《计算机网络(原理)》教学大纲.doc

《计算机网络(原理)》教学大纲
一、课程概述
《计算机网络》课程是当今计算机科学领域最重要的分支学科之一，它是研究计算机连结成网络的基本原理和方法手段，使计算机能够互联成网，进而实现计算机之间的软硬件资源共享、计算机之间信息的互通、实现数据的分布式存储和任务分布式处理。在这基础上实现各种计算机网络应用，研究如何利用现有计算机网络协议实现各种新的应用，并为新的网络应用开发出新理论和新协议，对网络协议及网络性能进行改进和提高。当今是信息网络化时代，因此这门学科其重要性是毋用置疑的。《计算机网络》课程是计算机科学与技术和计算机应用专业的核心主干课程，它与《计算机组成原理》、《操作系统》、《计算机导论》、《编程基础》紧密关联，且比《计算机组成原理》和《操作系统》高一层次，与这两门科同等重要。因为计算机网络是建立在计算机硬件的体系结构和软件的操作系统之上，所以必须以《计算机组成原理》和《操作系统》作为前导课程。又因为《计算机网络》学科的内容随计算机网络技术的飞速发展而有非常大的变化，出现了很多新的内容和新的分枝课程，分枝出计算机网络的其它课程，如《局域网技术》、《广域网技术》、《Internet与Intranet》、《网页制作和网站组建》、《网络应用编程》、《多媒体网络技术》、《网络安全技术》、《网络信息安全》、《网络工程》、《网络系统集成与管理》等。这些课程有些是内容相对陈旧，有些有内容上的重复，总体上计算机网络课程和内容可分为五部分：（1）《计算机网络原理》或《计算机网络》，主要内容是计算机网络分层的体系结构，ISO的七层模型，计算机网络中的基本概念，计算机网络功能实现的原理，TCP/IP协议，应用层的协议及实现原理，网络安全的基本常识等。（2）《网络系统集成与管理》、《网络的组建》或《网络工程》：主要内容是网络工程，网络系统的规划、设计与实现，网络设备（交换机、路由器、服务器等）的安装与配置，网络的布线，网络操作系统选定与服务的安装与配置，网络安全配置等。（3）《网站的建设、管理与维护》：主要内容如何建立企业的信息服务，如何提供WWW、FTP、EMAIL、VOD和数据库等网络服务，并对这些服务进行设置与管理，制作WEB网页与发布，以及制作WEB网页的技术和方法（ASP、JSP、PHP、各种网页制作工具的软件）。（4）《网络编程》：主要内容是使用SOCKET技术进行编程，实现各种网络功能，或使用JAVA进行编写网络程序。（5）《网络安全》、《网络信息安全》或《网络信息安全技术》：主要内容是网络信息安全的重要性，网络技术存在的缺陷，提高网络安全的各种技术、方法和手段。
所以本课程定位于计算机网络理论，为学习计算机网络的其它内容打基础。本课程又称《计算机网络原理》。这门学科的重点是让学生理解和掌握将计算机连结成网络的基本原理及联网技术中的各种方法和手段。理解和掌握这些内容对学生以后的发展是极为很重要的。本课程标准适用范围是：计算机科学与技术专业、软件、网络、通信工程和信息管理专业。
二、课程目标
1．知道《计算机网络》这门学科的性质、重要性和该学科与计算机科学中的其它学科的关系，知道这门课在整个计算机网络技术中的地位，知道这门学科的研究范围、研究所用的方法和手段，知道计算机网络安全的相关概念和计算机网络安全的重要性，知道计算机网络各种接入技术，知道计算机网络的各种应用，知道信息保护方法和手段及网络攻击的手段和方法，知道学科进展及未来方向。
1． 理解这门学科的基本概念、基本原理、基本方法，重点理解网络的分层原理和分层策略。理解网络体系中各层的功能及实现这些功能所用的原理、方法、手段和策略。
2． 初步掌握数据通信的基本原理、计算机网络中ISO/OSI的七层模型和TCP/IP的四层模型，初步掌握各层的基本功能和实现方法。初步掌握模型中的基本网络协议和网络应用层中的常用协议，初步掌握计算机网络接入技术，初步掌握计算机网络安全知识，学会运用一些知识去理解现代计算机网络，使用计算机网络必须要做的安全防范措施以及计算机网络实现和现代网络应用的关系。
3． 培养出学生发现计算机网络中问题和解决问题的能力。使学生对计算机网络有一个全面而深入的认识。
4． 养成学生以计算机网络原理为基础的对现代计算机网络及其应用进行理解和分析的意识，并为日后学习有关计算机网络的其它学科、开发计算机网络应用和研究计算机网络打下坚实的基础。
三、课程内容与教学要求
这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下：
知道———是指对这门学科中知识点的认知。
理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略、方法、手段及技术的说明和解释，能提示所涉及到网络功能的实现过程、特征、采用实现方法的原因以及实现的效果和缺点、所用实现方法和手段与计算机网络其它要素之间的相互关系。
掌握———是指运用已理解的计算机网络基本概念、原理、说明解释计算机网络中事件和现象，实现计算机网络中同类功能。
学会———是指能运用所掌握的计算机网络的知识，独立地完成某些网络功能的实现和计算机网络应用功能的实现。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“*”号的内容可作为自学，教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。

教学内容及教学要求表
教学内容
教学要求
知道
理解
掌握
学会
1 计算机网络概论
1.1 计算机网络发展与演变过程
1.2 计算机网络对当今社会的影响
1.3 计算机网络的定义、分类和特点
1.4 计算机网络的功能和应用
1.5 计算机网络课程包含的内容
√
√
√

√

√

2 计算机网络的体系结构
2.1 计算机网络的体系结构是一个分层的结构
2.2 计算机网络的协议、接口与服务
协议、接口、及服务的基本概念，它们的关系，
数据接口单元、协议数据单元、服务数据单元。
2.3 ISO/OSI的七层参考模型及各层的功能
2.4 TCP/IP的四个概念层

√

√
√
√

√
√

3 物理层与数据通信基础
3.1 数据通信的理论基础
3.2 输介质和连接方式
3.3 信道、编码、调制及同步
3.4 差错检测与差错控制
3.5 数据通信模型及数据交换方式
3.6 物理层协议实例

√
√

√
√

√

√

4 数据链路层
4.1 数据链路层的功能及设计问题
4.2 基本数据链路协议
4.3 滑动窗口协议
4.4 数据链路层协议实例

√

√
√

√

5 介质访问层与局域网
5.1 介质访问子层和逻辑链路控制子层
5.2 介质访问控制技术
5.3 局域网和IEEE 802标准
5.4 高速局域网技术

√
√

√
√

6 网络层
6.1 网络层的主要功能和设计问题
6.2 路径选择算法
6.3 拥塞控制
6.4 网络互联
6.5 因特网上的网络层及IP协议

√

√
√
√
√

7 传输层
7.1 传输层的基本功能及设计问题
7.2 传输协议要素
7.3 因特网上的传输协议TCP协议

√
√
√

8 会话 、表示层和应用层
8.1 会话层与表示层
8.2 应用层的概述
8.3 域名系统DNS
8.4 电子邮件系统
8.5 文件传输协议FTP和简单文件传输协议TFTP
8.6 远程终端登录协议Telnet
8.7 万维网(www)

√
√

√

√

√

√
√

√
9 网络信息安全
9.1 网络安全概念
9.2 网络安全的基本措施
9.3 黑客及远程攻击手段
9.4 病毒
9.5 防火墙及包过滤技术
9.6 代理服务
9.7 加密
9.8 数字签名与认证

√
√

√
√
√
√

√

√

10 网络管理
10.1 网络管理基本概念
10.2 网络管理协议
10.3 网络管理技术的发展

√
√
√

四、课程实施
（一）课时安排与教学建议
《计算机网络》课是“计算机科学与技术”和“计算机应用”两个专业的核心主干课，属必修类课。正常情况下，每周安排3-4课时，共60课时。函授生视具体情况而定，一般不少于28课时。本课程属于理论型的课程所以以讲授为主。
具体课时安排如下：
主要内容
课时建议
教与学的方法建议
按60
课时计
按28
课时计
1介绍计算机网络概论内容
4
1
向学生介绍计算机网络的形成和发展过程，计算机网络对社会的影响。将计算机网络这门学科的总体内容告诉学生。
2 计算机网络的体系结构
4
2
向学生讲解计算机网络体系的分层结构，分层的原则，及各层的主要能 。
3 物理层与数据通信基础
8
4
向学生讲解计算机网络中完成通信的物理基础，讲解数据通信的有关基本概念和所用的技术。
4数据链路层
4
1
讲授数据链路层的功能设计及实现，讲解与数据链路层相关的概念的技术。
5介质访问层与局域网
6
3
讲解介质访问技术和相关的概念，重点讲解CSMA/CD介质访问技术，介绍各种局域技术及局域网标准体系IEEE802，介绍各种新的局域网。
6网络层
8
5
讲解网络层的功能 和设计问题，讲解 各种寻径方法、拥塞的成因的控制方法，因特网的网络层协议（IP协议）。
7传输层
4
3
讲解传输层的功能设计的实现问题，解释传输层的相关概念，介绍因特网上的传输协议（TCP和UDP）协议。
8会话 、表示层和应用层
12
5
讲授会话层、表示层、应用层的功能，介绍应用层中的常用协议。
9网络信息安全
6
3
解释网络安全中的基本概念，讨论如何全面解决网络安全问题，介绍网络中病毒特征、危害及病毒的防范，介绍网络安全的各种技术。
10网络管理
2
1
介绍网络管理的原理方法和策略。
总复习
2
2

（二）教学组织形式与教学方法要求
1． 以分班讲授教学为主要教学形式，班级可以是小班也可以是大班。有条件的话可采用多媒体课室进行演示，或加上两个安装网络的实验。
2． 因为本课程基本上是纯理论课，比较抽象，要充分注意讲授过程中的条理性和表述方法，多用实例，使学生对抽象的概念容易理解。所用的实例应为学生熟识的。讲授过程中应抓住本课程的核心内容进行组织，使学生能有效地掌握课程核心内容。
3． 授课的进度要根据学生掌握程度和效果进行适当调整，及时了解学生的掌握情况。
4． 要充分调动和利用学生对学习计算机网络的积极性和学生的主观能动性，激发学生的学习热情，要求学生多思考，多阅读参考书，多做习题。
5． 教学实施以课程标准规定的教学目标为依据，对于计算机网络理论和技术的快速发展，必要时可对教学标准的内容作适当的调整。只有这样才能确保课程的内容不陈旧和不落后于形势。
五、教材选用
《计算机网络》的相关教材非常多，因出版的时间不同内容上会有很大的差异，各高校在同一段时间出版的教材，由于侧重点不同，内容也会有较大的不同，所以选用教材应以教学标准为依据，选用一本作为基本的课本，另选用一至两本作为参考书，下面是推荐的教材和参考书目：
《计算机网络原理》 张基温 高等教育出版社
《计算机网络原理与设计》 李成忠 高等教育出版社
《计算机网络》[美]James F.Kurose Keith W.Ross 陈鸣 译 人民邮电出版社
《计算机网络》 肖德宝 华中理工大学出版社
《计算机网络》 熊桂喜 译 清华大学出版社 第三版
《计算机网络实用教程》 骆耀祖 机械工业出版社
也可以根据本课程的教学标准和计算机网络技术的最新情况自行编写。
六、课程评价
1．本门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。
2．考试时间：120分钟。
3．考试方式、分制与分数解释
采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60分为及格，满分为100分。
有可能的话，把形成性评价与终结性评价结合起来。
函授和其它非正规教学形式的班可以采用开卷和闭卷结合的方式进行，如开卷部分50分，闭卷部分50分。
4．题型比例
单选题10%；填空题25%；判断题10%；名词解释20%；计算题10%；论述题25%。（注：题型的比例不是固定的，可作适当的调整，单选题10%-30％；填空题20％-25%；判断题4％-10%；名词解释8％-20%；计算题4％-10%；论述题25%-40％）
5．样题与目标定位示例
A．单选题：（着重考查学生对知识的识别程度）
例：IP地址由（ ）组成。
a四个十进制数 b四位十进制数 c四个字节的二进制数 d四位二进制数
B．填空题：（着重考查学生对知识的理解程度）
例：路径选择算法有 和 两大类。
C．判断说明题：（着重考查学生对知识的理解程度）
例：TCP/IP协议就是由TCP和IP两条具体的协议组成。（ ）
D．名词解释：（着重考查学生对知识的理解与掌握程度）
例：信道带宽
协议
E．计算题：（着重考查学生对知识的掌握与学会程度）
例：已知一种以太网，使用CSMA/CD介质访问技术，并知信号在同轴线上传的速度为1/10光速，不考虑现有标准，规定该以太网的最长距离为1500m，帧长度为2500位，问这以太网可以使用的数据传输速率上限是多少兆位/s？

F．论述题 ：（着重考查学生对知识的理解、掌握与学会程度）
例：简述动态路径选择算法的基本过程。

制定该课程标准小组成员：
审核者：