高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)計(jì)劃一、課程定位與教學(xué)目標(biāo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)的核心必修課程，肩負(fù)著構(gòu)建學(xué)生網(wǎng)絡(luò)理論體系與實(shí)踐能力的雙重使命。本課程立足“理論筑基、實(shí)踐賦能”的教學(xué)理念，通過系統(tǒng)講授網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議原理、設(shè)備運(yùn)維等核心內(nèi)容，結(jié)合工程化實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生具備網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、故障診斷、安全防護(hù)的綜合能力，為后續(xù)網(wǎng)絡(luò)安全、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等課程學(xué)習(xí)及網(wǎng)絡(luò)工程師、系統(tǒng)架構(gòu)師等職業(yè)發(fā)展奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。（一）知識(shí)目標(biāo)1.理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程、分類體系及性能評價(jià)指標(biāo)（帶寬、時(shí)延、丟包率等）；2.掌握OSI七層模型與TCP/IP四層模型的層次劃分、功能分工及協(xié)議映射關(guān)系；3.熟悉物理層傳輸介質(zhì)（雙絞線、光纖、無線）、編碼技術(shù)（曼徹斯特、差分曼徹斯特）與信道復(fù)用原理；4.精通數(shù)據(jù)鏈路層幀結(jié)構(gòu)、MAC地址解析、以太網(wǎng)技術(shù)（CSMA/CD）及VLAN劃分原理；5.掌握網(wǎng)絡(luò)層IP地址編址（IPv4/IPv6）、路由選擇（靜態(tài)/動(dòng)態(tài)路由）、ARP/ICMP協(xié)議工作機(jī)制；6.理解傳輸層TCP（可靠傳輸、三次握手）、UDP（無連接傳輸）的協(xié)議特性與端口機(jī)制；8.了解網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)（加密、認(rèn)證、防火墻）與新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SDN、NFV、邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)）。（二）能力目標(biāo)1.具備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析與繪制能力，能運(yùn)用Visio、億圖等工具完成中小型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)；3.掌握Cisco、華為等主流廠商網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（路由器、交換機(jī)）的配置方法，能完成VLAN劃分、靜態(tài)路由配置、DHCP服務(wù)部署；4.具備網(wǎng)絡(luò)故障排查能力，能通過`ping`、`tracert`、`show`命令定位“不通、丟包、延遲高”等典型故障；5.能基于需求完成小型企業(yè)/校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)備選型、配置部署與性能優(yōu)化；6.具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，能在項(xiàng)目組中承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、設(shè)備配置、文檔撰寫等角色任務(wù)。二、教學(xué)內(nèi)容模塊設(shè)計(jì)（一）理論教學(xué)模塊1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段（ARPANET、因特網(wǎng)商業(yè)化、IPv6演進(jìn)）與分類（LAN/WAN/MAN、有線/無線）；性能指標(biāo)（帶寬、時(shí)延、吞吐量、丟包率）與服務(wù)質(zhì)量（QoS）需求分析；標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO、IETF、IEEE）與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（RFC文檔）。2.體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議OSI七層模型：物理層（信號(hào)傳輸）、數(shù)據(jù)鏈路層（幀封裝）、網(wǎng)絡(luò)層（路由轉(zhuǎn)發(fā)）、傳輸層（端到端傳輸）、會(huì)話層（連接管理）、表示層（編碼轉(zhuǎn)換）、應(yīng)用層（用戶服務(wù)）；TCP/IP四層模型：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層（IP）、傳輸層（TCP/UDP）、應(yīng)用層，對比OSI模型的簡化邏輯；層次間數(shù)據(jù)封裝與解封裝過程（PDU、SDU、PCI概念）。3.物理層與數(shù)據(jù)鏈路層傳輸介質(zhì)：雙絞線（UTP/STP）、光纖（單模/多模）、無線（Wi-Fi、5G）的傳輸特性與應(yīng)用場景；編碼技術(shù)：不歸零碼、曼徹斯特編碼、4B/5B編碼的原理與帶寬效率；以太網(wǎng)技術(shù)：CSMA/CD介質(zhì)訪問控制、以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)（前導(dǎo)碼、類型字段、FCS）、VLAN標(biāo)簽（802.1Q）與Trunk鏈路配置；PPP協(xié)議：鏈路建立（LCP）、認(rèn)證（PAP/CHAP）、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議協(xié)商（NCP）。4.網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層IP地址：IPv4地址分類（A/B/C類）、子網(wǎng)劃分（VLSM）、CIDR無類別編址；IPv6地址：128位地址結(jié)構(gòu)、單播/組播/任播地址、自動(dòng)配置（SLAAC）；路由技術(shù)：靜態(tài)路由（默認(rèn)路由、浮動(dòng)路由）、動(dòng)態(tài)路由（RIP、OSPF、BGP的工作原理與配置）；ARP與ICMP：地址解析（ARP緩存、免費(fèi)ARP）、差錯(cuò)檢測（ICMPEcho/Traceroute）；TCP協(xié)議：可靠傳輸機(jī)制（滑動(dòng)窗口、擁塞控制）、三次握手（SYN/SYN-ACK/ACK）與四次揮手（FIN/ACK）；UDP協(xié)議：無連接、低開銷特性，典型應(yīng)用（DNS、DHCP、流媒體）。5.應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)安全P2P技術(shù)：BitTorrent、Skype的分布式架構(gòu)與工作原理；網(wǎng)絡(luò)安全：對稱加密（AES）、非對稱加密（RSA）、數(shù)字簽名、防火墻（包過濾/應(yīng)用層）、入侵檢測（IDS/IPS）、VPN（IPsec、SSL）。6.新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）：OpenFlow協(xié)議、控制器（ONOS、Floodlight）與數(shù)據(jù)平面解耦；NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）：vRouter、vFirewall的部署與資源調(diào)度；云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)：VPC（虛擬私有云）、SD-WAN（軟件定義廣域網(wǎng)）；物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)：6LoWPAN（IPv6overIEEE802.15.4）、NB-IoT的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。（二）實(shí)踐教學(xué)模塊1.基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制與設(shè)備選型任務(wù)：使用Visio繪制“家庭-小區(qū)-運(yùn)營商”三級(jí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，?biāo)注設(shè)備（光貓、路由器、交換機(jī)）與鏈路（光纖、五類線、Wi-Fi），分析帶寬瓶頸點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)2：協(xié)議分析與報(bào)文解析實(shí)驗(yàn)3：交換機(jī)與VLAN配置任務(wù)：在PacketTracer中搭建多VLAN網(wǎng)絡(luò)，配置Access/Trunk端口、VLAN間路由（單臂路由/三層交換機(jī)），驗(yàn)證不同VLAN間通信。2.綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4：企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署需求：為50人企業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，包含辦公區(qū)（有線+無線）、服務(wù)器區(qū)（Web/DNS/FTP）、安全區(qū)（防火墻），完成設(shè)備選型（Cisco2960交換機(jī)、ISR路由器、ASA防火墻）、IP地址規(guī)劃、靜態(tài)路由配置、DHCP服務(wù)部署，驗(yàn)證跨網(wǎng)段通信與服務(wù)器訪問。實(shí)驗(yàn)5：網(wǎng)絡(luò)故障診斷與排除場景：模擬網(wǎng)絡(luò)“ping不通網(wǎng)關(guān)”“訪問網(wǎng)頁慢”“VLAN間無法通信”故障，通過`showvlan`、`showiproute`、`tracert`等命令定位故障點(diǎn)（如端口未開啟、路由配置錯(cuò)誤、VLAN標(biāo)簽不匹配）并修復(fù)。3.創(chuàng)新拓展性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6：SDN網(wǎng)絡(luò)搭建與流量調(diào)度任務(wù)：使用Mininet模擬SDN網(wǎng)絡(luò)，部署OpenFlow交換機(jī)與RYU控制器，編寫Python腳本實(shí)現(xiàn)“基于帶寬的流量負(fù)載均衡”，驗(yàn)證不同流表規(guī)則下的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑。實(shí)驗(yàn)7：網(wǎng)絡(luò)安全攻防演練場景：搭建“攻擊機(jī)（Kali）-靶機(jī)（WindowsServer）-防火墻”實(shí)驗(yàn)環(huán)境，模擬ARP欺騙、端口掃描、SQL注入攻擊，配置防火墻規(guī)則攔截攻擊，分析入侵檢測日志。三、教學(xué)方法與實(shí)施策略（一）多元教學(xué)法融合1.案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)：以“校園網(wǎng)升級(jí)改造”“電商平臺(tái)高并發(fā)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”等真實(shí)項(xiàng)目為案例，拆解網(wǎng)絡(luò)需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、協(xié)議優(yōu)化等環(huán)節(jié)，讓理論知識(shí)與工程實(shí)踐深度結(jié)合。2.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）：將學(xué)生分組（4-5人/組），布置“智慧校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)”“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃”等課題，要求從需求調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、原型實(shí)現(xiàn)到答辯匯報(bào)全流程參與，培養(yǎng)工程思維與協(xié)作能力。4.虛實(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)用PacketTracer/GNS3仿真，綜合實(shí)驗(yàn)引入真實(shí)設(shè)備（Cisco機(jī)架、華為eNSP），創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)結(jié)合SDN/NFV開源平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“仿真驗(yàn)證-真實(shí)操作-創(chuàng)新拓展”的能力進(jìn)階。（二）考核評價(jià)體系采用“過程性考核+終結(jié)性考核”雙維度評價(jià)，突出能力導(dǎo)向：過程性考核（60%）：作業(yè)（15%）：理論題（協(xié)議原理分析）、實(shí)踐題（拓?fù)湓O(shè)計(jì)、配置命令編寫）；實(shí)驗(yàn)（25%）：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（操作規(guī)范性+報(bào)告完整性）、綜合實(shí)驗(yàn)（功能實(shí)現(xiàn)+故障排查能力）；項(xiàng)目（15%）：方案設(shè)計(jì)文檔（30%）、原型實(shí)現(xiàn)（40%）、答辯表現(xiàn)（30%）；課堂表現(xiàn)（5%）：提問回答、小組討論參與度。終結(jié)性考核（40%）：期末考試（筆試）：題型包含概念辨析（如TCP與UDP的差異）、原理分析（如OSI分層的優(yōu)勢）、設(shè)計(jì)題（如為園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)IPv6地址規(guī)劃方案），重點(diǎn)考查知識(shí)體系與工程應(yīng)用能力。四、教學(xué)資源與進(jìn)度安排（一）核心教學(xué)資源1.教材與參考書：主教材：《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第8版）》（謝希仁），體系完整、案例豐富；實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：自編《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教程》，涵蓋基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的步驟與拓展任務(wù)。2.線上資源：中國大學(xué)MOOC：“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（哈工大）”“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（電子科大）”等優(yōu)質(zhì)課程，用于翻轉(zhuǎn)課堂預(yù)習(xí)；工具平臺(tái)：Wireshark官網(wǎng)教程、CiscoPacketTracer官方文檔、Mininet/ONOS開源社區(qū)；學(xué)術(shù)資源：IEEEXplore（網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、SDN方向論文）、CNKI（“IPv6部署”“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全”等本土案例）。3.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)：硬件：Cisco2960交換機(jī)（≥24口）、ISR4331路由器、ASA5506防火墻、無線AP（Wi-Fi6）；軟件：PacketTracer（7.0+）、GNS3（網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仿真）、Wireshark（3.0+）、Mininet（SDN仿真）；測試工具：福祿克DSX-5000線纜測試儀（驗(yàn)證雙絞線性能）、NetAllyAirCheckG2（無線信號(hào)分析）。（二）教學(xué)進(jìn)度規(guī)劃（16周理論+2周期末）周次教學(xué)內(nèi)容（理論+實(shí)驗(yàn)）核心任務(wù)------------------------------------------------------------------------------------------------------------1-2網(wǎng)絡(luò)概述、體系結(jié)構(gòu)理論：OSI/TCP/IP模型對比；

實(shí)驗(yàn)：拓?fù)淅L制（Visio）3物理層理論：傳輸介質(zhì)、編碼；

實(shí)驗(yàn)：雙絞線制作（直通/交叉線）4-5數(shù)據(jù)鏈路層理論：以太網(wǎng)、VLAN；

實(shí)驗(yàn)：VLAN配置（PacketTracer）6-7網(wǎng)絡(luò)層（IPv4/路由）理論：IP編址、靜態(tài)路由；

實(shí)驗(yàn)：靜態(tài)路由配置（真實(shí)設(shè)備）8-9傳輸層（TCP/UDP）理論：可靠傳輸、端口；

實(shí)驗(yàn)：Wireshark分析TCP三次握手12網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)理論：加密、防火墻；

實(shí)驗(yàn)：防火墻規(guī)則配置（ASA）13-14新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（SDN/NFV）理論：SDN架構(gòu)；

實(shí)驗(yàn)：Mininet搭建SDN網(wǎng)絡(luò)15-16綜合項(xiàng)目實(shí)踐分組完成“企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目，答辯驗(yàn)收17-18復(fù)習(xí)與考核知識(shí)點(diǎn)串講、期末考試五、教學(xué)評價(jià)與持續(xù)改進(jìn)（一）多維評價(jià)反饋1.學(xué)生反饋機(jī)制：每學(xué)期中期開展匿名問卷調(diào)查（涵蓋教學(xué)內(nèi)容難度、實(shí)驗(yàn)安排合理性、教師指導(dǎo)有效性），期末組織小組訪談，收集“希望增加的實(shí)驗(yàn)類型”“理論講解的改進(jìn)建議”等。2.成績數(shù)據(jù)分析：對比歷年期末考試得分率，定位“路由協(xié)議配置”“TCP擁塞控制”等薄弱知識(shí)點(diǎn)，調(diào)整教學(xué)案例與習(xí)題難度。3.同行評議與企業(yè)調(diào)研：邀請網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域教師聽課，評價(jià)教學(xué)方法與內(nèi)容深度；走訪IT企業(yè)（如華為、新華三），調(diào)研“網(wǎng)絡(luò)工程師”崗位技能需求，優(yōu)化課程模塊（如增加“云網(wǎng)融合”實(shí)踐）。（二）動(dòng)態(tài)改進(jìn)策略內(nèi)容迭代：每年更新10%-15%教學(xué)內(nèi)容，融入“IPv6+”“確定性網(wǎng)絡(luò)”“6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”等前沿技術(shù)；方法優(yōu)化：針對“抽象協(xié)議原理難理解”問題，引入“