《路由与交换技术》课程教学大纲.docx

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1、路由与交换技术教学大纲一、课程概述课程名称路由与交换技术英文名称Routing and Switching Technology课程性质专业基础课课程代码22125016总学时56学时理论40学时+实验16学时学分3开课学期第四学期先修课程计嵬机网络适用专业网络工程开课单位计算机与电气工程学院二、课程简介路由与交换技术是网络工程专业的必修专业基础课程之一，是以教学和技术实践为 导向的应用性课程。该课程主要是为了让学生熟悉当前常用的网络设备交换机和路由器的工 作原理、工作方式、了解网络设备所具有的功能，并能对网络设备熟练配置以完成相关的功 能。该课程主要介绍了计算机网络基础及网络构架方面的基本知

2、识，包括计算机网络体系结 构、数据通信的基础知识、常用网络设备、局域网相关技术等，讲述了换技术及交换机配置、 路由技术及路由器配置、网络接入技术、网络健壮性及网络安全技术等。该课程重点在于使 学生了解最新的路由与交换技术的发展情况，能根据网络建设的要求熟练配置路由器与交换 机，并能够根据网络的需求规划并设计简单的计算机网络。同时通过实验培养学生分析和解 决问题的能力，为以后从事计算机网络和网络安全方面的工作奠定坚实的基础。三、课程目标按照网络工程专业人才培养要求，参照各专业培养方案中课程体系与培养要求的对应关 系矩阵，通过路由与交换技术课程的学习，学生在知识、能力和素质培养等方面应该达 到下列

3、要求：课程目标1 （工程知识问题）：了解交换、路由的基础理论知识；理解交换机、路由器 的工作原理；熟悉交换网络中的VLAN技术、生成树协议等相关概念，熟悉路由器中各种 路由协议的基本原理，熟悉网络安全相关的概念（支撑毕业要求指标点1.4 ）课程目标2：（问题分析）能运用基本原理，借助文献研究，分析影响结果的多种因素， 确定最优方案和技术路线，获得解决问题的有效结论。（支撑毕业要求指标点2.4）课程目标3：（沟通）了解并及时跟踪计算机网络工程技术行业的国际发展动态、研究 热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性。（支撑毕业要求指标点10.2）课程目标4：（终身学习）能认识到计算机网络技术发展

4、的快速性及应用领域的多样性 和必要性，具有自主学习和终身学习的意识。（支撑毕业要求指标点12.1）四、课程目标对毕业要求指标点的支撑2.教学参考书目:1 .汪双顶等编.网络互联技术与实践（第二版）.清华大学出版社，2016年11月.高峡等编.网络设备互连实验指南.科学出版社,2009年4月2 .刘静等编.路由与交换技术.清华大学出版社，2013年1月.沈鑫炎IJ等编.路由与交换技术.清华大学出版社，2013年2月表41课程目标对毕业要求指标点的支撑毕业要求毕业要求指标点课程目标12341工程知识1.4掌握网络工程专业所需的算法分析与程序设计等知 识，培养计算思维、网络思维能力，能将其用于复杂工

5、程 问题模型的实现。M2问题分析2.4能运用基本原理，借助文献研究，分析影响结果的多种 因素，确定最优方案和技术路线，获得解决问题的有效结 论。M3沟通10.2 了解并及时跟踪计算机网络工程技术行业的国际发展 动态、研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异性和多 样性。H4终身学习12.1能认识到计算机网络技术发展的快速性及应用领域 的多样性和必要性，具有自主学习和终身学习的意识M注：分别用“H、M、L”对应表示“高、中、低”支撑。五、教学内容及实施手段表5教学内容与进度要求章节小节内容要求具体要求学生成果课程 目标学时第一章 组网基 础知识(1)计算机 网络概述认知了解计算机网络的概念，发展、

6、功能、 分类了解计算机网路发展网络 拓扑结构分类12(2)网络硬 件设备认 知熟悉常用的网络设备-交换机、路由 器、防火墙等熟悉各网络设备的功能及 在网络中的位置1(3)网络传 输介质认 知熟悉各种网络传输介质、同轴电缆、 双绞线、光纤、无线通信了解各种不同介质的优缺 点及应用场景1(4)网络基 本协议理解掌握数据链路层，网络层及传输层的 基本协议会运用相关各协议来帮助 理解对应层网络设备的工 作原理12第二章 认识组 网设备(1)物理层 设备认 知了解集线器及无线AP的工作原理， 了解广播域及冲突域的概念了解广播域及冲突域的概 念,区分广播域及冲突域 的范围12(2)数据链 路层设备认 知认

7、识交换机，了解网桥、交换机的工 作原理，熟悉交换机级联和堆叠连接 方式熟悉交换机工作原理 能熟练运用交换组件局域 网1(3)网络层 设备认 知认识路由器，了解路由概念，路由器 在网络中的作用了解路由器在网络中的作 用12(4)传输层 以上设备认 知认识防火墙，了解防火墙在网络中的 作用了解防火墙在网络中的作 用及安装位置1弟二早 配置组 网设备IOS基础知识认 知配置管理网络设备的4中方式，熟悉console 口配置方式熟练掌握如何通过 console 口对网络设备进 行配置12(1)交换机 基本配置认知了解交换机的基本配置方式常用交换机的配置命令，交换机的配置模式熟悉常用的交换机配置方 式,

8、了解交换机的配置模 式1(2)路由器 基本认 知了解路由器的基本配置方式 常用路由器的配置命令熟悉常用的路由器配置方 式,了解路由器的配置模 式1第四章 隔离交 换网络 广播技 术(1)局域网 广播认 知了解局域网广播，为什么要分割广播 域，广播隔离技术了解分割广播域的原因12(2 ) VLAN基本原理理解掌握VLAN的基本原理、VLAN的 划分方法，VLAN隔离广播域的优点了解VLAN的基本概念， 使用VLAN的优点1(3)基于端 口的VLAN划 分运 用了解基于端口 VLAN方法划分的特 点，熟悉基于端口 VLAN的配置命 令能够使用基于端口的VLAN划分方法进行VLAN配置2(4 ) V

9、LAN干道协议运 用熟悉干道协议基本技术及干道端口 通信的基本原理，掌握同一 VLAN跨 交换机传输的实现方式及配置方法能够熟练使用VLAN配 置命令配置干道端口实现 问一 VLAN跨交换机互 连22(5 ) VLAN之间通信运 用了解单臂路由实现VLAN通信的原 理配置方法，熟悉三层交换机的特点 及三层交换机的功能，利用三层交换 机实现VLAN通信的原理及配置方 法能够熟练配置路由器和三 层交换机实现不同VLAN 间互连2第五章增强交 换网络 健壮性(1)生成树 协议概述分析了解交换网络中冗余链路带来的问 题，如何解决冗余链路带来的影响了解冗余链路带来的问题 及解决办法12(2)生成树 协议

10、的基本 原理和配置分 析生成树协议的基本原理 快速生成树协议的基本原理 生成树协议的配置方法理解生成树协议的工作原 理，能够熟练配置生成树 协议2(3)多生成 树协议认 知生成树协议的不足 多生成树协议的基本概念 多生成树协议的配置了解生成树协议的不足， 了解多生成树协议的优点 及基本概念42(4)以太网 链路聚合运 用端口聚合的基本概念 端口聚合的优点 端口聚合的配置方法理解端口聚合的概念，能 正确配置聚合链路2第八早 配置路 由技术(1)路由协 议概述认知了解路由协议的相关概念和路由协 议的基本原理了解路由协以相关概念12(2)静态路 由协议运 用了解静态路由协议的特征掌握静态路由协议配置

11、方法能够按要求熟练完成路由 器的静态路由配置2(3)动态路 由协议认 知了解动态路由的概念动态路由的分类，动态路由的优点掌握动态路由的优点和分 类11(4) RIP 路 由协议分析了解RIP路由协议的概念，特点， 熟悉RIP路由协议的工作原理熟悉 RIP路由环路的解决方法掌握RIP路由协议的配置方法能够按要求熟练完成路由 器的RIP路由配置22(5 ) OSPF路由协议认知OSPF路由协议的工作原理，掌握单区 域OSPF路由协议的配置方法能够按要求熟练完成路由 器的OSPF路由配置21第八章 地址转 换NAT 技术(1) NAT 地 址转换技术理 解了解私有IP地址，公网IP地址 熟悉IP地址

12、转换的基本原理 熟悉NAT地址转换过程 熟悉NAT地址转换的三种类型掌握NAT的转换原理12(2 )酉口置NAT运用静态NAT配置方法 动态NAT配置方法 NAPT配置方法能够熟练配置静态，动态NAT 及 NAPT2第十章 广域网 接入技 术(1)广域网 概述认 知广域网的概念 广域网的组成熟悉广域网的概念和广域 网的组成12(2)广域网 交换技术认知电路交换 包交换 虚电路理解三种广域网交换技术 的特点及区别及工作原理1(3)广域网 传输技术认 知X.25技术，帧中继技术 异步传输模式，DDN接入理解四种广域网传输技术 的特点及区别12(4)广域网 接入技术认 知PSTN接入技术，ISDN接

13、入技术 ASDL接入技术，光纤接入技术理解四种广域网接入技术 的特点及区别4第11章 网络安 全技术(1)网络安 全概念认 知网络安全概述，网络安全隐患，网络 攻击方法和防御技术熟悉常用的网路攻击方法 和防御方式12(2)交换机 端口安全技 术认 知交换机端口安全技术概念，交换机端 口安全的配置交换机保护端口安全 和交换机端口镜像安全熟悉交换机的各种端口安 全方式1(3)访问控 制列表技术引 用访问控制列表技术概念，访问控制列 表工作原理，访问控制列表的配置能够根据安全要求熟练在 路由器上配置ACL22第12章 网络防 火墙(1)防火墙 概述认 知防火墙的基本概念及防火墙的功能了解什么是防火墙

14、，防火 墙的部署位置12(2)防火墙 的工作原理理解防火墙如何实现网络的安全防护熟悉防火墙的数据过滤工 作过程4(3)防火墙 的分类认 知了解防火墙的分类及防火墙的工作 模式了解防火墙有哪几中类型 及哪几种工作模式4第13章 网络规 划与设 计(1)网络规 划需求分析认 知网络项目实施流程 网络规划需求的内容熟悉网络项目实施流程，了解网络规划需求的内容12(2)网络层 次化结构设 计运 用核心层汇聚层 接入层能使用现代化化的网络设 计工具进行层次化的网路 设计3(3)网络设 备选型运 用理解层次化结构中不同层的功能及 各层对网络设备的要求能根据网络系统的设计要 求选择适合的网络设备22(4)网

15、络工 程案例分析理解熟悉简单校园网的设计过程能根据网络系统的需求设 计一个简单校园网2表52实验教学内容与进度要求序 号实验/上机项目实验内容与方法实验类型学时必做/选 做课程 目标1交换机的基本配置熟悉基于Console端口的配置方 法，掌握交换机基本操作命令，交 换机各种工作操作模式之间转换。验证性2必做1,22交换机的TELNET配置实 验在交换机上配置Telnet服务，实现 通过Telnet远程访问交换机，掌握 通过Telnet远程访问的方法验证性2必做1,23跨交换机实现VLAN掌握如何在交换机上配置基于端 口的VLAN的划分，熟悉交换机干 道口的配置，深入理解如何在不同 交换机上建

16、立同一 VLAN验证性性2必做1,2,34利用三层交换机实现VLAN间路由掌握如何在三层交换机上配置SVI 端口，实现VLAN间的路由，深入 理解VLAN间通信的实质设计性2必做1,25静态路由配置掌握如何配置静态路由实现网络 之间的互联，通过实验熟悉静态路 由的配置过程，方法，深入理解静 态路由的基本原理设计性2必做1,26单区域OSPF实验掌握如何配置OSPF路由实现网络 之间的互联，通过实验熟悉OSPF 路由的配置过程，方法，深入理解 OSPF路由的基本原理设计性2必做1247标准ACL网络流量控制实 验掌握标准ACL访问列表的规则及 配置方法，深入理解ACL的工作原 理，如何通过ACL

17、进行网络流量控 制，从而实现网络之间的访问控制综合性2必做1238动利用NAPT实现局域网 访问互联网实验掌握如何在出口路由器上配置 NAPT,实现内网中所有主机连接 至lj Internet ,从而深入理解NAPT 的端口复用的原理综合性2必做124六、课程思政表61课程思政内容课程思政教学内容培养学生热爱祖国，明确学习的根本目标，努力学习为祖国的信息产业建设 贡献力量引导学生认真仔细、踏实不浮躁的工匠精神，团队协作的能力教育学生重视网络安全，自觉抵御不良信息的侵袭表6-2课程思政具体案例序 号所属章节/ 案例名称案例教学目标思政儿京1第1章网络基础知识体会我国建设自己的根域名服务区 的紧迫

18、性和重要性，教育学生要具有 网络主权意识，加强网络安全意识， 引导学生为将我国建设为网络强国而 努力奋斗,培养学生敢于担当，迎难而 上的勇气现存的互联网世界全部构建在13 个顶级域名服务器上，其中10台服务 器在美国，两台在欧洲，一台在日本。 一旦某国家的域名被暂停解析，意味着 这个国家的互联网世界就彻底消失了。2ACL访问控制列 表强调网络规则重要性，不遵守规 则会导致网络配置失，教育学生做人 也要服从管理、遵守学校、单位和国 家的规章制度，做遵纪守法公民访问控制列表一系列规则组成。通 过在路由器中设置ACL规则列表，允 许一些分合匹配规则的数据包通过访 问的同时而拒绝另一部分不符合匹配 规

19、则的数据包。3第11章网络安全网络空间安全威胁是各国面临的 共同挑战，维护网络安全是国际社会 的共同责任。通过介绍我国网络安全面临的严峻形 势，激发学生的爱国情怀和责任担当9月5日，国家计算机病毒应急处 理中心和360公司分别发布了关于西 北工业大学遭受境外网络攻击的调查 报告，调查发现，美国国家安全局 (NSA)下属的特定入侵行动办公室 (TAO)多年来对我国国内的网络目标 实施了上万次的恶意网络攻击，控制了 相关网络设备，疑似窃取了高价值数 据。七、考核及成绩评定1、考核方法本课程考核采用平时成绩+实验成绩+期末考试的综合考核方式，即：总成绩=平时成绩*20%+实验成绩*30%+期末考试成

20、绩*50%平时成绩分为3部分：课后作业(5%)、课堂测试(10%)、小组讨论(5%) o 各考核环节及权重如表7-1所示。表7-1考核环节及权重表课程目标支撑毕业要求评价方式及成绩比例()成绩 比例 (%)平时成绩实验 成绩 (30%)期末 成绩 (50%)课后 作业 (5%)课堂 测试(10%)小组 讨论 (5%)课程目标1指标点1.4555101540课程目标2指标点2.4-5-152545课程目标3指标点10.2-55课程目标4指标点12.1-5510合计510530501002、考核内容及评价标准实验成绩：占总成绩的30%。分为八次实验，主要考核操作实验能力、语言表达嫩 体力、沟通能力

21、及团队合作能力、实验报告撰写与文字表达能力。实验考核评价的依据包括 实验报告、平时实验完成情况和实验考勤三个部分，每次评分施行百分制，评分内容包括 到课、课堂表现、实际操作和实验报告，实验考核评分标准如表7-2所示。表7-2实验考核方案及评价标准课 程 目 标考核内容考核标准90-100 （tt）80-89 （良）70-79 （中）60-69（及格）059（不 及格）31 .交换机的基本配置2 .交换机的TELNET配置实验3 .跆交换机实现VLAN4 .利用三层交换机实现VLAN间路由5 .静态路由配置6 .单区域OSPF实验独立完成实 验，并能解 决实验过程 中出现的问 题；能够独 立完成

22、预习 报告的撰 与，内容全 面；能够详 细记录实验 过程，对实 验数据进行 正确分析、 讨论，并能 得到有效结 论。独立完成实 验，并能解决 实验过程中 出现的部分 问题；能够独 立完成预习 报告的撰写， 内容比较全 面;实验过程 记录比较详 细,分析、讨 论比较得当， 并能得到有 效结论。在同学、老 师的帮助 下完成实 验步骤；能 够独立完 成预习报 告的撰写， 内容基本 全面；实验 过程记录 基本详细， 分析、讨论 基本得当， 能够得到 部分有效 结论。在同学、老 师的帮助下 完成实验步 骤；能够独 立完成预习 报告的撰 写，内容不 够全面；实 验过程记录 不够详细， 分析、讨论 不够得当

23、， 实验结论不 够合理。未做实 验或未 交实验 报告47 .标准ACL网络流量控制实验8 .动利用NAPT实现局域网访 问互联网实验 期末考试成绩：占总成绩50%o主要对学生学习情况的全面检查，其内容覆盖各章 知识点，主要考核学生的分析、设计能力，题型主要为计算机系统分析、设计类应用题。期末 考核评价依据主要是期末考试试卷，采用闭卷形式，考试时间120分钟，成绩采用百分制, 卷面成绩总分100分。具体考试时间安排在期末考试周由教务处统一通知。平时成绩：占总成绩20%o平时考核占贯穿整个学习期间，考核内容包括章节知识 点掌握情况,特别是涉及不易在限定时间内完成，需要查阅相关资料，需要考虑非技术因

24、素，需 要考虑对问题的分析与设计能力的内容。平时考核评价主要依据作业完成情况、课堂测试、 小组讨论等。A、课堂测试：占总成绩的10%o课堂上可通过在线平台进行针对本次或之前授课 内容进行测试，题型一般为单选题、多选题、判断题和填空题等，学生通过移动端平台登陆, 测试的结果同时可以作为课堂考勤依据。课堂测试考核方案和评价标准如表7-3所示。表7-3课堂测试考核方案和评价标准课程目标考核内容评价标准1网络基础知识 网络设备分层 交换机的配置模式 VLAN端口划分 VLAN之间互联 路由协议 地址转换协议客观题通过平台自动评分，主观 题由老师在平台手动评分，然后 在平台上发布学生分数2访问控制列表

25、生成树协议B、课后作业：占总成绩的5%o课后定期的布置作业，布置次数不低于5次，每次作 业的占比均分，根据学生作业是否按时上交、是否独立完成以及作业完成准确性与可读性评 分。作业考核方案和评价标准如表7-4所示。表7-4作业考核方案和评价标准课 程 目 标考核内容考核标准90-100 （优）80-89 （良）70-79 （中）60-69 （及 格）059（不 及格）1网络基础知识VLAN划分及VLAN间的通信 生成树协议路由配置技术 交换机端口技术 访问控制列表技术 网络地址转换按时足量 提交，90 以上的 概念与计 算正确， 方案合 理，书写 清晰、规 范按时足 量提交， 80%以上 的概念

26、与 计算正确， 方案较合 理，书写比 较清晰、规 范缺量提 交，70%以 上的概念 与计算 正确，方案 基本合理， 书写基本清 晰、规范补交，60% 以上的概念 与计算正， 方案不够合 理，书写不 够清晰、规 范不交作 业3生成树协议配置 VLAN路由配置 静态路由配置 动态路由配置C、小组讨论：占总成绩的5%o根据学生课堂回答问题和小组讨论课上表现评分，每 次课堂通过小型答辩完成；汇报小组按照学号轮流方式进行，采用组内推荐方式确定具体汇 报人。评分按查阅文献情况、团队协作、素材准备、问题分析、现场叙述交流和回答问题情 况等进行评价。小组讨论考核方案和评价标准如表7-5所示。表7-5小组讨论考

27、核方案和评价标准课程考核内容评价标准目标考核项比例优良中差1计算机网络的发展历史，讨论你认为 未来的计算机网络发展方向是什么， 未来的网络会是什么样子素材准备15%12-159-116-80-5团队协作15%12-159-116-80-53各种路由协议的比较,给定一个网络 的拓扑结构，如何确定采用哪种路由 协议，你采用的依据是什么问题分25%21-2514-208-130-7报告交流25%21-2514-208-130-7问题回答20%16-2011-156-100-5按照工程教育认证标准和学校人才培养要求，考核以学生能力是否有效达成为基准。 为保障学生课程培养能力的达成，规定期末考试卷面成绩

28、低于45分（不含45分）总评成 绩一律为不及格。考核周期为一个学年。为使评价结果尽快反馈给各个教学环节，促使各个教学环节尽 快改进，保证教学效果的快速提升。考核依据计算机与电气工程学院课程目标达成评价实施办法文件进行。八、课程质量评价和持续改进课程结束后由课程责任人以定量和定性评价方法，针对具体课程目标形成文字或图表形 式的报告，针对学生个体和整体的学习成果评价并对相关问题进行分析；课程目标达成与课 程在培养学生解决复杂工程问题能力的具体环节任务的达成相关性分析;对以上各薄弱环节 进行原因分析，提供持续改进建议，并由学院教学指导委员会进行审核。针对学生个体和整 体的课程目标评价方法如下：1、课

29、程考核成绩算分评价法：课程目标达成度算分评价法是以参加课程学习的所有学 生获得课程成绩为样本，对支撑毕业要求中各个指标点对应的课程目标进行达成情况评价, 要由任课教师、课程负责人进行评价。课程目标达成情况评价值计算按下面公式进行：k f）课程目标达成评价值z=l Zj上式中k是该课程目标评价环节数，评价环节有平时过程考核、课后作业、大作业、实验、 期末考试等（具体的依据考核审核表确定）；Zi是第i个评价方式的总分值，n是为学生在第 i个评价方式上的得分，Pi是第i个评价方式在该课程目标评价中的占比。2、教学期间，任课教师通过作业、报告及学生反馈等及时优化教学方式和手段；整个 课程中，任课教师针对学生课程目标未达成者，通过优秀学生与其沟通交流作进一步专题辅 导改进；整体达成度较差部分，通过抽查与学生交流、分析问题，作进一步教学内容及方法 的改善。九、教材与主要参考资料1.教材：汪双顶等编.网络互联技术与实践（第二版）.清华大学出版社，2016年11月