《路由與交換技術》課程教學大綱

1、路由與交換技術課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）路由與交換技術課程名稱（英文）Advanced Routing and Switching Configuration Technology課程類別1：專業(yè)主干課程課程性質2必修授課語言3中文授課學期第6學期學分2課程學時及分配總學時講課實驗課外321616適用專業(yè)網絡工程教材1、路由與交換技術（第2版），電子工業(yè)出版社，李丙春，2020年授課學院計算機與軟件學院先修課程計算機網絡后續(xù)課程路由與交換技術實踐課程簡介課程基本定位：本課程為網絡工程專業(yè)的專業(yè)實踐課程。該課程的教學目的是通過理論和實驗教學，讓學生掌握交換機和路由器等常用網絡設

2、備的工作原理及工作方式、技術指標和參數(shù)，所遵循的網絡標準，在網絡層中所使用的協(xié)議。主要任務是通過學習能夠使學生在已有的計算機網絡知識的基礎上，對當前網絡設備的主要種類和常用的網絡路由協(xié)議有較清晰的概念，掌握如何使用和配置交換機、路由器等，學會網絡規(guī)劃、網絡配置、網絡維護等技術。培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，為以后從事計算機網絡方面的技術工作和科學研究奠定初步基礎。核心學習結果：結合自主學習，理解交換機、路由器的原理及特性，掌握多層交換機、虛擬交換機的分析、設計及配置方法，掌握路由器的各種靜態(tài)路由、動態(tài)路由協(xié)議的分析、設計及配置方法；能夠在學習小組中，運用路由與交換技術的相關專業(yè)知識，分析遇

3、到的復雜網絡規(guī)劃、設計與配置問題，給出合適的解決方案，并正確有效地開展實驗驗證工作。主要教學方法：講授、案例、實驗大綱更新時間2020.8.10注：1.課程類別：選填“通識核心課/通識拓展課/通修課/學科基礎課/專業(yè)主干課/專業(yè)選修課/專業(yè)實踐/素質拓展” 2.課程性質：選填“選修/必修”3.授課語言：選填“中文/雙語/全英文或其他語種”二、課程目標序號課程目標（參考培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、課程定位）支撐畢業(yè)要求指標點1達成途徑1.1掌握交換機的基礎理論知識；理解交換機的工作原理；掌握交換機和VLAN的基本配置方法。指標點1-2講授、實驗、案例、專題研討。1.2掌握路由器的基礎理論知識；理解路由器

4、的工作原理；掌握路由器基本配置方法；掌握并能夠分析路由數(shù)據(jù)包。指標點1-2講授、實驗、案例、專題研討。1.3掌握各種網絡設備的工作原理；能夠針對具體的網絡規(guī)劃問題，給出解決策略并給出具體網絡配置方案。指標點2-2講授、實驗、案例、專題研討。1.4能夠綜合運用路由與交換技術的基本理論和設計方法，針對互聯(lián)網領域復雜工程問題，給出可行的解決方案，并能對解決方案進行分析和論證。指標點4-1講授、實驗、案例、專題研討。2.1具有使用網絡模擬器，對一般網絡問題，有網絡規(guī)劃、網絡設計與網絡配置能力。指標點1-2講授、實驗、案例、專題研討。2.2具有工程應用與項目設計的網絡規(guī)劃問題的設計與配置能力。指標點2-

5、2講授、實驗、案例、專題研討。2.3能夠就路由與交換技術領域中復雜網絡規(guī)劃工程問題，能夠在學習小組中，充分發(fā)揮組織、協(xié)調能力，與小組成員有效溝通，合作解決問題。指標點4-1講授、實驗、案例、專題研討。3.1具有自主學習、終身學習以及自我完善的意識。指標點4-1實驗、專題討論。注：1.支撐畢業(yè)要求指標點：選填項。需要進行專業(yè)認證，有畢業(yè)要求指標點可參照的課程必填，無明確畢業(yè)要求指標點可參照的可不填。三、理論教學內容章標題教學內容學時思政融入點1學生學習預期成果2教學方式3課程目標第一章模擬環(huán)境介紹1.1 Packet Tracer 6.0模擬器1.2 GNS3模擬器2通過給學生介紹國內外網絡軟件

6、平臺的發(fā)展狀況，引導學生用心學習基礎理論，提高學生的民族自信心，并為未來的工作或研究提供一個方向。了解Packet Tracer模擬器、GNS3模擬器的主界面和基本基本功能的使用；掌握Packet Tracer和GNS3如何模擬交換機和路由器等網絡設備。講授、案例、實驗目標2.1第二章路由交換設備介紹和基礎配置2.1 路由器2.2 交換機2.3 接口的概念2.4 路由器的基礎配置2.5 交換機的基礎配置3掌握路由器的工作原理、結構、主要技術指標以及路由器的基礎配置；掌握交換機的工作原理、結構和交換方式、主要技術指標；掌握多層交換機的工作原理、結構以及多層交換機的端口配置、地址管理；了解其他類型

7、交換機。講授、案例、實驗、作業(yè)目標1.1第三章路由技術3.1 靜態(tài)路由與默認路由3.2 RIP路由3.3 OSPF路由3.4 BGP路由3掌握靜態(tài)路由的工作原理；掌握RIP路由的工作原理及 RIP路由配置；掌握OSPF路由的工作原理及 OSPF路由配置；掌握BGP路由的工作原理及BGP配置。講授、案例、實驗、作業(yè)目標1.2第四章VLAN及其應用4.1 VLAN的基本原理4.2 VLAN中繼協(xié)議4.3 生成樹協(xié)議4.4 動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP2掌握VLAN的基本原理、VLAN的劃分、創(chuàng)建與刪除；掌握如何使用VLAN；了解相關通信協(xié)議；掌握動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP。講授、案例、實驗、作業(yè)目標1.

8、1第五章訪問控制列表5.1 包過濾技術5.2 訪問控制列表概述5.3 標準的訪問控制列表5.4 隱含的控制列表語句5.5 擴展的訪問控制列表5.6 命名的訪問控制列表5.7 基于時間的訪問控制列表5.8 自反的訪問控制列表2掌握包過濾技術、各種訪問控制列表技術。講授、案例、實驗、作業(yè)目標1.3第六章構建園區(qū)網絡6.1 設備互連6.2 網絡地址轉換（NAT）和端口地址轉換（PAT）6.3 公網地址可變的PAT配置6.4 園區(qū)網絡的設計與實現(xiàn)6.5 構建高性能的園區(qū)網絡2在教學中融入家國情懷。通過課程學習，培養(yǎng)和鼓勵學生創(chuàng)新意識和家國情懷。掌握網絡設備互連技術，網絡地址轉換（NAT）和端口地址轉換

9、（PAT）；掌握園區(qū)網絡的設計與實現(xiàn)，能夠構建高性能的園區(qū)網絡。講授、案例、實驗、作業(yè)、專題研討目標1.4第七章網絡安全接入管理7.1交換機端口安全7.2私有VLAN技術7.3策略路由的應用7.4PPP協(xié)議和PPPoE接入2通過網絡安全技術課程學習，培養(yǎng)學愛國主義精神，維護祖國的網絡安全。掌握交換機端口安全技術；掌握私有VLAN技術；掌握策略路由技術；掌握PPP協(xié)議和PPPoE接入技術。講授、案例、專題研討、作業(yè)目標1.4注：1.思政融入點：至少寫3條，簡述該課程教學中將思政教育內容與專業(yè)教育內容有機融合的知識點（下同）。 2.學生學習預期成果：描述學生在學完本節(jié)內容后應獲得的知識、能力或素養(yǎng)

10、水平（下同）3.教學方式:包括講授、討論、案例、演示等，但不限于所列，根據(jù)課程實際需要列舉四、實踐（實驗）教學1編號實驗項目名稱教學內容學時實驗類型思政融入點學生學習預期成果課程目標1常用網絡模擬器PacketTracer的使用學習使用的操作界面；學習通過PacketTracer建立網絡拓撲結構；學習通過PacketTracer的圖形配置界面或者命令行界面對網絡設備進行配置。1驗證介紹國內外網絡軟件平臺的發(fā)展狀況，引導學生用心學習基礎理論，提高學生的民族自信心。掌握PacketTracer的使用；掌握使用PacketTracer仿真模擬建立網絡拓撲結構并對網絡設備進行配置。目標2.12常用網絡

11、模擬器GNS3的使用學習使用GNS3的操作界面；學習通過GNS3建立網絡拓撲結構；學習通過GNS3的圖形配置界面或者命令行界面對網絡設備進行配置。1驗證掌握GNS3的使用；掌握使用GNS3和GNS3仿真模擬建立網絡拓撲結構并對網絡設備進行配置。目標2.13網絡協(xié)議分析學習使用網絡模擬器進行網絡連通性測試、服務功能測試，抓獲數(shù)據(jù)包。分析協(xié)議數(shù)據(jù)包的詳細封裝格式，查看詳細的OSI模型信息和各層PDU信息。2驗證、綜合掌握在網絡模擬器的模擬環(huán)境下對協(xié)議分析，觀察各種數(shù)據(jù)報在網絡中的詳細處理過程，觀察實時網絡運行情況。法。目標2.2目標2.34交換機基本工作原理實驗學習使用交換機建立MAC地址表的過程

12、；學習交換機轉發(fā)數(shù)據(jù)包的規(guī)則。驗證交換機轉發(fā)數(shù)據(jù)包的過程。2驗證結合學生所做實驗結果的分析，鼓勵學生勇于打開創(chuàng)新的大門，同時培養(yǎng)學生實事求是、踏實嚴謹、獨立思考的科學素養(yǎng)。掌握交換機建立MAC地址、轉發(fā)數(shù)據(jù)包的基本工作原理。目標2.25交換機擴展以太網實驗學習交換機工作原理；學習交換機擴展以太網的覆蓋范圍；觀察交換機擴展以太網的覆蓋范圍時，對廣域網范圍的影響。2驗證掌握交換機擴展以太網覆蓋范圍。目標2.26單交換機VLAN劃分實驗學習交換機VLAN的配置過程；驗證VLAN劃分前后的廣播域；驗證同一VLAN之間的終端能相互通信；驗證不同VLAN之間的終端不能相互通信。2驗證給學生介紹幾位我國互聯(lián)

13、網的著名學者，以他們的突出成就引導學生，用心學習基礎理論，將來成為具有社會責任的合格的工程師。掌握應用虛擬局域網VLAN的實際應用意義以及如何配置VLAN。目標2.27靜態(tài)路由配置實驗；動態(tài)路由RIP協(xié)議配置實驗。學習靜態(tài)路由配置方法；通過靜態(tài)路由的方式實現(xiàn)網絡連通性。學習動態(tài)路由RIP協(xié)議配置方法，驗證RIP協(xié)議工作機制。2驗證掌握靜態(tài)路由和動態(tài)路由RIP協(xié)議的配置方法。目標2.28動態(tài)路由OSPF協(xié)議配置實驗學習動態(tài)路由OSPF協(xié)議的配置方法，驗證OSPF工作機制，驗證OSPF生成動態(tài)路由項的過程，查看OSPF學習生成的路由項的方法。2驗證、綜合掌握動態(tài)路由OSPF協(xié)議的配置方法。掌握網絡

14、內部的連通性配置。目標2.3目標3.19BGP協(xié)議配置實驗學習BGP協(xié)議的配置方法，驗證BGP協(xié)議的工作原理。設計網絡自治系統(tǒng)，并驗證該自治系統(tǒng)之間的連通性。2驗證、綜合、設計掌握BGP協(xié)議的配置方法。掌握網際間的連通性配置。目標2.3目標3.1注：1.此表可用于課內實踐教學環(huán)節(jié)或某門綜合實踐課程2.實驗類型：選填”驗證性/綜合性/設計性”；實習類型：選填“認識實習/生產實習/畢業(yè)實習”五、課程評價（一）考核內容、考核方式與課程目標對應關系課程目標考核內容課程目標在各考核方式中占比1課程作業(yè)課程實驗考試目標1.1是否掌握路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標。2.5%20%目標1.2是否

15、掌握靜態(tài)路由的工作原理；是否掌握RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。2.5%20%目標1.3是否掌握各種網絡設備的工作原理；是否能夠針對具體的網絡規(guī)劃問題，給出解決策略并給出具體網絡配置方案；2.5%15%目標1.4是否能夠綜合運用路由與交換技術的基本理論和設計方法，針對互聯(lián)網領域復雜工程問題，給出可行的解決方案，并能對解決方案進行分析和論證；2.5%15%目標2.1是否具有使用網絡模擬器，對一般網絡問題，有網絡規(guī)劃、網絡設計與網絡配置能力；5%目標2.2是否具有工程應用與項目設計的網絡規(guī)劃問題的設計與配置能力；5%目標2.3是否能夠就路由與交換技術領域中復雜網絡規(guī)劃工程

16、問題，能夠在學習小組中，充分發(fā)揮組織、協(xié)調能力，與小組成員有效溝通，合作解決問題的能力；5%目標3.1課程討論環(huán)節(jié)和分組實驗環(huán)節(jié)是否能夠反映自主學習、終身學習以及自我完善的意識。5%合計10%20%70%各考核方式占總成績權重（自行賦值）100%100%100%注：1. 課程目標在考核方式及占比：主要根據(jù)課程目標自行設計和制定多元化考核方式，表中所列僅為參考（紅色數(shù)據(jù)可刪除）。但所列考核方式必須覆蓋全體學生，可根據(jù)當學期具體教學情況酌情調整。2. 各考核方式占總成績權重：根據(jù)課程實際情況對各考核方式占總成績的權重予以賦值。（二）考核方式評分標準1.課程作業(yè)評分標準課程目標評分標準占比90-10

17、0（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）10%目標1.1能夠深入理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標。能夠較好地理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標。能夠理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標?；纠斫饴酚善鳌⒔粨Q機的工作原理、結構、主要技術指標。不理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標。2.5%目標1.2能夠很好地理解靜態(tài)路由的工作原理；RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。能夠較好地理解靜態(tài)路由的工作原理； RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。能夠理解靜態(tài)路由的工作原理

18、； RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。基本理解靜態(tài)路由的工作原理； RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。不理解靜態(tài)路由的工作原理； RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。2.5%目標1.3能夠很好地理解各種網絡設備的工作原理；能夠很好地針對具體的網絡規(guī)劃問題，給出解決策略并給出具體網絡配置方案。能夠較好地理解各種網絡設備的工作原理；能夠較好地針對具體的網絡規(guī)劃問題，給出解決策略并給出具體網絡配置方案。能夠理解各種網絡設備的工作原理；能夠針對具體的網絡規(guī)劃問題，給出解決策略并給出具體網絡配置方案。基本理解各種網絡設備的工作原理；基

19、本能夠針對具體的網絡規(guī)劃問題，給出解決策略并給出具體網絡配置方案。不理解各種網絡設備的工作原理；不能夠針對具體的網絡規(guī)劃問題，給出解決策略并給出具體網絡配置方案。2.5%目標1.4能夠很好地綜合運用路由與交換技術的基本理論和設計方法，針對互聯(lián)網領域復雜工程問題，給出可行的解決方案，并能對解決方案進行分析和論證。能夠較好地綜合運用路由與交換技術的基本理論和設計方法，針對互聯(lián)網領域復雜工程問題，給出可行的解決方案，并能對解決方案進行分析和論證。能夠綜合運用路由與交換技術的基本理論和設計方法，針對互聯(lián)網領域復雜工程問題，給出可行的解決方案，并能對解決方案進行分析和論證。基本能夠綜合運用路由與交換技術

20、的基本理論和設計方法，針對互聯(lián)網領域復雜工程問題，給出可行的解決方案，并能對解決方案進行分析和論證。不能夠綜合運用路由與交換技術的基本理論和設計方法，針對互聯(lián)網領域復雜工程問題，給出可行的解決方案，并能對解決方案進行分析和論證。2.5%2.課程實驗評分標準（筆試類評分標準可在大綱中按以下格式予以說明，也可在通過“試卷分析表”予以說明）課程目標評分標準占比90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）20%目標2.1使用網絡模擬器，對一般網絡問題，有網絡規(guī)劃、網絡設計與網絡配置，具有很強的能力。使用網絡模擬器，對一般網絡問題，有網絡規(guī)劃、網絡設計與網絡配置

21、，具有較強的能力。使用網絡模擬器，對一般網絡問題，有網絡規(guī)劃、網絡設計與網絡的配置，具有一般的能力。使用網絡模擬器，對一般網絡問題，有網絡規(guī)劃、網絡設計與網絡配置，具有基本的能力。使用網絡模擬器，對一般網絡問題，有網絡規(guī)劃、網絡設計與網絡配置，不具有能力。5%目標2.2具有很強的工程應用與項目設計的網絡規(guī)劃問題的設計與配置能力具有較強的工程應用與項目設計的網絡規(guī)劃問題的設計與配置能力。具有一般的工程應用與項目設計的網絡規(guī)劃問題的設計與配置能力?；揪哂泄こ虘门c項目設計的網絡規(guī)劃問題的設計與配置能力。不具有工程應用與項目設計的網絡規(guī)劃問題的設計與配置能力。5%目標2.3能夠就復雜網絡配置問題，

22、進行分析，在學習小組中，充分發(fā)揮組織、協(xié)調能力，與小組成員有效溝通，合作解決問題的能力。能夠就復雜網絡配置問題，進行分析，在學習小組中，發(fā)揮組織、協(xié)調能力，與小組成員溝通，合作解決問題。能夠就復雜網絡配置問題，進行分析，在學習小組中，與小組成員溝通，合作解決問題。能夠就復雜網絡配置問題，進行分析，在學習小組中，與小組成員溝通，協(xié)助解決問題。未能就復雜網絡配置問題，進行分析，在學習小組中，與小組成員溝通，協(xié)助解決問題。5%目標3.1實驗報告格式規(guī)范，文字嚴謹，內容正確，條理性好，無抄襲痕跡，圖文并茂；能正確問答所提的問題。實驗報告格式規(guī)范，文字嚴謹，內容比較正確，條理性好，無抄襲痕跡，圖文并茂；

23、能比較正確問答所提的問題。實驗報告格式比較規(guī)范，文字比較嚴謹，內容正確，條理性好，無抄襲痕跡，圖文并茂；能比較正確問答所提的問題。實驗報告格式基本規(guī)范，文字嚴謹，內容基本正確，條理性好，無抄襲痕跡，圖文并茂；能基本正確問答所提的問題。實驗報告有明顯的抄襲痕跡，不能正確問答所提的問題。5%3.課程考試評分標準課程目標評分標準占比90-100（優(yōu)）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）70%目標1.1能夠深入理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標。能夠較好地理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標。能夠理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標?；纠斫饴酚善鳌⒔粨Q機的工作原理、結構、主要技術指標。不理解路由器、交換機的工作原理、結構、主要技術指標。15%目標1.2能夠很好地理解靜態(tài)路由的工作原理；RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。能夠較好地理解靜態(tài)路由的工作原理； RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。能夠理解靜態(tài)路由的工作原理； RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置?；纠斫忪o態(tài)路由的工作原理； RIP、OSPF和BGP路由的工作原理及 RIP路由配置。不理解靜態(tài)路由的工作原理； RIP、OSPF和BGP路由的工