2.本课程的理论授课需要适当使用多媒体教学,必要时辅助以网络教学平台。 制定人:教育技术学教研室 执笔人:冯小燕 审核人:李兆锋 批准人:高国红
13 2.本课程的理论授课需要适当使用多媒体教学,必要时辅助以网络教学平台。 制定人:教育技术学教研室 执笔人:冯小燕 审核人:李兆锋 批准人:高国红
计算机网络课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称:计算机网络 课程英文名称:Computer Networks 课程编码:2115X0334 学时/学分:644 课程类型:学科基础课程 适用专业:教育技术学 先修课程:计算机应用基础 课程简介: 本课程是教有技术学专业的学科基础课。网络教有是教有技术学专业的一个重要方向,该方向 需要学生对计算机网铭有基本的了解和掌握。 本课程主要培养学生对计算机网络基本理论和知识的了解和理解,包括计算机网络的沿革、分 层的网络结构及各层主要协议原理、协议数据单元格式、基本的组网技术和网络管理、维护技能。 通过本课程的学习,使学生对计算机网络的原理和作用有较为全面的了解和掌握,为后续学习从事 计算机网络教育相关工作打下良好的基础。 二、课程目标 (一)课程目标 通过本课程的学习,使学生掌握计算机网络的基础知识,为学生进行网络系统的分析设计和应 用打下理论基础,学生应达到以下几方面的目标: 课程目标1:理解计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。包括计算机网络的历史沿革、 数据交换方式、网络体系结构、协议的要素及各层的基本功能。能够条分缕析计算机网络的体系结 构,培养攀登科技高峰的内生动力。 课程目标2:具备对计算机网络的特性和功能进行描述和分析的能力。能够描述和分析典型的 局域网(各型以太网)、网络层转发/路由及其分组、运输层控制及其报文,能够根据给定条件给出 网络的运行性状及功能描述。熟悉网铬技术的螺旋上升特点,理解高楼大厦不是一天建成的,培养 踏实坚韧的学术品格。 课程目标3:能够根据给定需求进行网络教育系统产品的分析、设计和应用。包括设备的选型 常见教育类应用/服务的配置。正确看待技术性能与工程造价之间的矛盾与统一,理解技术与市场之 间的辩证关系
14 计算机网络课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称:计算机网络 课程英文名称:Computer Networks 课程编码:2115X0334 学时/学分:64/4 课程类型:学科基础课程 适用专业:教育技术学 先修课程:计算机应用基础 课程简介: 本课程是教育技术学专业的学科基础课。网络教育是教育技术学专业的一个重要方向,该方向 需要学生对计算机网络有基本的了解和掌握。 本课程主要培养学生对计算机网络基本理论和知识的了解和理解,包括计算机网络的沿革、分 层的网络结构及各层主要协议原理、协议数据单元格式、基本的组网技术和网络管理、维护技能。 通过本课程的学习,使学生对计算机网络的原理和作用有较为全面的了解和掌握,为后续学习从事 计算机网络教育相关工作打下良好的基础。 二、课程目标 (一)课程目标 通过本课程的学习,使学生掌握计算机网络的基础知识,为学生进行网络系统的分析设计和应 用打下理论基础,学生应达到以下几方面的目标: 课程目标 1:理解计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。包括计算机网络的历史沿革、 数据交换方式、网络体系结构、协议的要素及各层的基本功能。能够条分缕析计算机网络的体系结 构,培养攀登科技高峰的内生动力。 课程目标 2:具备对计算机网络的特性和功能进行描述和分析的能力。能够描述和分析典型的 局域网(各型以太网)、网络层转发/路由及其分组、运输层控制及其报文,能够根据给定条件给出 网络的运行性状及功能描述。熟悉网络技术的螺旋上升特点,理解高楼大厦不是一天建成的,培养 踏实坚韧的学术品格。 课程目标 3:能够根据给定需求进行网络教育系统/产品的分析、设计和应用。包括设备的选型、 常见教育类应用/服务的配置。正确看待技术性能与工程造价之间的矛盾与统一,理解技术与市场之 间的辩证关系
(二)课程目标与毕业要求的关联分析 序号 课程目标 支排的专业毕业要求及指标点 3学科素养 1 课程目标1 3.1扎实掌握信息技术学科基本知识与基本技能,理解教有技术 学科和信息技术学科知识体系及思想与方法。 4.教学能力 4.1掌握信息技术学科核心素养,深入理解信息技术课程标准, 课程目标2 明确特定教学策略与方法对学生特定学科核心素养发展的价值 和意义,掌握运用现代化技术手段进行教学设计、课堂教学实 施、教学评价等技能, 4.教学能力 4-2学会依据课程标准确定教学目标,选择恰当的信息技术教学 课程目标3 方法,为学生创设适合的信息技术学习环境。能够结合本学科 知识与现代教育技术科学地设计课程教学方案,有效实施教学 计划。 三、教学内容及要求 (一)理论教学部分 1,概论(支撞课程目标1) (1)了解计算机网络的发展历史 (2)理解计算机网络的概念及功能,掌握其组成及分类 (3)掌握三种数据交换方式的原理和特点 (4)理解并熟练掌握计算网络的性能指标 (5)理解网络体系结构及协议,理解服务、服务访问点的概念 (6)了解OSI/RM参考模型及各层的基本服务功能。 (7)掌握TCPP参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与主要协议 (8)理解TCPAP与OSI/RM各自成败的原因 (9)了解网络协议标准化工作及相关组织 ※课程思政内容及教学要求:计算机网络需要解决的问题很多,如果没有前人的技术积累,以 及分层的工作方法,难以获得理想的解决方案。通过一步步解析网络各层的功能与原理,培养学生 养成良好的科学素养与积极面对技术难题的学术态度,明白只要肯不断钻研、讲究科学方法,就 定能翻越看似极为困难的科学技术难题。 2.物理层(支撑课程目标1、2) (1)了解通信基础知识、、编码和调制方式
15 (二)课程目标与毕业要求的关联分析 序号 课程目标 支撑的专业毕业要求及指标点 1 课程目标 1 3 学科素养 3.1 扎实掌握信息技术学科基本知识与基本技能,理解教育技术 学科和信息技术学科知识体系及思想与方法。 2 课程目标 2 4.教学能力 4.1 掌握信息技术学科核心素养,深入理解信息技术课程标准, 明确特定教学策略与方法对学生特定学科核心素养发展的价值 和意义,掌握运用现代化技术手段进行教学设计、课堂教学实 施、教学评价等技能。 3 课程目标 3 4.教学能力 4-2 学会依据课程标准确定教学目标,选择恰当的信息技术教学 方法,为学生创设适合的信息技术学习环境。能够结合本学科 知识与现代教育技术科学地设计课程教学方案,有效实施教学 计划。 三、教学内容及要求 (一)理论教学部分 1.概论(支撑课程目标 1) (1)了解计算机网络的发展历史 (2)理解计算机网络的概念及功能,掌握其组成及分类 (3)掌握三种数据交换方式的原理和特点 (4)理解并熟练掌握计算网络的性能指标 (5)理解网络体系结构及协议,理解服务、服务访问点的概念。 (6)了解 OSI/RM 参考模型及各层的基本服务功能。 (7)掌握 TCP/IP 参考模型的层次划分、各层的基本服务功能与主要协议 (8)理解 TCP/IP 与 OSI/RM 各自成败的原因 (9)了解网络协议标准化工作及相关组织 ※课程思政内容及教学要求:计算机网络需要解决的问题很多,如果没有前人的技术积累,以 及分层的工作方法,难以获得理想的解决方案。通过一步步解析网络各层的功能与原理,培养学生 养成良好的科学素养与积极面对技术难题的学术态度,明白只要肯不断钻研、讲究科学方法,就一 定能翻越看似极为困难的科学技术难题。 2.物理层(支撑课程目标 1、2) (1)了解通信基础知识、、编码和调制方式
(2)了解数字传输系统及各种传输介质的特点 (3)理解物理层接口特性和物理层中继设备 (4)了解各种信道复用技术:FDM、TDM、STDM、WDM、CDMA (5)了解各种宽带接入技术及其特点 ※课程思政内容及敏学要求:物理层是计算机网络的最低层,其规程、技术距通信技术较近, 所涉及的机械、电气标准也更接近传统的电子通信。标准的确定,不全出于技术原因,成为行业通 行标准,意味者在该行业有了较大的话语权。以我国在3G4G/5G通信领域的发展超越为切入点, 激发学生力争创新强国、献身高科技的志向。 3.数据链路层(支排课程目标2、3) (1)深刻理解数据链路层的三个基本问题:封装成帧、透明传输和差错检验 (2)理解数据链路层两种信道的特点 (3)理解PPP协议的工作原理 (4)掌握CSMA/CD协议的工作原理 (5)掌握交换式以太网的工作原理 (6)了解扩展的以太网(物理层扩展、百兆以太网、千兆以太网) (7)了解VLAN的工作原理 ※课程思政内容及教学要求:双绞线不是带宽最高的铜质传输媒体,以太网也不是性能最优的 共享信道局域树(简单介绍令牌网),但双纹线以太网却最终胜出。商业产品讲究够用、性价比, 而不是极致性能。引导学生讨论其中的技术、市场、商业利益诸因,促使学生理解性能最优的不 定是最有竞争力的。培养学生综合评估工程成本与性能、可扩展等诸因素的关系平衡。 4.网络层(支排课程目标2、3) (1)理解数据报服务和虚电路服务的概念及其特点。 (2)掌握P协议的特点与基本内容。 (3)熟练掌握Pv4的编址类型、掌握子网掩码划分子网 (4)掌握无分类编址(CIDR)划分P网 (5)掌握ARP协议的工作原理 (6)了解ICMP的功能 (5)熟练掌握Pv4分组格式,掌握各字段的含义,掌握分组的分片 (6)理解内部网关协议的三个基本问题 (7)掌握RP协议和OSPF协议的工作原理 (8)掌握OSPF协议的报文类型及运行各阶段的特点 (9)理解BGP协议的原理及其具体实现 (10)理解PV6特点和地址空间,并了解PV4向PV6过渡方法 (11)了解移动P的概念和通信过程
16 (2)了解数字传输系统及各种传输介质的特点 (3)理解物理层接口特性和物理层中继设备 (4)了解各种信道复用技术:FDM、TDM、STDM、WDM、CDMA (5)了解各种宽带接入技术及其特点 ※课程思政内容及教学要求:物理层是计算机网络的最低层,其规程、技术距通信技术较近, 所涉及的机械、电气标准也更接近传统的电子通信。标准的确定,不全出于技术原因,成为行业通 行标准,意味着在该行业有了较大的话语权。以我国在 3G/4G/5G 通信领域的发展超越为切入点, 激发学生力争创新强国、献身高科技的志向。 3.数据链路层(支撑课程目标 2、3) (1)深刻理解数据链路层的三个基本问题:封装成帧、透明传输和差错检验。 (2)理解数据链路层两种信道的特点 (3)理解 PPP 协议的工作原理 (4)掌握 CSMA/CD 协议的工作原理 (5)掌握交换式以太网的工作原理 (6)了解扩展的以太网(物理层扩展、百兆以太网、千兆以太网) (7)了解 VLAN 的工作原理 ※课程思政内容及教学要求:双绞线不是带宽最高的铜质传输媒体,以太网也不是性能最优的 共享信道局域网(简单介绍令牌网),但双绞线以太网却最终胜出。商业产品讲究够用、性价比, 而不是极致性能。引导学生讨论其中的技术、市场、商业利益诸因,促使学生理解性能最优的不一 定是最有竞争力的。培养学生综合评估工程成本与性能、可扩展等诸因素的关系平衡。 4.网络层(支撑课程目标 2、3) (1)理解数据报服务和虚电路服务的概念及其特点。 (2)掌握 IP 协议的特点与基本内容。 (3)熟练掌握 IPv4 的编址类型、掌握子网掩码划分子网 (4)掌握无分类编址(CIDR)划分 IP 网 (5)掌握 ARP 协议的工作原理 (6)了解 ICMP 的功能 (5)熟练掌握 IPv4 分组格式,掌握各字段的含义,掌握分组的分片 (6)理解内部网关协议的三个基本问题 (7)掌握 RIP 协议和 OSPF 协议的工作原理 (8)掌握 OSPF 协议的报文类型及运行各阶段的特点 (9)理解 BGP 协议的原理及其具体实现 (10)理解 IPV6 特点和地址空间,并了解 IPV4 向 IPV6 过渡方法 (11)了解移动 IP 的概念和通信过程
※课程思政内容及教学要求:从“棱镜门”、反华势力封堵华为5G等现实,培养学生认识到网络 与通信安全自主权对国家安全与发展的重要作用。引导学生在学习专业知识的同时,关注家国大事, 做到家事国事天下事,事事关心”。 5.运输层(支撑课程目标1、2) (1)掌握无连接服务与面向连接服务的异同 (3)掌握UDP协议的特点及其报文格式 (4)掌握TCP报文段首部格式 (5)掌握可靠传输工作原理及ARQ协议。 (6)熟练掌握使用滑窗实现TCP的可靠传输及流量控制 (7)掌握拥塞控制原理 (8)掌握TCP协议发起连接的三报文握手及断开连接的四报文握手机制 (9)理解网络应用的资源与性能之间的关系 ※课程思政内容及教学要求:通过分组演示传字并重组成句、仿真抓包验证,验证TCP报文格 式、TCP连接的建立与断开。使学生体会到TCP协议的复杂机制,明白九层之台,起于累土” 6.应用层(支撑课程目标1、2) (1)理解DNS系统的基本工作原理 (2)理解FTP协议的工作原理,重点掌握控制连接与数据连接 (3)深刻理解WWW服务和HTTP协议、HTTPS协议的基本工作原理 (4)理解电子邮件的基本工作原理 (S)理解DHCP的工作原理 ※课程思政内容及教学要求:通过学习DNS的功能,及根域名服务器的全球分布,体会美国的 全球科技优势对其全球支配权的支撑作用。激发学生奋发图强,力争高科技主动权的忧志意识。 (二)实验教学部分 实验一网络参认知(支撑课程目标1) (1)认识网络设备 (2)观摩网络运行 (3)注意体会网络设备造价与性能的关系 ※课程思政内容及教学要求:通过观摩网络设备,激发对计算机网络知识的兴趣,强化学习的 积极性和主动性。 实验二R-45接口水晶头双绞线的制作(支排课程目标1、2) (1)理解直通线和交叉线的工作原理 (2)掌握RJ-45接口水晶头的制作 实验三交换机的配置(支撑课程目标2、3) (1)掌握搭建交换式以太网(仿真)
17 ※课程思政内容及教学要求:从“棱镜门”、反华势力封堵华为 5G 等现实,培养学生认识到网络 与通信安全自主权对国家安全与发展的重要作用。引导学生在学习专业知识的同时,关注家国大事, 做到“家事国事天下事,事事关心”。 5.运输层(支撑课程目标 1、2) (1)掌握无连接服务与面向连接服务的异同 (3)掌握 UDP 协议的特点及其报文格式 (4)掌握 TCP 报文段首部格式 (5)掌握可靠传输工作原理及 ARQ 协议。 (6)熟练掌握使用滑窗实现 TCP 的可靠传输及流量控制 (7)掌握拥塞控制原理 (8)掌握 TCP 协议发起连接的三报文握手及断开连接的四报文握手机制 (9)理解网络应用的资源与性能之间的关系 ※课程思政内容及教学要求:通过分组演示传字并重组成句、仿真抓包验证,验证 TCP 报文格 式、TCP 连接的建立与断开。使学生体会到 TCP 协议的复杂机制,明白“九层之台,起于累土”。 6.应用层(支撑课程目标 1、2) (1)理解 DNS 系统的基本工作原理 (2)理解 FTP 协议的工作原理,重点掌握控制连接与数据连接 (3)深刻理解 WWW 服务和 HTTP 协议、HTTPS 协议的基本工作原理 (4)理解电子邮件的基本工作原理 (5)理解 DHCP 的工作原理 ※课程思政内容及教学要求:通过学习 DNS 的功能,及根域名服务器的全球分布,体会美国的 全球科技优势对其全球支配权的支撑作用。激发学生奋发图强,力争高科技主动权的忧患意识。 (二)实验教学部分 实验一 网络参观认知(支撑课程目标 1) (1)认识网络设备 (2)观摩网络运行 (3)注意体会网络设备造价与性能的关系 ※课程思政内容及教学要求:通过观摩网络设备,激发对计算机网络知识的兴趣,强化学习的 积极性和主动性。 实验二 RJ-45 接口水晶头双绞线的制作(支撑课程目标 1、2) (1)理解直通线和交叉线的工作原理 (2)掌握 RJ-45 接口水晶头的制作 实验三 交换机的配置(支撑课程目标 2、3) (1)掌握搭建交换式以太网(仿真)