區(qū)塊鏈技術構筑數學課程新范式

董純瑋 王曉娜

（1.河南經濟貿易技師學院，河南 新鄉(xiāng) 453000；2.新鄉(xiāng)醫(yī)學院三全學院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

0 引言

2014年5月，國務院發(fā)布《國務院關于加快發(fā)展現代職業(yè)教育的決定》（國發(fā)〔2014〕19號），提出加快構建現代職業(yè)教育體系，創(chuàng)新發(fā)展高等職業(yè)教育；2019年1月，國務院印發(fā)《國家職業(yè)教育改革實施方案》（國發(fā)〔2019〕4號），鼓勵高校培養(yǎng)具有“工匠精神”的應用型技能人才，基于以上政策和措施，高職教育遇到了“大力發(fā)展”的好時機。高等職業(yè)教育是我國高等教育的重要組成部分，也是職業(yè)教育的重要組成部分，其教學思想是“以服務為宗旨，以就業(yè)為導向”，擔負著培養(yǎng)面向社會各行業(yè)需要的高技能、應用型專門人才的使命。隨著高職教育的逐步推進，提高高職教育的教學質量是最重要的任務。然而，高職數學課程基于課程特點和學生層次，其教學效果始終不太理想，教學過程常常出現“教師難教、學生難學”的現象，未能實現高等職業(yè)學校數學課程定位和教學目標。

隨著科技的發(fā)展和產業(yè)的進步，區(qū)塊鏈技術從1.0演變到2.0再到3.0，已深度融入金融、能源、物聯網、醫(yī)療衛(wèi)生、科技、文化及教育等領域。從科技層面來看，區(qū)塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。一般而言，區(qū)塊鏈是由按照時間順序產生的數據區(qū)塊鏈接而成，主要有分布式賬本技術、共識機制、非對稱加密算法和智能合約等關鍵技術，具有去中心化、公開透明、去信任化、可追溯、不可篡改等安全特征。基于區(qū)塊鏈技術優(yōu)勢，結合數學課程教學存在問題，將區(qū)塊鏈技術應用于數學課程教與學的全過程，能夠有效地提升學生對數學課程的興趣，從而更好地運用數學知識解決實際問題，讓數學課程更好地為專業(yè)課程的學習提供服務。

1 區(qū)塊鏈技術應用于數學課程教學優(yōu)勢分析

1.1 突顯學生主體地位

區(qū)塊鏈具有“去中心化”的特點，系統(tǒng)中各節(jié)點之間以點對點連接，每個節(jié)點都擁有同步的賬本，并且平等享有調取區(qū)塊資源的權力。區(qū)塊鏈技術改變了傳統(tǒng)教育模式中教師作為整個教學活動的中心，以教師為主導的現象，弱化了教師的權威地位，真正體現了學生成為教學活動的主體，消除學生對教師的畏懼心理，拉近師生之間的距離，提高教師與學生、學生與學生之間交流和溝通的次數和機會，促進學習者之間的公平交易和共享者之間的平等對接。

1.2 促進學生自主學習

培養(yǎng)高職學生的自主學習能力是適應新時代經濟社會和科學技術日新月異發(fā)展的必然要求。共享的教育資源可為學生自由選擇學習內容、學習方式和學習目標提供保障，增強了學生學習的主動性和積極性；分布式賬本技術真實記錄了學生學習時長、答題情況和討論情況等過程性數據，學生能夠更準確地把握自身的學習程度和需求，根據個人差異制訂適合自身的學習計劃，充分滿足其個性化需求。區(qū)塊鏈技術的應用為高職學生創(chuàng)造了自主學習條件，營造了自主學習的氛圍，真正達到培養(yǎng)學生自主學習能力的目的。

1.3 促進教學評價客觀公正

區(qū)塊鏈技術被視為人類社會繼互聯網之后第五次革命性技術，在眾多領域有著廣闊的應用前景。在教育教學中，區(qū)塊鏈的去中心化可使評價主體更加多元化，區(qū)塊鏈的不可篡改可使評價數據更加真實化，區(qū)塊鏈的分布式存儲使得評價形式更加多樣化，合理的評價體系和公正的評價結果能夠更好地反映學生的真實水平，為學生進行深層次學習提供方向，為教師改進教學方法、整合教學設計提供依據，并且為未來職業(yè)和行業(yè)選擇用人對象提供數據參考。

2 區(qū)塊鏈技術應用于數學課程建構設計

2.1 重構教學內容，優(yōu)化教學資源

教學是培養(yǎng)學生的核心也是基礎，是支撐學科專業(yè)建設和發(fā)展的動力源泉，只有將與專業(yè)相關數學知識融為一體，使學生在學習中學會融匯貫通，才能給數學教育帶來潛移默化的影響。隨著信息技術的飛速發(fā)展，教育教學活動借助網絡教學資源已經成為一種趨勢。采用區(qū)塊鏈分布式賬本和非對稱加密技術，能夠將存儲于網絡中孤立的教育信息資源以數據區(qū)塊的形式存儲于共享數據庫中，改變目前各資源平臺相互獨立、信息不共通的現象，真正實現優(yōu)質的教育資源可為不同的學習者所共享，而且保證教育信息在傳遞過程中不被竊取和惡意的篡改，為構建隨時隨處獲得優(yōu)質教育資源的知識庫提供了技術保障。

具體實施方法如下：

基于區(qū)塊鏈“去中心化”的特點，在數學課程教學中應充分考慮學校、教師、學生以及用人單位等多元主體的作用，將其廣泛聯系起來，綜合各方的意見和建議。從企業(yè)的角度，企業(yè)要將實際工作內容、學生的實踐需求、實踐經驗等與課程教學聯系起來，注重訓練學生對實際工作崗位所需的技術及操作能力；從學校的角度，學校在結合企業(yè)工作崗位要求的前提下，重點培養(yǎng)學生職業(yè)整體觀念，培養(yǎng)學生理論與實踐的融合學習能力，提高學生的數學素養(yǎng)和全面發(fā)展的素質；從教師的角度，教師依據專業(yè)培養(yǎng)方案、課程實際及教學目標，將數學類課程內容打破、重組，進行模塊化設計，以學生專業(yè)課程開設需求、數學類課程的內在邏輯為主線，設計教學內容，完善的課程體系，開發(fā)多元化的教學資源；從學生的角度，學生結合企業(yè)、學校及教師要求，根據自身實際和學習需求，借助豐富的資源進行系統(tǒng)地學習，掌握更加專業(yè)的數學知識，并及時反饋課程教學效果及相關資源的使用意見和建議，充分發(fā)揮群體智慧作用，為進一步整合教學內容提供有力支撐和依據。

基于區(qū)塊鏈技術，充分利用了現代化的技術手段和信息資源，由多方參與整合形成教學內容，一方面實現了教學的實時更新和反饋，完善了線上和線下混合式教學活動；另一方面，也實時反映了企業(yè)崗位的工作需求和發(fā)展方向，使學生在校企合作、產教融合這樣的大背景下，聚焦專業(yè)熱點，提高自身競爭力和自信心，滿足未來行業(yè)對人才培養(yǎng)的需求，具有較好地前瞻性和針對性。

同時，區(qū)塊鏈集體維護的特點，極大提高了用戶的參與度，學生和教師均可成為參與者，其上傳或下載教育資源以時間節(jié)點連續(xù)的數據區(qū)塊記錄在鏈上，可追溯和驗證，為進一步深化教育資源的挖掘和使用奠定了堅實的基礎。

2.2 整合學習成果，完善教學評價

傳統(tǒng)的數學教育主要以課堂教學形式傳授給學生必備的數學知識。然而，隨著信息技術的發(fā)展和近兩年來疫情催生下的各種教育教學方式的出現，教育模式也發(fā)生了很大的變化，教育模式的創(chuàng)新致使學生產生了不同形式的學習成果。現有的基于平臺測試或基于學業(yè)質量考核的數學課程評價，本質上都是一種試題化評價方式，通過遞交固定命題格式的答卷以“分值排序”方式度量學生數學水平的高低，其評測結果具有片面性，掩蓋了學生真實的數學能力和水平。學生的分布式學習記錄數據即非正式學習成果，已經成為評價學生數學能力和水平的一個重要方面，但是許多非正式的學習成果無法通過傳統(tǒng)的評價系統(tǒng)來鑒別，借助于區(qū)塊鏈技術，實現學生學習成果的真實地記錄、公平地認證、合理地轉換。

具體設計如下：

在教學內容整合、上傳、共享后，在數學課程評價實施過程中也應引入學校、教師、學生、企業(yè)等多元主體，教師基于課程教學目標和學生專業(yè)發(fā)展需求對學生上課過程中的問卷、考勤、表現、作業(yè)和試卷等評價；企業(yè)將學生在企業(yè)的實踐實習情況，作為實習記錄完整地保存下來，不僅完善了實踐教學環(huán)節(jié)中企業(yè)與學校之間的數據資料，而且為學生今后就業(yè)提供參考，同時，企業(yè)基于區(qū)塊鏈智能合約技術得到查詢權限后，即可查詢學生的學習成果信息，為其選擇合適的實踐實習對象或職工提供可信的數據參考，并且學生學習成果可溯源，避免出現學習成果造假的情況；學生基于網絡資料進行的各種在線學習，區(qū)塊鏈技術共識機制將學習時長、學習過程表現和學習結果等成果數據參考學習過程中“量”的投入和學習類型、學習要求以及學習目標，對不同學習成果的“產出”進行權重分配并達成認證共識，區(qū)塊鏈的智能合約技術，將這些認證條件和規(guī)則以計算機代碼的形式存儲在區(qū)塊鏈上，形成認證合約，使學生的學習成果在達到共識的情況下根據事先制定的規(guī)則自動記錄，實現“無紙化審批”，將學生通過在線教學平臺參加的各種講座、自主學習的MOOC、SPOC等線上資源和學科前沿性知識、參加的各種大賽、線上發(fā)起的討論和話題、學生之間互助等數據自動化、伴隨式進行收集、記錄、認證和轉化；學?；趯θ瞬排囵B(yǎng)的要求對學生進行綜合評價，各評價主體基于區(qū)塊鏈技術對每位學生在學習數學課程的過程中產生的各種學習成果進行客觀公正的評價，不再由教師進行證明。這樣全方位、一體化的評價模式，對高職院校數學課程教學的良性發(fā)展具有重要意義。

3 結語

建立公平的教育體系和開放的教學資源始終是教育不變的追求。信息化時代，技術對教育領域的滲透和支撐日益強化?；诟呗殧祵W課程邏輯性強，內容抽象，理論部分所占比重大、可操作性實例少，借助于區(qū)塊鏈技術優(yōu)勢，設計高職學生數學課程教學模型，通過教學內容的整合和教學模式的改變，突破了傳統(tǒng)學習方式的束縛，擴展了學習手段與范圍，構建了以學生為主體的教學新模式，全面調動學生學習數學課程的積極性和主動性，加強學生課下利用碎片化時間自主學習的意識，提高了學生自主學習的能力，改善了數學課程的教學效果。