一、課程簡介

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的必修課。本課程主要針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論及應(yīng)用，圍繞ISO/OSI參考模型介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理、基本概念以及有關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；了解局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互連和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Internet技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)；熟悉常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能和基本應(yīng)用，了解交換機(jī)和路由器的基本操作配置過程。課程注重實(shí)際應(yīng)用和理論相結(jié)合，并反映計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)。經(jīng)過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能較系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識，了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議的相關(guān)概念及應(yīng)用，學(xué)習(xí)局域網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，學(xué)習(xí)因特網(wǎng)協(xié)議和一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。最終可以對于常見網(wǎng)絡(luò)問題進(jìn)行分析處理。本課程要求學(xué)生應(yīng)具有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高級語言程序設(shè)計(jì)等知識。同時(shí)，激發(fā)學(xué)生愛國主義情懷和專業(yè)知識探究熱情，使其樹立正確的價(jià)值觀，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)精神和行業(yè)精神，增進(jìn)學(xué)生知識應(yīng)用能力及實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

二、案例基本信息

1.案例名稱：構(gòu)建未來：數(shù)字時(shí)代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

2.對應(yīng)章節(jié)：第一章概述

3.課程講次：2課時(shí)

三、案例教學(xué)目標(biāo)

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程育人目標(biāo)是在掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)工程項(xiàng)目應(yīng)用能力，并及時(shí)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)、新發(fā)展。根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)，對照工程認(rèn)證專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于學(xué)生工程與社會能力的要求，讓學(xué)生能夠在解決復(fù)雜工程問題時(shí)，具有較高的分析問題和解決問題的能力，同時(shí)根據(jù)已有工程情況，能及時(shí)分析并合理提出問題，予以改進(jìn)的能力。結(jié)合課程特點(diǎn)將黨的路線方針政策、社會主義核心價(jià)值觀、理想信念、職業(yè)道德等融入課堂，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，認(rèn)識到工程對社會、健康、安全、法律及文化的影響，并理解其應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

該案例教學(xué)目標(biāo)為使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、發(fā)展、功能、組成、性能指標(biāo)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。通過對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的概述，介紹當(dāng)前我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重大成就，激發(fā)學(xué)生愛國自豪感和自信心。通過行業(yè)發(fā)展前景，了解新時(shí)代人才的定義，激發(fā)學(xué)生會社會主義核心價(jià)值觀的認(rèn)同感，讓學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)具備的職業(yè)道德守則和工匠精神，將職業(yè)生涯與國家的發(fā)展有機(jī)融合起來。

四、案例主要內(nèi)容

教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容：

（1）了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用，了解互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)展的三個(gè)階段，并了解互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作；掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義；掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)和非性能特征；

（2）了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成；

（3）理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能；

（4）理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：

（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義。學(xué)習(xí)了解定義的組成各部分含義，加深計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理解。

（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。深入理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)的含義，理論與實(shí)踐相結(jié)合，與生活中出現(xiàn)的名詞對應(yīng)，更好的把握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念。

（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)含義，理解物理拓?fù)浜瓦壿嬐負(fù)渲g的區(qū)別。感受拓?fù)鋵W(xué)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及生活中的應(yīng)用。為之后的學(xué)習(xí)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

育人設(shè)計(jì)內(nèi)容：

（1）結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義的多元性，引出學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，要融合百家之長，兼容并蓄，百花齊放，擁有批判主義精神，敢于創(chuàng)新，探索未知領(lǐng)域。

（2）闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史的過程中，通過講述以及鼓勵(lì)學(xué)生課后看相關(guān)視頻，讓學(xué)生深刻感悟中國網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起步晚，但是前輩們不畏艱險(xiǎn)，不怕吃苦，敢于嘗試，不斷創(chuàng)新，不停努力趕超，最終有了中國現(xiàn)在的成就。

（3）闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能時(shí)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)資源共享發(fā)展理念。

五、案例教學(xué)設(shè)計(jì)

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義

思政元素：批判主義精神，探索未知領(lǐng)域

對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義是：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是有一些通用的、可編程的硬件互聯(lián)而成的，而這些硬件并非專門用來實(shí)現(xiàn)某一特定目的。這些可編程的硬件能夠用來傳送多種不同類型的數(shù)據(jù)，并能支持廣泛的和日益增長的應(yīng)用。

其他定義：

1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路連接，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

2）利用通信線路和通信設(shè)備，將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多臺計(jì)算機(jī)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件來實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照不同的定義方式有多種定義，可以按照廣義、按照連接、按照需求、按照用戶角度定義。廣義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也稱計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計(jì)算機(jī)的集合。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義有很多版本，各自根據(jù)講述的重點(diǎn)內(nèi)容不同而表述不同，因此，我們在學(xué)習(xí)過程中，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，不要死記硬背。

2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

思政元素：不畏艱險(xiǎn)，不怕吃苦，創(chuàng)新技術(shù)，為國爭光

（1）Internet的起源和發(fā)展

1958年原蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星“伴侶號”（Sputnik）后，引起了美國政界對于空間核進(jìn)攻的恐懼，因此美國成立了該機(jī)構(gòu)。

l雛形：1969年12月投入運(yùn)行的ARPANET，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，其核心技術(shù)是分組交換技術(shù)。

發(fā)展：美國國家科學(xué)基金（National Science Foundation，NSF）于1985年開始建立了以15臺超級計(jì)算機(jī)為中心的國家教育科研網(wǎng)NSFNET，并以此為基礎(chǔ)與其他網(wǎng)絡(luò)互連，逐漸替代了ARPANET的骨干地位，ARPANET在1990年6月停止運(yùn)行，被因特網(wǎng)（Internet）取而代之，完成了它的歷史使命。

商業(yè)化：20世紀(jì)90年代初，商業(yè)機(jī)構(gòu)開始進(jìn)入Internet，使得Internet大大普及，1995年NSFNET停止運(yùn)營，Internet全面商業(yè)化

背景：

像“一戰(zhàn)”帶來了航空技術(shù)的飛躍、“二戰(zhàn)”帶來了電子技術(shù)的飛躍一樣，Internet恐怕是冷戰(zhàn)時(shí)代留給人們的禮物。追溯Internet發(fā)展歷程，其出現(xiàn)是冷戰(zhàn)鍛造的金剛之軀，肇端于當(dāng)今信息網(wǎng)絡(luò)化的第一強(qiáng)國——美國。20世紀(jì)50年代，美國“五角大樓”基于應(yīng)付蘇聯(lián)核威脅和日益激烈的軍備競賽需要，設(shè)立國防部高級研究計(jì)劃署，其首要職責(zé)是“保持美國在技術(shù)上的領(lǐng)先地位，防止?jié)撛诘膶κ秩〉貌豢深A(yù)見的技術(shù)進(jìn)步”，確立軍事上的絕對領(lǐng)先優(yōu)勢。1968年國防部高級研究計(jì)劃署出資興辦ARPANET項(xiàng)目，計(jì)劃將分布在美國東海岸4個(gè)城市的電腦實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，使其成為一個(gè)打不爛、堵不住、拖不垮的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。ARPANET的天才構(gòu)想之處在于：用一種新方法將不同的局域網(wǎng)（LAN）和廣域網(wǎng)（WAN）互聯(lián)成為Internetwork。這是一個(gè)可以在電腦之間提供眾多路由的網(wǎng)絡(luò)，每臺電腦能夠通過任意可用路由而不是通過某一固定路由來傳送信息。由于Internet最初設(shè)計(jì)者的聰明才智，導(dǎo)致誰也無法完全掌握網(wǎng)絡(luò)，也沒有任何單一的公司或機(jī)構(gòu)能夠指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。Internet就像我們所生活的宇宙：無邊無際，總有廣闊的空間等待人們?nèi)ヌ剿鳌?969年最早的網(wǎng)絡(luò)在加州大學(xué)和斯坦福研究院的4個(gè)節(jié)點(diǎn)之間正式運(yùn)行。這就是Internet的由來。

雄心勃勃地要改變歷史、造福人類。20世紀(jì)90年代，隨著“信息高速公路”計(jì)劃的倡導(dǎo)者——美國政府的鼎力推崇，吸引全球注意力并代表世界科技尖端水平的是步入日常生活、日益商業(yè)化的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。美國在完成網(wǎng)絡(luò)初創(chuàng)階段后，不失時(shí)機(jī)地提出了NII計(jì)劃，把建設(shè)信息高速公路作為政府新技術(shù)政策和產(chǎn)業(yè)政策的核心，視為“經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新方向”。美國的NII計(jì)劃強(qiáng)調(diào)：“國家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)給國家?guī)淼臐撛诶媸蔷薮蟮摹倚畔⒒A(chǔ)結(jié)構(gòu)將使美國公司在全球經(jīng)濟(jì)競爭中獲勝，為美國人民創(chuàng)造良好的就業(yè)機(jī)會，給國家?guī)斫?jīng)濟(jì)增長。重要的是，國家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)注定會改變美國人民的生活，改善地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)地位的種種限制，向所有的美國人提供公平的機(jī)會，讓他們盡量施展他們的才能，實(shí)現(xiàn)他們的抱負(fù)?！碧貏e是其中隱約可見的功能就是平戰(zhàn)兩用、軍民共用的國家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)將會大大增強(qiáng)美國的軍事力量，維護(hù)美國在國際世界的霸主地位?！懊绹拿\(yùn)同信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起”。這可謂一語中的。美國在開發(fā)、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)方面起步早、投入大，從而確立了在全球網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的主導(dǎo)地位。一個(gè)全國性的、功能完善的網(wǎng)絡(luò)已在美國基本建立，并向全球擴(kuò)展領(lǐng)地。

（2）中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展：

（為加強(qiáng)加深學(xué)生對中國互聯(lián)網(wǎng)的開始和發(fā)展的了解，推薦觀看視頻《網(wǎng)絡(luò)中國》視頻，在線課的課前半小時(shí)也會播放）

l第一階段為1986.6-1993.3是研究試驗(yàn)階段(E-mail Only).在此期間中國一些科研部門和高等院校開始研究Internet聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并開展了科研課題和科技合作工作.

l第二階段為1994.4至1996年,是起步階段(Full Function Connection).1994年4月,中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)工程進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)和Internet的TCP/IP連接,從而開通了Internet全功能服務(wù).

l第三階段從1997年至今,是快速增長階段.國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)97年以后基本保持每半年翻一番的增長速度.

背景：

中國追趕世界信息網(wǎng)絡(luò)化先進(jìn)水平，既是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，又是應(yīng)對國際挑戰(zhàn)的需要。世界潮流，浩浩蕩蕩，順之則昌，逆之則亡。大潮奔涌之下，誰醒悟得晚，誰就只能向隅而泣。不管你喜歡不喜歡，人類正在編織著覆蓋自身疆域、通往世界的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，中國必須在網(wǎng)絡(luò)新鮮空間占據(jù)應(yīng)有地位，決不能被擠出這個(gè)空間而失去“網(wǎng)籍”。當(dāng)發(fā)達(dá)國家利用信息高速公路進(jìn)行國際競爭之時(shí)，倘若我們?nèi)匀皇褂脗鹘y(tǒng)信息傳播手段，那么就相當(dāng)于150年前我們用大刀長矛與西方的堅(jiān)船利炮較量，中國的前途將十分危險(xiǎn)。“由于互聯(lián)網(wǎng)世界各國因特網(wǎng)普及程度的嚴(yán)重不平衡，因特網(wǎng)在加快全球經(jīng)濟(jì)增長速度的同時(shí)，也將使那些不能有效獲取信息的發(fā)展中國家面臨邊緣化的危險(xiǎn)”。信息網(wǎng)絡(luò)革命的興起表明，現(xiàn)代化已經(jīng)不再單純是一個(gè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會向現(xiàn)代工業(yè)社會的轉(zhuǎn)型過程，而是一個(gè)通過信息革命向信息網(wǎng)絡(luò)社會的躍遷過程。中國生產(chǎn)力尚不夠發(fā)達(dá)，一只腳踏進(jìn)了工業(yè)社會，一只腳還在農(nóng)業(yè)社會，但眼睛要盯住信息網(wǎng)絡(luò)社會，其現(xiàn)代化建設(shè)面臨實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化的雙重歷史任務(wù)?！八膫€(gè)現(xiàn)代化，哪一化也離不開信息化。

推進(jìn)中國的信息化建設(shè)，得到了黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視，并被置于科技、經(jīng)濟(jì)、國防和社會層面優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略位置。早在1984年，世界“信息化趨勢”初現(xiàn)，鄧小平同志就準(zhǔn)確地把握時(shí)代脈搏，以戰(zhàn)略家眼光為《經(jīng)濟(jì)參考》創(chuàng)刊題詞“開發(fā)信息資源，服務(wù)四化建設(shè)”，為中國信息業(yè)發(fā)展指明了方向。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生自美國，我國發(fā)展較晚，上世紀(jì)90年代才開始蓬勃發(fā)展，并發(fā)展為最大的互聯(lián)網(wǎng)用戶群體。但是我們的前輩不畏艱難險(xiǎn)阻，勤奮好學(xué)，勇于嘗試，在不斷的探索中，終于走出了中國特色網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教研室供稿

責(zé)編：魏東平 審核：董西偉 李濤