计算机网络与通信教学大纲.doc

计算机网络与通信课程教学大纲课程编号：07021146课程名称：计算机网络与通信英文名称：Computer Network and Communication课程类型: 必修课课程性质：专业课总 学 时：48 讲课学时：40 实验（实践）学时：8学分：3.0适用对象: 计算机及与相关专业本科生（高年级）先修课程：计算机应用基础、程序设计基础、操作系统一、 编写说明（一） 制定大纲的依据计算机网络是实现硬件、软件和数据资源共享的重要手段，是四个计算机发展方向之一。计算机网络课程主要介绍计算机连网的基本概念和有关技术，使学生具备网络操作、网络应用程序开发以及进行简单网络设计的能力。为了更好地培养适应时代需要的人才，促进计算机专业教学水平上一个新台阶，特根据国家教育委员会颁布的计算机软件专业教学基本要求，制定了计算机网络与通信课程教学大纲。（二）课程简介本课程主要介绍各种计算机网络相关知识，包括计算机网络的基本概念、基本原理和相关的新概念、名词及术语；介绍网络的设计理论、设计思路和方法技巧；介绍主流的计算机网络协议；介绍网络的发展趋势以及它的应用前景。通过本课程的学习，使学生掌握计算机网络的基本概念、基本理论以及操作技能，注重培养学生适应计算机网络日新月异的发展的能力，并能运用基本理论解决实际操作中遇到的问题。通过实例学习使学生深入理解计算机网络的常用协议和解决网络问题的方法，使其能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、初步设计和解答与网络应用相关的问题。（三）课程的地位与作用计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平，并是其现代化程度和综合国力的重要标志。在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中，计算机网络扮演了越来越重要的角色。（四）课程性质、目的和任务本课程是计算机科学与技术专业必修的专业课。本课程的目的和任务是使学生对计算机网络有较为深入的了解，掌握计算机网络的基本概念和原理。主要任务是通过学习能够使学生在已有计算机知识的基础上，对网络技术有一个较全面、系统的了解，提高学生的网络基本知识和基本理论、网络应用和实际操作的能力。特别是通过学生课后的实践，提高学生对计算机网络的认识，网络的安装调试、维护和应用技能。（五）与其他课程的联系1在学习本课程之前，学生必须先学习完以下课程：计算机应用基础 程序设计基础（C、VB等）操作系统2在本课程学习结束后，可把移动计算作为后续课程。（六）对先修课的要求 计算机应用基础：通过这门课可以使学生对计算机有个整体认识。 程序设计基础（C、VB等）：具有一定的编程思想，可以通过这些编程语言实现一些关于计算机网络方面的小实例。 操作系统：使学生对常用的操作系统有一定的了解，对计算机网络中相关的概念和术语有更深的理解。二、大纲内容第1章 计算机网络与因特网（一）教学目的和任务通过介绍计算机网络和因特网的一些基本概念和基本理论，初步建立起计算机网络的概念体系。（二）教学基本要求1了解因特网的基本概念； 2掌握因特网中的一些重要术语：网络边缘部分、网络核心部分、接入网络等；3了解网络中各种物理介质的特性及其一些技术参数；4熟悉网络延迟产生的原因以及各种延迟的特性；5重点掌握协议的概念以及因特网的五层协议模型；（三）教学重点和难点 教学重点：协议，面向连接服务与无连接服务，线路交换、分组交换和消息交换，虚电路与数据报网络，接入网络，计算机网络的协议分层体系结构； 教学难点：线路交换、分组交换和消息交换，虚电路与数据报网络，计算机网络的协议分层体系结构；（四）教学建议与说明本章主要讲述计算机网络的概貌，建议多上网了解一些计算机网络的基础知识，这样入门更快，为后面的深入学习打好基础。（五）教学内容 1什么是因特网； 2什么是协议； 3网络边缘部分； 4网络核心部分； 5接入网络和物理介质； 6分组交换网络中的延迟和丢失； 7协议层及其服务模型；第2章 应用层（一）教学目的和任务熟悉和掌握几种比较常用和流行的因特网应用层协议，了解它们的基本内容，掌握它们之间的主要区别。（二）教学基本要求1掌握应用层协议的原理； 2熟悉HTTP协议的基本内容；3熟悉FTP协议的基本内容；4熟悉因特网中电子邮件所使用的各种协议的工作原理；5熟悉DNS的基本内容和工作原理；6掌握HTTP、FTP、SMTP和DNS之间的主要区别；（三）教学重点和难点 教学重点：非持久连接与持久连接，FTP协议，电子邮件系统工作机制，SMTP协议，DNS协议； 教学难点：非持久连接与持久连接，FTP协议，DNS协议；（四）教学建议与说明根据所学的因特网应用，建议动手实践，让学生自己去深刻体会应用层协议的工作原理；（五）教学内容 1应用层协议的原理； 2Web：HTTP； 3文件传送：FTP； 4因特网中的电子邮件； 5DNS因特网的目录服务；第3章 传输层（一）教学目的和任务熟悉并掌握传输层的服务规范以及其中的UDP、TCP协议的基本内容与主要区别；（二）教学基本要求1掌握传输层和网络层之间的关系； 2熟悉应用程序的多路复用和多路分解；3熟悉UDP协议的基本内容；4熟悉TCP协议的基本内容； 5掌握UDP、TCP协议之间的主要区别；（三）教学重点和难点 教学重点：传输层和网络层之间的关系，多路复用和多路分解，确认号和顺序号，TCP的可靠数据传输，TCP的流量控制，TCP的连接管理 教学难点：UDP的校验和，TCP的可靠数据传输，TCP的流量控制，TCP的连接管理；（四）教学建议与说明根据所学的传输层知识，建议动手编程实践一下UDP和TCP的基本原理，让学生自己去体会其中的深刻含义；（五）教学内容 1传输层服务和规范； 2应用程序的多路复用和多路分解； 3无连接传输：UDP； 4面向连接的传输：TCP；第4章 网络层和路由（一）教学目的和任务熟悉网络层的服务模型，掌握因特网中的IP协议和路由选择算法；（二）教学基本要求1掌握网络层的功能和服务模型； 2熟悉路由选择的基本原理和常用路由选择算法的内容；3熟悉分层次的路由方式；4掌握因特网中IP协议的基本内容；（三）教学重点和难点 教学重点：网络层基本功能，链路状态算法，IPv4地址格式，IPv4地址分配，数据报传输中的寻址和路由选择，IP分片和重组； 教学难点：链路状态算法，IPv4地址分配，数据报传输中的寻址和路由选择，IP分片和重组；（四）教学建议与说明根据所学的网络层知识和路由选择算法，建议动手编程实践一下常用的路由选择算法，让学生自己去体会其中的深刻含义；（五）教学内容 1引言和网络服务模型； 2路由选择原理； 3层次路由选择； 4因特网协议； 5. IPv6；第5章 数据链路层和局域网（一）教学目的和任务熟悉并掌握数据链路层的服务原理以及多路访问协议和局域网的基本内容。（二）教学基本要求1掌握数据链路层所提供的服务； 2熟悉各种多路访问协议的基本内容；3掌握各种多路访问协议之间的区别；4掌握局域网地址和ARP协议的基本原理；（三）教学重点和难点 教学重点：链路层提供的服务，信道划分协议，分隙ALOHA协议，纯ALOHA协议， CSMA协议，局域网地址，ARP协议 教学难点：分隙ALOHA协议，纯ALOHA协议，CSMA协议；（四）教学建议与说明本章有些内容比较难以理解，适当地采用类比、图例、动画的方法对抽象、枯燥的术语加以诠释，这样效果会好一些。（五）教学内容 1数据链路层：引言、服务； 2多路访问协议和局域网； 3局域网地址和ARP；三、实验（实践）环节及要求本课程实验是计算机网络与通信课程教学中不可缺少的环节，在课程中精心设置了一批验证性、设计性和综合性的实验项目。通过实验，使学生加深对理论课教学内容的理解，逐步掌握程序设计的基本知识和技巧。同时，通过实验课程的教学，加强学生分析问题、解决问题的能力和创新能力，培养他们实事求是、严肃认真的科学态度和严谨的工作作风，从而提高自身的价值和社会竞争力。本课程安排8学时的上机实验，实验安排如下：实验一 (4学时)1 实验名称：网络通信2 实验目的：(1) 熟悉和掌握网络编程的基本方法和步骤；(2) 进一步理解Client/Server交互模式；(3) 加深对于网络协议概念的理解以及协议的设计和实现方法；(4) 实现基于Socket网络通信的客户端程序；3 实验内容：使用任意网络编程语言（JAVA、C、VB、Delphi等）编写网络选课模拟程序，它由Client和Server两部分组成，Client和Server之间的通信基于TCP协议。实验二 (4学时)1 实验名称：路由选择算法2 实验目的：(1) 了解静态路由选择算法的意义和分类；(2) 理解Dijkstra算法的基本原理；(3) 能够通过C语言（或其它编程语言）实现该算法；3 实验内容：利用编程语言实现Dijkstra算法，要求网络节点为六个，网络拓扑和链路长度任意选定，在屏幕上打印出网络拓扑说明图示，由节点1执行算法的过程图示和由节点1开始的最小代价路径。四、习题、课程讨论及要求本课程是以理论为主的课程，但课堂讨论也很重要，通过课堂讨论来强化学生对基本方法的理解、培养和提高学生解决问题的能力。 五、教学方法与手段本门课程采用课堂讲授与网络实验教学相结合，并辅之以课堂讨论。用于基本概念和理论、分析工具和方法及应用的课堂讲授占总学时83%的时间，网络实验操作占总学时的17%。倡导学生利用课余时间进行上网调查研究与分析或进行实地调研，并写出调查分析报告。本课程同时还安排了四次实验课，使学生掌握计算机网络使用的基本技能。六、各教学环节学时分配序号章节内容学时分配合计讲课习题课讨论课实验（上机）其他1第1章计算机网络与因特网882第2章应用层64103第3章传输层664第4章网络层和路由84125第5章数据链路层与局域网886复习227考试22合计3628248七、教学形式与考核方式（一） 教学形式板书和多媒体相结合，结合实例讲解和课上演示，同时辅助于上