《计算机网络原理》教学大纲一、课程基本信息课程名称：计算机网络原理Principles of Computer Network课程代码：06E7119B课程类别：专业核心课适用专业：数字媒体技术课程学时：48学时课程学分：3修读学期：第4学期先修课程：计算机导论、数字电子技术二、课程目标《计算机网络原理》是数字媒体技术专业本科生的一门专业核心课程，是一门集计算机技术与通信技术、软件与硬件、理论与实践为一体的课程。通过本课程的教学，使学生掌握计算机网络基本知识体系与基本工作原理，了解计算机网络主流技术，能够应用网络的基本原理进行组网，并能够分析和定位常见的网络问题，具备一定的计算机网络技术的实践与应用能力。《计算机网络原理》主要包括四个课程目标。（一）具体目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1.掌握计算机网络的基本原理，可以从层次的角度理描述计算机网络的体系结构及功能，掌握代表性协议的相关知识，并且能应用于复杂网络系统的规划与设计、系统集成、管理维护以及安全保障等。【支撑毕业要求指标点1.3】2.能够基于计算机网络的基本原理，并结合实际，设计解决网络工程问题的多种方案。【支撑毕业要求指标点2.3、2.4】3.在网络工程的设计过程中能够综合考虑实际应用中的社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。【支撑毕业要求指标点3.4】4.能够基于计算机网络的基本原理，通过文献调研或相关方法，对具体网络工程问题进行分析和建模，进而设计出合理的研究方案。【支撑毕业要求指标点4.1】
《计算机网络原理》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称：计算机网络原理 Principles of Computer Network 课程代码：06E7119B 课程类别：专业核心课 适用专业：数字媒体技术 课程学时：48学时 课程学分：3 修读学期：第4学期 先修课程：计算机导论、数字电子技术 二、课程目标 《计算机网络原理》是数字媒体技术专业本科生的一门专业核心课程，是一门集计 算机技术与通信技术、软件与硬件、理论与实践为一体的课程。通过本课程的教学，使 学生掌握计算机网络基本知识体系与基本工作原理，了解计算机网络主流技术，能够应 用网络的基本原理进行组网，并能够分析和定位常见的网络问题，具备一定的计算机网 络技术的实践与应用能力。 《计算机网络原理》主要包括四个课程目标。 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 1.掌握计算机网络的基本原理，可以从层次的角度理描述计算机网络的体系结构及 功能，掌握代表性协议的相关知识，并且能应用于复杂网络系统的规划与设计、系统集 成、管理维护以及安全保障等。【支撑毕业要求指标点 1.3】 2.能够基于计算机网络的基本原理，并结合实际，设计解决网络工程问题的多种方 案。【支撑毕业要求指标点 2.3、2.4】 3.在网络工程的设计过程中能够综合考虑实际应用中的社会、健康、安全、法律、 文化以及环境等因素。【支撑毕业要求指标点 3.4】 4.能够基于计算机网络的基本原理，通过文献调研或相关方法，对具体网络工程问 题进行分析和建模，进而设计出合理的研究方案。【支撑毕业要求指标点 4.1】
（二）课程目标与毕业要求的对应关系表1课程目标与毕业要求指标点的对应关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点【1.3】掌握计算机和数字媒体技术应用领域基础理论，并能对数课程目标11.工程知识字媒体技术工程问题设计方案和模型。【2.3】能够针对所选模型的正确性进行严读推理，具备认识并评估数字媒体工程问题的多种解决方案的能力。课程目标22.问题分析【2.4】能分析数字媒体领域复杂工程问题解决过程中的关键影响因素，验证解决方案的合理性，并给出有效结论。【3.4】能够在工程设计和开发过程中综合考虑经济、社会、法律、3.设计/开发解决课程目标 3安全、健康、文化、环境等因素，并用可视化、报告、软硬件等形方案式呈现设计成果。【4.1】能够基于数字媒体学科相关原理和方法选择研究路线对复课程目标44.科学研究杂工程问题进行分解。三、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系表2课程内容与课程目标的关系课程内容教学方法支撑的课程目标学时安排启发式教学、多媒体辅助教学、讨论课程目标14第一章计算机网络概述课程目标3式教学、类比教学课程目标1启发式教学、多媒体辅助教学、讨论课程目标34第二章物理层式教学课程目标4课程目标1启发式教学、多媒体辅助教学、讨论6课程目标3第三章数据链路层式教学课程目标4课程目标1启发式教学、多媒体辅助教学、讨论课程目标220第四章网络层课程目标3式教学、类比教学、案例教学课程目标4课程目标1启发式教学、多媒体辅助教学、讨论课程目标28第五章王运输层课程目标3式教学、类比教学课程目标4课程目标1启发式教学、多媒体辅助教学、讨论6课程目标2第六章应用层式教学、类比教学课程目标3合计48学时（二）具体内容第一章计算机网络概述（4学时）
（二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 1.工程知识 【1.3】掌握计算机和数字媒体技术应用领域基础理论，并能对数 字媒体技术工程问题设计方案和模型。 课程目标 2 2.问题分析 【2.3】 能够针对所选模型的正确性进行严谨推理，具备认识并评 估数字媒体工程问题的多种解决方案的能力。 【2.4】能分析数字媒体领域复杂工程问题解决过程中的关键影响 因素，验证解决方案的合理性，并给出有效结论。 课程目标 3 3．设计/开发解决 方案 【3.4】 能够在工程设计和开发过程中综合考虑经济、社会、法律、 安全、健康、文化、环境等因素，并用可视化、报告、软硬件等形 式呈现设计成果。 课程目标 4 4.科学研究 【4.1】 能够基于数字媒体学科相关原理和方法选择研究路线对复 杂工程问题进行分解。 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章计算机网络概述 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学 课程目标 1 课程目标 3 4 第二章物理层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 4 第三章数据链路层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 6 第四章网络层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学、案例教学 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 20 第五章王运输层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 8 第六章应用层 启发式教学、多媒体辅助教学、讨论 式教学、类比教学 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 6 合计 48 学时 （二）具体内容 第一章 计算机网络概述（4 学时）
【教学目标与要求】1.教学目标：知识目标：使学生对计算机网络的基本概念以及计算机网络的参考模型有一定的认识和理解；能够区分三种不同的体系结构；掌握分层次的体系结构每一层的功能。能力目标：培养学生分析、解决网络问题的能力。素养目标：培养学生树立正确的价值观，正确的使用网络以及网络安全法的素养。思政目标：培养学生的网络安全意识、激发学生的创新意识；培养学生主动思考和鉴别力，提高批判性思维能力；培养学生的规则意识和协作意识。2.教学要求：理解开设此课程的背景，了解课程的性质与特点，能够描述课程的基本内容与组织，了解课程的教学要求，掌握计算机网络的定义，能够复述计算机网络的分类，了解计算机网络的形成与发展，掌握计算机网络的组成与结构，掌握计算机网络的拓扑构型，掌握网络体系结构的基本概念，掌握ISO/OSI参考模型，掌握TCP/IP参考模型，能够区分ISO/OSI模型与TCP/IP模型，了解网络标准组织与管理机构。【教学重点与难点】1.教学重点：分组交换，计算机网络的性能指标，协议、层次、接口、服务的基本概念，TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本功能及主要协议。2.教学难点：分层次的计算机体系结构、服务与协议、服务访问点。【学习内容】1.1计算机网络在信息时代的作用1.2互联网概述1.2.1网络的网络1.2.2互联网基础结构发展的三个阶段1.2.3互联网的标准化工作1.3互联网的组成1.3.1互联网的边缘部分1.3.2互联网的核心部分1.4计算机网络在我国的发展
【教学目标与要求】 1.教学目标： 知识目标：使学生对计算机网络的基本概念以及计算机网络的参考模型有一定的认 识和理解；能够区分三种不同的体系结构；掌握分层次的体系结构每一层的功能。 能力目标：培养学生分析、解决网络问题的能力。 素养目标：培养学生树立正确的价值观，正确的使用网络以及网络安全法的素养。 思政目标：培养学生的网络安全意识、激发学生的创新意识；培养学生主动思考和 鉴别力，提高批判性思维能力；培养学生的规则意识和协作意识。 2.教学要求： 理解开设此课程的背景，了解课程的性质与特点，能够描述课程的基本内容与组织， 了解课程的教学要求，掌握计算机网络的定义，能够复述计算机网络的分类，了解计算 机网络的形成与发展，掌握计算机网络的组成与结构，掌握计算机网络的拓扑构型，掌 握网络体系结构的基本概念，掌握 ISO/OSI 参考模型，掌握 TCP/IP 参考模型，能够区 分 ISO/OSI 模型与 TCP/IP 模型，了解网络标准组织与管理机构。 【教学重点与难点】 1.教学重点： 分组交换，计算机网络的性能指标，协议、层次、接口、服务的基本概念，TCP/IP 参考模型的层次划分、各层的基本功能及主要协议。 2.教学难点： 分层次的计算机体系结构、服务与协议、服务访问点。 【学习内容】 1.1 计算机网络在信息时代的作用 1.2 互联网概述 1.2.1 网络的网络 1.2.2 互联网基础结构发展的三个阶段 1.2.3 互联网的标准化工作 1.3 互联网的组成 1.3.1 互联网的边缘部分 1.3.2 互联网的核心部分 1.4 计算机网络在我国的发展
1.5计算机网络的类别1.5.1计算机网络的定义1.5.2几种不同类别的计算机网络1.6计算机网络的性能1.6.1计算机网络的性能指标1.6.2计算机网络的非性能特征1.7计算机网络体系结构1.7.1计算机网络体系结构的形成1.7.2协议与划分层次1.7.3具有五层协议的体系结构1.7.4实体、协议、服务和服务访问点1.7.5TCP/IP的体系结构【思政融入点】在讲解网络体系结构时，因为网络体系结构的制订蕴含着求同存异的思想内涵。儒家经典《礼记·乐记》中出现：“乐者为同，礼者为异。同则相亲，异则相敬，乐胜则流，礼胜则离。”求同存异思想不论在解决身边小事还是国家大事时，如果能够尊重并理解别人的不同，寻找共同共通之处，就可以实现共赢。在讲解协议的组成时，协议的本质蕴含规则意识和追求卓越的思想。在讲解互联网的发展时，激发学生的爱国情怀和创新意识，互联网虽然起源于美国，但是近年来我国的互联网技术也得到了迅速发展。全球现在共有226个IXP，分布很不平衡，欧州和美洲的交换点较为密集，而亚州的交换点较少，激励学生科技强国，只有技术领先才能抢占先机，所以要不断的提高学生的创新意识。同时以华为在5G方面的领先优势来激励学生钻研技术，不断创新，为国争光的爱国主义情怀。第二章物理层（4学时）【教学目标与要求】1.教学目标：知识目标：使学生掌握物理层的功能、传输技术、物理层协议与标准以及传输介质，并对物理层设备的使用有一定的了解
1.5 计算机网络的类别 1.5.1 计算机网络的定义 1.5.2 几种不同类别的计算机网络 1.6 计算机网络的性能 1.6.1 计算机网络的性能指标 1.6.2 计算机网络的非性能特征 1.7 计算机网络体系结构 1.7.1 计算机网络体系结构的形成 1.7.2 协议与划分层次 1.7.3 具有五层协议的体系结构 1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点 1.7.5 TCP/IP 的体系结构 【思政融入点】 在讲解网络体系结构时，因为网络体系结构的制订蕴含着求同存异的思想内涵。儒 家经典《礼记·乐记》中出现：“乐者为同，礼者为异。同则相亲，异则相敬，乐胜则 流，礼胜则离。”求同存异思想不论在解决身边小事还是国家大事时，如果能够尊重并 理解别人的不同，寻找共同共通之处，就可以实现共赢。 在讲解协议的组成时，协议的本质蕴含规则意识和追求卓越的思想。在讲解互联网 的发展时，激发学生的爱国情怀和创新意识，互联网虽然起源于美国，但是近年来我国 的互联网技术也得到了迅速发展。全球现在共有 226 个 IXP，分布很不平衡，欧州和美 洲的交换点较为密集，而亚州的交换点较少，激励学生科技强国，只有技术领先才能抢 占先机，所以要不断的提高学生的创新意识。同时以华为在 5G 方面的领先优势来激励 学生钻研技术，不断创新，为国争光的爱国主义情怀。 第二章 物理层（4 学时） 【教学目标与要求】 1.教学目标： 知识目标：使学生掌握物理层的功能、传输技术、物理层协议与标准以及传输介质， 并对物理层设备的使用有一定的了解
能力目标：能够根据奈氏规则，得出信道的极限速率，解决实际问题；根据物理层的特点，进行物理层规划及设备选型的能力。素养目标：培养学生的工程实践能力和科学探索精神。思政目标：激发学生的创新意识，以及探索未知的科学精神。2.教学要求：描述数据通信基础相关的基本概念，掌握传输介质的特点和主要使用场景，掌握基带传输技术，掌握频带传输技术，能够使用极限传输速率公式，进行信道参数的指标分析与计算。能够区分不同的多路复用技术，理解物理层协议与标准，掌握物理层设备的主要特点。【教学重点与难点】1.教学重点：频带传输的基本概念，多路复用的分类与特点，数据交换技术，常见的物理层接口标准，同步数字体系SDH的基本概念。2.教学难点：常见的物理层接口标准，信道的极限容量。【学习内容】2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识2.2.1数据通信系统的模型2.2.2有关信道的几个基本概念2.2.3信道的极限容量2.3物理层下面的传输媒体2.3.1导引型传输媒体2.3.2非导引型传输媒体2.4信道复用技术2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用2.4.2波分复用2.4.3码分复用2.5数字传输系统2.6宽带接入技术
能力目标：能够根据奈氏规则，得出信道的极限速率，解决实际问题；根据物理层 的特点，进行物理层规划及设备选型的能力。 素养目标：培养学生的工程实践能力和科学探索精神。 思政目标：激发学生的创新意识，以及探索未知的科学精神。 2.教学要求： 描述数据通信基础相关的基本概念，掌握传输介质的特点和主要使用场景，掌握基 带传输技术，掌握频带传输技术，能够使用极限传输速率公式，进行信道参数的指标分 析与计算。能够区分不同的多路复用技术，理解物理层协议与标准，掌握物理层设备的 主要特点。 【教学重点与难点】 1.教学重点： 频带传输的基本概念，多路复用的分类与特点，数据交换技术，常见的物理层接口 标准，同步数字体系 SDH 的基本概念。 2.教学难点： 常见的物理层接口标准，信道的极限容量。 【学习内容】 2.1 物理层的基本概念 2.2 数据通信的基础知识 2.2.1 数据通信系统的模型 2.2.2 有关信道的几个基本概念 2.2.3 信道的极限容量 2.3 物理层下面的传输媒体 2.3.1 导引型传输媒体 2.3.2 非导引型传输媒体 2.4 信道复用技术 2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 2.4.2 波分复用 2.4.3 码分复用 2.5 数字传输系统 2.6 宽带接入技术
2.6.1ADSL技术2.6.2光纤同轴混合网（HFC网）2.6.3FTTx技术【思政融入点】本章主要讲述数据通信基础，传输介质，基带传输技术，频带传输技术，多路复用技术，物理层协议与标准，物理层设备与组件等内容。在进行宽带接入技术时，可以让学生搜集宽带接入技术的发展历程，以及各种技术优缺点，各个性能指标的分析与汇总，这些都伴随着技术的发展和进步，一方面培养学生的团结协作能力，一方面让学生体会技术的创新发展给人们生活带来的便利，激发学生的创新意识。第三章数据链路层（6学时）【教学目标与要求】1.教学目标：知识目标：通过本章的学习，使学生掌握数据链路层的功能、主要协议、以及所使用的设备，同时掌握以太网的相关技术，为后序的学习打下坚实的基础。能力目标：根据数据链路层的特点，进行以太网的选型和规划的能力。培养学生查阅、分析文献资料的能力。素养目标：培养学生的工程实践能力，培养学生耐心细致的工作态度。思政目标：培养学生严谨的治学态度，培养学生遵守相关的网络安全法，培养学生的辩证思维能力。2.教学要求：理解数据链路层的三个基本问题，能够区分点到点信道和广播信道，能够使用循环穴余原理得到完余码，能够进行字节填充和零比特填充。掌握数据链路层的设备与组件，能够复述局域网特点，能够根据需求进行局域网拓扑的设计，理解CSMA/CD协议，并能够进行最短长的计算。理解IEEE802标准，掌握MAC帧的格式，区别交换机、集线器所组成的局域网的异同，掌握以太网交换机的自学习方法，区分不同类型的以太网。了解虚拟局域网工作原理。能够正确的选取局域网的设备并进行局域网拓扑的设计。【教学重点与难点】1.教学重点：
2.6.1 ADSL 技术 2.6.2 光纤同轴混合网（HFC 网） 2.6.3 FTTx 技术 【思政融入点】 本章主要讲述数据通信基础，传输介质，基带传输技术，频带传输技术，多路复用 技术，物理层协议与标准，物理层设备与组件等内容。在进行宽带接入技术时，可以让 学生搜集宽带接入技术的发展历程，以及各种技术优缺点，各个性能指标的分析与汇总， 这些都伴随着技术的发展和进步，一方面培养学生的团结协作能力，一方面让学生体会 技术的创新发展给人们生活带来的便利，激发学生的创新意识。 第三章 数据链路层（6 学时） 【教学目标与要求】 1.教学目标： 知识目标：通过本章的学习，使学生掌握数据链路层的功能、主要协议、以及所使 用的设备，同时掌握以太网的相关技术，为后序的学习打下坚实的基础。 能力目标：根据数据链路层的特点，进行以太网的选型和规划的能力。培养学生查 阅、分析文献资料的能力。 素养目标：培养学生的工程实践能力，培养学生耐心细致的工作态度。 思政目标：培养学生严谨的治学态度，培养学生遵守相关的网络安全法，培养学生 的辩证思维能力。 2.教学要求： 理解数据链路层的三个基本问题，能够区分点到点信道和广播信道，能够使用循环 冗余原理得到冗余码，能够进行字节填充和零比特填充。掌握数据链路层的设备与组件， 能够复述局域网特点，能够根据需求进行局域网拓扑的设计，理解 CSMA/CD 协议，并能 够进行最短帧长的计算。理解 IEEE802 标准，掌握 MAC 帧的格式，区别交换机、集线器 所组成的局域网的异同，掌握以太网交换机的自学习方法，区分不同类型的以太网。了 解虚拟局域网工作原理。能够正确的选取局域网的设备并进行局域网拓扑的设计。 【教学重点与难点】 1.教学重点：
数据链路层的三个基本问题，以太网的MAC帧的格式，CSMA/CD协议，IEEE802.3，交换机的自学习算法，交换机、网桥、集线器组成局域网的特点。2.教学难点：透明传输，CSMA/CD协议，交换机的自学习算法。【学习内容】3.1使用点对点信道的数据链路层3.1.1数据链路和帧3.1.2三个基本问题3.2点对点协议PPP3.2.1PPP协议的特点3.2.2PPP协议的帧格式3.2.3PPP协议的工作状态3.3使用广播信道的数据链路层3.3.1局域网的数据链路层3.3.2CSMA/CD协议3.3.3使用集线器的星型拓扑3.3.4以太网的信道利用率3.3.5以太网的MAC层3.4扩展的以太网3.4.1在物理层扩展以太网3.4.2在数据链路层扩展以太网3.4.3虚拟局域网3.5高速以太网3.5.1100BASE-T以太网3.5.2吉比特以太网3.5.310吉比特以太网（10GE）和更快的以太网3.5.4使用以太网进行宽带接入【思政融入点】本章主要讲述数据链路层概述，顿与成顿，差错控制，数据链路层向网络层提供的服务。在讲解差错检验时，通过对循环亢余检验原理的讲述，让学生课堂上进行练习
数据链路层的三个基本问题，以太网的 MAC 帧的格式，CSMA/CD 协议，IEEE802.3， 交换机的自学习算法，交换机、网桥、集线器组成局域网的特点。 2.教学难点： 透明传输，CSMA/CD 协议，交换机的自学习算法。 【学习内容】 3.1 使用点对点信道的数据链路层 3.1.1 数据链路和帧 3.1.2 三个基本问题 3.2 点对点协议 PPP 3.2.1 PPP 协议的特点 3.2.2 PPP 协议的帧格式 3.2.3 PPP 协议的工作状态 3.3 使用广播信道的数据链路层 3.3.1 局域网的数据链路层 3.3.2 CSMA/CD 协议 3.3.3 使用集线器的星型拓扑 3.3.4 以太网的信道利用率 3.3.5 以太网的 MAC 层 3.4 扩展的以太网 3.4.1 在物理层扩展以太网 3.4.2 在数据链路层扩展以太网 3.4.3 虚拟局域网 3.5 高速以太网 3.5.1 100BASE-T 以太网 3.5.2 吉比特以太网 3.5.3 10 吉比特以太网（10GE）和更快的以太网 3.5.4 使用以太网进行宽带接入 【思政融入点】 本章主要讲述数据链路层概述，帧与成帧，差错控制，数据链路层向网络层提供的 服务。在讲解差错检验时，通过对循环冗余检验原理的讲述，让学生课堂上进行练习
发现一部分同学计算是错误，通过这个小的实例，适时给学生说明网络传输要求的严谨性，让学生重视每一个知识点，不要认为微不足道的1和0，如果出错可能导致信息的重传和丢弃，从而培养学生严谨的治学态度。第四章网络层（20学时）【教学目标与要求】1.教学目标：知识目标：通过对本章的学习，使学生掌握网络层的功能、主要协议、以及路由选择算法，并能够进行子网的划分、构成超网、地址块的规划，会进行简单的网络的规划与设计。能力目标：通过对网络层的学习，培养学生进行IP地址的规划、子网的划分、以及超网的构成的能力。培养学生分析、综述材料的能力。素养目标：培养学生的工程实践能力，通过系统的学习，培养学生积极思考、敢于动手、自主探究新知识的欲望。思政目标：提升对工程技术的学习热情，提升学生的批判性思维；培养学生的团队合作意识；培养学生主动学习、自主学习的能力；培养学生仔细认真的工作态度；引导学生制定实现“目标”的路径。2.教学要求：理解网络层的功能，区分虚电路服务和数据报服务，描述网际协议IP，掌握IP数据报格式及其传输机制（封装、分组、重组、拆封），掌握IP地址及其规划，理解无分类编址CIDR及超网的概念，掌握地址解析协议-ARP，掌握路由与路由选择，理解路由选择协议IGP和EGP，掌握路由器在网络互连中的作用，理解路由器的组成和功能。掌握ICMP的分类及特点，借助ping和tracert追踪和分析网络问题。理解IPV6地址的基本格式及相关表示方法，区分IPV4与IPV6。理解IP多播，理解虚拟专用网VPN的工作原理，掌握网络地址转换NAT的工作原理和过各程。【教学重点与难点】1.教学重点：IP数据报的格式，ARP工作原理，路由选择协议，子网划分及其计算，构造超网。2.教学难点：
发现一部分同学计算是错误，通过这个小的实例，适时给学生说明网络传输要求的严谨 性，让学生重视每一个知识点，不要认为微不足道的 1 和 0，如果出错可能导致信息的 重传和丢弃，从而培养学生严谨的治学态度。 第四章 网络层（20 学时） 【教学目标与要求】 1.教学目标： 知识目标：通过对本章的学习，使学生掌握网络层的功能、主要协议、以及路由选 择算法，并能够进行子网的划分、构成超网、地址块的规划，会进行简单的网络的规划 与设计。 能力目标：通过对网络层的学习，培养学生进行 IP 地址的规划、子网的划分、以及 超网的构成的能力。培养学生分析、综述材料的能力。 素养目标：培养学生的工程实践能力，通过系统的学习，培养学生积极思考、敢于 动手、自主探究新知识的欲望。 思政目标：提升对工程技术的学习热情，提升学生的批判性思维；培养学生的团队 合作意识；培养学生主动学习、自主学习的能力；培养学生仔细认真的工作态度；引导 学生制定实现“目标”的路径。 2.教学要求： 理解网络层的功能，区分虚电路服务和数据报服务，描述网际协议 IP，掌握 IP 数 据报格式及其传输机制（封装、分组、重组、拆封），掌握 IP 地址及其规划，理解无分 类编址 CIDR 及超网的概念，掌握地址解析协议-ARP，掌握路由与路由选择，理解路由 选择协议 IGP 和 EGP，掌握路由器在网络互连中的作用，理解路由器的组成和功能。掌 握 ICMP 的分类及特点，借助 ping 和 tracert 追踪和分析网络问题。理解 IPV6 地址的 基本格式及相关表示方法，区分 IPV4 与 IPV6。理解 IP 多播，理解虚拟专用网 VPN 的工 作原理，掌握网络地址转换 NAT 的工作原理和过各程。 【教学重点与难点】 1.教学重点： IP 数据报的格式，ARP 工作原理，路由选择协议，子网划分及其计算，构造超网。 2.教学难点：
距离向量算法，子网划分，构造超网，IP分组的转发过程。【学习内容】4.1网络层的几个重要概念4.2网际协议IP4.2.1虚拟互连网络4.2.2IP地址4.2.3IP地址与硬件地址4.2.4地址解析协议ARP4.2.5IP数据报格式4.3IP层转发分组的过程4.3.1基于终点的转发4.3.2最长前缀匹配4.4网际控制报文协议ICMP4.4.1ICMP报文的种类4.4.2ICMP的应用举例4.5 IPV64.5.1IPv6的基本首部4.5.2IPv6的地址4.5.3从IPv4向IPv6过渡4.5.4 ICMPv64.6互联网的路由选择协议4.6.1有关路由选择协议的几个基本概念4.6.2内部网关协议RIP4.6.3内部网关协议0SPF4.6.4外部网关协议BGP4.6.5路由器的构成4.7IP多播4.7.1IP多播的基本概念4.7.2在局域网上进行硬件多播4.7.3网际组管理协议IGMP和多播路由选择协议
距离向量算法，子网划分，构造超网，IP 分组的转发过程。 【学习内容】 4.1 网络层的几个重要概念 4.2 网际协议 IP 4.2.1 虚拟互连网络 4.2.2 IP 地址 4.2.3 IP 地址与硬件地址 4.2.4 地址解析协议 ARP 4.2.5 IP 数据报格式 4.3 IP 层转发分组的过程 4.3.1 基于终点的转发 4.3.2 最长前缀匹配 4.4 网际控制报文协议 ICMP 4.4.1 ICMP 报文的种类 4.4.2 ICMP 的应用举例 4.5 IPV6 4.5.1 IPv6 的基本首部 4.5.2 IPv6 的地址 4.5.3 从 IPv4 向 IPv6 过渡 4.5.4 ICMPv6 4.6 互联网的路由选择协议 4.6.1 有关路由选择协议的几个基本概念 4.6.2 内部网关协议 RIP 4.6.3 内部网关协议 OSPF 4.6.4 外部网关协议 BGP 4.6.5 路由器的构成 4.7 IP 多播 4.7.1 IP 多播的基本概念 4.7.2 在局域网上进行硬件多播 4.7.3 网际组管理协议 IGMP 和多播路由选择协议
4.8虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT4.8.1虚拟专用网VPN4.8.2网络地址转换NAT4.9多协议标记交换MPLS4.9.1MPLS的工作原理4.9.2MPLS首部的位置与格式【思政融入点】网络层是本课程的核心章节，涉及到较多的知识点，可挖掘的思政元素也较多。本章的教学可以采用项目教学法和案例分析，通过对项目的设计和案例的分析，一方面帮助学生理解核心知识点，另一方面在案例的讲解过程中融入法治教育和精益求精的工匠精神。在进行ARP协议讲解时，融入法治教育，通过讲解ARP协议的工作原理，以及ARP攻击的案例分析，使学生学生能够了解什么是网络安全，教育学生增强守法意识，并懂得要永远守住法律的底线。在讲解路由选择协议特点时，有一个特点是：算法应该是最佳的，这个最佳是相对某一种特定要求下得出的较合理的选择。在这里引导学生如何理解最佳，一定是在一定的条件下，告学生做什么事情都要实事求事，因地制宜，不能生搬硬套。在讲解IPV4地址枯竭的解决方案时，有长期方案和短期方案，最终实现由IPV4向IPV6的过渡，引导学生在解决某些问题结合现实存在的问题，尽量做到尽善尽美。第五章运输层（8学时）【教学目标与要求】1.教学目标：知识目标：通过对本章的学习，使学生掌握运输层的两个主要协议TCP和UDP的工作机制以及工作原理。能力目标：通过对协议的学习，培养学生分析协议并从报文中提取相关信息的能力。素养目标：培养学生的工程实践能力，培养学生协议设计的能力。思政目标：培养学生知同辨异的能力；培养学生的科研前瞻意识；培养学生求真务实的精神和严谨的治学态度。2.教学要求：
4.8 虚拟专用网 VPN 和网络地址转换 NAT 4.8.1 虚拟专用网 VPN 4.8.2 网络地址转换 NAT 4.9 多协议标记交换 MPLS 4.9.1 MPLS 的工作原理 4.9.2 MPLS 首部的位置与格式 【思政融入点】 网络层是本课程的核心章节，涉及到较多的知识点，可挖掘的思政元素也较多。本 章的教学可以采用项目教学法和案例分析，通过对项目的设计和案例的分析，一方面帮 助学生理解核心知识点，另一方面在案例的讲解过程中融入法治教育和精益求精的工匠 精神。在进行 ARP 协议讲解时，融入法治教育，通过讲解 ARP 协议的工作原理，以及 ARP 攻击的案例分析，使学生学生能够了解什么是网络安全，教育学生增强守法意识，并懂 得要永远守住法律的底线。在讲解路由选择协议特点时，有一个特点是：算法应该是最 佳的，这个最佳是相对某一种特定要求下得出的较合理的选择。在这里引导学生如何理 解最佳，一定是在一定的条件下，告诫学生做什么事情都要实事求事，因地制宜，不能 生搬硬套。在讲解 IPV4 地址枯竭的解决方案时，有长期方案和短期方案，最终实现由 IPV4 向 IPV6 的过渡，引导学生在解决某些问题结合现实存在的问题，尽量做到尽善尽 美。 第五章 运输层（8 学时） 【教学目标与要求】 1.教学目标： 知识目标：通过对本章的学习，使学生掌握运输层的两个主要协议 TCP 和 UDP 的工 作机制以及工作原理。 能力目标：通过对协议的学习，培养学生分析协议并从报文中提取相关信息的能力。 素养目标：培养学生的工程实践能力，培养学生协议设计的能力。 思政目标：培养学生知同辨异的能力；培养学生的科研前瞻意识；培养学生求真务 实的精神和严谨的治学态度。 2.教学要求：