《计算机网络与编程1》课程教学大纲.docx

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1、计算机网络与编程1教学大纲一、课程基本信息课程名称计算机网络与编程Computer Network and Programming课程编码SCC251621030开课院部理学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时52讲授40实验0上机12实践0课外学时52适用专业信息与计算科学授课语言中文先修课程程序设计（C）课程简介 （限选）计算机网络与编程是信息与计算科学专业的一门选修课，课程分为两个部分。第一部分为基础理论部分，通过该部分的学习，使 学生掌握计算机网络的基本知识，了解计算机网络的各种类型、体系结构和协议，领会并掌握TCP/IP协议中的网络层协议（IP协议）和 传输层协议（TCP和UDP协

2、议）。第二部分为计算机网络编程，通过本部分的学习，学生能够编写网络通信程序，培养网络编程的基本能 力。在教学中，采用讲授、自学、上机编程相结合的方法。“Computer network and programming is an elective course for information and computing science majors. The course is divided into two parts. The first part is the basic theory part. Through the study of this part, students can

3、 master the basic knowledge of computer network and understand various types, architectures and protocols of computer network, understand and master the Network Layer Protocol (IP protocol) and Transport Layer Protocol (TCP and UDP protocol) in TCP/IP protocol. The second part is computer network pr

4、ogramming. Through the study of this part, students can write network communication programs and cultivate the basic ability of network programming. In teaching, the method of combining teaching, self-study and computer programming is adopted.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：理解计算机网络的概念

5、，掌握计算机网络的功能，了解计算机网络的分类，了解计算机网络 的体系结构，了解网络安全与相关法律法规。是1. 11. 12M2目标2：掌握局域网技术，理解Internet基本概念，掌握网络分层模式和TCP/IP协议，掌握网络进是3.2程通信原理。3M3目标3 ：利用WinPcap、socket等API进行网络协议编程，进一步加深和巩固对网络协议的理解。是5.35.34M4目标4 ：能保障课程正常秩序（政治层面、课堂保障层面，非学生能力层面）否三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外学时课外坏节1第一章第一章算机网络 概述本章重点和难点：计算机网络的定义及其

6、不同分类，计算机网 络的拓扑结构。/21. 11.1概述计算机网络的发展过程，计算机网络在我国的发展。Ml0.5讲授/31.21.2定义与分类计算机网络的定义，计算机网络的分类。Ml0.5讲授/ /41.31.3计算机网络的 拓扑结构星型，总线型，环型，树型，网状型等拓扑结构。Ml0.5讲授/51.41.4网络应用讨论身边网络应用，网络的利弊，世界互联网大会，网络安全案例Ml0.5讲授2自学6第二章第二章网络体系 结构本章重点难点：计算机网络协议的定义，0SI七层参考模型中 各层的主要功能，网络协议分层次结构的好处，计算机网络的 主要性能指标。/72. 12. 1网络体系结构 概述计算机网络协

7、议的定义，网络协议分层次结构的好处。Ml2讲授/82.22.2两种体系结构0SI七层参考模型,TCP/IP体系结构。Ml1讲授/92.32.3计算机网络的 主要性能指标速率，带宽，吞吐量，时延，时延带宽积，利用率等。Ml1讲授2作业10第三章第三章物理层本章重点难点：物理层协议的主要作用及其任务，网络中信号 常用的编码方式和调制方式。/113. 13.1物理层概述物理层协议的主要作用及其任务，数据通信的基本概念，信道 的最高码元传输速率。M21讲授/123.23. 2传输媒介常用传输媒介及其特性。M21讲授2自学133.33. 3信号编码及其几种最基本的调制方法，模拟信号数字传输，曼切斯特编码

8、。M21讲授2作业传输143.43.4多路复用技术频分多路复用，时分多路复用，波分多路复用，码分多路复 用。M21讲授/15第四章第四章数据链路 层本章重点难点：数据链路层的主要任务及其功能，三个基本问 题，HDLC帧结构和帧类型，PPP协议，CRC编码。/164. 14.1使用点对点信 道的数据链路层数据链路和帧，三个基本问题（封装成帧、透明传输和差错检 测）。M22讲授/174.24.2面向比特的链 路控制规程一 HDLC概述，HDLC帧结构，HDLC帧类型，HDLC工作过程。M21讲授2自学184.34.3因特网的点对 点协议PPP概述，PPP协议的帧结构，PPP协议的工作状态M21讲授

9、2作业194.44.4上机CRC码生成与校验算法的实现。M32上机2完善上机 作业20第五章第五章局域网本章重点难点：LLC子层的主要功能，MAC子层的主要功能，网 卡的主要功能，CSMA/CD,以太网的MAC帧结构，网桥的工作原 理。/215. 15. 1局域网体系结构，逻辑链路控制LLC子层，媒体接入控制MAC子层， 网卡的主要功能。M20.5讲授/225.25.2 CSMA/CDIEEE802系列标准，CSMA/CD,二进制指数退避算法。M21.5讲授2作业235.35.3以太网的MAC 层MAC地址，以太网V2的MAC帧结构。M21/245.45. 4 LAN的扩展在物理层扩展LAN,

10、集线器，在数据链路层扩展LAN,网桥。M20.5讲授/255.55.5高速以太网100BASE-T以太网，吉比特以太网，10吉比特以太网。M20.5讲授2自学265.65.6上机以太网MAC帧的封装与解封模拟。M32上机2完善上机 作业27A/r 弟八早第六早通信子网 的网络层本章重点难点：通信子网的网络层的作用，虚电路和数据报两 种服务并区别对比，Dijkstra最短路径算法。/286. 16. 1通信子网网络层的作用，网络层所提供的服务，科学家Dijkstra及最短 路径算法。M21讲授2作业296.26.2路由与流量路由选择，流量控制，拥塞控制。M21讲授/30第七章第七章网络互连本章重

11、点难点：IP地址的表示方法，A即协议，IP数据报首部 各字段的意义，IP地址和MAC地址在选路过程中的作用，子网 掩码的意义和子网划分方法，分组转发过程，IP的无分类编址 CIDR, ICMP的作用，VPN与NAT的原理。/317. 17. 1网际协议IP网络互连概述，Internet的互联网协议IP, IP地址，IP地址 和MAC地址在选路过程中的作，IP地址与MAC地址的转换， ARP协议M21讲授2作业327.27. 2 IP数据报1P数据报格式，分组转发过程。M21讲授/337.37.3划分子网和子 网掩码划分子网的意义和基本思路，子网掩码，使用子网掩码的分组 转发过程。M22讲授2作

12、业347.47. 4无分类编址CIDRIP编址问题的演进，无分类编址CIDR, CIDR地址块，路由聚 合，最长前缀匹配。M21讲授2作业357.57.5因特网控制报 文协议ICMPICMP的作用，ICMP报文格式，ICMP报文分类。M21讲授/367.67.6因特网的路由 选择协议内部网关协议，外部网关协议。M21讲授2自学377.77.7 IP多播IP多播的基本概念，IP多播的特点，在局域网上进行硬件多 播，多播协议。M21讲授2自学387.87.8虚拟专用网VPN与网络地址转 换NATVPN,隧道技术，NAT,网络地址转换的过程。M21讲授/397.97.9 IPV6解决IP地址耗尽的根

13、本措施，IPV6协议格式，从IPV4向IPV6 过渡。M21讲授2自学407. 107.10上机使用Wireshark软件捕获网络ARP、IP、ICMP等分组并解析分M32上机2完善上机组个字段含义；使用自定义的UDP聊天程序，学习如何正确使 用IP地址实现单播、广播、软件坏回测试等功能。作业417. 117.11上机使用WinPcap API发送ARP请求和响应分组，发送IP数据报。M32上机2完善上机 作业42第八章第八章传输层本章重点难点：传输层的作用和服务，端口，UDP协议，TCP协 议，TCP的主要机制。/438. 18.1传输层协议概 述作用和服务，TCP/IP体系中的传输层，端口

14、。M21讲授/448.28.2用户数据报协议UDPUDP概述，UDP主要特点，UDP用户数据报的格式。M21讲授2作业458.38. 3传输控制协议 TCPTCP最主要的特点，TCP面向流的概念，TCP的连接，套接字， TCP可靠通信的具体实现，TCP报文段的首部格式，TCP的数据 编号与确认，以字书为单位的滑动窗口。M22讲授2作业468.48. 4 TCP的流量控 制与拥塞控制利用滑动窗口实现流量控制，慢开始和拥塞避免，快重传和快 恢复。M21讲授/478.58. 5 TCP的运输连 接管理运输连接管理的三个阶段，用三次握手建立TCP连接，TCP的 连接释放。M21讲授2自学48第九章第九

15、章Socket网 络编程本章重点难点：利用Winsock编程。/499. 19. 1 Winsock 简介Winsock简介，使用Winsock开发典型的服务器/客户端程序。M31讲授/509.29. 2典型应用TCP客户端/服务器程序，UDP通信程序，通过Internet传输文 件，网络对时程序。M31讲授2自学519.39.3上机熟悉Winsock编程的基本过程，编写一个简单的Winsock应用 程序。M32上机2完善上机 作业52第十章第十章计算机嗅 探技术本章重点难点：IOMP等协议在计算机嗅探技术的作用与使 用。/5310. 110.1计算机嗅探ICMP、IP、TCP、UDP等协议在

16、计算机嗅探技术的使用。M31讲授/技术5410.210.2典型应用Ping,路由跟踪，网络嗅探。M31讲授2自学5510.310.3上机熟悉ICMP等协议在计算机嗅探技术的作用与使用，编写一个有 Ping功能或路由跟踪功能或网络嗅探功能的程序。M32上机2完善上机 作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。2 .考核学生对计算机网络基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有作图、 分析和计算题。20%2上机1 .本课程有12个学时上机。2 .成绩采用白分制，根据实验完成情况评

17、分。3 .考核学生对计算机网络基本协议知识的应用编程能力，能利用WinPcap收发数据包，能利用socket进行数据通信。20%3期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。2 .主要考核学生对计算机网络基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有简 答题、作图题、分析题、计算题等。40%4考勤随机点名、刷卡点名等5%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业30%A-按时提交作业，计算机网络的定义、功能、分类、拓扑结构、性能指标、网络协议定义、体系结构等基 本知识点的理解

18、无误。B-对上述知识点的理解与应用存在少量错误。C-对上述知识点的理解与应用存在一定量错误。D或对上述知识点的理解与应用存在大量错误。2Ml期末考试70%（见试卷评分标准）3M2平时作业30%A-按时提交作业，物理层协议、数据链路层协议、网络层协议、传输层协议等基本知识点的理解无误。B-对上述知识点的理解与应用存在少量错误。C-对上述知识点的理解与应用存在一定量错误。D-或对上述知识点的理解与应用存在大量错误。4M2期末考试70%（见试卷评分标准）5M3上机100%出按时提交作业，利用WinPcap、socket等API进行网络协议编程正确无误。N-按时提交作业，利用WinPeap、socket等API进行网络协议编程存在少量错误。6M4考勤10%M-缺勤2次以内。2缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。评分等级说明：A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; M, N = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|计算机网络（第7版），谢希仁，电子工业出版社，2017.01, ISBN:9787121302954. （*主教材）2图书Visual C+ 2017网络编程实战，朱晨冰，清华大学出版社，2019. 11, ISBN:9787302540205.3网络图文1计算机网络基础知识总结，菜鸟教程.