《区块链：技术与应用》教学大纲

《区块链：技术与应用》教学大纲课程简介区块链与现有互联网技术以及各个行业产生了深度融合，构建了适用于不同场景的价值传输体系。互联网技术的发展带领我们从信息互联时代逐步发展至价值互联时代，而实现这关键转变需要一种能适用于全球的底层价值互联网技术。在这个背景下，区块链技术成为价值互联网时代实用的颠覆性技术。区块链作为一类新兴技术，因其“去中心化、数据透明、可信协作、隐私保护”等特性，从保安全、促协同、助开放和降成本等多个方面为“新基建”赋能，对许多产业产生着巨大的影响。习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时强调，区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。“区块链技术与应用”课程既介绍了区块链涉及的关键核心技术，也对于如何将区块链应用于各个行业进行了深入讨论。该课程顺应了国家社会的实际需求，能够为区块链行业的人才培养提供支持。区块链的关键核心技术中包含了密码学、分布式系统、共识算法与智能合约等内容。因此，“区块链技术与应用”课程能够将包括程序设计、数据结构、数据库与计算机网络等信息类先修课中的相关知识进行串联总结，让同学们在回顾知识的基础上更进一步地思考如何将所学知识融会贯通，在区块链的应用场景下锻炼系统思维与创新思维。此外，区块链被广泛应用于金融、贸易、农业、制造、教育、医疗、能源、环保、政务等多个领域，通过新型信任体系的构建对相关行业产生着颠覆性影响。人文财经类专业的学生可以在从相对熟悉的行业内应用入手区块链，通过对比加入区块链技术前后的行业解决方案，深入理解区块链这一新兴信息技术的应用价值。区块链不可篡改、可信溯源的特点可以为建设诚信社会做出贡献，同时通过区块链的应用改变生产关系，为供给侧结构性改革提供技术支撑。区块链技术具有平等、透明、公平、信任等思想理念，可谓天生具有思政内涵。在区块链技术与应用的发展过程中，得益于党中央的前瞻判断，我们国家在区块链技术和产业创新发展的多个领域做到了世界领先水平。“区块链技术与应用”课程对数字经济与产业创新发展、国家科技实力与国际影响力提升具有重要意义，是工科领域进行课程思政教育的良好素材。课程教学目标知识目标：了解区块链的发展历史与产业发展现状；了解区块链技术的基础理论，掌握区块链的分层体系结构；理解区块链项目常用的加密算法及典型的共识算法，了解区块链运行机制；了解区块链项目系统功能，理解智能合约的设计与实现过程；了解典型区块链平台的组成框架以及相关应用开发流程；了解区块链在金融、贸易、农业、制造、教育、医疗、版权、司法、社会治理等行业领域的应用。能力目标：能够理解区块链项目中常见的加密算法与共识算法；能够进行基本的智能合约逻辑设计与开发；能够针对实际应用需求判断是否适合进行区块链系统设计；能够利用开源区块链平台与工具进行小型区块链项目的设计与实现；能够分析具体行业应用场景在应用区块链技术前后的各方面改变；能够了解区块链技术与应用发展前沿动态，为进一步研究找到方向。价值目标：了解我国在这一领域的代表性人物与企业，增强民族自豪感与大国自信，塑造科技报国、使命担当的核心价值观；了解国家在这一领域的法律法规与相关政策，理解国家战略布局的智慧；增强对新兴事物的求知欲，培养主动探索前沿科学和技术的能力，具备格物致知精神；锻炼科学的思维方式，包括系统思维、辩证思维、批判思维与创新思维等；增强诚信意识，为建设诚信社会做贡献；增强社会责任意识，关注社会组织的共同利益，了解合作共赢的重要性；理解理论与实践相结合的重要性，具备实事求是的科学精神和应用能力；理解职业道德、工程伦理的重要意义，具备良好的职业道德。课程内容本课程主要内容包括：第一部分区域链技术基础第1章区块链：从信息传递到价值传递1.1区块链的诞生1.2区块链发展历程1.3区块链基本概念第2章分布式技术2.1分布式系统架构2.2分布式存储2.3分布式网络第3章密码技术3.1密码学概述3.2区块链中的密码技术3.3密码技术应用发展第4章共识机制4.1共识概述4.2经典共识算法4.3共识算法发展第5章智能合约5.1智能合约概述5.2智能合约编程语言与运行环境5.3智能合约平台与部署第二部分区域链技术应用第6章区块链＋——区块链商业模式变革6.1区块链的价值6.2区块链——数字经济重点产业之一6.3区块链重构商业模式第7章金融行业中的区块链应用7.1行业概述7.2供应链金融场景下的区块链应用7.3证券业场景下的区块链应用7.4保险业场景下的区块链应用7.5征信场景下的区块链应用第8章贸易行业中的区块链应用8.1行业概述8.2交易场景8.3物流场景8.4贸易融资场景第9章农业中的区块链应用9.1行业概述9.2农产品质量安全溯源9.3农业金融服务9.4智慧农业第10章制造业中的区块链应用10.1行业概述10.2增材制造10.3中国制造业数字化转型10.4工业物联网10.5智能制造第11章教育行业中的区块链应用11.1行业概述11.2个体学信大数据11.3教育共享新生态第12章医疗行业中的区块链应用12.1行业概述12.2医药溯源12.3医疗健康数据管理第13章版权行业中的区块链应用13.1行业概述13.2版权登记确权13.3数字版权维权13.4标准化版权交易第14章司法领域中的区块链应用14.1行业概述14.2