络层L网络层基本概 念；2 .路由算法；3 .网际协议IP;4 .互联网的路由选 择协议；5 . IPV6；6 . IP多播；7 .虚拟专用网VPN 和网络地址转换NATo10理解网络层服务；理 解网络互联基本原 理；掌握路由基本原 理；理解IP协议， 能够根据具体需求 进行网络规划和组 建；培养初步的分 析、研究问题的素 养。讲授、案例、实 验、作业目标1.1目标1.2目标2.1第五章 传输层1.运输层协议概 述；2 .用户数据报协 议 UDP：3 .传输控制协议TCPo8理解传输层服务，掌 握UDP协议和TCP协 议工作原理，能够根 据具体需求分析、设 计、实现网络通信软 件。深入认识持续探 索的必要性，强化终 身学习意识。讲授、案例、专 题研讨、作业目标1.1目标1.2目标2.1目标3.1第六章 应用层1 .域名系统DNS；2 .文件传送协议FTP；3 .万维网WWW；4 .电子邮件；5 .动态主机配置 协议DHCP；6 . P2P应用。8理解常见应用层协 议的工作原理，能够 根据具体需求进行 网络服务的规划、设 计与部署。培养独立 思考精神和分析研 究能力。讲授、案例、专 题研讨目标1.1 目标1.2 目标2.1五、实践（实验）教学环节及基本要求编号实践（实 验）工程名称教学内容学时实验类 型预期学习成果课程目标1常用网络 设备实验认识网络的构成和常见 网络设备:网卡、集线器、 交换机、双绞线及其附件 等；制作双绞线电缆，组 建简单的局域网。1验证熟悉常见网络 设备，能够使 用工具制作双 绞线电缆并连 接网络设备， 能够组建简单 的局域网。目标1.1目标2.12常用网络 命令实验测试常用的网络命令，记 录并分析执行结果。1验证掌握常见网络 命令的功能， 能够用常见网 络命令完成简 单的网络测试 与管理。目标1.1目标2.13交换机基 本配置实 验使用网络模拟器进行交 换机基本配置。2设计熟悉交换机基 木配置环境和 配置模式，能 够对交换机进 行简单配置， 获得交换机接 口的统计和状 态信息、系统 硬件的配置情 况、mac地址 表等。目标L2目标2.14VLAN实验在模拟器中搭建多交换 机局域网络并进行VLAN 划分。2设计能够组建多交 换机局域网 络，对网络进 行VLAN划分， 能够完成交换 机VLAN划分 相关的配置。目标L2目标2.15静态路由 实验在模拟器中组建一个企 业网络，对路由器进行静 态路由配置。2设计能够组建一个 企业网络，能 够对路由器进 行静态路由配 置。目标1.2目标2.16动态路由 实验在模拟器中进行动态路 由协议的配置。2设计能够根据用户 需求，分析、目标1.2目标2.1规划、设计一 个具有相当规 模的网络，并 完成对网络设 备的配置，尤 其时路由器动 态路由协议的 配置7访问控制 列表实验组建网络并进行子网划 分，配置路由器的访问控 制列表。2设计深入理解子网 划分，并完成 路由器ACL控目标1.2目标2.18TCP传输 机制分析用数据包捕获工具分析 网络体系结构各层典型 协议，尤其时TCP。2设计能够使用流行 的数据包捕获 工具，捕获并 分析各层典型 协议，尤其是 TCP协议的典 型传输过程目标L2目标2.19HTML 网 页设计用网页设计软件开发一 个小型Web网站。2设计能够用流行的 网页设计工 具，开发一个 静态web网 站。目标1.2目标2.1六、课程评价（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系课程目标考核内容考核方式及占比（）成绩 （%）作业课程实验考试目标1.1是否理解网络的层次化理 念；是否能够正确分析和讨 论服务、协议的概念和关系， 描述和解释网络互联基本原 理。3%5%10%18%目标1.2是否能够正确描述并解释网 络体系结构中各层提供的服 务和常见协议工作原理。5%5%35%45%目标2.1是否能够根据用户具体需 求，规划、设计、组建、维 护一定规模的计算机网络系 统，满足具体的通信需求， 提供必要的网络服务，并能 够对网络系统和应用进行有 效分析和评价。5%5%25%35%目标3.1是否认识到网络开展和研究 中的精益求精的精神、逐步 改进和提高的历史过程，认 识到持续探索和学习的必要 性。2%2%合计15%15%70%100%（二）考核方式评分标准1.评分标准总体说明：（1）本课程通过知识讲授、实验、课程考试等环节组成，最终要求学生能够认真完成实 验和作业，通过课程考试。（2）总评成绩由期末考试、作业和实验环节构成，各项课程子目标成绩按五等百分制评定，根据考核方式及占比表中规定的比例折算得到个人最终成绩。2.评分标准分项说明（1）课程作业评分标准课程目标评分标准90-100 （优）80-89 （良）70-79 （中）60-69 （及格）0-59 （不及格）目标1. 1：深入理解网 络的层次化 理念：精确描 述和解释网 络互联基本 原理；正确理解网络 的层次化理 念：准确描述 和解释网络互 联基本原理；理解网络的 层次化理念； 正确描述和 解释网络互 联基本原理；基本理解网 络的层次化 理念；基本正 确地描述和 解释网络互 联基本原理；不理解网络 的层次化理 念；不能正确 描述和解释 网络互联基 本原理；目标1.2：精确描述并 解释网络体准确描述并解 释网络体系结正确描述并 解释网络体描述并解释 网络体系结不能描述并 解释网络体系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理；构中各层提供 的服务和常见 协议工作原 理；系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理；构中各层提 供的服务和 常见协议工 作原理；无明 显错误；系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理；能够根据具能够根据具体能够根据具能够根据具不能根据具体需求，规需求，规划、体需求，规体需求，规体需求，规划、设计、组设计、组建、划、设计、组划、设计、组划、设计、组建、维护一定维护一定规模建、维护一定建、维护一定建、维护一定目标2. 1 ：规模的计算的计算机网络规模的计算规模的计算规模的计算机网络系统， 结构合理，运 行正常。系统，结构较 合理，运行正 常。机网络系统， 结构基本合 理，运行正 常。机网络系统， 结构无明显 缺陷，运行基 本正常。机网络系统。深入认识网准确认识网络正确认识网认识网络发不能认识网络开展和研开展和研究中络开展和研展和研究中络开展和研究中的精益的精益求精的究中的精益的精益求精究中的精益求精的精神，精神，体会网求精的精神，的精神，体会求精的精神，深刻体会网络技术逐步改体会网络技网络技术逐不能体会网目标3. 1 ：络技术逐步进和提高的历术逐步改进步改进和提络技术逐步改进和提高史过程，准确和提高的历高的历史过改进和提高的历史过程，认识到持续探史过程，正确程，认识到持的历史过程，深入认识到索和学习的必认识到持续续探索和学不能认识到持续探索和 学习的必要 性。要性。探索和学习 的必要性。习的必要性。持续探索和 学习的必要 性。（2）课程实验评分标准课程目标评分标准90-100 （优）80-89 （良）70-79 （中）60-69 （及格）0-59 （不及格）目标1. 1：深入理解网 络的层次化 理念；精确描 述和解释网 络互联基本 原理。正确理解网络 的层次化理 念；准确描述 和解释网络互 联基本原理。理解网络的 层次化理念； 正确描述和 解释网络互 联基本原理。基本理解网 络的层次化 理念；基本正 确地描述和 解释网络互 联基本原 理；。不理解网络 的层次化理 念;不能正确 描述和解释 网络互联基 本原理。目标1. 2：精确描述并 解释网络体 系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理。准确描述并解 释网络体系结 构中各层提供 的服务和常见 协议工作原 理。正确描述并 解释网络体 系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理。描述并解释 网络体系结 构中各层提 供的服务和 常见协议工 作原理；无明 显错误。不能描述并 解释网络体 系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理。目标2. 1：能够根据具能够根据具体能够根据具能够根据具不能根据具体需求，规需求，规划、体需求，规体需求，规体需求，规划、设计、组设计、组建、划、设计、组划、设计、组划、设计、组建、维护一定维护一定规模建、维护一定建、维护一定建、维护一定规模的计算的计算机网络规模的计算规模的计算规模的计算机网络系统，系统，结构较机网络系统，机网络系统，机网络系统。结构合理，运合理，运行正结构基本合结构无明显行正常。常。理，运行正缺陷，运行基常。本正常。（3）课程考试评分标准课程目标评分标准90-100 （优）80-89 （良）70-79 （中）60-69 （及格）0-59 （不及格）目标1. 1：深入理解网 络的层次化 理念；精确描 述和解释网 络互联基本 原理。正确理解网络 的层次化理 念；准确描述 和解释网络互 联基本原理。理解网络的 层次化理念； 正确描述和 解释网络互 联基本原理。基本理解网 络的层次化 理念；基本正 确地描述和 解释网络互 联基本原理。不理解网络 的层次化理 念；不能正确 描述和解释 网络互联基 本原理。目标1. 2 ：精确描述并 解释网络体 系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理。准确描述并解 释网络体系结 构中各层提供 的服务和常见 协议工作原 理。正确描述并 解释网络体 系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理。描述并解释 网络体系结 构中各层提 供的服务和 常见协议工 作原理；无明 显错误。不能描述并 解释网络体 系结构中各 层提供的服 务和常见协 议工作原理。目标2. 1：能够根据具 体需求，规 戈1、设计、组 建、维护一定 规模的计算能够根据具体 需求，规划、 设计、组建、 维护一定规模 的计算机网络能够根据具 体需求，规 戈IJ、设计、组 建、维护一定 规模的计算能够根据具 体需求，规 戈1、设计、组 建、维护一定 规模的计算不能根据具 体需求，规 划、设计、组 建、维护一定 规模的计算