基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生 綜合素質(zhì)評價機(jī)制構(gòu)建研究

楊倫義 郎曉安

【摘 要】近年來，學(xué)生綜合素質(zhì)評價越來越受重視，也正逐步向信息化方向發(fā)展。在學(xué)生綜合素質(zhì)評價中融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，發(fā)揮其特有優(yōu)勢，有利于切實解決學(xué)生綜合素質(zhì)評價的現(xiàn)存問題。本文首先分析了目前學(xué)生綜合素質(zhì)評價存在的問題，其次介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生綜合素質(zhì)評價的可行性及優(yōu)勢，最后設(shè)計了學(xué)生綜合素質(zhì)評價機(jī)制的框架和模型，并從區(qū)塊鏈的六層架構(gòu)出發(fā)，詳細(xì)闡述各層的使用方法。

【關(guān)鍵詞】綜合素質(zhì)評價;區(qū)塊鏈;評價機(jī)制;框架

【中圖分類號】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【論文編號】1671-7384（2021）011-082-04

綜合素質(zhì)評價自2004年由教育部提出以來，經(jīng)過多年的發(fā)展，越來越受到全國各級教育部門重視。習(xí)近平總書記在2018年全國教育大會上明確提出要在增強(qiáng)綜合素質(zhì)上下功夫[1]。2019年國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于新時代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》要求各省建立綜合素質(zhì)評價管理系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的評價檔案[2]，說明學(xué)生綜合素質(zhì)評價越來越重視評價過程的信息化和評價數(shù)據(jù)的可追溯性。區(qū)塊鏈作為P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、共識算法、數(shù)字簽名、智能合約等計算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式，在透明可信、防篡改可追溯、隱私安全保障、系統(tǒng)高可靠等領(lǐng)域具有重要的潛力，已經(jīng)成為金融科技的底層技術(shù)，滿足了相互不信任的多個參與者建立分布式信任的需求，實現(xiàn)了低成本、高效的多方協(xié)同。習(xí)近平總書記在2019年10月24日開展的中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)時強(qiáng)調(diào)，我們要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，要積極推動區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用[3]。綜上可見，在學(xué)生綜合素質(zhì)評價中融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，是一個極富探索價值的方向。

學(xué)生綜合素質(zhì)評價現(xiàn)存問題

學(xué)生綜合素質(zhì)評價工作自開展以來，轉(zhuǎn)變了我國基礎(chǔ)教育的育人方式，在人才選拔、教學(xué)質(zhì)量評估和監(jiān)控、學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展等方面起到了較大的促進(jìn)作用，但是仍然存在一些問題。

綜合素質(zhì)評價效能不高。目前，評價結(jié)果并沒有得到真正的運(yùn)用。主要原因如下：第一，學(xué)生綜合素質(zhì)評價是在標(biāo)準(zhǔn)量化的方式下進(jìn)行的，最后的評價也多為空泛性的內(nèi)容，不能為高校招生提供一些有參考意義的信息[4]。第二，高等學(xué)校和高中學(xué)校依然是一心“應(yīng)試”，都忽視了綜合素質(zhì)評價所帶來的獨(dú)特育人價值。高等學(xué)校招生不看重中學(xué)提供給高校的綜合素質(zhì)評價報告，使其在升學(xué)中的地位“無足輕重”[5]。

綜合素質(zhì)評價客觀性不足。一方面，綜合素質(zhì)評價雖然要求多元主體的參與，但實際上教師評價仍處于主導(dǎo)地位，難以真正落實多方評價;另一方面，學(xué)生評價、自評的主觀色彩過濃，其可信度有待商榷;此外，評價過程缺乏監(jiān)管，難以保障評價的透明、客觀、公正。

綜合素質(zhì)評價方法不合理。第一，評價形式單一，評價結(jié)果基本停留在學(xué)分和等級的記錄，而且都是文字性的描述，內(nèi)容千篇一律，區(qū)分度很低，沒有特色[6]。第二，綜合素質(zhì)評價沒有成為學(xué)校以及教師工作中的日常性行為，大多在期末集中填報，喪失了過程性評價的意義[7]。第三，評價過程形式化，綜合素質(zhì)評價沒有作為一種常態(tài)化評價在學(xué)校里實施，只是流于形式[8]。

綜合素質(zhì)評價系統(tǒng)安全性不夠?，F(xiàn)在大部分學(xué)校都在使用綜合素質(zhì)評價系統(tǒng)進(jìn)行綜合素質(zhì)評價，但系統(tǒng)在安全可靠性方面還存在不足。第一，在數(shù)據(jù)的傳輸和存儲上沒有對數(shù)據(jù)完全加密，存在數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險。第二，目前都是采用中心化的方式，對系統(tǒng)或機(jī)房的容災(zāi)性不夠。

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生綜合素質(zhì)評價的優(yōu)勢

第一，透明可信。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)中的每個用戶端既是一個節(jié)點(diǎn)，也有服務(wù)器的功能。所有節(jié)點(diǎn)地位都是平等的，任何一個節(jié)點(diǎn)無法直接找到其他節(jié)點(diǎn)，必須依靠廣播進(jìn)行信息交流，每個節(jié)點(diǎn)都將自己接收到的消息記錄在自己的本地記錄中，通過共識算法讓自己的本地記錄跟其他節(jié)點(diǎn)的記錄保持一致。整個系統(tǒng)對于每個節(jié)點(diǎn)都是透明、公平的，系統(tǒng)中的信息具有可信性。這解決了中心化系統(tǒng)中不同節(jié)點(diǎn)之間存在信息不對稱的問題。

第二，防篡改可追溯。區(qū)塊鏈系統(tǒng)中任何一筆交易都是有完整記錄的，可以針對某一狀態(tài)在區(qū)塊鏈上追查與其相關(guān)的全部歷史交易。系統(tǒng)采用共識算法確保交易一旦寫入就很難被篡改，攻擊者需要控制全系統(tǒng)超過51%的算力才能對系統(tǒng)進(jìn)行篡改，即使被篡改，篡改日志也會記錄到各個節(jié)點(diǎn)中，追溯起來也非常方便。

第三，隱私安全保障。區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是以加密形態(tài)存儲的，任何不相關(guān)的用戶都無法從密文中讀取到有用的信息。系統(tǒng)中的用戶以私鑰作為身份唯一標(biāo)識，除了在系統(tǒng)中的交易記錄之外，系統(tǒng)并不知道這個私鑰持有者的任何信息，進(jìn)而保護(hù)了用戶隱私。

綜上所述，融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生綜合素質(zhì)評價能將傳統(tǒng)評價模式升級，并取得以下效果：第一，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)評價的透明公開，保證綜合素質(zhì)評價從學(xué)生活動的錄入、學(xué)生綜合素質(zhì)的評價到綜合素質(zhì)評價結(jié)果的使用等一系列環(huán)節(jié)的透明性。第二，確保學(xué)生綜合素質(zhì)評價相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性，包括存儲安全和傳輸安全，并能對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行追源溯責(zé)。第三，系統(tǒng)除了依靠學(xué)生或教師主動錄入信息外，還可通過接口形式與其他系統(tǒng)對接，輕松獲取學(xué)生相關(guān)的活動數(shù)據(jù)信息，使學(xué)生的評價數(shù)據(jù)更加整體、全面。第四，強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)評價結(jié)果的運(yùn)用，讓評價結(jié)果作為一種高可信的證明為各場景提供服務(wù)。

構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的學(xué)生綜合素質(zhì)評價機(jī)制

1.基于區(qū)塊鏈的學(xué)生綜合素質(zhì)評價機(jī)制的框架設(shè)計

基于區(qū)塊鏈的學(xué)生綜合素質(zhì)評價機(jī)制，圍繞立德樹人這一根本任務(wù)，堅持對學(xué)生進(jìn)行過程性評價，以學(xué)生的成長記錄為基礎(chǔ)，力求內(nèi)容全面、客觀、可信，進(jìn)一步深化與落實學(xué)生德智體美勞全面綜合發(fā)展。按區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型[9]，自底向上設(shè)計為數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層、應(yīng)用層共六層。具體架構(gòu)模型如圖1。

（1）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層封裝了學(xué)生綜合素質(zhì)評價的底層數(shù)據(jù)和相關(guān)的加密技術(shù)。學(xué)生綜合素質(zhì)評價的底層數(shù)據(jù)是由活動基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、評價數(shù)據(jù)、評價結(jié)果應(yīng)用數(shù)據(jù)等組成的數(shù)據(jù)區(qū)塊，各數(shù)據(jù)區(qū)塊通過鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接起來，同時采用數(shù)據(jù)加密、哈希函數(shù)和時間戳等技術(shù)，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性、不可篡改性和可追溯性，成為整個評價系統(tǒng)最基本的底層數(shù)據(jù)。

（2）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層封裝了P2P網(wǎng)絡(luò)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳播和驗證機(jī)制等，維護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)的正常通信。網(wǎng)絡(luò)層是學(xué)生綜合素質(zhì)評價融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)去中心化的關(guān)鍵。每一個區(qū)塊既能接收評價信息，也產(chǎn)生評價信息，主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層中的每一個區(qū)塊都可以創(chuàng)造新的評價信息。新的評價信息被創(chuàng)造后會以廣播的形式通知其他區(qū)塊，進(jìn)而自動對新區(qū)塊進(jìn)行驗證。新生評價信息通過驗證后，便可以添加到學(xué)生綜合素質(zhì)評價的主鏈上。網(wǎng)絡(luò)層保證了學(xué)生綜合素質(zhì)評價流程中各個環(huán)節(jié)信息流的暢通，不會因為部分區(qū)塊的損壞而中斷，進(jìn)而保障整個評價過程的時效性。

（3）共識層。共識層是整個系統(tǒng)的核心，其主要通過共識機(jī)制實現(xiàn)區(qū)塊鏈上各節(jié)點(diǎn)高效地針對區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達(dá)成共識，確保各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的一致性，常見的共識算法有POW、POS、DPOS等。

（4）激勵層。為積極參與系統(tǒng)評價提供的激勵措施，鼓勵各個區(qū)塊參與區(qū)塊鏈綜合素質(zhì)評價活動，提高評價的準(zhǔn)確性。

（5）合約層。合約層規(guī)定了綜合素質(zhì)評價過程中涉及的各種操作細(xì)節(jié)，通過程序設(shè)計語言編寫的各類算法、腳本代碼控制系統(tǒng)的自動執(zhí)行，如采用程序設(shè)計語言編寫一段獲取學(xué)生綜合素質(zhì)評價結(jié)果的智能合約。這樣無需采用額外的技術(shù)支持，就可以確保該學(xué)生綜合素質(zhì)評價結(jié)果只能被讀取，鏈上的任何一個節(jié)點(diǎn)都可以查看到該腳本的源代碼，在這個評價過程中各節(jié)點(diǎn)可以相互監(jiān)督。

（6）應(yīng)用層。應(yīng)用層處于最頂層，封裝了學(xué)生綜合素質(zhì)評價的應(yīng)用場景。應(yīng)用層提供了學(xué)生綜合素質(zhì)活動數(shù)據(jù)的采集、綜合素質(zhì)活動的評價、評價結(jié)果查詢等應(yīng)用。借助區(qū)塊鏈技術(shù)不僅可以記錄學(xué)校文化課的學(xué)習(xí)過程，還可以記錄學(xué)生在校外參加的各種學(xué)習(xí)活動，形成了學(xué)生學(xué)習(xí)過程的完整記錄，能夠比較真實地反映學(xué)生學(xué)習(xí)生涯的綜合教育情況。

2.基于區(qū)塊鏈的學(xué)生綜合素質(zhì)評價機(jī)制模型

基于區(qū)塊鏈的學(xué)生綜合素質(zhì)評價信息鏈?zhǔn)且劳袑W(xué)生綜合素質(zhì)評價需求，以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)，保障綜合素質(zhì)評價活動高效運(yùn)轉(zhuǎn)的鏈狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其組成要素有評價者、被評價者、評價信息、評價環(huán)境和區(qū)塊鏈技術(shù)。評價者和被評價者是整個學(xué)生綜合素質(zhì)評價信息鏈的中心要素，是鏈上的主體信息源;評價信息是評價活動所涉及的各個對象信息，是信息鏈的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);評價環(huán)境是評價活動所依托的系統(tǒng)平臺;區(qū)塊鏈技術(shù)為整個評價系統(tǒng)提供技術(shù)保障。

（1）區(qū)塊鏈底層協(xié)議。區(qū)塊鏈技術(shù)具有多種不同特性的底層協(xié)議可供選擇，比較常見的有Gossip、Kademlia協(xié)議，在為綜合素質(zhì)評價選擇底層協(xié)議時，需要綜合考慮參與評價的用戶總數(shù)和評價的時效性，選擇一種最適合的底層協(xié)議作為綜合素質(zhì)評價的底層“分布式賬本”，保證數(shù)據(jù)的安全性。

（2）學(xué)習(xí)經(jīng)歷記錄平臺。學(xué)習(xí)經(jīng)歷記錄平臺是基于所選的區(qū)塊鏈底層協(xié)議開發(fā)的一套用于記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動、評價活動、結(jié)果應(yīng)用的信息系統(tǒng)，一方面可以記錄學(xué)生的在校學(xué)習(xí)情況，包括日常表現(xiàn)、課堂學(xué)習(xí)、考試成績、參加的課外活動或?qū)嵺`活動等，另一方面可以記錄學(xué)生在整個學(xué)校階段參加過的比賽、演出、活動等?？偟膩碚f，借助區(qū)塊鏈技術(shù)將學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中參加的各項活動通過區(qū)塊的方式鏈接起來，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)記錄的安全存儲。

（3）用戶接口。學(xué)生通過用戶接口可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入，評價者通過用戶接口可以對學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行評價，使用者獲得授權(quán)后通過用戶接口可以查詢到某一學(xué)習(xí)者的完整學(xué)習(xí)檔案，真正實現(xiàn)教育經(jīng)歷的全過程追溯。

結(jié)語

區(qū)塊鏈的去中心化特點(diǎn)，使每一個節(jié)點(diǎn)都能看到鏈上所有數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了評價的公平公正，學(xué)生與學(xué)生之間形成了一個既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的動態(tài)區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈的防篡改特性，使已經(jīng)錄入系統(tǒng)的信息將不能被隨意篡改，任何對系統(tǒng)的操作都將留下記錄，進(jìn)一步保障了學(xué)生信息的安全性。

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的發(fā)展尚未完善，還有很長的路要去探索，隨著研究的深入，我們面臨的挑戰(zhàn)也會更多。有關(guān)深層的技術(shù)層面還需要進(jìn)一步開發(fā)，通過實踐的驗證使該評價機(jī)制更趨于完善。

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