《計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)大綱

1、計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)大綱課程名稱：計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程代碼：ELEA1042英文名稱：Computer Communication and Network課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)選修課程學(xué)分/學(xué)時(shí)：2學(xué)分/36學(xué)時(shí)開(kāi)課學(xué)期：第7學(xué)期適用專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化先修課程：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、軟件技術(shù)基礎(chǔ)后續(xù)課程：無(wú)一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（在人才培養(yǎng)中的地位與性質(zhì)及主要內(nèi)容，指明學(xué)生需掌握知識(shí)與能力及其應(yīng)達(dá)到的水平）課程性質(zhì)：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)已深入到社會(huì)生活的各個(gè)層面，成為信息社會(huì)關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，通信產(chǎn)業(yè)已成長(zhǎng)為國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，深刻地影響和改變?nèi)藗兊纳罘绞?。?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一種文化、素質(zhì)教育的重要組成部分。理解

2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的基本概念，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，已經(jīng)成為很多非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的迫切要求。計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程。教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生在已有的計(jì)算機(jī)知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從整體上有一個(gè)全面而系統(tǒng)的了解，對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要種類(lèi)和常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有較清晰的概念，學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作和日常管理和維護(hù)的最基本方法，初步掌握以TCP/IP協(xié)議族為主的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)，初步培養(yǎng)在TCP/IP協(xié)議工程和局域網(wǎng)LAN上的實(shí)際工作能力，并且了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展。并且，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高實(shí)際應(yīng)用和操作能力，為畢業(yè)后從事本專(zhuān)業(yè)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)的

3、生產(chǎn)實(shí)踐、科研開(kāi)發(fā)和其它工作打下良好的基礎(chǔ)。本課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下：理解數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)的基本原理和有關(guān)的概念，掌握TCP/IP五層參考模型，包括：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，了解相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、硬件設(shè)備及工作原理；理解網(wǎng)絡(luò)安全是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最關(guān)鍵技術(shù)，了解網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全的概念、主要方法和實(shí)現(xiàn)機(jī)制；理解網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的概念，了解區(qū)分服務(wù)和綜合服務(wù)的原理，掌握基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量算法思路。教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系：畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系說(shuō)明畢業(yè)要求3：設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3-4 了解工程問(wèn)題對(duì)社會(huì)、安全、法律等的影響，能夠從系統(tǒng)的角度權(quán)衡復(fù)雜電氣和自動(dòng)化問(wèn)題涉及的相關(guān)因素

4、，并通過(guò)測(cè)試或?qū)嶒?yàn)分析其有效性教學(xué)目標(biāo)2網(wǎng)絡(luò)安全是一個(gè)關(guān)系國(guó)家安全和主權(quán)、社會(huì)的穩(wěn)定、民族文化的繼承和發(fā)揚(yáng)的重要問(wèn)題。其重要性，正隨著全球信息化步伐的加快而變到越來(lái)越重要。“家門(mén)就是國(guó)門(mén)”，安全問(wèn)題刻不容緩。教學(xué)目標(biāo)3隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣化，往往不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、準(zhǔn)時(shí)性和帶寬寬度等，從而影響人們的日常工作和生活，嚴(yán)重的，甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的崩潰。畢業(yè)要求6：工程與社會(huì)6-1 了解電氣工程和自動(dòng)化領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)教學(xué)目標(biāo)1掌握數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)交換、多路復(fù)用和差錯(cuò)控制等數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)和方法，初步掌握以TCP/IP協(xié)議族為主的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)，掌握TCP/I

5、P網(wǎng)絡(luò)參考模型。二、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（含課程教學(xué)、自學(xué)、作業(yè)、討論等內(nèi)容和要求，指明重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容。重點(diǎn)內(nèi)容：；難點(diǎn)內(nèi)容：）緒論（2學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)基本概念網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型及其特征計(jì)算機(jī)通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)目標(biāo)及要求：理解計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的定義、組成、分類(lèi)等基本概念；了解計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的定義，網(wǎng)絡(luò)層次的功能與劃分，層間接口的實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容了解課程的主要教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法和主要參考資料。物理層（3學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）物理層的基本概念信道的極限容量傳輸媒體無(wú)線傳輸模擬傳輸與數(shù)字傳輸目標(biāo)及要求：了解物理層協(xié)議及基本任務(wù)；掌握信道的基

6、本概念和基本原理、信道上的最高碼元傳輸速率和信道的極限信息傳輸速率；了解雙絞線、同軸電纜、光纖等傳輸媒體；理解無(wú)線傳輸?shù)幕靖拍罴爸R(shí)；理解模擬傳輸系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字傳輸系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)鏈路層（2學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念停止等待協(xié)議ARQ協(xié)議Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層目標(biāo)及要求：了解數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能和概念；掌握停止等待協(xié)議的內(nèi)容及其算法和定量分析；掌握連續(xù)ARQ協(xié)議的工作原理、滑動(dòng)窗口的概念及信道利用率與最佳幀長(zhǎng)的關(guān)系，了解選擇重傳ARQ協(xié)議；了解Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議SLIP和PPP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層與網(wǎng)絡(luò)互連（4學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）互聯(lián)網(wǎng)的概念I(lǐng)nte

7、rnet的網(wǎng)際協(xié)議IPInternet的路由選擇協(xié)議Internet組管理協(xié)議IGMP無(wú)類(lèi)型域間路由選擇協(xié)議CIDR下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv6目標(biāo)及要求：了解互聯(lián)網(wǎng)的概念及中繼系統(tǒng)；熟悉IP協(xié)議、IP地址及其轉(zhuǎn)換、IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式、Internet控制報(bào)文協(xié)議等；了解內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP；理解用于多播的Internet組管理協(xié)議IGMP；掌握子網(wǎng)掩碼和IP地址分配；了解Ipv6的基本內(nèi)容包括基本首部格式、地址空間等問(wèn)題。自學(xué)拓展：查閱參考文獻(xiàn)，討論Ipv6的使用意義。傳輸層（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）運(yùn)輸協(xié)議概述TCP/IP體系中的運(yùn)輸層用戶數(shù)據(jù)協(xié)議UDP傳輸控制協(xié)議目標(biāo)及要求

8、：了解運(yùn)輸層協(xié)議的基本概念，掌握端口的概念；熟悉用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP和傳輸控制協(xié)議TCP的概念；了解用戶數(shù)據(jù)報(bào)UDP的格式；掌握傳輸控制協(xié)議TCP的流量控制、重發(fā)機(jī)制，了解報(bào)文格式、運(yùn)輸連接管理及TCP的有限狀態(tài)機(jī)。自學(xué)拓展：查閱參考文獻(xiàn)，了解TCP協(xié)議在不同應(yīng)用場(chǎng)合下的改進(jìn)版本。應(yīng)用層（3學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)1）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式網(wǎng)絡(luò)基本服務(wù)萬(wàn)維網(wǎng)與HTTP目標(biāo)及要求：了解網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的分類(lèi)和發(fā)展過(guò)程理解DNS域名系統(tǒng)；掌握HTTP的工作原理。網(wǎng)絡(luò)安全（6學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題概述密鑰密碼體制報(bào)文鑒別鏈路加密與端到端加密Internet的安全體系結(jié)構(gòu)防火墻目標(biāo)及要求：了解網(wǎng)絡(luò)安全的基

9、本問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)安全的內(nèi)容、一般的數(shù)據(jù)加密模型；熟悉替代密碼、置換密碼、數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES以及國(guó)際數(shù)據(jù)加密算法IDEA，了解公開(kāi)密鑰密碼體制的特點(diǎn)、RSA公開(kāi)密鑰密碼體制、數(shù)字簽名；理解報(bào)文鑒別的意義、報(bào)文鑒別碼；了解密鑰分配方法，掌握鏈路加密、端到端加密及在端到端加密的算法流程；了解安全關(guān)聯(lián)、鑒別首部的概念，理解防火墻技術(shù)的基本概念。自學(xué)拓展：查閱參考文獻(xiàn)，討論黑客對(duì)我們?nèi)粘Ｉ畹奈：?。結(jié)合本課程所學(xué)內(nèi)容和自行查閱的參考文獻(xiàn)，撰寫(xiě)科技報(bào)告“網(wǎng)絡(luò)安全與我們的生活”網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（10學(xué)時(shí)）（支撐教學(xué)目標(biāo)2）網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)區(qū)分服務(wù)和綜合服務(wù)流量控制擁塞控制目標(biāo)及要求：掌握與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)的幾個(gè)重要參

10、數(shù)的意義和計(jì)算方法；理解區(qū)分服務(wù)和綜合服務(wù)的基本設(shè)計(jì)思路以及兩者之間的區(qū)別于聯(lián)系；掌握基本網(wǎng)絡(luò)流量控制算法以及其應(yīng)用范圍；理解TCP協(xié)議中擁塞窗口的意義，掌握基本的主動(dòng)隊(duì)列管理算法思路，了解經(jīng)典的AQM算法。三、教學(xué)方法在教學(xué)方式上，根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容，綜合運(yùn)用課堂講授和演示、課堂討論和自學(xué)指導(dǎo)法，通過(guò)引入問(wèn)題和啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生更加明確教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)體系，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高課堂的積極性。在課余時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生自行查閱參考文獻(xiàn)，強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在課堂教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。教學(xué)內(nèi)容體系和前后關(guān)聯(lián)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)

11、容，本課程所采用的教學(xué)方法說(shuō)明如下：物理層、鏈路層和應(yīng)用層。教學(xué)內(nèi)容相對(duì)比較枯燥，在教學(xué)中采用講授法和演示法相結(jié)合，將抽象問(wèn)題具體化。在講授原理的基礎(chǔ)上，多通過(guò)一些實(shí)際例子，比如雙絞線、網(wǎng)橋的實(shí)物，應(yīng)用層的一些學(xué)生相對(duì)感興趣的網(wǎng)絡(luò)app，吸引學(xué)生對(duì)課程的興趣，促進(jìn)學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)體系。網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)安全。教學(xué)內(nèi)容和我們的日常生活有著密切的聯(lián)系，所以在教學(xué)中采用講授法和自學(xué)指導(dǎo)法相結(jié)合。在講授相關(guān)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生所感興趣內(nèi)容和當(dāng)下研究熱點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生查閱參考文獻(xiàn)自學(xué)拓展，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生理論與實(shí)際結(jié)合的能力、工程問(wèn)題分析能力的培養(yǎng)。本部分的教學(xué)內(nèi)容將充分結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的新進(jìn)展，拓寬學(xué)生的視野，從理論知識(shí)和應(yīng)用方面不斷更新教學(xué)內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。教學(xué)內(nèi)容所涉及的理論較多，應(yīng)用范圍較廣內(nèi)容相對(duì)繁瑣，又由于課時(shí)有限無(wú)法對(duì)所有內(nèi)容逐一展開(kāi)講解。教學(xué)中采用講授法和發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法相結(jié)合。開(kāi)始教學(xué)時(shí)，只講授一些基本的經(jīng)典算法和設(shè)計(jì)思路，然后，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)算法中的不足之處從而自行設(shè)計(jì)相應(yīng)的改進(jìn)算法。四、考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式考核方式：開(kāi)卷筆試，平時(shí)考勤及科技報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定方式：筆試成績(jī)70%，平時(shí)成績(jī)10%，科技報(bào)告