区块链实验教学云系统
一、 研发背景
随着党和国家领导人对区块链的高度重视，作为新基建的重要内容和核心技术自主创新的重要突破口，区块链顶层设计、专项政策、监管体系必将进一步完善加强，区块链将真正奠定其信息基础设施的地位，同时向融合基础设施方向演进，全面开启我国区块链发展新格局。2021年5月27日，工业和信息化部、中央网络安全和信息化委员会办公室以工信部联信发﹝2021﹞62号印发《关于加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见》，要求发挥区块链在产业变革中的重要作用，促进区块链和经济社会深度融合，加快推动区块链技术应用和产业发展。
国家教育部将高校作为区块链学术和技术攻坚基地，在2020年5月出台了《高等学校区块链技术创新行动计划》。该行动计划要求到2025年，在高校布局建设一批区块链技术创新基地，培育汇聚一批区块链技术攻关团队，推动若干高校成为我国区块链技术创新的重要阵地。这一政策旨在鼓励高校加强区块链技术的研究和创新，为产业发展提供动能。同时，一些地方政府也出台了相关政策来支持高校区块链技术的发展。例如，北京、上海、苏州、娄底等地政府出台了多项政策来推动区块链技术的研发和应用。这些政策可能包括提供资金支持、建设区块链实验室、推动产学研合作等。此外，一些高校也积极响应国家政策，开设了区块链相关的课程和专业。例如，成都信息工程大学成为国内首个申请并获批开办区块链工程专业的本科院校。同时，清华大学、中央财经大学等国内众多高校也都开设了区块链相关的课程，如区块链与密码学、区块链与智能经济等。
二、 产品介绍
南京秉蔚信息科技有限公司面向高校区块链专业发布秉蔚区块链实验室建设方案，旨在为区块链核心技术提供专业实训学习场景，该解决方案填补了高校区块链专业和课程在实验实训环节的空缺，所支持的实训场景包含区块链原理与技术、区块链开发与运维、区块链实训案例在内的三大类课程资源。通过将复杂的区块链技术拆解后做教学适配并分层次地融入实训，为区块链实验、实训提供领先的一体化平台。
秉蔚区块链实验室建设方案提供的实训平台采用南京秉蔚信息科技有限公司自主研发的“蓝鲸智慧课程与实训平台（简称“蓝鲸智课平台”）”为主要业务平台，该平台采用B/S访问架构，平台底层采用基于Kubernetes 和Docker容器技术，部署时将所需的操作系统、实验手册、实验工具、实验数据打包成镜像的方式预置到系统中，根据不同的实验的需要调用对应的实验镜像，采用资源的统一编排和轻量化的资源调度方式，对于复杂的多节点实验环境也能做到快速生成与启动。并且，平台支持VNC桌面系统镜像，更好地满足区块链专业实验实训的需求。
三、 产品架构
秉蔚区块链实验室建设方案由硬件支撑平台、蓝鲸智课平台、教学实训课程、用户访问接口四个部分组成，具体架构如下图所示：
1、硬件支撑平台
基础支撑平台由实训系统控制设备、实训系统调度与存储设备、千兆交换机组成，实训系统调度与存储设备的性能和数量决定了整个实训系统能够支持的实训并发数量。硬件支撑平台中的所有设备采用K8S集群部署方式，为实训系统提供可靠的基础支撑。
2、蓝鲸智课平台
基于容器技术平台打造轻量化实训软件系统“蓝鲸智课平台”能做到将硬件资源的高度利用，并为师生提供相互隔离互不干扰的虚拟实训机器，使得实验实训部署和扩展变得更加高效率。此外，平台在课程管理、课堂管理、实训学习、环境管理等方面也提供了众多实用的功能。
3、教学实训课程
教学实训课程方面，方案内提供了不少于10门区块链专业实训课程，其中包括3门区块链原理与技术类课程，4门区块链开发与运维类课程，3-4门区块链实训案例类课程，配套了《区块链技术及应用》出版教材1套，还为所有实训课程提供完整的实验手册、实验内置镜像、实验代码、实验习题。
4、用户访问接口
在用户访问层，采用三类用户权限：管理账户、教师账户、学生账户，系统为各角色提供针对系统管理分析、课堂管理、实训学习的各项功能，并支持对用户访问权限进行设置的功能。
四、产品功能
1、初始课程库：以列表的方式浏览初始课程，在课程浏览页面可查看课程名称、章节、知识点、课程简介等信息。
2、课程学习目录：可查看对每门课程的学习任务、参考资料、题库等资源。可新建、导入导出课程，并可对课程资源进行发布、查看和删除操作。
3、实验场景：提供命令行、VNC终端、JupyterLab等实验场景，并支持通过网页集成更多第三方实验环境。
4、实验镜像：提供实验镜像的管理功能，可从本地上传镜像到镜像仓库，也可编辑和删除实验镜像。
五、配套教材
秉蔚信息在开发课程资源的同时，同步编写了课程配套的电子教材，在秉蔚区块链实验教学系统发布的同时，已完成了一系列电子讲义的编写（区块链导论、智能合约设计与开发、共识机制与网络编程、区块链安全与隐私保护），这些可作为开设课程的指导手册，也可以与高校合出版教材。此外，秉蔚信息将联合山东大学出版《区块链技术及应用》教材作为产品配套教材。
