0 引 言
区块链技术始于 2008 年中本聪发表的《比特币：一种点对点的电子现金系统》[1]论文。近年来，区块链与人工智能、大数据、云计算、物联网等技术持续融合发展，其应用从数字金融、保险、供应链管理延伸到审计取证、数据共享、医疗、军事等各个领域。全球经济和军事强国都在国家战略规划和政策上加快布局区块链技术发展和应用试点。2019 年 10 月 24 日，习总书记在中央政治局第十八次集体学习时强调：我们要快速地发展区块链技术，构建区块链产业生态，同时，要解决区块链应用方向人才培养能力不足的这个问题，要加强人才队伍建设。2021 年 3 月，国家发布“十四五”规划纲要将区块链技术列为七大数字经济重点产业之一[2]。
随着区块链技术的快速发展，区块链应用方向人才培养能力不足问题显得尤为突出，国内学者也作了大量改革尝试。北航网络空间安全学院将区块链及其应用作为一个核心研究方向，在课程体系设置、师资力量、实验室建设、政策导向等方面合理布局，探索区块链方向专业人才培养模式[3]。李晋江[4]等人针对区块链相关的多门课程构建区块链知识点之间的关联性和逻辑性。浙江大学陈丽[5]等人提出多方协同的区块链技术人才培养体系，将多方资源的持续融合和教学过程的迭代优化贯穿始终的人才培养方案。江西师范大学陈少龙[6]等人提出构建“两主体两驱动三阶段”的区块链人才培养模式。
1.1 区块链人才需求现状
1.1.1 产业市场规模
近 3 年区块链产业市场规模持续增长，2022 年全球区块链产业市场规模达到 139.6 亿美元（不包含数字货币）。据统计，2017—2022 年间，区块链产业市场规模年复合增长率为 42.8%。另外，根据市场研究机构IDC报告预测，如图 1 所示，到 2023 年中国区块链市场支出规模将达到 20 亿美元。在预测期内，区块链支出将以强劲的速度增长，2018—2023 年复合年增长率（CAGR）为 65.7%[7]。
1.1.2 区块链企业
中国信息通信研究院发布区块链白皮书[8]，如图 2 所示，截至 2022 年 9 月，全球共有区块链相关企业 6914 家，我国区块链相关企业达到 1400 余家，占全球企业 1/5 以上。从产业链角度看，我国已初步形成较为完善的产业链条，对区块链技术专业人才需求旺盛的企业主要包括中游区块链技术服务平台、数字资产存储、媒体社区等企业和下游区块链技术与现有行业的结合企业。
1.2 区块链人才供给侧发展现状
1.2.1 从业人员情况
从我国区块链从业人员学历结构分析，区块链从业人才学历普遍较高，本科以上学历占比高达 92.4%。从毕业院校数据看，近一半为普通本科院校。如图3所示，区块链存量人才 TOP10院校均为我国 985、211 工程院校，专业背景多为计算机科学与技术、软件工程等[7]。
1.2.2 本科专业与职业岗位
2019 年，教育部审批通过成都信息工程大学申报的“区块链工程（080917T）”本科专业备案，是全国首个“区块链工程”本科专业。2020 年 6 月，人社部办公厅等部门联合发布《关于发布区块链工程技术人员等职业信息的通知》[9]，其中涉及区块链的职业包括区块链工程技术人员和区块链应用操作员。
1.2.3 课程建设
从课程建设上，据不完全统计，清华大学、北京大学等 36 所国内高校以开设学分课程及实验室的方式开展区块链教学研究。教学内容包括区块链原理类课程：区块链技术原理、智能合约开发、区块链应用开发、区块链平台开发等。有些高校还与企业结合开设一些区块链行业应用类课程。
1.3 区块链人才培养存在的问题
通过人才需求和人才供给侧发展现状可以看出，目前区块链人才培养存在的主要矛盾问题体现在以下 3 个方面。
1）区块链专业人才供需不平衡现象持续加剧。
区块链产业规模逐年跨越式扩大，势必需要更多区块链相关人才。据 Gartner 预测，随着区块链技术的发展，中国区块链人才缺口将达 75 万以上，全球缺口则高达 500 万。因此，有必要加快推进区块链人才培养，培养一批区块链工程技术人员和区块链应用操作员，特别是高层次技术研发和产业应用人才。
2）区块链专业课程体系有待进一步健全完善。
区块链作为一门典型的新兴交叉学科，涉及密码学应用、分布式系统、计算机网络等教学内容，而这些课程又散落地分布在各个学科的专业基础课程体系当中。比如计算机网络这门课，网络空间安全和计算机科学与技术专业设置，但是密码学和信息安全专业不设置，而密码学应用这门课，网络空间安全和密码学专业设置，但计算机科学与技术专业不设置，这些课程又共同支撑区块链底层知识体系。因此，有必要健全区块链专业人才课程体系，组织编著高质量教材。
3）区块链专业基础教学和工程实践存在脱节现象。
区块链技术是对已有分布式数据存储、密码技术、智能合约等技术的融合应用创新，具有较强的实践性和工程性特点。目前高校教师专业背景偏向于其中某一个研究领域，缺乏实际区块链开发工作经历，因此当前院校区块链基础教学更偏重基础理论教学，科研侧重于区块链前沿技术创新研究，对区块链工程实践和具体场景、具体行业应用结合不足。总体上，区块链专业基础教学和工程实践存在脱节现象，需要加强区块链人才工程实践能力提升。
2 区块链专业人才培养若干措施
目前高校设置的区块链专业课程体系大多数依托原有专业，例如计算机院校设置区块链专业课程体系偏计算机理论，缺少密码学基础，区块链专业缺少体系化、系统化的课程体系。此外，区块链专业是实践性、工程性很强的专业，目前基础教学与工程实践存在脱节现象。鉴于区块链专业人才培养现状，当前区块链专业人才培养可以优先从以下几个方面考虑。
1）系统梳理区块链专业人才培养方案。
立足院校自身优势与特色，从学校人才培养体系的高度做好顶层规划设计，论证本校区块链专业人才培养大纲，明确培养目标与定位。区块链是一门实践性很强的专业方向，因此对于理论、实践应用、或者两者兼顾的培养目标和定位，要结合院校自身特色优势和办学定位进行专家论证。根据培养目标，系统梳理教学大纲、课程设置等区块链人才培养方案。
2）团队打磨建设区块链专业精品教材与课程。
依据区块链专业人才培养方案，体系化、系统性设置课程，课程之间内容互相衔接、互为补充形成完整合理的课程体系。组织有丰富教学经验和区块链工程开发经历的骨干师资组成教材和教案编写团队，遵循由浅入深、由易到难、理论结合实践的原则，结合具体应用场景融合可操作的实际案例，编写高质量精品教材，打造一系列精品课程。
3）根据区块链专业特点与本校特色因地制宜地改革教学方法。
区块链专业教学方法改革可以从几个方面进行考虑：①教学过程设计要强调理论与实践相结合，引入适当的项目实践、案例分析、编程实战等多种教学方式，通过动手操作加深理论知识的理解；②重视区块链多学科融合学习，学校内部联动通过开设跨学科的一系列讲座，引导学生补足不同学科的知识，同时利用在线课程、MOOC 等数字化教学资源，让学生在课外进行碎片化学习；③教研一体，将科研学术成果与研究生培养相结合，把科研成果引入课堂，丰富教学案例；④以赛促学，区块链作为底层技术，需要与各种场景深度融合，通过组织学生参加区块链相关竞赛，培养学生独立进行区块链工程应用开发能力。
3 信息工程大学区块链安全方向研究生培养实践
根据我校在密码学、网络安全等专业方向有一定技术优势的实际情况，结合本校人才培养总体定位和目标，对于区块链技术人才的培养聚焦在区块链安全方向。相对于本科课程，研究生课程开放度和灵活性更强，因此以区块链安全方向研究生培养为试点进行教学改革。根据前文分析的区块链人才培养面临的问题，信息工程大学在区块链安全方向研究生培养方面探索尝试以下几点做法。
3.1 培育区块链安全新兴学科方向
1）将区块链专业建设纳入校人才培养体系。
2021 年 12 月份，经专家论证，在新兴技术安全方向二级方向下面增加了区块链安全研究方向。在学校层面将区块链专业建设纳入人才培养体系，加快区块链安全方向人才培养进程。图 4 是我校网络空间安全一级学科下面的 6 个方向，其中“新兴信息技术安全”二级研究方向，学术带头人郑建华院士。
2）将区块链研究纳入单位发展规划。
我校在一流网安学院建设过程中，不断梳理新兴方向研究方向，提出“一体两翼四新”的重点建设方向。一体就是网络空间安全一级学科。两翼是聚焦到网安学院的 2 个重点优势：计算机科学为A类学科；密码学专业是全国重点学科。四新是量子信息、大数据、人工智能和区块链。将区块链纳入重点发展的新兴方向，单位将在课程建设、人才培养、学科方向、科研条件等方面予以重点支持。
3）根据单位自身学科优势聚焦研究重点。
信息工程大学网络空间安全学院拥有密码学国家重点学科和军队重点学科，长期以来一直聚焦密码设计、密码应用和密码分析工作，在公钥密码设计、量子密码技术等方向取得一系列成果。结合自身研究基础，将研究方向聚焦到区块链系统安全关键技术，主要包括共识机制安全、智能合约安全、异常流量监测等研究方向。聚焦这些研究方向之后，教师的科研前后接续顺畅，不用转移科研方向，研究生的学习基础仍在，为进一步科研奠定良好基础。因此，各个学校可根据不同研究背景，聚焦优势研究方向。
3.2 开展区块链专业课程体系和教材建设
依据信息工程大学办学定位和论证后的区块链专业人才培养方案，体系化完成区块链专业本科生、研究生的课程设置。如图 5 所示，本科阶段，开设相对比较通识的基础课，在研究生课程阶段，开设区块链技术原理、区块链中的密码技术、区块链安全关键技术等 3 门选修课程。自编教材《区块链中的密码技术》获评中国高等教育学会工程教育专业委员会新工科“十四五”规划教材。
3.3 建设区块链安全关键技术教学科研平台，促进研究生创新发展
结合我校科研建设项目，应将科研学术成果与研究生培养相结合，把科研成果引入课堂，丰富教学案例，采取实践教学、课题研讨等形式，引导学生参与到科研学术活动中，营造出良好的创新氛围，致力于培养应用型、学术型和技能型的创新人才；订制开发区块链教学环境，提供研究生区块链开发实践环境，为配合研究生实践教学，我校联合地方单位定向开发区块链应用仿真平台，像比特币、以太坊、Facebook 和超级账本的底层链，都可以在该平台上实验，为研究生进行区块链原理的教学演示提供基础环境支撑。
3.4 创新“教研一体，以赛促学”的教学模式
关于教学模式，区块链作为底层技术需要与各种场景深度融合，在研究生培养过程中，除了注重原理与技术的讲授，更应注重工程开发和应用落地。我们梳理出“课堂讲授，课题研讨，技能培训，学科竞赛”四位一体的教学模式，充分利用线上优质资源和行业典型应用，提高学生的科研能力和专业水平，积极组织学生参加区块链相关大赛，如参加河南省研究生区块链应创新大赛并获一等奖（表1）。鼓励研究生参加区块链技术开发培训，引导和支持学生实现学以致用。
4 结 语
区块链专业具有多学科融合、理论性实践性并具的特点，区块链专业人才培养面临课程体系不完善、理论与实践脱节等问题。针对这些问题，笔者提出人才培养的若干措施建议，并从学科方向梳理、科研与教学融合、技能培训、学科竞赛等方面详述信息工程大学在区块链安全方向研究生培养的一些好的做法。经过完整两届研究生的培养实践，学生能够做到将理论和技术相融合，具备独立进行区块链前沿技术研究和工程应用开发的能力。
参考文献:
[1]Nakamoto S. Bitcoin: A peer-to-peer electronic cashSystem[EB/OL]. (2008-11-01)[2022-01-12]. https://bitcoin.org/bitcoin.pdf.[2]国务院.“十四五”数字经济发展规划[EB/OL].[2022-01-12]. https://www.gov.cn/gongbao/content/2022/content_5671108.htm.[3]张宗洋,高莹,郭华,等.区块链方向专业人才培养模式探索与实践[J].工业和信息化教育,2019(4):10-15.[4] 李晋江,张天霖,范辉,基于区块链技术的计算机类课程知识体系构建[J].计算机教育,2020(2):63-67.
[5]陈丽,梁秀波,杨小虎.基于多方协同的区块链技术人才培养体系的构建[J].高等工程教育研究,2021(4):54-58.[6]陈少龙,曹远龙,杨伟.高校区块链人才教育现状及培养浅析[J].现代职业教育,2021(36):76-77.
[7]王才荣,田孖存.2020年中国区块链人才发展研究报告[EB/OL].[2020-03-19]. https://blog.csdn.net/Interchain/article/
details/104980814.
[8]中国信息通信研究院.区块链白皮书(2022年)[EB/OL].[2022-12-15].http://www.caict.ac.cn/kxyj/qwfb/bps/202212/
P020230105572446062995.pdf.
[9]人力资源社会保障部办公厅,市场监管总局办公厅,统计局办公室.关于发布区块链工程技术人员等职业信息的通知[EB/OL].
[2020-06-28]. http://www.mohrss.gov.cn/xxgk2020/fdzdgknr/rcrs_4225/jnrc/202112/t20211227_431394.html.
基金项目：河南省重大公益专项项目“区块链系统安全关键技术研究”（201300210200）；河南省食品安全数据智能重点实验室开放课题“区块链上交易数据的隐私保护研究”（KF2020YB04）。
第一作者简介：王永娟，女，战略支援部队信息工程大学研究员，研究方向为密码学和区块链中的密码技术，pinkywyj@163.com。
引文格式：王永娟，斯雪明，于刚，等. 区块链安全方向研究生培养模式探索与实践[J].计算机教育,2023(11):108-112，117.
转自：“计算机教育”微信公众号
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