新一代信息技术教案 第五章 区块链的应用与未来(1) .docx

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课题名称

第5章区块链的应用与未来（1）——5.1~5.3

课次

10

授课类型

?理论□实践□理实一体□其他

学时

2

授课日期

授课班级

授课地点

教学目的

与要求

知识目标：

1.了解区块链的概念和发展历史；

2.认识区块链的分类和技术。

能力目标：

能够清晰描述区块链的概念和分类；

能够简单描述区块链的相关技术。

素质目标：

1.了解伦理道德准则，规范日常信息行为；

2.了解相关法律法规并自觉遵守；

3.具备信息安全意识和相关防护能力。

课程思政目标：

增强民族自豪感，学习大国工匠精神，树立科技报国思想。

教学重点

区块链的概念、区块链的分类和区块链技术

教学难点

区块链技术

教学方法与手段

教学方法：课件讲解、举例说明、对比分析、启发引导

学生学法：预习—听讲---讨论---复习—自学扩展

设计意图：激发学生学习兴趣、提高课堂学习效率

教学资源：课件、视频资料

课程思政

要素要点

通过对区块链技术的发展历史的介绍，和我国区块链技术的发展情况介绍，增强学生的民族自豪感，树立学生科技报国志向。

课外作业

查阅区块链相关资料

教学反思

区块链相关技术学生较难理解，尽量用浅显易懂的实例说明。

教案纸

第5章区块链的应用与未来（1）——5.1~5.3

一、整体设计

1.复习引入（10分钟）

2.新知识讲解（80分钟）

5.1区块链的概述

5.2区块链的分类

5.3认识区块链技术

3.总结与布置作业（10分钟）

二、复习引入

1.上节课内容回顾：

（1）物联网技术在行业中的应用

（2）物联网技术的发展趋势

2.新课引入：

区块链是随着比特币等数字加密货币的日益普及而逐渐兴起的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。

区块链作为伴随比特币产生的概念，其所承载的意义，远远超出了加密货币，区块链技术应该是可以有更多种形态、更多种体系、更多种用途、更多种规格的技术，目前已经被应用于许多领域，包括金融政务服务、供应链版权和专利、能源、物联网等。

三、新知识讲解

（一）区块链的概述

1.区块链的基本概念

工信部指导发布的《区块链技术和应用发展白皮书2016》的解释是：狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证和存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全性、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

2.区块链的发展史

区块链由诞生至今，其发展先后经历了加密数字货币、企业应用、价值互联网三个阶段。

（1）区块链?1.0：加密数字货币

2009年1?月，比特币系统正式运行并开放了源码，标志着比特币网络的正式诞生。其主要创新是创建了一套去中心花、公开透明、防篡改的交易账本系统；其数据库由所有的网络节点共享，由“矿工”更新，全民维护，没有人可以控制这个总账本。在区块链?1.0阶段，区块链技术的应用主要聚集在加密数字货币领域，典型代表是比特币系统以及从比特币系统代码衍生出来的多种加密数字货币。

比特币系统存在问题：1.系统内置的脚本系统表达能力有限，在开发其他应用时，有些逻辑无法表达，开发难点大；2.全球支持每秒7笔交易，记账后追加6个区块才能确认交易，追加一个块需10分钟，约1个小时才能确认交易，不能满足实时性要求高的应用需求。

（2）区块链?2.0：企业应用

针对区块链?1.0?存在的专用系统问题，为了支持如众筹、溯源等应用，区块链2.0?阶段支持用户自定义的业务逻辑，即引入了智能合约，从而使区块链的应用范围得到了很大的扩展，在经济、市场、金融等方面得到了全方位的应用，极大地降低了社会生产消费过程中的信任和协作成本，提高了行业内和行业间的协同效率，典型的代表是?2013?年启动的以太坊系统。

以太坊，一个开源的区块链底层系统，可以运行所有区块链和协议，不受任何人控制，由全球范围内的所有参与者共同维护。可以为用户提供非常丰富的API，让用户能够在其上快速开发出各种区块链应用。每秒70-80次交易，区块链应用扩展到各个行业。

智能合约是一种通过计算机技术实现的，旨在以数字化方式达成共识、履约、监控履约过程并验证履约结果的自动化合同，可以简单地理解为：以数字形式定义的一系列承诺，一亘合约被设立，在区块链系统上无需第三方的参与便可以自动执行。

（3）区块链?3.0：价值互联网

区块链全面应用时代，由此构建一个大规模协作社会。

从技术的角度来看，应用?CA?认证、电子签名、数字存证、生物特征识别、分布式计算、分布存储等技术，区块链可以实现一个去中心、防篡改、公