黃睿

［摘? ? ? ? ? ?要］? 針對區(qū)塊鏈開發(fā)實踐課程采用傳統(tǒng)教學方法，未能結(jié)合區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的實際情況，使得教育教學質(zhì)量不能完全滿足面向現(xiàn)場工程師產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)需求的問題。采用軟件、理論、實驗以及項目相結(jié)合的（Software-Theory-Experiment-Project，STEP）教學理念，通過仿真軟件采用事件驅(qū)動輔助教學和實訓等方法，將多個企業(yè)級區(qū)塊鏈項目結(jié)合在一起，學生進一步了解企業(yè)需求以及理解知識有著重要意義。通過對教學實踐的調(diào)查和分析，結(jié)果表明采用STEP教學模式的成績比采用傳統(tǒng)教學模式的成績平均分提高5.68%。

［關? ? 鍵? ?詞］? 區(qū)塊鏈開發(fā)實踐；教學改革；現(xiàn)場工程師

［中圖分類號］? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文獻標志碼］? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文章編號］? 2096-0603（2024）04-0053-04

一、引言

區(qū)塊鏈作為新型分布式系統(tǒng)，具有去中心化、防篡改以及可追溯等特點，近年來受到社會各界的廣泛重視，并且已被用于政務、金融、司法存證、版權(quán)保護、產(chǎn)品溯源等多個領域。教育部于2022年發(fā)布了“現(xiàn)場工程師”的培育計劃[1]，提出了校企需要因地制宜，結(jié)合專業(yè)和企業(yè)特點，培養(yǎng)一批能精操作的現(xiàn)場工程師。與此同時，區(qū)塊鏈也被列為國家重點數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)、廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群等。然而，區(qū)塊鏈專業(yè)開設不到三年，傳統(tǒng)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式未能結(jié)合區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的實際情況，使得教育教學質(zhì)量不能完全滿足面向現(xiàn)場工程師產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的需求。

從總體上看，區(qū)塊鏈工程師的培養(yǎng)還不能滿足我國區(qū)塊鏈與實體經(jīng)濟融合發(fā)展的需要，一方面，畢業(yè)生走入社會后還不具備區(qū)塊鏈實用技術(shù)崗的基本素質(zhì)。另一方面，畢業(yè)生不能全面開展面向區(qū)塊鏈現(xiàn)場工程師的技術(shù)工作。為了進一步優(yōu)化人才供給結(jié)構(gòu)，加快培養(yǎng)更多適應新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式的高素質(zhì)技術(shù)技能人才，本文采用軟件、理論、實驗以及項目相結(jié)合的STEP教學理念，通過仿真軟件采用事件驅(qū)動輔助教學和實訓等方法，將多個企業(yè)級區(qū)塊鏈項目結(jié)合在一起，以使學生進一步了解企業(yè)需求以及理解知識有著重要意義。

由軟件、理論、實驗和項目結(jié)合的STEP教學模式，是一種新穎的教學方法和手段，本文將區(qū)塊鏈開發(fā)實踐課程與多個企業(yè)級項目進行有機整合。其上層結(jié)構(gòu)貫穿專業(yè)工程的教育理念，下層應用貼近學生技能實操知識。培養(yǎng)高素質(zhì)面向區(qū)塊鏈現(xiàn)場工程師行業(yè)從業(yè)人員是亟須解決的課題。因此，本文基于STEP理念教學模式，探索區(qū)塊鏈開發(fā)實踐課程教學改革。

課程采用了多種工具軟件，結(jié)合STEP教學理念和當前使用的企業(yè)級項目案例，同時還引入基于事件驅(qū)動的仿真軟件作為輔助教學和工程實踐的工具。以項目任務為主導，開展對項目進行三階七步的教學模式，通過引入多個企業(yè)級項目使學生面向現(xiàn)場工程師產(chǎn)業(yè)模式培養(yǎng)，將區(qū)塊鏈開發(fā)類課程系統(tǒng)理論有機地結(jié)合在一起，使學生具備區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)崗的基本素養(yǎng)。

二、課程改革措施

區(qū)塊鏈開發(fā)實踐課程是區(qū)塊鏈技術(shù)應用專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，旨在培養(yǎng)學生無私奉獻、民族自豪等思想政治素質(zhì)，以及勇于創(chuàng)新、迎難而上等職業(yè)素養(yǎng)。教學上，及時了解區(qū)塊鏈領域前沿技術(shù)至關重要，有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)人才需求側(cè)與人才培養(yǎng)供給側(cè)有效對接。課程上，為學生提供豐富學習模式和學習內(nèi)容，加快人才培養(yǎng)質(zhì)量提升，具有必要性。

掌握區(qū)塊鏈開發(fā)的基本理論和工作原理，從國產(chǎn)開源系統(tǒng)的需求出發(fā)，掌握企業(yè)級區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)重大需求，具備攻堅克難的工匠精神和職業(yè)素養(yǎng)。課程主要講授國產(chǎn)開源區(qū)塊鏈開發(fā)的原理和方法，包括Fabric區(qū)塊鏈技術(shù)、DAPP開發(fā)、區(qū)塊鏈SaaS企業(yè)級支付系統(tǒng)開發(fā)、Web前端開發(fā)及智能合約開發(fā)實踐。通過課程的學習，學生掌握區(qū)塊鏈開發(fā)的運維、測試和應用開發(fā)。培養(yǎng)學生圍繞區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)重大需求，面向區(qū)塊鏈現(xiàn)場工程師的工程技術(shù)、區(qū)塊鏈應用操作員等職業(yè)群，學習扎實掌握專業(yè)知識和技術(shù)技能。

《區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)人才崗位能力要求》明確指出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)及區(qū)塊鏈企業(yè)的實際用人需求，區(qū)塊鏈崗位主要涉及區(qū)塊鏈核心研發(fā)崗位、區(qū)塊鏈實用技術(shù)崗位和行業(yè)應用崗位三類人才，區(qū)塊鏈人才需求具體如圖1所示。該標準指出需要區(qū)塊鏈開發(fā)較為全面的綜合實踐能力、創(chuàng)新思維能力。而傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方法未能結(jié)合區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的實際情況，導致教育教學質(zhì)量不能完全滿足面向現(xiàn)場工程師產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)的需求。

近年來，研究人員基于本土特征和產(chǎn)業(yè)需求提出了新的STEP教學模式[2]，通過引入全新的方法和手段，在上層結(jié)構(gòu)貫穿專業(yè)工程的教育理念。同時，落地到一門具體的課程實施過程。STEP上層結(jié)構(gòu)貫穿專業(yè)工程的教育理念，下層應用貼近學生技能實操知識。基于核心素養(yǎng)的STEP教學模式[3]，已被應用到以學生為主體的教學模式研究，發(fā)揮學生主觀能動性，提高其學習的效能。此外，在數(shù)字媒體技術(shù)實踐改革方面[4]，提出了基于STEP教學模式的“三六五”實踐教學模式，從教學與實踐結(jié)合的角度，分析了當前數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)中存在的問題，并提出與之相適應的教學評價方式和評價指標。同時，與實踐項目有機融合的STEP教學模式[5]，在機械原理課程中探索了軟件工具的應用，源于實際工程的實踐項目給出理論知識主體，為STEP教學模式在機械專業(yè)的開展做出了有益的探索。

通過對學情統(tǒng)計的分析，針對區(qū)塊鏈開發(fā)課程實踐性較強的特點，本文研究面向現(xiàn)場工程師的STEP課程改革。在區(qū)塊鏈技術(shù)應用專業(yè)建設過程中，就如何培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)人才，提出教學模式上的研究。為了培養(yǎng)學生無私奉獻、民族自豪等思想政治素質(zhì)，以及勇于創(chuàng)新、迎難而上等職業(yè)素養(yǎng)，本文采用基于事件驅(qū)動的仿真軟件作為輔助教學和工程實踐的工具，具體教學模式如圖2所示。

STEP理念分為四個階段，企業(yè)級項目開發(fā)是課程的核心部分，旨在讓學生進一步了解當前企業(yè)項目需求的關鍵任務之一。此外，STEP教學模式可以應用在某個課程上，達到對專業(yè)知識學以致用的效果。另一方面，STEP可以是貫穿專業(yè)課程的教育理念，從區(qū)塊鏈運維到智能合約開發(fā)，從后端到前端之間的環(huán)環(huán)相扣，完成循序遞進式的知識傳遞。通過構(gòu)建基于軟件—理論—實驗—項目的教學實施方法，本文研究STEP課程的項目驅(qū)動式教學設計，具體如下。

（一）STEP課程教學方法研究

研究在基于STEP理念實施的基礎上，分為課前自學、課中導學和課后拓展等階段，從而逐步開展STEP教學實施流程，如圖3所示。課前自學階段：通過學習指南到微視頻引出具體任務，學習進行問題思考結(jié)合輔助資源完成學習反饋。課中導學階段：（1）答疑解惑分為個別指導和組內(nèi)討論。（2）典型任務開展自主探究和合作學習，完成成果展示并進行反饋評價。課后拓展階段：針對反饋結(jié)果進行成果梳理，最后發(fā)布共享。

課前學生根據(jù)自主學習任務，利用軟件平臺上的資源開展自主學習，完成教師設定的任務。課中進行典型任務的探索，根據(jù)不同的問題，學生采用自主探究或合作學習的方式來開展研究性的學習活動。課后，學生根據(jù)教師和其他同學的建議，修改、完善、提煉反思和總結(jié)。根據(jù)教學研究的需要使課程項目化，由簡到繁，突破重點和難點，做到有較強的針對性和操作性。

（二）STEP課程企業(yè)級項目貫通研究

研究構(gòu)建真實的企業(yè)級區(qū)塊鏈開發(fā)類項目，將企業(yè)級開發(fā)案例分解為多個子項目，項目之間從區(qū)塊鏈運維到智能合約開發(fā)，從后端到前端的環(huán)環(huán)相扣，完成循序遞進式的知識傳遞。重點研究如何將前沿企業(yè)案例引入實訓教學階段，完成理論與實踐的相互驗證。一方面作為教學內(nèi)容的主體，另一方面作為學生課外訓練的拓展。結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)一線崗位上的軟件功能分析，采用“軟件—理論—實驗—項目”路線，培養(yǎng)創(chuàng)造性的解決技術(shù)應用問題的應用型、復合型技能人才。

此外，結(jié)合企業(yè)對區(qū)塊鏈運維、前后端開發(fā)等企業(yè)案例中的技術(shù)需求，通過仿真軟件采用事件驅(qū)動輔助教學和實訓等方法，在教學過程中開展對項目進行“三階七步”的教學模式，具體措施如圖4所示。

因此，本課程改革在校企合作基礎上，貼近區(qū)塊鏈工程師職業(yè)崗位需求，以企業(yè)實際區(qū)塊鏈應用案例為載體，以培養(yǎng)學生的區(qū)塊鏈應用系統(tǒng)設計能力為主線，采用企業(yè)項目需要設計思想。項目的整體性，設計的項目能夠?qū)⒗碚撝R的主體有機地連接在一起；項目的真實性，源于實際企業(yè)的一線工程項目吸引學生自主學習的興趣；項目的貫通性，項目設置與理論知識緊密聯(lián)系，讓學生獲得知識理解、應用甚至啟發(fā)創(chuàng)新，突出實踐性、趣味性、職業(yè)性。通過仿真軟件采用事件驅(qū)動輔助教學和實訓等方法，將多個企業(yè)級區(qū)塊鏈項目結(jié)合在一起。從易到難，由簡單到復雜，遵循學生職業(yè)能力培養(yǎng)的發(fā)展規(guī)律，并融入職業(yè)素養(yǎng)教育和價值觀引導等內(nèi)容，注重提升學生的綜合素質(zhì)和崗位勝任力。

三、課程改革實踐

本文以2021級區(qū)塊鏈技術(shù)應用專業(yè)1班和2班的69位學生為授課對象，以區(qū)塊鏈開發(fā)實踐課程中的“基于Fabric區(qū)塊鏈SaaS企業(yè)級支付系統(tǒng)”教學單元為例，對區(qū)塊鏈2班學生進行STEP教學模式實施課程教學改革，具體流程如下。

（一）課前自學

通過發(fā)布學習指南，引導學生通過觀看微視頻等方式，提煉本節(jié)課的具體任務。其中，視頻中企業(yè)導師對接客戶的項目需求。實現(xiàn)把用戶在SaaS平臺上支付產(chǎn)生的數(shù)據(jù)保存到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的效果，達到數(shù)據(jù)防篡改、安全可靠等特性的區(qū)塊鏈功能。接著引發(fā)學習思考該如何完成該任務，并分析項目的基礎要求。教師通過輔助教學資源，展示各模塊之間通過接口方式提供調(diào)用，達到高內(nèi)聚、低耦合模塊化設計要求。通過微課和實操視頻的深入學習，能激發(fā)學生的學習動力和探究能力，最后引入“支付系統(tǒng)鏈碼的開發(fā)”等知識點。

（二）課中導學

在引入新的知識點后，教師可以借助學習通平臺向?qū)W生展示本節(jié)課的學習反饋等內(nèi)容。首先進行答疑和解惑，包括個別指導和組內(nèi)討論等方式。其次引入典型任務“支付系統(tǒng)鏈碼的開發(fā)”目標。引導小組通過自主探究、合作學習的模式開展學習。通過小組項目式模塊化的學習，最后進行小組成果展示。該環(huán)節(jié)能夠讓學生緊扣學習目標，提升自我學習能力和團隊協(xié)作能力，能夠提高課堂效率。

在答疑和解惑環(huán)節(jié)中，教師需要解析什么是SaaS，它與IaaS、PaaS的區(qū)別。并以學生日常接觸的生活方式為例，提出想要吃披薩餅，引出以下四種實現(xiàn)方式：

（1）從原材料、烘焙、烤箱等全都自己完成。

（2）自己和面，用他人的爐子烤。

（3）只有醬料，面餅、爐子都由他人提供。

（4）只需要去商店買現(xiàn)成的披薩餅吃即可。

通過對上面四種方式進行動畫展示，分別總結(jié)出家庭手工自制、廚房即服務、烘焙即服務、披薩即服務等核心要點，并介紹后三種分別對應IaaS、PaaS和SaaS。同時要求學生會獨立思考，對于基礎薄弱的學生，教師需要進行單獨指導。

在典型任務環(huán)節(jié)中，學生需要進行分組討論。首先，教師引導學生自主探究Fabric與Mysql的數(shù)據(jù)交互、支付系統(tǒng)的實現(xiàn)、VUE和Go-Gin的通信協(xié)議等內(nèi)容。其次，教師為學生提供鏈碼案例、運維操作指令等參考實施步驟，并進行小組開發(fā)，同時鼓勵跨組別之間進行討論和分析。對于想法比較獨特的學生，鼓勵其分享獨特的想法，并由其他小組成員討論共識后給出其實現(xiàn)的可行性。最后，教師講解項目中區(qū)塊鏈開發(fā)的技巧、指導小組內(nèi)進行合作開發(fā)，并展示項目的開發(fā)成果。

（三）課后拓展

教師通過小組的成果展示進行反饋評價，完成成果的整理，并引導其樹立開源共享的創(chuàng)新意識。學生在進行任務式學習環(huán)節(jié)后，教師要求學生進行鏈碼部署運維和測試。通過設置管理員和添加商品等操作，使前端呈現(xiàn)出預期的效果。通過拓展環(huán)節(jié)，教師可以掌握本節(jié)課學生的學習情況，學生能鞏固課程的重點和難點，達到促進教學參與者課后反思的效果。

四、教學成效

本文對深圳職業(yè)技術(shù)大學2021級區(qū)塊鏈技術(shù)應用專業(yè)2班的學生采用STEP理念教學模塊，與此同時，對2021級區(qū)塊鏈1班的學生采用傳統(tǒng)的教學方法。通過完整的教學體系，兩個班最終學習成績情況如表1所示。

表1 成績統(tǒng)計

■

從表1最后一列的“平均分”可以看出，采用STEP理念教學模式區(qū)塊鏈2班的平均成績，比采用傳統(tǒng)教學模式區(qū)塊鏈1班學生的平均成績高4.62分，提升了5.68%。而類似的區(qū)塊鏈開發(fā)類課程使用傳統(tǒng)教學課程體系下，區(qū)塊鏈1班學生的平均成績比區(qū)塊鏈2班的平均成績高。綜上所述，對區(qū)塊鏈專業(yè)的學生采用STEP理念開展教學任務，能提高學生的學習成績。此外，通過學生的反饋，98%的學生對SETP教學改革表示積極態(tài)度；99%的學生表示開展企業(yè)級的項目開發(fā)，能夠了解企業(yè)級區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)重大需求，技術(shù)棧開發(fā)有所提高；100%的學生表示在教學改革模式下掌握了更多的實踐開發(fā)工具，達到面向現(xiàn)場工程師必備的開發(fā)技能和要求。

區(qū)塊鏈校企協(xié)同，培養(yǎng)高素質(zhì)區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)工程師。學校與金融聯(lián)盟鏈成員等區(qū)塊鏈頭部企業(yè)合作，協(xié)同行業(yè)專家，共同制定人才培養(yǎng)方案，進行課程研發(fā)，共建教學資源，引進企業(yè)級區(qū)塊鏈項目，并轉(zhuǎn)化為教學案例。企業(yè)工程師參與教學的輔助開發(fā)，進行實驗答疑和學生作品的評價。并邀請學生實習和就業(yè)，對接現(xiàn)場工程師崗位。學生在企業(yè)中的工作表現(xiàn)深受好評。

此外，STEP教學模式緊扣學習重點和難點，教師結(jié)合信息化技術(shù)、區(qū)塊鏈虛擬平臺、實操視頻、動畫等手段進行講解、授課。課程致力于開啟學生內(nèi)在潛力和學習動力，使學生掌握區(qū)塊鏈開發(fā)的原理和方法，培養(yǎng)學生圍繞區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)重大需求，面向區(qū)塊鏈工程技術(shù)人員、區(qū)塊鏈應用操作員等職業(yè)群，培養(yǎng)扎實掌握本專業(yè)知識和技術(shù)技能，對專業(yè)培養(yǎng)目標達成具有重要的支撐作用。

五、總結(jié)

區(qū)塊鏈開發(fā)實踐課程采用STEM教學模式改革，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，而且能夠使學生提高知識儲備和學習效率。

（一）本文構(gòu)建基于軟件—理論—實驗—項目的教學實施方法，培養(yǎng)面向現(xiàn)場工程師產(chǎn)業(yè)需求的區(qū)塊鏈人才，采用的研究方法：

1.STEP課程混合式教學實施的研究方法

根據(jù)教學研究的需要使課程項目化，由簡到繁，突破重點和難點，做到有較強的針對性和操作性。課前，學生根據(jù)自主學習任務，利用軟件平臺上的資源開展自主學習，完成教師設定的任務。課中，進行典型任務的探索，根據(jù)不同的問題，學生采用自主探究或合作學習的方式來開展研究性的學習活動。課后，學生根據(jù)教師和其他同學的建議，修改、完善、提煉反思和總結(jié)。

2.STEP課程企業(yè)級項目貫通的研究方法

案例整體性，設計的項目能夠?qū)⒗碚撝R與企業(yè)實際需求相結(jié)合；案例的真實性，來自企業(yè)前沿的真實項目，能夠扎實掌握本專業(yè)知識和技術(shù)技能；案例的貫通性，項目案例與理論知識緊密聯(lián)系，讓學生進行知識理解、應用甚至啟發(fā)創(chuàng)新。

（二）本文的研究還解決了兩個問題

1.教法的滯后性，使得學生對課程和實踐所掌握的知識內(nèi)容難以達到面向現(xiàn)場工程師的前沿理解和認知，制約了專業(yè)技能的發(fā)展。

2.項目的落后性，區(qū)塊鏈技術(shù)應用的快速發(fā)展，缺乏對一線工作崗位真實項目的實踐能力，制約了職業(yè)素質(zhì)的提升。

本文開展了基于STEP理念教學模式研究，結(jié)果表明學生對進一步了解企業(yè)需求以及理解知識有著重要意義。

參考文獻：

［1］教育部辦公廳等五部門關于實施職業(yè)教育現(xiàn)場工程師專項培養(yǎng)計劃的通知［EB/OL］.（2022-09-15）［2023-11-05］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-11/05/content_5724757.htm.

［2］于靖軍，郭衛(wèi)東，陳殿生.面向工程教育的STEP教學模式［J］.高等工程教育研究，2017（4）：73-77.

［3］杜春華，陳明嬌.基于核心素養(yǎng)的“STEP”教學模式研究［J］.遼寧教育，2020（10）：43-46.

［4］吳偉敏.STEP模式下的數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)實踐教學改革研究［J］.計算機時代，2020（11）：98-102.

［5］劉佳，劉紅寧，楊蓓.基于STEP教學模式的機械原理課程教學探索與實踐［J］.石家莊學院學報，2020， 22（6）：157-160.

◎編輯 王亞青