《信息通讯网络基础（双语）》教学大纲
课程代码 | 16000103 |
课程名称 | 信息通讯网络基础（双语） |
Basic Information Communication Networks | |
课程性质 | 信息通讯网络基础是电气工程及自动化专业的一门重要技术基础课，是电气类专业基础课程。 |
学分/学时 | 2学分 / 32学时，其中：上机学时16 |
开课学期 | 三（3） |
开课单位 | 电气工程学院 |
适用专业 | 电气工程及自动化 |
教学语言 | 演示文稿、术语采用全英文，讲解、试卷部分采用英文，作业采用中文 |
先修课程 | 电子技术、计算机基础、C++程序设计和计算机软件技术基础 |
后续课程 | 无 |
教材及参考书 | ²冯博琴主编，计算机网络（第二版），高等教育出版社，2008.11 ²Andrew Tannenbaum. Computer Networks(Fifth Edition) Prentice Hall, 2010 ²Jean Walrand. Communication Networks,A First Course(Second Edition). The McGraw-Hill Companies,Inc, Jointly published by China Machine Press/McGraw-Hill. 1999.3. ²Douglas E. Comer. Internetworking with TCP/IP Volume I:Principles, Protocols, and Architecture(3rd edition). Prentice Hall, 1995 |
课程简介 | 《信息通讯网络基础》课程的类别属于计算机、电子通信方面的高级课程，其在电气工程领域应用更为广泛，是适合理工科专业的应用基础课程之一。开设本课程的目的是使学生理解计算机网络的体系结构，学会使用计算机网络进行信息的传输与处理，深入理解信息通讯网络的基本原理，能够利用计算机网络解决管理、设计和生产中的实际问题，理解现代智能电力系统基础通信体系结构及规范，同时使学生树立现代信息通信处理的一般方法和先进思想，为进一步学习与本专业相关的其它内容打下基础。 |
考核方式 | ²作业及平时 10% ²期中或平时考核 10% ²上机实验及2份实验报告 10% ²期末考试 70% |
实验教学 | 实验教学（16学时）与课程同步进行，实验内容与课程相衔接。 |
专业培养能力 | 2、5分析能力的培养：主要是对计算机网络及电气工程领域相关专业通信技术问题进行综合分析的能力的培养，同时也要注意培养针对解决网络通讯应用中实际问题能力的培养。 3、9软件编程能力的培养：要求学生通过本课程的学习，具备通过软件开发工具实现网络通信协议程序的编程能力。 12自学能力的培养：通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。 10表达能力的培养：主要是通过作业与实验报告，清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。 3、4创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案，以及对实际问题进行举一反三的能力。 1、10双语能力的培养：本课程可采用双语教学模式，并通过选择合适的外文教材及参考文献，提高学生检索和阅读外文文献的能力，培养学生主动学习跟踪最新技术发展的能力。 |
课程培养学生的能力 | 1)掌握计算机及电气工程领域中信息通信的基本知识，初步理解计算机及电气工程专业的信息通信体系结构及其与通信协议的关系，了解计算机通信技术发展过程和前沿技术，培养学生发现问题、解决问题的基本能力。[1、2] 2)掌握计算机及电气工程专业领域中通信系统模型和协议及其实现的基本理论和方法，具备通信协议设计与实现的软件编程能力，提高创新能力。[3、4、5、9] 3)掌握计算机通信原理与协议在电气工程领域应用的基本方法，掌握通信协议分析与应用的一般方法，具备通信规约分析和设计能力。[1、2、3] 4)掌握跟踪电气工程领域中应用计算机通信技术的最新进展（如IEC61850标准）的基本方法，具备阅读电气工程通信专业领域外文文献的能力，培养学生双语及主动学习与实践的能力。[6、12] |
教学内容与 学时分配 | 根据工科类专业人才对电气工程及其自动化专业能力的要求以及计算机通信技术发展趋势，依据计算机及电气系统信息传输和处理过程授课，教学内容包含计算机通信基本理论、主要通信体系结构、模型的基本概念与规约协议的分析方法。理论教学课时32学时，实验16学时，其中： 1. 计算机网络基础（2学时/课内） （1）计算机网络概念：掌握计算机网络、局域网、广域网、基于服务器的网络、对等网络、共享介质的网络、交换式网络等基本概念； （2）计算机网络组成与分类：理解计算机网络的组成和作用，理解计算机网络的分类。掌握资源子网和通信子网的概念，理解计算机网络的几种拓扑结构。 2．数据通信基础（6学时/课内） （1）数据通信基础概述：掌握数据通信有关的基本概念和数据通信系统的一般结构模型，以及数据、信号、数字信号和模拟信号等概念，掌握通信的三要素；理解时域信号和频域信号的概念及表达式. （2）采样定理和数据编码：掌握采样定理的内容，理解Nyquist和Shannon定理在信号处理中的应用，掌握单极性码、双极性码、曼彻斯特码和差分曼彻斯特码的概念。 （3）数据传输与传输介质：掌握基带传输、频带传输，理解通信指标的计算方法。理解传输介质的分类，了解不同传输介质的区别与特点。 （4）通信方式与同步方式：掌握通信基本方式的定义。了解不同通信方式的应用场合，理解同步方式的概念。 （5）多路复用技术：掌握FDM、TDM、WDM、CDMA的概念。理解多路复用和交换技术的工作原理。 （6）差错控制：掌握差错控制的基本方法。掌握奇偶检验和循环冗余校验的计算方法。 3．网络体系结构（4学时/课内，实验4课时[见10]） （1）网络体系结构概念：掌握网络体系结构中的物理结构、逻辑结构和软件结构的基本概念。掌握网络协议的定义。理解数据通信模型。 （2）ISO/OSI参考模型：掌握ISO/OSI参考模型的七层结构，理解七层协议中各层的功能及相互关系。 （3）ARQ（自动请求重传）：掌握停等协议（SWP）的工作原理，了解连续ARQ，选择ARQ的工作原理，理解滑动窗口协议的工作原理。 （4） HDLC协议：掌握HDLC协议的帧格式和协议处理机制；掌握流量控制技术的一般原理：理解滑动窗口协议的工作原理，0比特插入 4．局域网（4学时/课内，实验4课时[见10]） （1）局域网概述：掌握局域网的定义和基本术语。了解局域网的特性。掌握局域网的关键技术。理解局域网的分类和各种结构局域网的特点。 （2）IEEE 802标准：掌握IEEE 802标准的内容及功能。IEEE 802.2标准和MAC与LLC子层提供的服务；掌握IEEE 802.3标准中介质访问控制方法和算法； （3）以太网与令牌网：理解以太网的类型及相关参数；掌握CSMA/CD协议的工作原理和避免冲突的机制；掌握最小帧长度的计算方法；掌握令牌传递（Token Passing）的工作原理；了解令牌总线网（IEEE 802.4标准）原理、帧格式和介质访问控制算法；了解令牌环网（IEEE 802.5标准）原理、帧格式、介质访问控制方法以及硬件组成； （4）其它局域网技术：了解光纤分布数据接口、FDDI标准和快速以太网相关技术； 5. 广域网技术（2学时/课内，实验4课时[见10]） （1）广域网概念：掌握广域网的概念、连接类型，相互关系；掌握互连网络的基本概念，理解互连网络目的、形式、任务及其分层结构； （2）广域网技术：掌握PSTN、Frame Relay、DDN、ISDN和xDSL的概念。理解PSTN、Frame Relay、DDN、ISDN和xDSL的工作原理； （3）ATM和SONET/SDH：掌握ATM和SONET/SDH的基本概念和术语，理解ATM和SONET/SDH的工作原理。了解ATM体系结构、参考模型和报文结构，理解SONET/SDH技术工作原理； 6．因特网技术（4学时/课内，实验4课时[见10]） （1）网络互联概念：掌握网络互联与因特网的概念，理解因特网体系结构； （2）TCP/IP协议：掌握TCP/IP协议内容。了解TCP/IP协议的发展历史。掌握TCP/IP模型的内容。掌握TCP/IP模型中的各层功能和服务。理解TCP/IP模型与ISO/OSI参考模型的区别及功能差异。掌握TCP/IP协议工作原理。 （3）IP与 TCP协议：掌握IP协议的分组格式。掌握IP地址功能及其分类，理解子网划分方法。理解ICMP、ARP、RARP、PPP协议的内容。了解IP协议版本六的内容。掌握TCP协议的内容、基本功能及其工作原理。理解TCP和UDP报文构成。理解TCP连接的原理。掌握Berkeley Sockets服务原语的内容。掌握Windows Sockets编程基本方法。 （4）网络设备：掌握网络设备的分类；掌握中继器、网桥、路由器、网关、交换器等设备的原理和作用。 7．因特网应用（2学时/课内） （1）Internet服务与协议：理解Internet服务的内容。掌握C/S结构的概念和内容。理解HTTP、FTP、SMTP、Telnet等协议的内容及所提供的服务； （2）DNS与WWW：掌握DNS的功能和工作原理，理解DNS的端口概念，了解DNS的分级方法，理解域名服务器的工作原理；理解WWW服务的工作原理； 8．IEC61850标准及其应用（4学时/课内） （1）IEC61850标准基本概念：理解有关电力系统中IEC61850标准的主要概念，了解IEC61850标准与局域网及TCP/IP协议的关系； （2）IEC61850标准体系结构：理解IEC61850标准的体系结构，了解IEC61850应用原理； （3）IEC61850标准主要规约：理解IEC61850标准的主要规约与协议，了解IEC61850应用方法； 9．网络管理与安全（2学时/课内） （1）网络管理与安全概念：掌握网络管理与安全的概念，理解网络管理模式和SNMP协议功能，掌握网络安全所考虑的原则。 （2）数据加密技术：理解数据加密技术的工作原理及相关算法；掌握数字签名、认证模型的工作原理。 （3）防火墙技术：掌握防火墙的功能和工作原理。了解应用层网关的作用和应用方法 10、实验（16学时/实验课程） 网络通信协议的设计与实现； 数据链路层协议的编程实现； VC++开发工具的使用； Winsock编程基础及其应用； 实验一：数据链路层协议的实现 实验二：网络新技术及其应用 |
教学方法 | 课程教学以课堂教学、课外作业、课程实验、综合讨论、网络以及授课教师的科研项目的积累等共同实施。 本课程以计算机信息通信的体系结构和协议层次为主线，重点讲授计算机通信基本理论、通信体系结构、模型的基本概念与规约协议的分析方法。通过授课与讨论、课程实验及双语教学等环节重点培养学生的信息通信协议的编程设计能力、跟踪最新技术发展状况的能力、计算机信息通信的规约处理和通信协议的分析能力和创新能力，培养学生的工程实践能力。 本课程的教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。采用双语教学模式，使学生充分利用网络资源，锻炼阅读外文资料的能力；本课程注重教与学过程，通过每周作业、课程实验、考查等多种方式，进行综合考核，采用综合性强的课程实验来锻炼学生的开发与设计能力。 |
制定人 及发布时间 | 陈歆技，2015年05月15日 |
