區(qū)塊鏈技術(shù)在高職計算機教育教學中的應用路徑探索

【摘 要】 隨著科技的進步和社會的發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)的形成和發(fā)展在各行各業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。計算機技術(shù)與區(qū)塊鏈技術(shù)關(guān)聯(lián)緊密，高職計算機教育教學中可以借助區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新教學，準確把握社會需求，更新教學理念和教學方式，完善教學體系，實現(xiàn)高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標。文章簡述了區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征，分析了在高職計算機教學中應用區(qū)塊鏈技術(shù)的價值，結(jié)合基本思路和整體規(guī)劃探究了有效應用區(qū)塊鏈技術(shù)開展高職計算機教學的路徑。

【關(guān)鍵詞】 區(qū)塊鏈技術(shù)；高職計算機教學；教學應用

一、區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)的內(nèi)涵

區(qū)塊鏈是由保存了一定信息的多個區(qū)塊構(gòu)建的鏈條，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的服務器作為節(jié)點可以為系統(tǒng)提供存儲空間和算力支持。區(qū)塊鏈技術(shù)是建立在節(jié)點信任機制上聯(lián)合分布式共識、數(shù)據(jù)加密和時間戳等技術(shù)開展數(shù)據(jù)存儲、驗證和交流等活動。其數(shù)據(jù)是按照時間順序經(jīng)過驗證后形成的，每個節(jié)點中的數(shù)據(jù)公開且能夠與其他節(jié)點建立關(guān)聯(lián)，這樣的數(shù)據(jù)存儲和交流形式使得區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)不會受到干擾和操作，具有一定的安全性和開放性，可以推動區(qū)塊鏈相關(guān)的主體實現(xiàn)安全高效的資源共享。

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征

1. 去中心化

區(qū)塊鏈技術(shù)最本質(zhì)的特征是去中心化。區(qū)塊鏈技術(shù)應用的是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個節(jié)點之間具有對等的責任權(quán)利，不設置中心化的第三方管理機構(gòu)和硬件設施，各個節(jié)點之間的數(shù)據(jù)存儲采取分布式核算和共識的方式，區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)中的不同節(jié)點之間獨立進行自我信息驗證和管理。

2. 開放性

區(qū)塊鏈技術(shù)具有開放性的顯著特征。區(qū)塊鏈本身開源的性質(zhì)使系統(tǒng)中的信息通過網(wǎng)絡呈現(xiàn)公開透明的狀態(tài)，網(wǎng)絡中的任何人都可以隨時利用區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)接口訪問查詢信息，還可以結(jié)合區(qū)塊鏈中的節(jié)點和信息開發(fā)個人需求的應用等，在這樣的環(huán)境中開發(fā)的應用因此也就具備靈活性、全面性和成本低等特點。此外，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中除了公開信息，也有部分交易各方的私人信息被加密處理，確保信息和交易的安全性。

3. 獨立性

區(qū)塊鏈技術(shù)具有獨立性的特征。區(qū)塊鏈建立在協(xié)商一致的網(wǎng)絡協(xié)議和規(guī)范上，在信息活動中不需要依靠第三方，所有節(jié)點具有獨立性，不需要人為力量的介入，可以在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)自由的數(shù)據(jù)驗證和信息傳遞。

4. 安全性

區(qū)塊鏈技術(shù)具有安全性特征。系統(tǒng)網(wǎng)絡中的節(jié)點數(shù)量龐大，由于區(qū)塊鏈自身的去中心化和獨立性特征，只有在掌握網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)51%以上的節(jié)點時才能修改區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)，這樣可以避免數(shù)據(jù)被人為篡改，確保區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的安全性。

5. 匿名性

區(qū)塊鏈中的信息交流和傳遞具有匿名性特征。區(qū)塊鏈技術(shù)可以確保各個節(jié)點中等信息的匿名性和隱私性，在政策允許的情況下可以避免公開進行信息驗證，確保私人信息的安全性。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)在高職計算機教育教學中的應用價值

由于區(qū)塊鏈技術(shù)的快速發(fā)展和優(yōu)勢特征，當前我國高職院校開展的計算機專業(yè)教學中也可以靈活應用區(qū)塊鏈技術(shù)，提升教學效率和質(zhì)量。高職計算機教學中可以結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的不同特征將技術(shù)應用在證書保存認證、學分銀行、知識產(chǎn)權(quán)保護等多個場景中，推動高職教學體系的完善。

（一）確保信息資源安全性

在高職計算機專業(yè)教學中應用區(qū)塊鏈技術(shù)可以確保課程教育資源的安全性，使證書保存認證更加安全，促進知識產(chǎn)權(quán)的保護。區(qū)塊鏈本身具備的安全性和獨立性特征可以確保系統(tǒng)內(nèi)信息數(shù)據(jù)的安全，因此借助區(qū)塊鏈技術(shù)開展的高職計算機專業(yè)教學充分整合課程信息資源，儲存在區(qū)塊鏈中的資源和數(shù)據(jù)等不易被篡改和丟失，可以為專業(yè)教學提供教學資源的保障。在區(qū)塊鏈中修改調(diào)整相關(guān)教學資源信息時需要認證和記錄，這樣的方式可以留存數(shù)據(jù)被修改的記錄，在后續(xù)的教學過程中遇到問題或者需要此前數(shù)據(jù)時就可以根據(jù)記錄進行查詢驗證，確保計算機專業(yè)課程教學資源的安全性。證書是職業(yè)教育中的重要組成部分，通過區(qū)塊鏈可以保存證書的電子版以及數(shù)字簽名，高職院校通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)網(wǎng)絡保存和發(fā)放證書可以確保證書保存的安全，避免證書損壞和丟失，為學生今后的使用提供保障。

（二）構(gòu)建便捷電子資源庫

在高職計算機專業(yè)教學中應用區(qū)塊鏈可以構(gòu)建開放的電子資源庫，為教師和學生提供獲得資源的便捷條件，提升教學質(zhì)量及學生的學習效率。高職計算機專業(yè)的教師可以利用區(qū)塊鏈的開放性特征建設教學資源庫，將專業(yè)教學涉及的課件、微課視頻、模擬試卷和教學軟件等資源上傳到區(qū)塊鏈中，教師可以將不同專業(yè)課程作為區(qū)塊鏈的節(jié)點，在不同節(jié)點中上傳相應的教學資源，學生可以在通過驗證之后利用區(qū)塊鏈獲得學習資源，從而實現(xiàn)自主學習，提升學習能力和學習效果。

（三）完善計算機教學體系

高職教師可以借助區(qū)塊鏈去中心化的特征構(gòu)建完整的計算機專業(yè)教學體系，將區(qū)塊鏈中的節(jié)點平等建設為不同專業(yè)課程，通過區(qū)塊鏈完成計算機專業(yè)教學的完整流程，促進教學質(zhì)量的提升，強化學生的學習效果。高職計算機專業(yè)教師在教學中可以充分利用區(qū)塊鏈的節(jié)點設計教學環(huán)節(jié)，將教學內(nèi)容充分融入不同節(jié)點，結(jié)合教學目標和評價標準為區(qū)塊鏈編寫網(wǎng)絡協(xié)議和規(guī)范，并將專業(yè)課程教學內(nèi)容融入?yún)^(qū)塊中，整合學習時間、線上測評、課后作業(yè)和期末測驗等區(qū)塊構(gòu)建完整的區(qū)塊鏈教學體系。通過區(qū)塊鏈完成課程教學后，教師可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合網(wǎng)絡協(xié)議規(guī)范對學生展開教學評價，綜合智能協(xié)議規(guī)范和教學目標等全面評價學生的學習情況，并以評價結(jié)果為依據(jù)及時調(diào)整區(qū)塊鏈中的區(qū)塊和節(jié)點等設計，推動教學質(zhì)量的不斷提升。

（四）升級計算機課程體系

在高職計算機專業(yè)教學中應用區(qū)塊鏈技術(shù)可以升級計算機課程教學體系，通過先進的技術(shù)和功能創(chuàng)新教學方法，開展便捷高效的教學工作。高職計算機專業(yè)的教學系統(tǒng)可以借助區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)進一步的革新，升級系統(tǒng)中的多項功能，將區(qū)塊鏈技術(shù)的內(nèi)容與編程語言、加密算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等多門專業(yè)課程結(jié)合起來，創(chuàng)新專業(yè)教學的方法，推動教學方法和教學體系與時俱進的發(fā)展，提升計算機專業(yè)教學水平以及學生的專業(yè)技能水平。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)在高職計算機專業(yè)教學中的應用路徑

（一）完善課程教學內(nèi)容，優(yōu)化課程教學體系

高職計算機專業(yè)教育教學中，教師可以借助先進的區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新教學方式和教學手段，也可以利用區(qū)塊鏈的優(yōu)勢進一步完善課程教學內(nèi)容，構(gòu)建完善的教學體系，從而幫助學生逐漸形成完整的計算機專業(yè)知識體系，加強專業(yè)教學效果，推動學生專業(yè)知識技能的進一步發(fā)展。計算機專業(yè)課程體系中的編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡和密碼學等課程都可通過區(qū)塊鏈技術(shù)補充教學內(nèi)容，完善知識結(jié)構(gòu)。

1. 編程語言

高職計算機專業(yè)教學中，編程語言課程與區(qū)塊鏈之間具有緊密的聯(lián)系。編程語言可以將區(qū)塊鏈中理論性的部分轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袑嵱眯缘募夹g(shù)應用內(nèi)容。在當前的信息化時代中，開發(fā)區(qū)塊鏈常用的編程語言是Go語言，教師在進行Go語言的教學之前還需要為學生鞏固C語言的知識，為更加深層的編程語言的學習打下基礎(chǔ)，這樣的教學方式可以引導學生深入理解并掌握編程語言。Go語言中包含更加豐富的數(shù)據(jù)類型和功能，可以實現(xiàn)條件判斷和循環(huán)功能，還可以進一步增強功能；Go語言重視語言編程的對象，相對于C語言擁有更加多樣化的異常反射、并發(fā)和接口等內(nèi)容，通過Go語言可以更加高效地進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理。在高職計算機專業(yè)語言編程課程教學中應用區(qū)塊鏈技術(shù)可以為學生補充更多深入的教學內(nèi)容，讓學生掌握更多計算機技術(shù)的功能，推動學生專業(yè)能力和綜合素養(yǎng)的進一步發(fā)展。

2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

高職計算機專業(yè)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)課程可以指導學生掌握數(shù)據(jù)處理和存儲的方法，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)開展數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)課程的教學可以進一步完善學生區(qū)塊鏈知識儲備，開闊學生的視野，利用區(qū)塊鏈的鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模式完善計算機課程體系。區(qū)塊鏈是整合了多個區(qū)塊的鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不同區(qū)塊中的數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn)“一對多”的特點，這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以確保區(qū)塊鏈內(nèi)信息的安全性；區(qū)塊內(nèi)的數(shù)據(jù)還可以借助哈希指針技術(shù)進行監(jiān)控，結(jié)合哈希值隨時觀察數(shù)據(jù)的穩(wěn)定程度，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的變化和問題。在高職計算機專業(yè)教學應用區(qū)塊鏈技術(shù)可以確保學生掌握穩(wěn)定安全的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識技能，建設完善課程體系的同時引導學生掌握社會實踐所需的計算機技能。

3. 計算機網(wǎng)絡

高職計算機專業(yè)教學中，可以運用區(qū)塊鏈層次性的特點開展計算機網(wǎng)絡課程教學，讓學生結(jié)合計算機網(wǎng)絡理解區(qū)塊鏈中的層次化關(guān)系，在掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上掌握數(shù)據(jù)信息傳遞相關(guān)的知識原理。區(qū)塊鏈是有多個層次結(jié)構(gòu)協(xié)作共同構(gòu)建的結(jié)構(gòu)，這樣的模式使得區(qū)塊鏈呈現(xiàn)去中心化的特點，同時也與計算機網(wǎng)絡存在共同點。在高職計算機專業(yè)教學中，教師可以通過講解互聯(lián)網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡等，讓學生理解區(qū)塊鏈具備的去中心化特征，掌握計算機網(wǎng)絡與區(qū)塊鏈共同涉及的節(jié)點通信功能，在此過程中還可以讓學生進一步掌握計算機網(wǎng)絡相關(guān)的數(shù)據(jù)流服務、消息格式等內(nèi)容，充分利用區(qū)塊鏈技術(shù)補充計算機網(wǎng)絡課程的教學內(nèi)容，加強學生的實踐能力和綜合素質(zhì)。

4. 密碼學

密碼學是高職計算機專業(yè)教學中的重要組成部分，也是支持區(qū)塊鏈技術(shù)的重要技術(shù)，區(qū)塊鏈的安全性、獨立性和匿名性特征都離不開密碼學的助力。在高職計算機專業(yè)教學中，教師就可以將密碼學課程教學與相關(guān)的區(qū)塊鏈知識內(nèi)容整合起來，引導學生掌握區(qū)塊鏈中時間戳和數(shù)字簽名認證等方式的原理。在開展密碼學課程教學時，教師需要結(jié)合區(qū)塊鏈中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息加密技術(shù)展開講解，哈希函數(shù)是加密技術(shù)中的重要內(nèi)容，當區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)信息遭遇被篡改的風險時，哈希函數(shù)的哈希值會隨之出現(xiàn)改變，由此實現(xiàn)信息安全防范，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲傳遞的安全性。加密技術(shù)是計算機技術(shù)和區(qū)塊鏈技術(shù)中的重要組成部分，高職計算機專業(yè)教學中需要注重密碼學與區(qū)塊鏈技術(shù)的整合教學，全面提升專業(yè)教學效果，培養(yǎng)學生的綜合能力和信息素養(yǎng)。

（二）構(gòu)建資源共享空間，培養(yǎng)學生學習能力

高職計算機專業(yè)教學中融入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)可以構(gòu)建完善的資源共享平臺，為學生提供專業(yè)知識學習應用的空間，從而全面培養(yǎng)學生的學習能力和綜合素養(yǎng)。區(qū)塊鏈技術(shù)本身具備的共享性、去中心化、獨立性等特征可以幫助計算機專業(yè)教學實現(xiàn)共享，教師在專業(yè)教學中可以利用區(qū)塊鏈整合教學資源、教學成果等建設教學資源共享平臺，結(jié)合區(qū)塊鏈的邏輯體系建設教學網(wǎng)絡，在這個網(wǎng)絡中為學生提供自主學習的空間，學生可以根據(jù)學習需求在共享平臺中便捷地獲取學習資源，將區(qū)塊鏈中的不同節(jié)點與專業(yè)課程內(nèi)容整合起來，實現(xiàn)學習效率和學習效果的提升。高職計算機專業(yè)教學可以借助區(qū)塊鏈的智能合約算法建設更加高效的專業(yè)學習空間，還可以利用區(qū)塊鏈中動態(tài)化的數(shù)據(jù)信息不斷更新教學資源，從而推動計算機專業(yè)教學的效果提升，促進學生的專業(yè)知識技能發(fā)展。

四、結(jié)束語

總而言之，區(qū)塊鏈技術(shù)在高職計算機專業(yè)教學中的有效應用，有助于構(gòu)建完善的教育教學資源平臺，為學生提供理想的學習發(fā)展空間，結(jié)合社會需求和崗位要求等真正培養(yǎng)學生實踐應用計算機技術(shù)的知識技能和素養(yǎng)。高職計算機專業(yè)教師需要充分挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)與專業(yè)教學之間的關(guān)聯(lián)，創(chuàng)新教學方式方法，完善教學體系，提升學生的學習效果，為綜合素養(yǎng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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