《路由交换技术与应用》课程标准
一、课程基本信息
课程名称 | 网络自动化运维 | 课程编码 | xxwl23008 | ||||||
建议学时 | 60学时 | 其中实践学时 | 30学时 | 学时/学分 | 60学时/4学分 | ||||
课程类型 | □公共课专业基础课专业核心课 | 编制人 | 李佳星 | ||||||
课程性质 | 理论课理实一体□整周实训 | 审定人 | |||||||
制定日期 | 2023年12月17日 | 修订日期 | |||||||
先修课程 | 《Python程序设计》《网络基础与局域网组建》 | ||||||||
后续课程 | 《网络安全技术基础》 | ||||||||
课程描述 | 本课程是计算机网络技术专业必修的一门专业核心课程，是在《Python程序设计》《网络基础与局域网组建》课程基础上开设的一门理论+实践的课程，对接专业人才培养目标，面向网络管理及网络工程相关的工作岗位，培养学生具备一丝不苟、吃苦耐劳、团队协作、精益求精、勇于创新的职业素质，具备将理论知识应用于实践并且能够分析解决实际问题的能力，为后续《网络安全技术基础》课程学习奠定基础的课程。 | ||||||||
课程目标 | 1.知识目标： A1掌握Python的基础知识和IDLE的使用方法。 A2掌握Pyhton的基本语法结构，包括数据类型、标识符定义、流程语句、异常处理等。 A3掌握路由器的工作原理和配置技术，包括telnet、SSH等。 A4掌握路由协议的基本概念和配置技术，包括SNMPv3、NETCONF、gRPC等。 A5掌握常用的网络文件格式json、xml等。 A6掌握使用Python脚本创建网络文件、读取文件内容、设备自动配置等。 A7掌握使用Python脚本实时监控CPU和内存等。 2.能力目标： B1精通Python语言并进行网络设备编程 B2精通二层交换机、三层交换机及路由器的基本配置。 B3精通配置交换机VLAN、配置交换机的VLAN间路由、配置路由器的SSH、SNMPv3协议。 B4精通使用Python脚本编写程序，实现网络设备的自动化配置。 B5精通使用Python脚本编写程序，实现网络设备的自动化管理。 B6善用Ansible实现网络自动化运维。 B7精通Nornir收集网络日志。 B8善用使用Scapy处理数据包。 B9善用使用Nmap扫描网络。 3.素质养成目标： C1具有良好的职业道德和科学的创新精神； C2具有工作中与他人的合作能力、交流与协商能力； C3具有自我控制与管理能力、决策和执行能力； C4具有语言及文字表达能力、制定工作计划的能力； C5具有利用网络、文献等获取信息的能力和通过自学获取新技术的能力； C6具有评估工作结果（自我、他人）的能力。 | ||||||||
教学方式 | 讲授□讨论或座谈问题导向学习分组合作学习□专题学习 实作学习□发表学习□实习□参观访问□其他（模拟演练） | ||||||||
学习评价 | 评价项目 | 评价方式 （对应教学目标） | 分值 比例 | 评价标准 | |||||
过程性评价 | 平时评价 | 出勤 | 10% | 出勤率：10% | |||||
单元评价 | 平时表现 | 20% | 平时表现：20% | ||||||
期中评价 | 作业 | 20% | 作业成绩：20% | ||||||
终结性评价（期末） | 期末考试 | 50% | 期末考试成绩50% | ||||||
指定教材 | 《网络自动化运维教程》（梁广民，人民邮电出版社，ISBN：9787115637116) | ||||||||
二、课程教学内容与进度
学时 | 章节（情境）名称与内容 | A知识目标代码 | B能力目标代码 | C素质目标代码 | 对应专业人才培养方案毕业能力要求指标点 S-素质、z-知识、N-能力 |
2 | 项目1 Python编程基础1.1 学习目标1.2 任务陈述1.3.1 Python基础 | A1 | B1 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 1.3.2 文件处理1.3.3 网络模块1.4.1 创建文本文件 | A1 | B1 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 1.4.2 编写Python代码1.4.3 运行Python代码1.5 任务总结 | A2 | B2 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 项目2 使用telnetlib下发网络配置2.1 学习目标2.2 任务陈述 | A3 | B2 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 2.3.1 网络自动化运维2.3.2 SNMP协议 | A2 | B3 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 2.3.3 NTP协议2.3.4 telnetlib模块 | A2 | B3 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 2.4.1 配置Telnet服务2.4.2 配置NTP服务 | A2 | B3 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 2.4.3 编写配置文件2.4.4 编写Python脚本2.5 任务总结 | A3 | B3 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 项目3 使用paramiko实现网络自动化巡检3.1 学习目标3.2 任务陈述 | A3 | B7 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 3.3.1 网络设备巡检3.3.2 paramiko模块 | A1、A2、A3 | B1、B2、B3、B7 | C1、C3、C4 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 3.4.1 配置SSH服务端3.4.2 编写Python脚本3.4.3 运行Python脚本 | A4 | B4 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 项目4 使用netmiko发现网络拓扑4.1 学习目标4.2 任务陈述4.3.1 JSON数据格式 | A4 | B4 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 4.3.2 netmiko模块4.4.1 配置SSH服务和LLDP 4.4.2 编写Python脚本 | A4 | B4 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 4.4.3 运行Python脚本4.4.4 查看拓扑图4.5 任务总结 | A4 | B4 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 项目5 使用PySNMP获取网络数据5.1 学习目标5.2 任务陈述 | A4 | B4 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 5.3.1 PySNMP模块简介5.3.2 PySNMP使用方法5.4.1 配置设备SNMPv3 | A4 | B4 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 5.4.2 获取OID 5.4.3 编写脚本 5.4.4 运行脚本 5.5 任务总结 | A4 | B4 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 项目6 使用NETCONF协议配置网络6.1 学习目标6.2 任务陈述 | A4 | B4 | C1、C3、C4 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 6.3. 1 XML数据格式6.3.2 NETCONF协议基础6.3.3 NETCONF基本操作 | A5 | B5 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 6.3.4 NETCONF客户端6.3.5 设备上配置NETCONF | A6 | B6 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 6.4.1 设备上配置SSH服务6.4.2 使能设备NETCONF功能 | A5 | B5 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 6.4.3 编写Python脚本6.4.4 运行Python脚本下发配置6.5 任务总结 | A2 | B7 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 项目7 使用Telemetry实时监控CPU和内存使用率7.1 学习目标7.2 任务陈述 | A6 | B6 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 7.3.1 YANG建模语言7.3.2 Telemetry技术原理 | A6 | B6 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 7.3.3 Telemetry数据订阅7.3.4 采样数据与编码格式 | A7 | B8 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 7.3.5 Proto文件 7.3.6 gRPC传输协议 7.3.7 配置设备侧数据订阅 | A7 | B8 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 7.4.1 配置SSH密码登录7.4.2 配置目标采集器7.4.3 配置采样路径和过滤条件 | C1、C3、C4 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 | ||
2 | 7.4.4 配置订阅7.4.5 安装grpcio-tools 7.4.6 创建PyCharm项目 | A5 | B9 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 7.4.7 编译proto文件 7.4.8 编写服务端Python脚本 7.4.9 运行Python脚本验证结果 | A4 | B9 | C1、C2、C3、C4、C5、C6 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
2 | 项目8 使用RESTCONF协议配置网络 8.1 学习目标 8.2 任务陈述 8.3.1 HTTP协议 | C1、C3、C4 | S5、S6、Z9、Z10、Z12、N1、N4、N6、N8 |
注：本课程标准进度表部分可根据教学需要进行±10%调整。
三、课程实施与保障
1.课程思政
通过系列教学活动设计，将课程思政有效融入教学活动中，活动结束教师点评知识应用同时，对学生在完成任务中的出现的错误进行解析，指出学生需要提升或完善的能力和素质目标。例如分析学生测试结果，逐步提升学生的阅读理解力与观察力、分析判断能力；通过讨论、头脑风暴等活动逐步锻炼学生的逻辑思维能力、语言表达能力；通过实践教学环节强化学生的团队协作能力、安全操作意识、求真务实的工匠精神；通过网络设备自动化配置的应用，提升学生解决实际问题的能力。
2.教学模式
采用线上线下混合式教学模式，教学过程中以应用案例教学为主。案例教学为学生提供了一种模仿、借鉴和引伸的范例，师生互动性强，充分体现以学生为中心的教育理念。强调从提出问题入手，激发学生学习的兴趣，让学生有针对性地去探索并运用理论知识，以提高分析和解决问题的能力。
3.教学基本条件
（1）教学团队基本要求
专职教师在10人，其中专职教师7人，来自企业的兼职教师3人。均具备双师素质资格，具有一定的实践经验，教学效果良好，职称和年龄结构合理。
（2）教学硬件环境基本要求
实施课程教学，校内应具备以下实训条件：多媒体专业教室、教学做一体化实训室和相关实训设备。
表 实训室配置与要求
序号 | 实训室名称 | 功能 （实训项目） | 面积、设备名称及台数要求 | 容量 |
1 | 网络基础实训室 | 软件项目训练及网络设备配置与管理训练 | 面积：60M2，台式机40台，投影一套，网络设备及音响设备。 | 40人 |
2 | 网络安全实训室 | 软件项目训练及网络设备配置与管理训练 | 面积：120M2，台式机80台，投影一套，网络设备及音响设备。 | 80人 |
3 | Web前端实训室 | 软件项目训练及网络设备配置与管理训练 | 面积：80M2，台式机50台，投影一套，录播系统一套，网络设备及音响设备。 | 50人 |
4 | 网络综合实训室一 | 软件项目训练及网络设备配置与管理训练 | 面积：60M2，台式机40台，投影一套，网络设备及音响设备。 | 40人 |
5 | 网络综合实训室二 | 软件项目训练及网络设备配置与管理训练 | 面积：60M2，台式机40台，投影一套，网络设备及音响设备。 | 40人 |
教学资源基本要求
主要包括能够满足学生专业学习、教师专业教学研究和教学实施需要的教材、图书及数字资源等。
①基本教学资源：
教材选用基本要求按照国家规定选用规划优质教材以及校本自主研发教材。建立由专业教师、行业专家和教研人员等参与的教材选用机构，完善教材选用制度，经过规范程序择优选用教材。
图书文献配备基本要求图书文献配备能满足人才培养、专业建设、教科研等工作的需要，方便师生查询、借阅。专业类图书文献包括：有关专业理论、技术、方法、思维以及实务操作类图书和文献。
②数字教学资源：
建设、配备与本专业有关的音视频素材、教学课件、数字化教学案例库、数字教材等专业教学资源库，种类丰富、形式多样、使用便捷、动态更新、满足教学。
线上导学平台：学生通过提供基于教材本身又有扩展的视频、课件等学习资源，课前预习、测评，课后复习、考试、在线交流使用，实现“任何时间、任何地点、任何终端”的高效碎片化学习；可以方便快捷准确的统计分析学生所有学习行为数据，极大的提升教学管理效率和效果。
