計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)大綱?一、課程基本信息1.課程名稱：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2.課程代碼：[具體代碼]3.課程類型：專業(yè)基礎(chǔ)課4.適用專業(yè)：[相關(guān)專業(yè)名稱]5.學(xué)分/學(xué)時(shí)：[X]學(xué)分，[16X]學(xué)時(shí)（理論教學(xué)[12X]學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)[4X]學(xué)時(shí)）6.課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、原理和技術(shù)，具備組建小型網(wǎng)絡(luò)、配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、管理網(wǎng)絡(luò)資源以及分析和解決網(wǎng)絡(luò)常見問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和從事網(wǎng)絡(luò)相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述（2學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展歷程。掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、組成與分類。理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2.教學(xué)內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和組成：硬件組成（服務(wù)器、客戶機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）、軟件組成（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、通信協(xié)議等）。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類：按分布范圍（廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)）、按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（總線型、星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀型）等分類方式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能：數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布式處理、提高可靠性等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用場景。3.教學(xué)方法講授法、演示法、討論法4.教學(xué)資源多媒體課件、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程的視頻資料（二）數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)掌握數(shù)據(jù)通信的基本概念和術(shù)語。理解數(shù)據(jù)編碼與調(diào)制技術(shù)。了解數(shù)據(jù)交換技術(shù)。2.教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)通信的基本概念：數(shù)據(jù)、信號(hào)、碼元、帶寬、速率等。數(shù)據(jù)編碼技術(shù)：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼（不歸零碼、曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼等）、模擬數(shù)據(jù)的編碼（脈沖編碼調(diào)制PCM等）。數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)：幅度調(diào)制AM、頻率調(diào)制FM、相位調(diào)制PM等基本調(diào)制方式，以及正交幅度調(diào)制QAM等高級(jí)調(diào)制方式。數(shù)據(jù)交換技術(shù)：電路交換、報(bào)文交換、分組交換的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場景。3.教學(xué)方法講授法、案例分析法、實(shí)驗(yàn)演示法4.教學(xué)資源多媒體課件、數(shù)據(jù)通信原理實(shí)驗(yàn)演示視頻（三）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念和分層思想。掌握OSI參考模型和TCP/IP參考模型的層次結(jié)構(gòu)、各層功能及協(xié)議。2.教學(xué)內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念：分層的必要性、協(xié)議、接口、服務(wù)等。OSI參考模型：七層結(jié)構(gòu)（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層），各層的主要功能、數(shù)據(jù)封裝與解封過程。TCP/IP參考模型：四層結(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層、應(yīng)用層），與OSI參考模型的對(duì)比，各層包含的主要協(xié)議（如IP、TCP、UDP等）。3.教學(xué)方法講授法、對(duì)比分析法、圖表講解法4.教學(xué)資源多媒體課件、OSI與TCP/IP模型對(duì)比圖（四）物理層（4學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)掌握物理層的功能和特性。了解傳輸介質(zhì)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。熟悉物理層設(shè)備（中繼器、集線器）的工作原理。2.教學(xué)內(nèi)容物理層的功能：實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸，包括機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和規(guī)程特性。傳輸介質(zhì)：有線傳輸介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜、光纖）的結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo)及適用場景；無線傳輸介質(zhì)（無線電波、微波、紅外線、激光）的傳播特性和應(yīng)用領(lǐng)域。物理層設(shè)備：中繼器的工作原理、作用及局限性；集線器的工作原理、分類及應(yīng)用。3.教學(xué)方法講授法、實(shí)物演示法、實(shí)驗(yàn)法4.教學(xué)資源多媒體課件、雙絞線、同軸電纜、光纖等實(shí)物，中繼器、集線器設(shè)備（五）數(shù)據(jù)鏈路層（6學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)理解數(shù)據(jù)鏈路層的功能和數(shù)據(jù)封裝過程。掌握MAC地址的概念和作用。熟悉數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議（PPP、CSMA/CD、MAC協(xié)議）。了解數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備（網(wǎng)橋、交換機(jī)）的工作原理。2.教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)鏈路層的功能：鏈路管理、幀定界、流量控制、差錯(cuò)控制、透明傳輸?shù)取?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（幀）的結(jié)構(gòu)和封裝過程。MAC地址：概念、格式、作用及唯一性。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：PPP協(xié)議的組成、工作過程；CSMA/CD協(xié)議的工作原理、沖突檢測與避免機(jī)制；MAC協(xié)議（如以太網(wǎng)MAC協(xié)議）的工作原理。數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備：網(wǎng)橋的工作原理、分類及應(yīng)用；交換機(jī)的工作原理、交換方式（直通式、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式、碎片隔離式）及端口配置。3.教學(xué)方法講授法、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作4.教學(xué)資源多媒體課件、交換機(jī)設(shè)備、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)軟件（六）網(wǎng)絡(luò)層（6學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)掌握網(wǎng)絡(luò)層的功能和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（IP數(shù)據(jù)報(bào)）的結(jié)構(gòu)。理解IP地址的概念、分類及子網(wǎng)劃分方法。熟悉路由選擇算法和路由協(xié)議（RIP、OSPF）。了解網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備（路由器）的工作原理。2.教學(xué)內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)層的功能：網(wǎng)絡(luò)互連、路由選擇、擁塞控制等。IP數(shù)據(jù)報(bào)的結(jié)構(gòu)：首部字段（版本、首部長度、區(qū)分服務(wù)、總長度、標(biāo)識(shí)、標(biāo)志、片偏移、生存時(shí)間、協(xié)議、首部檢驗(yàn)和、源IP地址、目的IP地址等）。IP地址：概念、分類（A、B、C、D、E類）、子網(wǎng)掩碼的作用及計(jì)算方法。子網(wǎng)劃分：子網(wǎng)劃分的原理、方法及應(yīng)用。路由選擇算法：靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由的概念及特點(diǎn)，距離向量路由算法（RIP）和鏈路狀態(tài)路由算法（OSPF）的工作原理、算法特點(diǎn)及收斂過程。路由器：工作原理、組成結(jié)構(gòu)（硬件組成和軟件組成）、路由表的建立與更新、路由器配置命令。3.教學(xué)方法講授法、案例教學(xué)、模擬實(shí)驗(yàn)4.教學(xué)資源多媒體課件、路由器設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)軟件（七）傳輸層（4學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)掌握傳輸層的功能和端口號(hào)的作用。理解TCP和UDP協(xié)議的特點(diǎn)、工作過程及應(yīng)用場景。2.教學(xué)內(nèi)容傳輸層的功能：提供端到端的可靠傳輸或不可靠傳輸服務(wù)，復(fù)用和分用功能，差錯(cuò)控制、流量控制等。端口號(hào)：概念、作用及分類（熟知端口、注冊(cè)端口、動(dòng)態(tài)端口）。TCP協(xié)議：特點(diǎn)（面向連接、可靠傳輸、字節(jié)流服務(wù)）、TCP連接的建立與釋放過程（三次握手、四次揮手）、TCP的滑動(dòng)窗口機(jī)制、擁塞控制機(jī)制。UDP協(xié)議：特點(diǎn)（無連接、不可靠傳輸、數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)）、UDP數(shù)據(jù)報(bào)的結(jié)構(gòu)。TCP和UDP協(xié)議的應(yīng)用場景對(duì)比。3.教學(xué)方法講授法、動(dòng)畫演示法、對(duì)比分析法4.教學(xué)資源多媒體課件、TCP和UDP協(xié)議工作過程動(dòng)畫演示視頻（八）應(yīng)用層（4學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)了解應(yīng)用層的常見協(xié)議（HTTP、FTP、SMTP、POP3等）。理解應(yīng)用層協(xié)議的工作原理和應(yīng)用場景。2.教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用層的功能：為用戶提供應(yīng)用程序接口，支持各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。HTTP協(xié)議：超文本傳輸協(xié)議的工作原理、報(bào)文格式、狀態(tài)碼含義及應(yīng)用場景。FTP協(xié)議：文件傳輸協(xié)議的工作原理、兩種工作模式（主動(dòng)模式和被動(dòng)模式）、FTP命令及應(yīng)用場景。SMTP協(xié)議：簡單郵件傳輸協(xié)議的工作原理、郵件發(fā)送過程。POP3協(xié)議：郵局協(xié)議的工作原理、郵件接收過程。其他常見應(yīng)用層協(xié)議：DNS（域名系統(tǒng)）、TELNET（遠(yuǎn)程登錄協(xié)議）等的工作原理和應(yīng)用場景。3.教學(xué)方法講授法、案例教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用演示4.教學(xué)資源多媒體課件、常見網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的演示視頻（九）網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）1.教學(xué)目標(biāo)了解網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念和威脅。掌握網(wǎng)絡(luò)安全的主要技術(shù)（加密技術(shù)、防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)等）。2.教學(xué)內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念：網(wǎng)絡(luò)安全的定義、目標(biāo)、重要性。網(wǎng)絡(luò)安全威脅：常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊類型（如黑客攻擊、病毒攻擊、木馬攻擊等）、網(wǎng)絡(luò)安全漏洞。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密技術(shù)的原理、應(yīng)用；防火墻技術(shù)的分類（包過濾防火墻、狀態(tài)檢測防火墻等）、工作原理及配置方法；入侵檢測技術(shù)的概念、分類（基于特征檢測和基于異常檢測）及工作流程。網(wǎng)絡(luò)安全防范措施：數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、訪問控制、安全審計(jì)等。3.教學(xué)方法講授法、案例分析、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示4.教學(xué)資源多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示軟件三、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備的認(rèn)識(shí)。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滠浖罱ê唵蔚木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如星型、總線型拓?fù)洹ＵJ(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、集線器、路由器等）的外觀和接口。3.實(shí)驗(yàn)要求正確搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，記錄設(shè)備連接方式。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，描述實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。（二）數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫鈹?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的工作原理，掌握相關(guān)協(xié)議的配置和測試方法。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容配置和測試PPP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的鏈路連通。搭建以太網(wǎng)環(huán)境，分析CSMA/CD協(xié)議的工作過程。進(jìn)行交換機(jī)的基本配置，包括端口設(shè)置、VLAN劃分等。3.實(shí)驗(yàn)要求按照實(shí)驗(yàn)步驟正確配置協(xié)議和設(shè)備。使用抓包工具分析協(xié)議運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)幀。提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包含實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果分析和總結(jié)。（三）網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議實(shí)驗(yàn)（6學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆站W(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的配置和應(yīng)用，熟悉路由選擇算法和路由器的使用。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)之間的通信。配置靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由（RIP或OSPF），觀察路由表的變化。使用路由器進(jìn)行簡單的網(wǎng)絡(luò)互連實(shí)驗(yàn)，設(shè)置訪問控制列表。3.實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)確配置網(wǎng)絡(luò)層參數(shù)和路由協(xié)議。記錄路由表信息和網(wǎng)絡(luò)連通性測試結(jié)果。分析路由選擇算法的收斂過程和訪問控制列表的作用。（四）傳輸層協(xié)議實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫鈧鬏攲訁f(xié)議的特點(diǎn)和工作過程，掌握相關(guān)協(xié)議的應(yīng)用。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用Socket編程實(shí)現(xiàn)TCP客戶端和服務(wù)器之間的通信，觀察TCP連接的建立與釋放過程。編寫UDP程序，實(shí)現(xiàn)簡單的數(shù)據(jù)傳輸，分析UDP協(xié)議的特點(diǎn)。3.實(shí)驗(yàn)要求正確編寫TCP和UDP程序，確保通信功能正常。分析程序運(yùn)行過程中傳輸層協(xié)議的行為。提交實(shí)驗(yàn)代碼和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（五）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜こＲ娋W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議的使用，了解網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)原理。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容搭建Web服務(wù)器和客戶端環(huán)境，使用瀏覽器訪問網(wǎng)頁，分析HTTP協(xié)議的交互過程。配置FTP服務(wù)器和客戶端，進(jìn)行文件上傳和下載操作，了解FTP協(xié)議的工作流程。使用郵件客戶端軟件發(fā)送和接收郵件，分析SMTP和POP3協(xié)議的工作過程。3.實(shí)驗(yàn)要求正確配置網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器和客戶端。記錄網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用操作過程和相關(guān)協(xié)議的交互信息。總結(jié)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的使用方法和協(xié)議特點(diǎn)。四、課程考核1.考核方式本課程采用過程性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，其中過程性考核占總成績的[40%]，終結(jié)性考核占總成績的[60%]。2.過程性考核平時(shí)作業(yè)（[20%]）：包括課后習(xí)題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、案例分析等，考查學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。課堂表現(xiàn)（[10%]）：包括出勤情況、課堂參與度、回答問題情況等，考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性。實(shí)驗(yàn)成績（[10%]）：根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的正確性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量等綜合評(píng)定，考查學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和分析問題解決問題的能力。3.終結(jié)性考核采用期末考試的形式，題型包括選擇題、填空題、簡答題、綜合應(yīng)用題等，全面考查學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解、掌握和綜合應(yīng)用能力。五、教材及參考資料1.教材