《計算機通信與網絡》課程教學大綱

《計算機通信與網絡》教學大綱課程名稱：計算機通信與網絡（CommunicationsElectronicCircuits）課程編碼：1501ZY039 課程類別：必修學 分：3.5分564412先修課程：通信原理、操作系統(tǒng)、C一、課程性質OSI/RMTCP/IP二、課程目標育人目標了解計算機網絡的發(fā)展歷史及計算機網絡在國內的發(fā)展狀況，讓學生認識到我國10年來網絡通信、互聯網應用在我國飛速發(fā)展的現狀，激勵學生勤奮學習，樹立民族復興的遠大理想情懷與職業(yè)擔當；通過對各層重要協(xié)議的語法、語義和時序的學習，使學生掌握通信協(xié)議的工作原通過學習交換機、路由器等重要網絡設備的工作原理和使用方法，讓學生掌握設知識和能力目標：掌握網絡體系結構各層主要協(xié)議的工作原理、協(xié)議結構；理解網絡體系結構中上下層之間的關系；熟悉對等層通信時所遵循的語法、語義及時序。（1.4）（的概念、原理及影響因素；熟悉計算機網絡主要設備網橋、路由器、網關等的工作原理和使用方法；具備設計、組建計算機網絡及網絡性能分析的能力。（4.1）課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系課程目標畢業(yè)要求指標點課程目標11.4能夠將通信技術、網絡技術等基礎知識用于通信工程中的信號處理、傳輸和組網等工程問題。課程目標24.1基于通信系統(tǒng)的專業(yè)知識和文獻資料，調研和分析復雜工程問題的解決方案，選擇研究線路，設計可行的實驗方案。三、基本要求四、教學內容分章節(jié)說明教學內容，課時安排，融入思政元素，并說明教學重點與難點、主要教學模式（包括授課、自學、實驗）以及對應的知識、能力要求。章節(jié)教學內容學時數思政元素學生任務對應課程目標1概述4計算機網絡在信息時代的作用、計算機網絡的發(fā)展歷史及在我國的應用和發(fā)展、互聯網的基本概念和應用概述、計課堂授課，課后練習課程目標1算機網絡的性能指標、計算機網絡的體系結構和國際標準。在講述計算機網絡發(fā)展歷史及在我國的發(fā)展史，讓學生認識到在網絡應用方面，我國與發(fā)達國家IPV4分配方面的不公平性，激勵學生認真學習，為國家的網絡應用做出貢獻。2物理層4數據通信的基礎知識，交換的基本原理及概念。課堂授課課程目標1/23數據鏈路層10PPP、使用廣播信道的數據在講述數據鏈路層的三個基本問題時，強調通信協(xié)議在設計時的嚴謹性和考慮通信異常情況時的全面性，啟發(fā)學生養(yǎng)成嚴謹的工作作風和務實的工作態(tài)度。課堂授課，課后練習課程目標1/24網絡層12網絡層的基本概念、網際協(xié)議IP、IP地址、子網和超網的概念和原理、因特網控制報文協(xié)議ICMP、路由選擇的概念、路由選擇協(xié)議的工作原理、IPV6的基本知識、IP多播、VPN、NAT的概念和原理。在講述IP地址資源的分配過程中，強調IP地址資源在我國緊缺的問題，并闡述該引起該問題的原因，我國IP與發(fā)達國家的差距，從而激勵學生立志為我國IP課堂授課，課堂討論、課后練習課程目標1/25運輸層8運輸層的基本概念和功能、UDP協(xié)議的報文結構和工作原理、TCP協(xié)議相關的可靠傳輸、流量控制、擁塞控制、運輸連接管理的概念和原理。讓學生在學習相關協(xié)議過程中充分了解通信協(xié)議在設計過程中的嚴謹性和考慮問題的全面性，培養(yǎng)學生在解決問題過程中的大局觀。課堂授課，課堂討論、課后練習4題課程目標1/26應用層6SFPTPSMTPPOP3SNMPDHCP的工作原理和使用方法。讓學生了解各種應用層協(xié)議在解決各種各樣的具體的網絡應用中的作用。激發(fā)學生在網絡應用方面的創(chuàng)新能力。課堂授課，課堂討論、課后練習6題，部分自學課程目標1/2第一章 概述主要內容：1、計算機網絡在信息時代的作用2、因特網概述3、因特網的組成4、計算機網絡在我國的發(fā)展5、計算機網絡的類別6、計算機網絡的性能7、計算機網絡體系結構基本要求：理解具有五層協(xié)議的體系結構以及OSI與TCP/IP的比較方法；掌握ISO/OSI參考模型的層次結構和各層功能、TCP/IP體系結構的各層功能。第二章 物理層主要內容：1、物理層的基本概念2、數據通信的基本知識3、信道復用技術4、同步光纖網SONET和同步數字系列SDH5、交換技術的基本原理與概念基本要求：第三章 數據鏈路主要內容：1、數據鏈路層的基本概念2、PPP協(xié)議3、使用廣播信道的數據鏈路層4、使用廣播信道的以太網5、擴展的以太網6、高速以太網基本要求：PPP的工作原理；了解傳統(tǒng)以太網、局域網的體系結構和高速以太網、無線局域網的基本概念；MAC幀格式、CSMA/CD的工作原理、虛擬局域網的概念；掌握以太網的工作原理、MAC地址的構成，掌握集線器、網橋、二層交換機的工作原理以及在物理層、數據鏈路層擴展局域網的方法。第四章 網絡主要內容1、網際協(xié)議IP2、劃分子網和構造超網3、路由器基礎（構成、體系結構、功能、分類等）4、網絡互連，局域網的布局設計5、因特網路由選擇協(xié)議6、因特網控制報文協(xié)議ICMP，IP多播和因特網組管理協(xié)議IGMP7、虛擬專用網VPN和網絡地址轉換NAT基本要求：了解IP多播和因特網組管理協(xié)議IGMP、因特網控制報文協(xié)議ICMP、無分類編址CIDR、外部網關BGP、虛擬專用網VPN、IPV6的基本概念；理解因特網路由選擇協(xié)議、IP層轉發(fā)分組的流程、路由器的基本工作原理以及NAT的基本原理；掌握路由器的基本功能和作用、局域網設計的基本方法、IP地址的構成以及劃分子網和構造超網的方法。第五章 運輸主要內容1、運輸層協(xié)議概述2、TCP/IP中的運輸層3、用戶數據報協(xié)議UDP4、傳輸控制協(xié)議TCP基本要求：了解運輸層在網絡體系結構中的地位和作用、TCP的重傳機制；TCPUDP的基本知識；TCP報文段的格式、TCP的數據編號與確認機制。第六章 應用主要內容1、域名系統(tǒng)DNS2、文件傳送協(xié)議FTP3、遠程終端協(xié)議TELNET4、電子郵件基本要求：理解應用程序協(xié)議的作用是解決具體網絡應用問題；了解應用層常用協(xié)議的基本原理，如HTTP、SNMP、DHCP、SMTP、POP3等；五、實驗內容與學時分配實驗項目與類型序號實驗項目學時實驗性質支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點演示驗證綜合設計1交換機VLAN的劃分及跨交換機相同VLAN通信4√1/21.4/4.12靜態(tài)路由實驗4√1/21.4/4.13動態(tài)路由協(xié)議實驗4√1/21.4/4.1VLANVLAN實驗目的ARPVLANVLANTRUNKVLAN實驗內容DCS-3526VLAN（相互不能ping通）。將交換機劃分為3個VLAN；VLAN10：E1-8，VLAN20：E9-16，VLAN30：E17-23。驗證同一個VLAN內部可以相互通信，不同的VLAN之間不能相互通信。兩臺DC-356VLN：VLAN10E18VLA20E916、VLAN30E17-23E24trunkVLAN主要實驗儀器及材料1211．實驗目的掌握路由器工作原理。進一步了解點對點PPP協(xié)議的工作原理。了解靜態(tài)路由工作原理。學習路由器靜態(tài)路由的配置。5．實驗內容兩臺路由器、一臺交換機、網線若干。分別給各個路由器命名，配置IP地址，此時，用PING3．主要實驗儀器及材料21111．實驗目的RIPOSPFRIPOSPF5．實驗內容兩臺路由器、1IPRIPOSPFPING3．主要實驗儀器及材料路由器2臺，交換機1臺，配置電纜1條，計算機1臺。六、教學方法課堂教學理論和實際應用緊密結合，計算機網絡發(fā)展迅速，應用廣泛，任課老師在講述重為學生推薦與本課程相關的慕課，在課外觀看部分教學內容的視頻，擴大學生的知識面，分享一流大學的優(yōu)質教學資源。課堂、課后習題和自學針課堂研討隨著教學改革的深入，本課程開始研究型教學的探索，授課過程中采用學生課前自學、課堂討論、教師總結、課后答疑的雙向教學方式。實驗教學12七、考核與評價方式及標準考核標準與成績評定課程考核包括平時成績、實驗、期末考試三個部分。平時成績（百分制），包括課堂討論、實驗、作業(yè)等。平時成績評價標準基本要求評價標準優(yōu)秀（0.9-1）良好（0.7-0.89）合格（0.6-0.69）不合格（0-0.59）掌握計算機網絡相關的概念清晰、協(xié)議概念清晰、協(xié)議原概念清晰、協(xié)議原概念較為清晰、基本概念和原理；理解原理理解正確。理理解正確，掌握理理解基本正確，協(xié)議原理理解基計算機通信網絡體系結能做到舉一反講述過的關鍵協(xié)議基本掌握講述過的本正確。課堂提構中各個層次的功能；三，掌握其他各的原理和功能。課關鍵協(xié)議的原理和熟悉各層重要協(xié)議的功種通信協(xié)議的學堂提問回答較正功能。課堂提問回多；作業(yè)完成質量能、原理及協(xié)議數據結習方法。課堂提確；作業(yè)完成質量良答無原理性錯誤；較差。構。問回答正確；作好。作業(yè)完成質量一般。業(yè)完成質量優(yōu)秀。掌握計算機網絡關鍵設完全掌握計算機計算機網絡關鍵設對計算機網絡關鍵對計算機網絡關備網橋、路由器等的工網絡關鍵設備的備的工作原理和使設備的工作原理和鍵設備的工作原作原理及使用方法。工作原理和使用用方法掌握較好。使用方法基本掌理和使用方法基方法。相關知識相關知識點的課堂握。相關知識點的本掌握。相關知點的課堂提問回提問回答較為正課堂提問回答無原識點的課堂提問答正確，作業(yè)完確，作業(yè)完成質量理性錯誤，作業(yè)完回答有錯漏，作成質量優(yōu)秀，實良好，實驗操作較成質量一般，實驗業(yè)完成質量較驗操作規(guī)范，實為規(guī)范，實驗結果操作基本規(guī)范，實差，實驗操作不驗結果正確。正確。驗結果基本正確。完全規(guī)范，實驗結果有部分錯誤。期末考試（百分制）閉卷，題型包括：填空題、選擇題、綜合題等題型。課程期末考試考核內容與評價標準基本要求評價標準比例（%）優(yōu)秀（0.9-1）（07089）（06069）（0059）目標1掌握計算機網熟練掌握計算機熟練掌握計算掌握計算機網計算機網絡中絡相關的基本網絡中所涉及的機網絡中所涉絡中所涉及的所涉及的基本概念和原理；理基本概念；熟悉及的基本概念；基本概念；對各概念理解不夠；解計算機通信各層的主要協(xié)較為熟悉各層層的主要協(xié)議，對各層的主要網絡體系結構議，如：鏈路層的主要協(xié)議，如：鏈路層的協(xié)議，如：鏈路中各個層次的的CSMA/CD、網如：鏈路層的CSMA/CD、網絡層的CSMA/CD、功能；熟悉各層絡層的IPICMP、CSMA/CD、網絡層的IP、ICMP、網絡層的IP、重要協(xié)議的功運輸層的TCP、IP、ICMP、運輸層的TCP、ICMP、運輸層的能、原理及協(xié)議UDP應用層的運輸層的TCP、UDP應用層的TCP、UDP應用50數據結構。DNS、HTTP、FTP、UDP應用層的DNSHTTPFTP、層的DNSHTTP、DHCP等協(xié)議的基DNSHTTPFTP、DHCP等協(xié)議的FTP、DHCP等協(xié)本概念，工作原DHCP等協(xié)議的基本概念，工作議的基本概念，理及協(xié)議數據結基本概念，工作原理及協(xié)議數工作原理及協(xié)構。原理及協(xié)議數據結構等知識點議數據結構等據結構。掌握一般。知識點掌握較差。目標2掌握計算機網完全掌握計算機掌握計算機網基本掌握計算對計算機網絡絡關鍵設備網網絡關鍵設備的絡關鍵設備的機網絡關鍵設關鍵設備的工橋、路由器等的工作原理和使用工作原理和使備的工作原理作原理和使用工作原理及使方法；熟練掌握用方法；掌握各和使用方法；較方法有所了解；用方法。各種網絡設備組成的局域網、廣種網絡設備組為熟悉各種網絡設備組成的對各種網絡設備組成的局域35域網的關鍵信息域網的關鍵信局域網、廣域網網、廣域網的關進行分析和解釋息進行分析和的關鍵信息進鍵信息進行分的方法，分析和解釋的方法，分行分析和解釋析和解釋的方解釋結果正確。析和解釋結果的方法，分析和法掌握較差，分較為正確。解釋結果有部析和解釋結果分錯誤。錯誤較多。能根據給出的條能根據給出的能根據給出的能根據給出的件和參數，選擇條件和參數，選條件和參數，選條件和參數，選關鍵的網絡設備擇關鍵的網絡擇關鍵的網絡取網絡設備存設計網絡拓撲結設備設計網絡設備設計網絡在不合理，設計15構，設計結果正拓撲結構，設計拓撲結構，設計的網絡拓撲結確且合理。結果較為正確。結果存在部分構不太正確。錯漏。注：該表格中的比例為期末考試試卷成績比例。成績評定為：考試成績*70%+平均平時成績*30%。課程目標達成評價《計算機通信與網絡》課程目標達成評價分析一、課程基本信息課程名稱計算機通信與網絡課程性質專業(yè)課，必修學時學分56/3.5開課學期專業(yè)班級考核方式考試，閉卷任課教師：評價人員：課程組長，命題教師，閱卷教師二、課程目標達成評估課程目標支撐指標點課程目標評價數據源評價依據分值平均分i評價方式1*0.7+1*0.310 10=0.815期末考試：掌握計算機網絡相關的基計算機通信與網T10=501.4絡基本概念、各試題構T1=40術等基礎知識用于通信工程通信網絡體系結構中各個層主要協(xié)議概念成說明和原理（50分）工程問題。據結構。平時作業(yè)和實驗A10=100A1=854.1掌握計算機網絡關鍵設備使用方法(35T20=35T2=252*0.7+2*0.320 20=0.76究線路，設計可行的實驗方及使用方法。利用關鍵設備設T30=153*0.7+2*0.330 20案。