《数据通信与计算机网络》教学大纲

《数据通信与计算机网络》教学大纲课程编号：13220421英文名称：DataCommunicationandComputerNetwork学分：2学时：总学时40学时，其中理论24学时，实践16学时先修课程：专业导论、单片机原理与应用课程类别：专业拓展课程授课对象：电气工程及其自动化专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标本课程为电气工程及其自动化学生的专业拓展课（计算机应用技术类专业拓展课程），主要讲授数据通信与计算机网络相关的基础理论与技术知识，包括计算机网络体系结构和模型、数据通信基础知识、计算机通信技术、基本网络协议及其应用、局域网组网技术等，通过理论学习和实践环节，使学生初步具备网络技术的应用能力，为将来进行自动化相关领域网络技术的应用与开发打下基础。本课程拟达到的课程目标：课程目标1：能够针对电气工程相关领域的特定需求，运用数据通信及计算机网络相关基本原理及技术，完成网络应用设计；课程目标2：学生能够理解多学科背景下团队合作的重要性，能够与其他成员有效沟通，合作共事。课程目标3：能够辩证吸收团队其他成员的意见和建议，组织、协调和指挥团队完成自动化领域网络技术应用相关的实践工作。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重3.2能够针对特定需求，完成输电、变电、配电、拖动等单元模块的设计；课程目标1H9.1理解多学科背景下团队合作的重要性，能够与其他成员有效沟通，合作共事；课程目标2M9.3能够辩证吸收团队其他队成员的意见和建议，组织、协调和指挥团队开展工作。课程目标3H（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配1．理论教学内容序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1概述计算机网络概述计算机网络体系结构和模型基本要求：了解计算机网络的发展历程和发展趋势，理解计算机网络概念及分类方法，掌握计算机网络体系结构和模型。重点难点：计算机网络体系结构和模型。德育要求：爱国。3集中讲授1,2,32数据通信基础数据通信基础知识数据传输信道数据传输技术基本要求：理解数据通信基础知识和数据传输信道知识；掌握数据编码及传输技术的类型；理解多路复用原理、数据交换技术原理及特点；理解常用差错控制技术。重点难点：数据编码及传输技术的类型、差错控制技术。德育要求：敬业。4集中讲授1,2,33物理层1）物理层概述2）物理层接口特性3）物理层的常用标准4）宽带接入技术基本要求：理解物理层基本概念；熟悉工业自动化网络常用标准（如RS485）；了解常用宽带接入技术。重点难点：物理层常用标准。德育要求：诚信。2集中讲授1,2,34数据链路层数据链路层概述数据链路层协议3）局域网4）以太网基本要求：理解数据链路层基本概念和协议；熟悉局域网体系结构，理解传统以太网、无线局域网的工作原理及组网方法；了解交换式以太网、虚拟局域网的功能和实现技术；重点难点：局域网工作原理及组网方法。德育要求：公平。3集中讲授1,2,35网络层网络层概述网际协议IPV4路由选择协议网际控制报文协议ICMPV4基本要求：了解常用网络互联设备。理解网际协议IP，IP地址和物理地址之间的转换关系，网际控制协议ICMPV4，路由选择原理。掌握IP地址及其分类，划分子网及子网掩码的设置。重点难点：IP地址、路由选择、子网划分。德育要求：实践创新。6集中讲授1,2,36传输层传输层概述用户数据报协议UDP传输控制协议TCP基本要求：理解传输层基本概念；熟悉UDP和TCP协议及其工作原理。重点难点：TCP、UDP协议标准及工作原理。德育要求：团结协作。2集中讲授1,2,37应用层应用层概述域名系统DNS万维网电子邮件动态主机配置协议DHCP基本要求：熟悉应用层基础概念和协议，包括域名结构、URL、HTTP、SMTP、DHCP等。重点难点：德育要求：团结协作。2集中讲授1,2,38网络管理与网络安全网络管理概述网络安全概述数据加密技术网络安全技术基本要求：了解网络管理的基本概念；理解SNMP协议知识；了解计算机病毒基础知识；理解防火墙技术；了解常见加密算法；理解VPN技术。重点难点：SNMP协议、防火墙技术。德育要求：社会责任。2集中讲授1,2,3合计242．实验教学内容序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1网线的制作与测试熟悉标准568A与568B网线的线序，能制作直通线和交叉线。要求：必修2验证12虚拟局域网划分仿真实验熟悉CiscoPackerTracer软件基本操作；熟悉交换机基本信息的配置管理；掌握一般交换机按端口划分虚拟局域网的配置方法。要求：必修3设计13局域网间通信及互联网访问仿真实验掌握路由器配置方法；通过路由器实现不同虚拟局域网间互相通信；理解网络地址转换的原理及功能；实现局域网访问互联网；要求：必修3设计14物联网技术应用及开发了解物联网常用通信技术；熟悉物联网开发板软硬件资源；实现基于简易物联网络的应用开发，如基于无线星状网络的智能灯控。要求：必修8综合3合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法（1）理论教学以集中授课的形式为主，讨论为辅；（2）实验教学所涉及项目开发以小组合作形式开展。（3）项目设计及其PPT汇报以小组合作形式实施。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、课程实验、章节测试（或学习报告）、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占50%、平时作业成绩占10%、课程实验成绩占20%、项目设计成绩占20%。备注：期末总成绩不能低于50分；低于50分者，其总评成绩为不及格。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业1000102课程实验10010203项目设计01010204期末考试500050课程目标对应分值701020100（二）考核与评价标准1.平时作业考核与评价标准平时作业根据作业题目及评分标注进行打分（百分制）。2.实验考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分实验考核能根据要求完成实验任务，并体现出较好的技术能力和团队协作能力；报告内容整洁规范。能根据要求完成实验任务，并体现一定的技术能力和团队协作能力；报告内容较整洁规范。能够基本完成实验要求的任务功能，技术能力及团队协作性较差；报告内容基本整洁规范。无法根据要求完成部分实验任务，不具备相关实践能力，无团队协作意识；报告内容混乱，格式差。3.项目设计考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分项目设计团队合作下较优完成项目设计任务，个人参与度高；设计说明书质量较好，项目汇报效果佳，体现出较好的沟通能力。团队合作下完成项目设计任务，个人参与度一般；设计说明书质量一般，项目汇报效果一般，体现出一定的沟通能力。团队合作下完成项目设计任务，个人参与度低；设计说明书质量基本合格，项目汇报效果基本达标。未完成项目设计任务；设计说明书内容组织混乱，未参加项目汇报。4.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《数据通信与计算机网络（第5版）》，杨心强主编，电子工业出版社，2018年版；2．《数据通信与计算机网