《计算机网络》课程教学大纲

一、课程简介
网络技术是信息时代最为核心的技术之一。是构建教育信息化环境、推进信息技术教育应用的基础技术和基本手段，是教育技术领域最基础、使用最为广泛的技术之一。本课程的主要内容是以OSI（开放系统互联）模型为理论体系，以TCP/IP体系为应用体系的关于计算机网络的基本概念、原理和方法。探讨包括物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层在内的TCP/IP体系结构各层次的主要功能、原理、协议和设备。其目的是通过本课程的学习使教育技术系的学生能了解计算机网络的基本工作原理、计算机网络的分层结构、主要的网络协议、主要的网络互连设备、主要的网络服务配置以及近年来网络技术的最新发展，为他们应用局域网、Internet网络构建教育信息化环境，推进计算机网络在教育教学及相关领域的应用，解决教学和生活中所面临的实际问题奠定基础。
二、课程的性质、目的和任务
《计算机网络》是教育技术学专业必修的学科基础课程。通过本课程的学习，希望学生全面了解计算机网络的基础知识；熟悉常用的网络通信协议及网络体系结构；了解常见的网络互联设备；初步掌握常见的网络互联设备的配置方法；能独立组建较为简单的局域网；掌握常用的网络服务的构建与配置；具备初步的网络管理及维护能力。
三、课程教学的基本要求
（一） 引入网络技术发展的最新成果，拓展教学内容，保证教学内容的实时性和前沿性；
（二） 规范课程实验、实训，完善课程实验及实训的考核体系，加大实验成绩在课程评价中比重，突出网络知识的实际应用及学生动手能力培养；
（三） 使学生了解计算机网络的基本概念及基础知识；理解计算机网络的工作原理、熟悉计算机网络的两种主要体系结构OSI和TCP/IP体系结构；
（四） 掌握物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层等主要层次的功能及协议；
（五） 掌握常见网络互联设备的功能及特点，初步掌握路由器、交换机等网络互连设备的配置；
（六） 掌握VLAN、TRUNK的原理与配置，熟悉IP子网规划；
（七） 掌握DNS、WEB、FTP、DHCP等常见网络服务的原理、配置与应用；
（八） 了解无线网络、网络安全及网络管理的相关知识。
四、教学手段与方法
结合《计算机网络》课程教学内容间逻辑性强及教育技术学专业在该门课程的教学中强调实践性、应用性特点和要求，以知识体系的总体把握为导向，以问题解决和思维训练为重点，采用以“逻辑问题教学法”为主要授课方法，通过精心的教学设计，将计算机网络课程的内容体系蕴涵于与生活实际紧密联系的、系列化的、前后关联的问题体系中，以解决问题的思维来领会与学习网络知识，以网络知识间的逻辑关系来理解与构建计算机网络知识体系。同时，采用真实（真实实验环境）与虚拟（思科网络模拟软件）相结合、线下（课堂讲授，真实实验）与线上（BB平台、课程博客）相结合、讲授与自主学习（观看BB平台的视频和辅导资料）相结合的教学方式，尽可能扩展学生的学习时空，充分利用网络手段和数字化学习资源优化教学。
五、考核方式与成绩评定
（一）考核方式
采用闭卷考试。试题的基本要求是根据本大纲规定的内容来确定考试范围和考核要求，考试命题覆盖到各章，并适当突出重点内容。同时，由于《计算机网络》的实践性及应用性特征，考试着重考察知识的理解、分析和应用。试题类型有单选题、填空题、分析题和应用题等类型。其中客观题站40%左右，是针对基本知识点的考察，难度较小。分析题和应用题等综合性题目占60%左右，着重考察学生对相关知识的分析和应用能力具有一定难度。
（二）成绩评定
总评成绩由闭卷考试成绩、实验成绩和平时成绩共同组成。实验成绩占总评成绩的40%，考试成绩占60%，同时，视学生平时表现情况在期末总评中酌情扣分。
六、课程的教学内容、重点和难点
第一章 概述
一、计算机网络在信息时代中的作用
二、因特网概述
（一）网络的网络
（二）因特网发展的三个阶段
（三）因特网的标准化工作
三、因特网的组成
（一）因特网的边缘部分
（二）因特网的核心部分
四、计算机网络在我国的发展
五、 计算机网络的类别
（一）计算机网络的定义
（二）几种不同类别的网络
六、计算机网络的性能
（一）计算机网络的性能指标
（二）计算机网络的非性能特征
七、 计算机网络体系结构
（一）计算机网络体系结构的形成
（二）协议与划分层次
（三）具有五层协议的体系结构
（四）实体、协议、服务和服务访问点
（五）TCP/IP的体系结构
重点：计算机网络的基本概念与性能指标、计算机网络体系结构、电路交换、报文交换、分组交换
难点：计算机网络体系结构、电路交换、报文交换、分组交换
第二章 物理层
一、物理层的基本概念
二、 数据通信的基础知识
（一）数据通信系统的模型
（二）有关信道的几个基本概念
三、物理层下面的传输媒体
（一）导引型传输媒体
（二）非导引型传输媒体
四、信道复用技术
（一）频分复用、时分复用和统计时分复用
五、宽带接入技术
（一）ADSL技术
（二）光纤同轴混合网（HFC网）
（三）FTTx技术
重点：物理层的功能、信道复用技术、引导性传输媒体
难点：信道复用技术
第三章 数据链路层
一、 使用点对点信道的数据链路层
（一）数据链路和帧
（二）三个基本问题
二、 点对点协议PPP
（一）PPP协议的特点
三、 使用广播信道的数据链路层
（一）局域网的数据链路层
（二）CSMA/CD协议
四、使用广播信道的以太网
（一）使用集线器的星形拓扑
（二）以太网的MAC层
五、扩展的以太网
（一）在物理层扩展以太网
（二）在数据链路层扩展以太网
重点：数据链路层的功能、CSMA/CD协议、MAC地址、交换机的工作原理、VLAN的功能及配置
难点：交换机的功能及原理，VLAN的功能、原理及配置
第四章 网络层
一、网络层提供的两种服务
二、 网际协议IP
（一）虚拟互连网络
（二）分类的IP地址
（三）IP地址与硬件地址
（四）地址解析协议ARP
（五）IP层转发分组的流程
三、 因特网的路由选择协议
（一）有关路由选择协议的几个基本概念
（二）内部网关协议RIP
（三）路由器的构成）
四、网络地址转换NAT
重点：网络层的功能、IP地址与硬件地址的关系、网络层数据分组的转发过程、路由器的功能、原理及配置
难点：路由协议、路由器的配置
第五章 运输层
一、 运输层协议概述
（一）进程之间的通信
（二）运输层的两个主要协议
（三）运输层的端口
二、用户数据报协议UDP
（一）UDP概述
三、 传输控制协议TCP概述
（一）TCP最主要的特点
（二）TCP的连接
四、 可靠传输的工作原理
（一）停止等待协议
五、TCP的运输连接管理
（一）TCP的连接建立
（二）TCP的连接释放
重点：运输层的功能、TCP及UDP协议的特点、可靠传输原理
难点：TCP协议的连接与释放
第六章 应用层
一、域名系统DNS
（一）域名系统概述
（二）因特网的域名结构
（三）域名服务器
二、文件传送协议
（一）FTP概述
（二）FTP的基本工作原理
三、 万维网WWW
（一）万维网概述
（二）统一资源定位符URL
（三）超文本传送协议HTTP
（四）万维网的文档
四、 动态主机配置协议DHCP
五 简单网络管理协议SNMP
重点：DNS的功能与配置、WWW服务的功能与配置、FTP服务的功能与配置、DHCP服务的功能与配置
难点：DNS的功能与配置、DHCP服务的功能与配置
七、课程各教学环节要求
（一）课堂讲授
以教师讲授为主，以问题为导向，理论联系实际，综合应用多种媒体手段，充分调动学生的自主性，系统讲解计算机网络的概念、原理、应用、配置与操作。使学生建立系统完整的知识架构。
（二）实验环节
以计算机网络的重要原理、关键设备、常见的应用及服务为依据设置实验内容。以综合性、设计性实验为主，强化学生对网络的应用意识及动手能力。对课程实验提出严格要求，提供完善的实验指导，规范实验评价体系，实验后须按时、保质提交实验报告。加大实验考核力度，提高实验成绩在课程总评中所占的比例
八、学时分配
教学内容 各教学环节学时分配 作业
题量 备注
章节 主要内容 讲授 实验 讨论 习题 课外 其它 小计
第一章 概述
一、计算机网络在信息时代中的作用
二、因特网概述
三、因特网的组成
四、计算机网络在我国
的发展
五、计算机网络的类
别
六、计算机网络的性能
七、计算机网络体系
结构 4 4
第二章物理层 一、物理层的基本概念
二、数据通信的基础知识
三、物理层下面的传输
媒体
四、信道复用技术
五、宽带接入技术 2 2 4
第三章 数据链路层 一、使用点对点信道的数据链路层
二、点对点协议PPP
三、使用广播信道的数据链路层
四、使用广播信道的以太网
五、扩展的以太网 4 4 8
第四章 网络层 一、网络层提供的两种服务
二、网际协议IP
三、因特网的路由选择协议
四、网络地址转换NAT 5 4 9
第五章 运输层 一、 运输层协议概述
二、用户数据报协议UDP
三、传输控制协议TCP概述
四、可靠传输的工作原理
五、TCP的运输连接管理 2 2
第六章 应用层 一、域名系统DNS
二、文件传送协议
三、万维网WWW
四、动态主机配置协议DHCP
五、简单网络管理协议SNMP 3 2 5
合计 20 12 32
九、课程与其它课程的联系
在学习《计算机网络》之前学生应具备基本的计算机软、硬件知识。宜在学习了《计算机文化基础》等相关课程后开设。
十、先修课程
《计算机文化基础》
十一、教材与教学参考书
（一）教材
谢希仁．计算机网络．ISBN：9787121201677.北京：电子工业出版社，2013.6，第六版.
（二）教学参考书
[1] 马时来. 计算机网络实用技术教程.ISBN：9787302146179.北京：清华大学出版社, 2010.6，第二版.
[2] 吴怡. 计算机网络配置、管理与应用.ISBN：9787040256369.北京：高等教育出版社, 2009.1,第二版.
[3]（美）载伊，（美）麦克唐纳，（美）鲁菲 著，思科系统公司　译. 思科网络技术学院教程CCNA Exploration：网络基础知识.ISBN：9787115190628.北京：人民邮电出版社,2009.1,第一版.
[4]（美）格拉齐亚尼（Graziani，R.），（美）约翰逊（Jihnson，A.）著，思科系统公司 译
. 思科网络技术学院教程CCNA Exploration：路由协议和概念. ISBN：9787115190642. 北京：人民邮电出版社, 2009.1,第一版.
5 Andrew S.Tanenbaum 著，潘爱民 译.计算机网络（中文版）.ISBN：7302089779. 北京：清华大学出版社，2010.8,第四版.