《计算机网络原理》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：计算机网络原理 Principles of Computer Network 课程代码：06E4118B 课程类别：专业核心课 适用专业：计算机科学与技术 课程学时：48学时 课程学分：3 修读学期：第4学期 先修课程：计算机导论、数字电子技术 二、课程目标 《计算机网络原理》是计算机科学与技术专业本科生的一门专业核心课程，是一门 集计算机技术与通信技术、软件与硬件、理论与实践为一体的课程。通过本课程的教学， 使学生掌握计算机网络基本知识体系与基本工作原理，了解计算机网络主流技术，能够 应用网络的基本原理进行组网，并能够分析和定位常见的网络问题，具备一定的计算机 网络技术的实践与应用能力。 《计算机网络原理》主要包括四个课程目标。 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 1、掌握计算机网络的基本原理，可以从层次的角度理描述计算机网络的体系结构 及功能，掌握代表性协议的相关知识，并且能应用于复杂网络系统的规划与设计、系统 集成、管理维护以及安全保障等。【支撑毕业要求指标点 1.3】 2、能够基于计算机网络的基本原理，并结合实际，设计解决网络工程问题的多种 方案。【支撑毕业要求指标点 2.3、2.4】 3、在网络工程的设计过程中能够综合考虑实际应用中的社会、健康、安全、法律、 文化以及环境等因素。【支撑毕业要求指标点 3.4】 4、能够基于计算机网络的基本原理，通过文献调研或相关方法，对具体网络工程
问题进行分析和建模，进而设计出合理的研究方案。【支撑毕业要求指标点 4.1】 （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 1.工程知识 【1.3】 掌握计算机知识和数学建模的方法，应用于计算机工程问 题的推演和分析。 课程目标 2 2.问题分析 【2.3】 能够利用计算机科学及相关的技术文献，分析和选择计算 机复杂工程问题的多种解决方案，并且可以寻求可替代和备用方 案。 【2.4】 能够理解和应用计算机科学及专门应用领域的技术文献， 针对复杂计算机工程问题中的硬件系统进行分析和分解，获得有效 的结论。 课程目标 3 3．设计/开发解决 方案 【3.4】 能够综合考虑实际应用中的社会、健康、安全、法律、文 化以及环境等因素，给出合理的设计方案和设计结果。 课程目标 4 4.科学研究 【4.1】 能够基于计算机科学技术及相关学科的科学原理，通过文 献研究或相关方法，调研和分析复杂计算机工程问题的解决方案。 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章计算机网络概述 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学 课程目标 1 课程目标 3 4 第二章物理层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 4 第三章数据链路层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 6 第四章网络层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学、案例教学 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 20 第五章王运输层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 8 第六章应用层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 6 合计 48 学时 （二）具体内容
第一章 计算机网络概述（4 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 知识目标：使学生对计算机网络的基本概念以及计算机网络的参考模型有一定的认 识和理解；能够区分三种不同的体系结构；掌握分层次的体系结构每一层的功能。 能力目标：培养学生分析、解决网络问题的能力。 素养目标：培养学生树立正确的价值观，正确的使用网络以及网络安全法的素养。 思政目标：培养学生的网络安全意识、激发学生的创新意识；培养学生主动思考和 鉴别力，提高批判性思维能力；培养学生的规则意识和协作意识。 2、教学要求： 理解开设此课程的背景，了解课程的性质与特点，能够描述课程的基本内容与组织， 了解课程的教学要求，掌握计算机网络的定义，能够复述计算机网络的分类，了解计算 机网络的形成与发展，掌握计算机网络的组成与结构，掌握计算机网络的拓扑构型，掌 握网络体系结构的基本概念，掌握 ISO/OSI 参考模型，掌握 TCP/IP 参考模型，能够区 分 ISO/OSI 模型与 TCP/IP 模型，了解网络标准组织与管理机构。 【教学重点与难点】 1、教学重点： 分组交换，计算机网络的性能指标，协议、层次、接口、服务的基本概念，TCP/IP 参考模型的层次划分、各层的基本功能及主要协议。 2、教学难点： 分层次的计算机体系结构、服务与协议、服务访问点。 【学习内容】 1.1 计算机网络在信息时代的作用 1.2 互联网概述 1.3 互联网的组成 1.4 计算机网络在我国的发展 1.5 计算机网络的类别 1.6 计算机网络的性能
1.7 计算机网络体系结构 【思政融入点】 在讲解网络体系结构时，因为网络体系结构的制订蕴含着求同存异的思想内涵。儒 家经典《礼记·乐记》中出现：“乐者为同，礼者为异。同则相亲，异则相敬，乐胜则 流，礼胜则离。”求同存异思想不论在解决身边小事还是国家大事时，如果能够尊重并 理解别人的不同，寻找共同共通之处，就可以实现共赢。 在讲解协议的组成时，协议的本质蕴含规则意识和追求卓越的思想。在讲解互联网 的发展时，激发学生的爱国情怀和创新意识，互联网虽然起源于美国，但是近年来我国 的互联网技术也得到了迅速发展。全球现在共有 226 个 IXP，分布很不平衡，欧州和美 洲的交换点较为密集，而亚州的交换点较少，激励学生科技强国，只有技术领先才能抢 占先机，所以要不断的提高学生的创新意识。同时以华为在 5G 方面的领先优势来激励 学生钻研技术，不断创新，为国争光的爱国主义情怀。 第二章 物理层（4 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 知识目标：使学生掌握物理层的功能、传输技术、物理层协议与标准以及传输介质， 并对物理层设备的使用有一定的了解。 能力目标：能够根据奈氏规则，得出信道的极限速率，解决实际问题；根据物理层 的特点，进行物理层规划及设备选型的能力。 素养目标：培养学生的工程实践能力和科学探索精神。 思政目标：激发学生的创新意识，以及探索未知的科学精神。 2、教学要求： 描述数据通信基础相关的基本概念，掌握传输介质的特点和主要使用场景，掌握基 带传输技术，掌握频带传输技术，能够使用极限传输速率公式，进行信道参数的指标分 析与计算。能够区分不同的多路复用技术，理解物理层协议与标准，掌握物理层设备的 主要特点。 【教学重点与难点】 1、教学重点：
频带传输的基本概念，多路复用的分类与特点，数据交换技术，常见的物理层接口 标准，同步数字体系 SDH 的基本概念。 2、教学难点： 常见的物理层接口标准，信道的极限容量。 【学习内容】 2.1 物理层的基本概念 2.2 数据通信的基础知识 2.3 物理层下面的传输媒体 2.4 信道复用技术 2.5 数字传输系统 2.6 宽带接入技术 【思政融入点】 本章主要讲述数据通信基础，传输介质，基带传输技术，频带传输技术，多路复用 技术，物理层协议与标准，物理层设备与组件等内容。在进行宽带接入技术时，可以让 学生搜集宽带接入技术的发展历程，以及各种技术优缺点，各个性能指标的分析与汇总， 这些都伴随着技术的发展和进步，一方面培养学生的团结协作能力，一方面让学生体会 技术的创新发展给人们生活带来的便利，激发学生的创新意识。 第三章 数据链路层（6 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 知识目标：通过本章的学习，使学生掌握数据链路层的功能、主要协议、以及所使 用的设备，同时掌握以太网的相关技术，为后序的学习打下坚实的基础。 能力目标：根据数据链路层的特点，进行以太网的选型和规划的能力。培养学生查 阅、分析文献资料的能力。 素养目标：培养学生的工程实践能力，培养学生耐心细致的工作态度。 思政目标：培养学生严谨的治学态度，培养学生遵守相关的网络安全法，培养学生 的辩证思维能力。 2、教学要求：