《區(qū)塊鏈技術(shù)原理》課程標(biāo)準(zhǔn)課程代碼R02871233課程名稱區(qū)塊鏈技術(shù)原理課程性質(zhì)專業(yè)必修課課程類型B理實(shí)一體化課程（理論教學(xué)+實(shí)踐教學(xué)）學(xué)分3學(xué)時48適用專業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用合作企業(yè)北京智谷星圖科技有限公司教學(xué)方式B線上線下混合式考核類型考試課制訂時間2023年06月制訂人陶亞輝審核人張靜一、課程定位1.課程在專業(yè)培養(yǎng)中的定位及作用《區(qū)塊鏈技術(shù)原理》作為軟件與大數(shù)據(jù)學(xué)院區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的專業(yè)核心課，是對《區(qū)塊鏈導(dǎo)論》課程的延伸，課程內(nèi)容包括區(qū)塊鏈組成原理及其各個模塊的詳細(xì)介紹。課程要求學(xué)生在知識要求方面對區(qū)塊鏈核心組件有進(jìn)一步的認(rèn)知，并能通過典型程序設(shè)計(jì)語言進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)，在素質(zhì)方便要求學(xué)生初步具備程序員開發(fā)的任務(wù)工作以及問題解決能力，培養(yǎng)學(xué)生具備將區(qū)塊鏈理念落地為代碼的能力，本課程作為學(xué)生了解區(qū)塊鏈組件的核心課程對后續(xù)區(qū)塊鏈運(yùn)維以及系統(tǒng)開發(fā)有知識準(zhǔn)備以及鋪墊的作用。2.本課程與其它課程的關(guān)系本課程的前導(dǎo)課程為《區(qū)塊鏈導(dǎo)論》，通過前導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備使用開源平臺區(qū)塊鏈核心組件功能實(shí)現(xiàn)的能力。該課程后續(xù)課程有《區(qū)塊鏈部署與運(yùn)維》《智能合約設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，本課程對后續(xù)課程的支撐能力是區(qū)塊鏈核心組件的理解能力。表1前導(dǎo)、后續(xù)課程一覽表前導(dǎo)課程本課程后續(xù)課程《區(qū)塊鏈導(dǎo)論》《區(qū)塊鏈技術(shù)原理》《區(qū)塊鏈部署與運(yùn)維》《智能合約設(shè)計(jì)與應(yīng)用》二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生使用典型程序開發(fā)語言進(jìn)行區(qū)塊鏈去中心化賬本與存儲模塊、點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模塊、賬戶體系模塊、分布式共識機(jī)制模塊的所需的職業(yè)能力，形成基于模塊化的區(qū)塊鏈系統(tǒng)架構(gòu)的基本思想，養(yǎng)成良好的實(shí)事求是、一絲不茍的工作作風(fēng)習(xí)慣，培養(yǎng)動手能力、問題分析能力和溝通交流能力等，為今后從事區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)和設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。通過區(qū)塊鏈的去中心思維融入，激發(fā)學(xué)生對新型技術(shù)的熱情和興趣，培養(yǎng)學(xué)生誠實(shí)、守信、堅(jiān)忍不拔的性格和具備IT職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)的綜合素質(zhì)。課程具體目標(biāo)為：1.知識目標(biāo)（1）掌握區(qū)塊鏈組成原理及模塊組成架構(gòu)（2）掌握區(qū)塊鏈核心組件開發(fā)的基本工具使用方法（3）掌握區(qū)塊鏈去中心化賬本與存儲模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)（4）掌握區(qū)塊鏈點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)（5）掌握區(qū)塊鏈賬戶體系模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)（6）掌握區(qū)塊鏈分布式共識機(jī)制模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)（7）掌握區(qū)塊鏈智能合約基本概念以及部署方法（8）掌握區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體開發(fā)與設(shè)計(jì)方案2.能力目標(biāo)（1）能夠理解基于模塊化的區(qū)塊鏈系統(tǒng)架構(gòu)（2）能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈去中心化賬本與存儲模塊（3）能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模塊（4）能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈賬戶體系模塊（5）能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈分布式共識機(jī)制模塊（6）能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體開發(fā)與設(shè)計(jì)3.素質(zhì)目標(biāo)（1）培養(yǎng)學(xué)生動手能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用去中心思維開展工作的能力（3）提高學(xué)生溝通交流能力,良好的團(tuán)隊(duì)合作精神;（4）培養(yǎng)學(xué)生問題分析能力;（5）具有良好的IT職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)規(guī)范；（6）誠實(shí)、守信、堅(jiān)忍不拔的性格；（7）具有熱愛科學(xué)、實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、按時守信的工作作風(fēng)。三、課程內(nèi)容與要求本課程根據(jù)區(qū)塊鏈應(yīng)用操作員崗位能力要求，重構(gòu)課程結(jié)構(gòu)，形成了區(qū)塊鏈技術(shù)原理的課程結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容包括：區(qū)塊鏈基礎(chǔ)、區(qū)塊鏈賬本組件、區(qū)塊鏈通信組件、區(qū)塊鏈賬戶組件、區(qū)塊鏈通信組件、區(qū)塊鏈共識機(jī)制、區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，每個模塊又由若干教學(xué)單元組成：區(qū)塊鏈基礎(chǔ)概念、區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)、區(qū)塊鏈賬本與區(qū)塊功能實(shí)現(xiàn)、區(qū)塊鏈賬戶體系實(shí)現(xiàn)、區(qū)塊鏈交易實(shí)現(xiàn)、區(qū)塊鏈賬戶和交易項(xiàng)目開發(fā)、區(qū)塊鏈P2P通信基礎(chǔ)與實(shí)現(xiàn)、Socket通信實(shí)現(xiàn)、Gossip網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)、共識算法與PoW實(shí)現(xiàn)、智能合約部署、典型區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，具體見表2所示：表2教學(xué)內(nèi)容及要求序號模塊/項(xiàng)目名稱教學(xué)單元/子任務(wù)主要學(xué)習(xí)內(nèi)容（知識點(diǎn)）對接典型工作任務(wù)要求或職業(yè)能力要求思政育人目標(biāo)建議學(xué)時1模塊一：區(qū)塊鏈基礎(chǔ)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)概念1.區(qū)塊鏈基礎(chǔ)知識2.區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊鏈典型技術(shù)架構(gòu)掌握區(qū)塊鏈組成原理及模塊組成架構(gòu)能夠理解基于模塊化的區(qū)塊鏈系統(tǒng)架構(gòu)發(fā)揮主觀能動性，自主查閱手冊及資料42模塊一：區(qū)塊鏈基礎(chǔ)區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)1.區(qū)塊鏈開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備2.Linux命令基礎(chǔ)3.Python基礎(chǔ)4.加密算法基礎(chǔ)掌握區(qū)塊鏈核心組件開發(fā)的基本工具使用方法遵守規(guī)范、利己利人。43模塊二：區(qū)塊鏈賬本組件區(qū)塊鏈賬本與區(qū)塊功能實(shí)現(xiàn)1.區(qū)塊概念回顧2.區(qū)塊存儲的代碼實(shí)現(xiàn)3.基于持久化進(jìn)程的區(qū)塊查詢與存儲功能實(shí)現(xiàn)掌握區(qū)塊鏈去中心化賬本與存儲模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈去中心化賬本與存儲模塊掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度。44模塊三：區(qū)塊鏈賬戶與交易區(qū)塊鏈賬戶體系實(shí)現(xiàn)1.賬戶概念與代碼實(shí)現(xiàn)2.賬戶地址的代碼實(shí)現(xiàn)掌握區(qū)塊鏈賬戶體系模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)探索數(shù)據(jù)價(jià)值，倡導(dǎo)工匠精神45模塊三：區(qū)塊鏈賬戶與交易區(qū)塊鏈交易實(shí)現(xiàn)1.賬戶間交易的代碼實(shí)現(xiàn)2.賬戶交易驗(yàn)證的代碼實(shí)現(xiàn)能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈賬戶體系模塊保護(hù)個人隱私，維護(hù)國家安全46模塊三：區(qū)塊鏈賬戶與交易區(qū)塊鏈賬戶和交易項(xiàng)目開發(fā)1.持久化區(qū)塊與賬戶功能的代碼實(shí)現(xiàn)能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈賬戶體系模塊具有良好的IT職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)規(guī)范分工協(xié)作，合作共贏。47模塊四：區(qū)塊鏈通信組件區(qū)塊鏈P2P通信基礎(chǔ)與實(shí)現(xiàn)1.區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的基本概念2.基于Python的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)開發(fā)掌握區(qū)塊鏈點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)探索技術(shù)創(chuàng)新，提倡創(chuàng)新精神48模塊四：區(qū)塊鏈通信組件Socket通信實(shí)現(xiàn)1.Socket基本概念2.基于Python的Socket功能開發(fā)能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模塊精煉系統(tǒng)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)工作習(xí)慣49模塊四：區(qū)塊鏈通信組件Gossip網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)1.Gossip網(wǎng)絡(luò)的基本概念2.基于Python的Gossip網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)掌握區(qū)塊鏈點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)發(fā)揮主觀能動性，教導(dǎo)創(chuàng)新精神410模塊五：區(qū)塊鏈共識機(jī)制共識算法與PoW實(shí)現(xiàn)1.共識算法基本概念2.PoW共識的代碼實(shí)現(xiàn)掌握區(qū)塊鏈分布式共識機(jī)制模塊開發(fā)與設(shè)計(jì)能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈分布式共識機(jī)制模塊技術(shù)精煉，工匠精神理念深化411模塊六：區(qū)塊鏈智能合約組件智能合約部署1.智能合約的基本概念2.基于智能合約平臺的合約操作掌握區(qū)塊鏈智能合約基本概念以及部署方法個人品德，提倡明理守法412模塊七：區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)典型區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)典型區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)能夠使用典型程序開發(fā)語言實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體開發(fā)與設(shè)計(jì)學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，勇于探索的創(chuàng)新精神。4四、教學(xué)方法建議全面落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，有機(jī)融入思想政治教育元素；采用理實(shí)一體化、線上線下混合式等教學(xué)模式，項(xiàng)目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、案例教學(xué)等授課方式，合作式、討論式、探究式等學(xué)習(xí)方法。鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生開展合作探究學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、親身實(shí)踐學(xué)習(xí)等。五、課程實(shí)施條件1.師資團(tuán)隊(duì)要求主講教師需具備扎實(shí)的區(qū)塊鏈相關(guān)專業(yè)知識，熟悉教學(xué)和課程知識，需具備技術(shù)應(yīng)用能力、教學(xué)設(shè)計(jì)能力、資源開發(fā)能力、教學(xué)實(shí)施能力。教學(xué)團(tuán)隊(duì)由一名團(tuán)隊(duì)帶頭人以及若干名專業(yè)骨干教師、專業(yè)課教師組成，要求主講教師能夠?qū)λ虒W(xué)科進(jìn)行思考，發(fā)掘和分析問題，掌握新的學(xué)習(xí)思維；能夠根據(jù)學(xué)習(xí)情況，和學(xué)生進(jìn)行有效的溝通交流，激發(fā)學(xué)生積極性，引導(dǎo)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)態(tài)度；能夠不斷創(chuàng)新，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和目標(biāo)來改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。2.實(shí)踐教學(xué)條件要求（1）計(jì)算機(jī)硬件要求:CPU主頻>1.5GHz，內(nèi)存容量>=2GB。（2）軟件要求:Windows7或以上，VSCode、Pycharm、Postman等相關(guān)集成開發(fā)工具。（3）其他要求:本課程要求在多媒體實(shí)訓(xùn)室完成，以實(shí)現(xiàn)“做、學(xué)、教”一體化，同時要求安裝多媒體教學(xué)軟件。3.教學(xué)資源基本要求（1）教材選用與編寫校企合作開發(fā)了新形態(tài)教材和校本講義?！秴^(qū)塊鏈技術(shù)原理》，陶亞輝主編，校本講義，2022年8月。（2）課程資源的開發(fā)與利用校企共同開發(fā)了線上課程。超星課程平臺；六、考核方式建議本課程注重學(xué)生平時學(xué)習(xí)過程，考核由素質(zhì)性評價(jià)、知識性評價(jià)、技能性評價(jià)、創(chuàng)新性評價(jià)4部分組成，其中創(chuàng)新性評價(jià)為附加獎勵項(xiàng)，具體如表3所示。表2各項(xiàng)考核內(nèi)容與比例序號考核環(huán)節(jié)考核內(nèi)容比例1素質(zhì)性評價(jià)編碼規(guī)范、文檔規(guī)范、職業(yè)素養(yǎng)、崗位認(rèn)知、學(xué)習(xí)態(tài)度等20%2知識性評價(jià)作業(yè)+單元測驗(yàn)（含期中考試）+期末考試40%3技能性評價(jià)各模塊任務(wù)實(shí)訓(xùn)40%1．素質(zhì)性評價(jià)對學(xué)生課堂中編碼和流程的規(guī)范程度進(jìn)行評價(jià)打分，通過問卷等方式對學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)認(rèn)知和專業(yè)崗位認(rèn)知進(jìn)行考核。同時對學(xué)生出現(xiàn)遲到、早退，儀容不整，不帶書本、從事與課堂教學(xué)無關(guān)事項(xiàng)、打瞌睡、不參與團(tuán)組活動以及其他學(xué)習(xí)主動性明顯不足現(xiàn)象的，每次扣1分；無故曠課、嚴(yán)重影響課堂秩序的，每次扣2分，直至該項(xiàng)素質(zhì)性評價(jià)成績扣完。如一課程缺課累計(jì)達(dá)總課時的三分之一及以上者，依照學(xué)院《學(xué)生學(xué)分制學(xué)籍管理規(guī)定》第十一條，該課程成績按零分計(jì)，直接重修。2．知識性評價(jià)每完成一個單元教學(xué)任務(wù)后應(yīng)進(jìn)行一次課堂小測驗(yàn)；單元測驗(yàn)、期末成績按30:70（百分制）計(jì)入知識性評價(jià)成績。3．技能性評價(jià)表4課程技能考核各模塊占比一覽表編號模塊名稱考核比例模塊1區(qū)塊鏈基礎(chǔ)10%模塊2區(qū)塊鏈賬本組件10%模塊3區(qū)塊鏈賬戶與交易10%模塊4區(qū)塊鏈通信組件10%模塊5區(qū)塊鏈共識機(jī)制10%模塊6區(qū)塊鏈智能合約組件20%模塊