區(qū)塊鏈技術(shù)在中小學(xué)教育中的應(yīng)用研究

摘 ?要：2016年10月，工信部頒布《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書（2016）》，指出“區(qū)塊鏈系統(tǒng)的透明化、數(shù)據(jù)不可篡改等特征，完全適用于學(xué)生征信管理、升學(xué)就業(yè)、學(xué)術(shù)、資質(zhì)證明、產(chǎn)學(xué)合作等方面，對教育就業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價值”。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前國內(nèi)外區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，世界范圍內(nèi)已出現(xiàn)“區(qū)塊鏈+教育”的嘗試，一些教育機(jī)構(gòu)正在積極開展探索?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”是全球教育發(fā)展與變革的大趨勢，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠有效整合教育資源，實現(xiàn)資源共享，利用其分布式存儲、信息不可篡改等特點很好地解決了傳統(tǒng)教育行業(yè)的痛點。本文就區(qū)塊鏈技術(shù)在中小學(xué)教育中的應(yīng)用進(jìn)行研究，構(gòu)建了一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中小學(xué)教育機(jī)制，該機(jī)制能夠加強(qiáng)素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)，改變了傳統(tǒng)的教育模式，在一定程度上減輕了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，促進(jìn)了中小學(xué)教育的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);數(shù)據(jù)庫;網(wǎng)絡(luò)在線教育

中圖分類號：G434;TP311.13 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）17-0152-03

Abstract：In October 2016，the Ministry of Industry and Information Technology promulgated the White Paper on the Development of Block Chain Technology and Application in China（2016），It is pointed out that “the characteristics of block chain system，such as transparency and data can not be tampered with，are fully applicable to student credit management，entrance employment，academia，qualification certification，industry-university cooperation and so on. They are of great value to the healthy development of education and employment”. Research and development found that the current domestic and foreign block chain technology in the field of education is more and more widely used，there has been a worldwide “block chain plus education” attempt，some educational institutions are actively exploring，“internet plus education” is the general trend of global education development and transformation. Block chain technology can effectively integrate educational resources，achieve resource sharing，and make use of its distributed storage and information can not be tampered with，and so on to solve the pain problem of traditional education industry well. This paper studies the application of block-chain technology in primary and secondary education，and constructs a mechanism of primary and secondary education based on block-chain technology. This mechanism strengthens quality education and ability training，changes the traditional education model，reduces students’schoolwork burden to a certain extent，and promotes the healthy development of primary and secondary education.

Keywords：block chain technology;database;online education

1 ?國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 ?國內(nèi)外區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用日趨深入和廣泛，許多國家在認(rèn)識到區(qū)塊鏈技術(shù)巨大的應(yīng)用前景后，開始從國家層面設(shè)計區(qū)塊鏈的發(fā)展道路。美國國會成立區(qū)塊鏈決策委員會，不斷完善與區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的公共政策。中歐在區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)政策中逐漸引領(lǐng)全球，歐盟在2018年2月已成立歐洲區(qū)塊鏈觀察論壇。俄羅斯在國家層面加快區(qū)塊鏈技術(shù)研究，實施政府級別的區(qū)塊鏈項目。我國對區(qū)塊鏈技術(shù)也極為重視，中國國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家信息化規(guī)劃》，區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器深度學(xué)習(xí)等新技術(shù)，成為國家布局重點。近年來，區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了初步發(fā)展，2016年10月工信部發(fā)布的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書（2016）》中指出：“學(xué)生信用體系不完整、未建立歷史數(shù)據(jù)信息鏈、數(shù)據(jù)維度有限是教育行業(yè)的痛點，利用區(qū)塊鏈技術(shù)對現(xiàn)存運(yùn)行方案不足之處進(jìn)行優(yōu)化，能有效簡化流程和提高運(yùn)營效率，并能及時規(guī)避信息不透明和容易被篡改的問題?！眳^(qū)塊鏈技術(shù)有望在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”生態(tài)的構(gòu)建上發(fā)揮重要作用。

1.2 ?國內(nèi)外中小學(xué)教育的發(fā)展現(xiàn)狀

《外國中小學(xué)教育》所刊登的某篇文章里這樣寫道，國外中小學(xué)教育的特點是：重視保護(hù)孩子的想象力;鼓勵自我體驗與自我探索;國外教育以世界為課本;注重培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力;注重因材施教;激發(fā)學(xué)生興趣，保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。2013年我國教育部頒布了《教育部關(guān)于推進(jìn)中小學(xué)教育質(zhì)量綜合評價改革的意見》，其中對傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量評價方式提出了改革意見，建議對學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的評價不僅要參考學(xué)業(yè)發(fā)展水平，還要兼顧特長發(fā)展和學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)定性和定量的共同評估。但是，由于目前我國教育界對中小學(xué)教育質(zhì)量的內(nèi)涵還沒有統(tǒng)一定論，使得部分學(xué)校在提升教育質(zhì)量時陷入誤區(qū)，影響了整體教育改革的推進(jìn)。

2 ?構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中小學(xué)教育機(jī)制

本文的主要內(nèi)容是：研究區(qū)塊鏈技術(shù)在中小學(xué)教育中的應(yīng)用，結(jié)合先進(jìn)的計算機(jī)信息技術(shù)，構(gòu)建一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中小學(xué)教育機(jī)制，該機(jī)制運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)真實記錄學(xué)生在整個中小學(xué)階段的學(xué)習(xí)情況和綜合表現(xiàn)，通過構(gòu)建共識機(jī)制，制定智能合約，科學(xué)認(rèn)證學(xué)習(xí)過程，認(rèn)證過程中減小文化課程成績的比重，加大素質(zhì)培養(yǎng)、能力培養(yǎng)的占比，對學(xué)生的學(xué)習(xí)及各方面的表現(xiàn)情況按比例進(jìn)行分?jǐn)?shù)計算，最終呈現(xiàn)出中小學(xué)教育階段的全過程綜合評測情況，該評測結(jié)果真實記錄了學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，并自動生成學(xué)生檔案，能夠在“小升初”及中考這樣的重大升學(xué)面試中為校方錄取學(xué)生提供重要的依據(jù)和參考。

區(qū)塊鏈技術(shù)在中小學(xué)教育機(jī)制中的應(yīng)用可分為三層，即數(shù)據(jù)層、認(rèn)證層和應(yīng)用層，如圖1所示。

2.1 ?數(shù)據(jù)層

2.1.1 ?在校學(xué)習(xí)

利用區(qū)塊鏈技術(shù)真實記錄學(xué)生在校的學(xué)習(xí)情況，包括日常表現(xiàn)、課堂學(xué)習(xí)、課程內(nèi)容、考試類型、考試成績、作業(yè)完成量，以及相關(guān)課外活動或?qū)嵺`活動等，該記錄一旦生成，不可篡改，真實可靠。

2.1.2 ?在線學(xué)習(xí)

網(wǎng)絡(luò)在線教育資源豐富，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)提供的各種學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，共享優(yōu)秀教學(xué)資源，提高學(xué)習(xí)效率，緩解師資不均衡的矛盾。學(xué)生不僅可以在線學(xué)習(xí)文化課程，還可以在線學(xué)習(xí)音樂、美術(shù)、計算機(jī)編程等，培養(yǎng)良好的個人情操和興趣愛好。區(qū)塊鏈可以提供不可更改的分布式數(shù)據(jù)記錄，應(yīng)用在教學(xué)領(lǐng)域，可以記錄學(xué)習(xí)者在軟件系統(tǒng)中的活動痕跡，組織和存儲學(xué)習(xí)者的成績，允許學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)永久保存學(xué)習(xí)記錄和數(shù)據(jù)。

2.1.3 ?社會學(xué)習(xí)

中小學(xué)階段應(yīng)逐步培養(yǎng)學(xué)生的各項能力，包括生活自理能力、社交能力等。學(xué)生可以通過參加各項社會實踐活動，鍛煉處理問題、與人溝通等方面的能力。區(qū)塊鏈去中心化的特性，可以允許任何教育機(jī)構(gòu)和學(xué)習(xí)組織跨系統(tǒng)和跨平臺地記錄學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)結(jié)果，學(xué)生每次參加社會實踐活動的表現(xiàn)情況都會被真實記錄下來，且通過網(wǎng)絡(luò)永久保存。

2.1.4 ?其他表現(xiàn)

學(xué)生依據(jù)個人的特長和興趣愛好在中小學(xué)階段參加過的比賽、演出、活動等，或是在學(xué)習(xí)、生活等方面取得的成績，也都可以由組織機(jī)構(gòu)通過區(qū)塊鏈在線平臺記錄下來。總地來說，通過區(qū)塊鏈技術(shù)可以全過程記錄學(xué)生整個中小學(xué)階段的學(xué)習(xí)及生活情況。

2.2 ?認(rèn)證層

利用區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)去中心化教育系統(tǒng)，有助于打破教育權(quán)利被學(xué)?；蛘畽C(jī)構(gòu)壟斷的局面，將非學(xué)校教育機(jī)構(gòu)加入市場，多主題共同參與教育內(nèi)容制定，順應(yīng)義務(wù)教育階段培養(yǎng)全面發(fā)展學(xué)生的理念。區(qū)塊鏈技術(shù)具備分布式記錄與存儲的特征，若此種特征能夠在教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，將允許任何教育機(jī)構(gòu)和平臺開展跨系統(tǒng)、跨平臺的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)結(jié)果記錄。通過建立共識機(jī)制，制定智能合約，科學(xué)認(rèn)證學(xué)生在校學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)、社會學(xué)習(xí)及其他表現(xiàn)情況，合理分配各學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的比重，自動計算出學(xué)生在整個中小學(xué)教育階段的綜合評測分?jǐn)?shù)。

2.3 ?應(yīng)用層

2.3.1 ?全面記錄學(xué)習(xí)過程

利用區(qū)塊鏈技術(shù)從各個角度全面記錄了學(xué)生學(xué)習(xí)的整個過程，該記錄不僅僅記錄了文化課程的學(xué)習(xí)過程，還記錄了素質(zhì)培養(yǎng)及能力培養(yǎng)的全過程，能夠真實反映學(xué)生在中小學(xué)階段接受到的綜合教育情況。

2.3.2 ?自動生成真實的學(xué)生檔案

利用區(qū)塊鏈可驗證的、防篡改的存儲系統(tǒng)，將學(xué)生中小學(xué)階段全過程的學(xué)習(xí)情況真實記錄在公鏈上，學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案存儲在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中，能夠保證學(xué)習(xí)檔案的真實性，這將成為解決學(xué)生檔案造假問題的完美方案，大大提升學(xué)生檔案的認(rèn)可度。

2.3.3 ?為升學(xué)“面試”提供重要依據(jù)和參考

學(xué)生可以利用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中提供的數(shù)據(jù)和文件證明自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，以此作為面試、求學(xué)時的有效證明。這些包含學(xué)生詳細(xì)學(xué)習(xí)信息的區(qū)塊鏈將為學(xué)生、學(xué)校提供真實有效的查詢依據(jù)，這些信息具有較高的公信力。根據(jù)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中學(xué)生檔案記錄的情況能夠繪制出學(xué)生的學(xué)業(yè)、興趣及綜合表現(xiàn)識別圖，學(xué)?？梢匀媪私鈱W(xué)生各方面的真實情況，有利于較好地實現(xiàn)學(xué)校與學(xué)生的雙向選擇。

3 ?結(jié) ?論

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化、由各節(jié)點參與的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以被理解為一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的公共記賬的機(jī)制，由網(wǎng)絡(luò)中所有的用戶共同在賬本上記賬和核賬，信息具有真實性和不可篡改性。區(qū)塊鏈技術(shù)具有分布式、去中心化、可追溯等特點，如果將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在中小學(xué)教育中，能夠在傳統(tǒng)的紙質(zhì)教科書和粉筆加黑板的教育模式上，結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)，增加多元化的教育模式，大大提升教育成效，順應(yīng)國家的“減負(fù)”號召，減輕中小學(xué)生的“包袱”。

本文構(gòu)建的區(qū)塊鏈技術(shù)在中小學(xué)教育中的應(yīng)用機(jī)制，結(jié)合了計算機(jī)信息技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將在校學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)、社會學(xué)習(xí)、其他表現(xiàn)與區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行深度融合，學(xué)生在中小學(xué)階段學(xué)習(xí)的全過程被真實記錄，通過共識機(jī)制及智能合約科學(xué)認(rèn)證學(xué)習(xí)過程，最終計算出綜合評定分?jǐn)?shù)。針對中小學(xué)教育中存在的問題，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于中小學(xué)教育中，能夠改變傳統(tǒng)的教育模式，加強(qiáng)素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)，減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，促進(jìn)中小學(xué)教育的健康發(fā)展。

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作者簡介：李靜（1979-），女，漢族，湖南邵陽人，講師，碩士，研究方向：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)。