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中国大学MOOC
SPOC学校专有课程
计算机网络
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spContent=本课程是计算机类专业的专业基础必修课。课程以讲授计算机网络体系架构以及各分层协议的分析和设计方法为主,讨论物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的概念、原理、算法和协议。通过本课程的学习,学生能了解计算机网络的发展历史和网络体系架构,掌握体系架构中各层次的设计问题及其解决方法,并初步掌握网络测试和设备配置的技能,具备应用开发、维护管理、布署实施计算机网络系统和解决实际工程问题的能力,为进一步学习后续课程如网络编程、网络安全等,以及从事计算机网络相关的研究和应用打下良好基础。
—— 课程团队
课程概述

      以层次模型为线索,一层一章(数据链路层两章),将内容有机地串在一起;主要包括网络相关术语和协议(TCP/IP协议)、网络标准、OSI参考模型、局域网技术(重点以太网)、物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的基本功能和基本原理;重点学习网络层内容,包括各种路由协议的工作原理及其特点。在学习理论的基础上,初步培养网络编程、网络抓包工具使用、交换机和路由器操作等实际动手能力。

      7张(章)思维导图,既有清晰的脉络,又有技术细节,收放自如,带你深入计算机网络的背后,看清信息的流转,囊括重要的原理、技术和协议。

      除了满满的干货,你还将在课程中了解到网络发展进程中的名人及背后的奇闻轶事,比如:互联网之父温顿瑟夫(Vinton Gray Cerf)、以太网之父罗伯特梅特卡夫(Robert Metcalfe)、万维网之父蒂姆伯纳斯李(Tim Berners Lee)、CDMA之母海蒂拉玛Hedy Lamarr、第一台路由器发明者和思科创始者昂纳德波萨克(Leonard Bosack)和桑德拉勒纳(Sandy Lerner)夫妇、高锟、拉迪雅铂尔曼(Radia perlman)......也许没有他们的发明,网络世界会是另外一个样子,这些名字背后的传奇故事,是网络知识宝塔上闪亮的珠缀,将带给你无限的感叹和畅想。

 附录:第二章物理层的知识导图如下所示。课程团队将给出7张思维导图的XMind源文件,你可以在其上增删修改,构筑自己的知识框架


授课目标

课程目标1.运用计算机网络中的计算机和通信相关理论知识,通过掌握的网络体系结构及其设计原理,可以对不同网络系统的解决方案进行比较和分析,从而选择或给出有效的解决方案。

课程目标2.能综合运用计算机网络理论知识,对复杂网络系统的设计、开发和应用中的问题进行分析,得出有效的结论或寻找有效的解决方案。

课程目标3.基于计算机网络从物理层到应用层的工作原理,理解交换、路由、协议等的设计方法,设计实验方案,并能对实验结果进行分析。

课程目标4.能够阅读和理解计算机网络相关的英文科技文献,了解该领域的国际发展动态,能在跨文化背景下就专业问题进行基本沟通和交流。


成绩 要求

本课程为线上线下混合式课程,总评成绩由四个部分组成,线下期末考试45%;线上测验(8次)、互评作业(5次)、论坛讨论、大作业共35%;实验成绩15%;线下课堂(慕课堂)表现5%组成。

 

关于单元测验:每章布置一次测验,每次测验提供三次答题机会,每次测验的最后成绩取三个成绩中的最高分。

作业:提交作业后应参与互评,不参与互评的,将给与所得分数的85%;参与互评,没有完成5份的,将给与所得分数的90%。

论坛得分:发帖个数与得分成正比,在课堂交流区内累计回帖14个可得满分。只有回复教师在教学单元内容发布中发起的讨论(在课堂交流区内回复得分,评论不计分),系统才会统计。学生在其他论坛中自己发的帖子不计入成绩。

课程大纲
预备知识

具备:二进制、十进制、十六进制的换算关系。

参考资料

教材:

Andrew S. Tanenbaum,David J. Wetherall;严伟等译,计算机网络(第五版),清华大学出版社,2012


参考资料:

[1] Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall. Computer Networks (Fifth Edition). 北京: 机械工业出版社& Prentice Hall, 2011.

[2] (美)Behrouz A. Forouzan,Firouz Mosharraf,Computer Networks: A Top-Down Approach,机械工业出版社,2013

[3]Mark A. Dye,Allan D. Reid著,思科系统公司译, 思科网络技术学院教程:网络简介,人民邮电出版社

[4]Scott Empson, Chery Schmidt 著,思科系统公司译, 思科网络技术学院教程:路由和交换基础,人民邮电出版社 (最新第六版也可以)


常见问题

Q :  课程采用什么教材?

A :  采用经典教材:Andrew S. Tanenbaum,David J. Wetherall;严伟等译,计算机网络(Computer Networks,第五版),清华大学出版社,2012。课程视频的根据教材的前7章拆解的知识点,建议您学习的过程中,逐渐构建自己的知识框架,将知识点内化并串起来。


Q :  SPOC跟MOOC有什么区别?

A :  MOOC是Massive Open Online Course,大规模在线开放课程,面向所有学员,译为“慕课”、“魔课”等;SPOC是Small Private Oline Course,小规模限制性在线课程,译为“私播课” 。(注意:SPOC班学员所有的学习数据,包括测试成绩,都从SPOC课程导出,请认准SPOC课程。)


Q:慕课堂是什么?

A:慕课堂教学工具是中国大学 MOOC (www.icourse163.org)在慕课平台基础上,深入调研教学需求后研发的独家线上线下混合式教学工具。该工具能与慕课平台无缝结合,让老师统筹设计与管理课前、中、后三个环节的教学过程,并在课堂上通过微信小程序便捷的开展教学任务,完成数字化教学,有效的开展翻转课堂。



Q:翻转课堂是什么?

A:翻转课堂有别于传统的一讲到底的课堂,而是在课堂上进行重难点深化、讨论、堂测、学生演示等等学习活动。学生须在翻转课堂前已经完成了基本知识点的学习任务,完成老师推送的预习慕课件。慕课堂通常在智慧教室进行。疫情期间,可以采用慕课堂进行线上直播,也可以选用其它直播工具,如ZOOM直播、腾讯课堂、腾讯会议、QQ语音直播等等。



Q :  课程有动手实践内容吗?

A :  有的,主要涉及到计算机网络主要层报文的抓取和分析,以及计算机网络交换设备(交换机和路由器)的基本操作。


Q :  报文抓取用什么工具?

A :  建议使用WireShark(原Ethereal)。