课程名称 |
计算机网络实验 |
Computer Networking Experiments |
开课单位 |
计算机科学与工程学院 |
课程性质 |
必修课 |
课程类别 |
实践环节 |
课程代码 |
0631002701 |
学分 |
1 |
学时 |
22 |
适用专业 |
计算机科学与技术、软件工程、物联网工程、信息安全、智能科学与技术 |
先修课程 |
程序设计基础 |
支撑课程 |
计算机网络 |
授课语言 |
中文 |
一、课程简介
(一)课程中文简介
计算机网络实验是计算机科学与技术专业的必修实践课程,具有较强的系统结构和工程实践类特性,该实验大纲是针对《计算机网络》课程教学大纲的培养目标制定的。通过课程实验,加深学生对计算机网络基本原理的认识和理解,巩固课堂教学内容。初步掌握组建网络的主要技术环节和操作方法,培养他们基本的网络设备连接、配置与管理,网络设计和组建的能力。并在此基础上强化学生的实践意识,提高其实际动手能力和创新能力,为后续课程的学习打下良好的基础。
(二)课程英文简介
Computer network experiment is a required practice course for computer science and technology major, which has strong system structure and engineering practice characteristics. The experiment outline is formulated for the training objective of computer network course. Through the course experiment, deepen the students' understanding of the basic principles of computer network and consolidate the classroom teaching content. We should initially master the main technical links and operation methods of network construction, and cultivate their basic ability of network equipment connection, configuration and management, network design and construction. On this basis, we should strengthen students' practical awareness, improve their practical ability and innovation ability, and lay a good foundation for the follow-up courses.
二、实验课程目标
本课程的目标包括:
CO1:理解交换机、路由器等计算机网络设备的软硬件结构和工作原理,能熟练运用网络设备配置方法和命令,练习网络设备日常管理维护方法,并能够应用于实际网络工程的建设和维护。
CO2:领会计算机网络的组建方法和技术,能够针对不同网络建设需求,分析、设计方案并完成实际网络的组建、调试、诊断与管理。
CO3:培养学生在构建和管理复杂网络时分析问题和解决问题的能力,使学生能够运用适当的工具对多种不同规模网络环境进行虚拟或物理建模及分析。
适用专业 |
毕业要求内涵观测点 |
课程目标 |
计算机科学与技术 |
GR3.3综合利用计算机技术与应用领域的专业知识和新技术,在针对复杂工程问题的系统设计中体现创新意识。 |
CO1、CO2,CO3 |
|
GR3.2能够遵循软件设计方案,设计实现特定的软件单元,特别是互联网应用、智能应用软件与游戏软件领域的软件单元的实现。 |
CO1、CO2 |
GR5.1能够了解软件工程专业常用硬件设备、信息技术工具与模拟软件的使用原理与方法,并理解其局限性。 |
CO3 |
物联网工程 |
GR3.4综合利用物联网应用领域的专业知识和新技术,在针对复杂工程问题的系统设计中体现创新意识。 |
CO1、CO2 |
GR5.1能够选择与使用恰当的现代化工具,对物联网应用领域的复杂工程问题进行建模、仿真、预测。 |
CO3 |
信息安全 |
GR4.1能够识别和判断信息安全系统的复杂工程问题中的关键环节和影响因素,并能进行相关研究 |
CO1、CO2,CO3 |
智能科学与技术 |
GR4.2能够针对人工智能领域复杂工程问题,构建实验系统和测试平台、正确全面采集实验数据。 |
CO1、CO2 |
GR5.1了解人工智能领域的软硬件开发工具和模拟软件,掌握其使用方法。 |
CO3 |
三、实验内容与要求
(一)实验设计
验证性:共设计3个验证性实验,占比30%。主要验证交换机和路由器设备的本地、远程、命令行、web等配置手段,重点熟悉控制台(console)配置手段及基本命令使用。
综合性:共设计2个综合性实验,占比20%。主要内容包括:组建一个小型边界网络,并在相应设备上进行NAT配置,使内外网络能正常通信;综合应用各种网络技术,设计并实现一个小型园区网。
设计研究性:共设计6个设计研究性实验,占比50%。主要设计和搭建各种类型简单的局域网。
实验课程目标 |
实验模块(可选) |
对应实验 |
CO1 |
|
1,3,4 |
CO2 |
|
2,5,6,7,8,9, |
CO3 |
|
10,11 |
(二)实验内容及要求
实验编号 |
实验项目 |
学时数 |
实验内容与要求 |
实验类型 |
实验要求 |
必开 |
选开 |
1 |
路由器配置方式及基本操作 |
2 |
认识路由器设备的本地、远程、命令行、web等配置手段,重点熟悉控制台(console)配置手段及基本命令。 |
验证 |
√ |
|
2 |
简单局域网组建 |
2 |
认识交换机、HUB、主机的接口类型及属性,选择恰当的组网结构和设备,完成主机的配置,完成连通性和包传输路径基本测试,并实现应用层FTP的访问。 |
设计研究 |
√ |
|
3 |
交换机配置方式及基本命令的熟悉 |
2 |
认识交换机设备的本地、远程、命令行、web等配置手段,重点熟悉控制台(console)配置手段及基本命令使用。 |
验证 |
√ |
|
4 |
VLAN构建与配置 |
2 |
掌握VLAN的配置方法,实现VLAN内部通信和VLAN之间通信。 |
验证 |
√ |
|
5 |
二层交换机+路由器实现VLAN间通信 |
2 |
进一步理解VLAN的概念,设计一台路由器实现VLAN之间的单臂路由。 |
设计研究 |
√ |
|
6 |
多网段网络组建与静态路由配置 |
2 |
认识路由器接口类型和属性,选择多路由器进行组网,理解路由器工作原理,完成相关接口的路由配置。完成连通性和包传输路径基本测试。完成路由器有关状态获取和分析。 |
设计研究 |
√ |
|
7 |
多网段网络组建与动态路由配置 |
2 |
理解RIP动态路由原理,选择三个路由器的组网结构,完成各接口的连接和动态路由配置。完成连通性和包传输路径基本测试。完成基于C/S模式 的Web Server的配置。 |
设计研究 |
√ |
|
8 |
网络访问控制与基本包过滤配置 |
2 |
组建一个有多个路由器和交换机的网络并完成标准包过滤策略的设计和配置,完成有关测试。 |
设计研究 |
√ |
|
9 |
网络访问控制与扩展包过滤配置 |
2 |
组建一个有多个路由器和交换机的网络并完成扩展包过滤策略的设计和配置,完成有关测试。 |
设计研究 |
√ |
|
10 |
网络地址转换NAT |
2 |
组建一个小型边界网络,并在相应设备上进行NAT配置,使内外网络能正常通信。 |
综合 |
√ |
|
11 |
综合网络设计实现 |
2 |
综合应用各种网络技术,设计并实现一个小型园区网。 |
综合 |
√ |
|
四、实验设备与环境配置
1、锐捷交换机路由器系列。
2、模拟软件Cisco Packet Tracer。
3、思科交换机路由器系列。
五、课程思政、创新创业元素
教学章节 |
知识点 |
思政元素案例 |
培养目标 |
备注 |
实验5 |
VLAN的通信 |
网络访问的安全隔离,数据保护 |
增强学生网络安全意识 |
课程思政 |
实验7 |
网络互联 |
网络互联中的安全问题 |
通信过程中通过各种技术防止数据包被窃取 |
课程思政 |
实验8 |
网络访问控制 |
网络访问中不同区域之间的通信隔离 |
通过学习使用访问控制语句,加强网络间的访问控制,提升网络安全性。 |
课程思政 |
实验11 |
综合网络搭建中的非技术因素 |
遵纪守法,遵守各种规章制度。严谨、艰苦奋斗、求真务实的态度。 |
百折不挠,坚持真理的科研精神。 |
课程思政 |
实验11 |
综合网络中的数据安全、个人信息安全、 |
保障互联网网络安全和信息安全、防范违法犯罪的技术设施和技术方法 |
提高网络安全意识,明确网络安全保护措施,了解网络安全法律法规。 |
课程思政 |
实验11 |
综合网络搭建中的团队合作 |
团结合作才能解决复杂问题。 |
在团队中发挥每个人的作用,互相配合。 |
课程思政 |
六、参考资料
[1]孟晓景、花嵘,《计算机网络实验指导书》
[2]谢希仁,《计算机网络》(第7版),电子工业出版社,2017.1
[3]Graziani,R.等,《思科网络技术学院教程CCNA Exploration》第4版,人民邮电出版社,2009.1
七、考核方式、方法及实验成绩评定方法
考核成绩采用百分制,实验成绩考核包括实验过程考核和期末考核。过程考核包括实验过程表现、实验报告和考勤,其中考勤为减分项目;期末考核包括实验操作。过程考核成绩占总成绩的80%,期末考核占总成绩的20%。
(一)评分标准
1、过程考核=实验过程表现50%+实验报告50%,实验1-10,每个实验满分10分,其中过程考核满分5分,实验报告满分5分,评分标准如下表4所示。
2、期末考核=实验11操作成绩100%。
3、总成绩=∑过程考核80% + 期末考核20%。
考核 环节 |
1分 |
2分 |
3分 |
4分 |
5分 |
实验过程表现 |
无法在规定的时间内做实验,没有实验结果;或缺勤的课时超过总课时的1/3以上。 |
能在规定的时间内做实验,实验过程和结果存在明显的问题。 |
能够在规定的实践内完成实验内容,结果基本正确。 |
实验预习较完整,能够按时完成实验内容,结果正确。 |
实验预习完整,实验过程积极认真,结果准确。 |
实验报告 |
实验预习及实验报告内容不完整,实验结果、分析和结论存在严重错误或报告全文抄袭迹象明显。 |
实验预习及实验报告内容基本完整,实验结果、分析和结论存在明显问题。 |
实验预习及实验报告内容基本完整,填写较规范,实验结果、分析和结论基本正确。 |
实验预习及实验报告内容完整,填写规范,实验结果、分析和结论正确。 |
实验预习及实验报告内容完整充实,填写工整规范,实验结果、分析和结论准确无误。 |
(二)实验项目权重
实验项目 |
CO1 |
CO2 |
CO3 |
路由器配置方式及基本操作 |
30% |
|
|
简单局域网组建 |
|
15% |
|
交换机配置方式及基本命令的熟悉 |
30% |
|
|
VLAN构建与配置 |
40% |
|
|
二层交换机+路由器实现VLAN间通信 |
|
15% |
|
多网段网络组建与静态路由配置 |
|
15% |
|
多网段网络组建与动态路由配置 |
|
15% |
|
网络访问控制与基本包过滤配置 |
|
20% |
|
网络访问控制与扩展包过滤配置 |
|
20% |
|
网络地址转换NAT |
|
|
40% |
综合网络设计实现 |
|
|
60% |
合计 |
100% |
100% |
100% |
撰稿人:王妍凤
审核人:孟晓景
批准人:倪维健