基于區(qū)塊鏈的教學評價系統(tǒng)框架分析與設計

摘" 要：教育數(shù)字化為構(gòu)建學習型社會、學習型大國帶來了新的機遇，人人皆學、處處能學、時時可學已成為可能。而現(xiàn)下雖然應用型高校人才培養(yǎng)目標定位與社會需求緊密對接，但人才培養(yǎng)實現(xiàn)途徑較為落后，缺乏“多中心”“不可篡改”“社會化”特性。鑒于此，文章從區(qū)塊鏈技術(shù)引起的高等教育變革出發(fā)，以區(qū)塊鏈嵌入應用型高?！敖淘u創(chuàng)”為研究對象，探索基于區(qū)塊鏈技術(shù)的教學評價系統(tǒng)設計，以期形成切實可行的解決方案，旨在助力高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；教學評價；高等教育

中圖分類號：G643" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2024）35-0011-04

一、問題的提出

（一）教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型大背景

當前，各應用型高校人才培養(yǎng)目標定位與社會需求對接緊密，但人才培養(yǎng)實現(xiàn)途徑較為落后，存在教學模式固化、教學方式以教師為中心；考評體系單一、評價主體單一、考核結(jié)果不客觀；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)以課堂為主，缺乏實踐經(jīng)驗、主動性差的問題。目前高校教學缺乏“多中心化”“不可篡改”“社會化”的特性，將區(qū)塊鏈技術(shù)引入“教－評－創(chuàng)”體系，從技術(shù)創(chuàng)新角度做應用型高校創(chuàng)新發(fā)展研究，以期構(gòu)建并運行基于區(qū)塊鏈技術(shù)的教學評價體系，既是新時期戰(zhàn)略上建設教育強國，塑造教育發(fā)展新優(yōu)勢的重要突破口，也是策略上充分發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新力，鏈接高等教育數(shù)字生態(tài)，加速應用型高校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要舉措。

（二）“區(qū)塊鏈+” 驅(qū)動高等教育變革

“區(qū)塊鏈+”是一種基于技術(shù)的創(chuàng)新思維模式，這種模式能夠保證數(shù)據(jù)的安全、真實、可靠、可溯源。區(qū)塊鏈技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)深度融合，通過創(chuàng)新和迭代滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求，以實現(xiàn)“區(qū)塊鏈+N”的行業(yè)企業(yè)變革，創(chuàng)造出以區(qū)塊鏈技術(shù)為創(chuàng)新要素和基礎設施的新業(yè)態(tài)。［1］以技術(shù)革命建立的區(qū)塊鏈共識機制、溯源機制、防篡改機制、集體維護和高度自治機制，可以保證區(qū)塊鏈引入能有效化解高等教育人才培養(yǎng)中照本宣科、信任缺失、數(shù)據(jù)孤島等共性問題，推進教育變革。

二、功能結(jié)構(gòu)設計

（一）區(qū)塊鏈嵌入高校“教評”系統(tǒng)的現(xiàn)實需要

信息系統(tǒng)的建設是建立高校教學質(zhì)量評價體系的關(guān)鍵一環(huán)，區(qū)塊鏈作為底層信息基礎設施可有效解決其信息系統(tǒng)建設過程中的多個問題：

解決數(shù)據(jù)共享不通暢問題。使用區(qū)塊鏈作為底層數(shù)據(jù)共享平臺，將不同系統(tǒng)的教學質(zhì)量評價相關(guān)的數(shù)據(jù)推送至鏈上，通過去中心化的共識機制，網(wǎng)絡中多個節(jié)點之間的協(xié)作實現(xiàn)共識，達到教育資源共享的目的。［2］

解決數(shù)據(jù)可信度問題。區(qū)塊鏈使用非對稱加密和數(shù)字簽名的加密技術(shù)，保證數(shù)據(jù)的安全。上鏈的數(shù)據(jù)在其他節(jié)點可隨時被訪問，從而約束教學質(zhì)量評價者提供更加客觀、可信的數(shù)據(jù)。［3］

解決數(shù)據(jù)自動化處理問題。通過智能合約使符合預設條件的評價數(shù)據(jù)自動執(zhí)行對應的動作，可達到教學評價結(jié)果及時生成、反饋、預測的效果，實現(xiàn)教、評、學三位一體。

（二）基于區(qū)塊鏈的教學評價系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設計

1. 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)模型

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圖1" 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

2. 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的教學評價系統(tǒng)設計

（1）基于OBE的區(qū)塊鏈課堂教學內(nèi)容設計

設計基于OBE的區(qū)塊鏈課堂教學模式，采用先測試后教學的方式，將反饋和評價提前，利用數(shù)字教育資源平臺反向設計課堂教學項目，將區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式共識應用于教學，實現(xiàn)教學內(nèi)容個性化定制。但將基于OBE模式的教學系統(tǒng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)集中存儲在數(shù)據(jù)中心，容易造成中心化權(quán)力過高、數(shù)據(jù)易篡改、數(shù)據(jù)存儲成本高等問題，而區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、不可篡改、公開透明、可溯源等特性恰好可以解決以上問題。

（2）基于“跨商幣”的課程過程性考核評價

設計基于區(qū)塊鏈技術(shù)“跨商幣”開展學生學習課程的過程性考核，利用儲存于區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)具有“不可偽造”“可以追溯”“公開透明”等特征，能夠很好地保障課程考核的客觀公正性和安全可靠性，能夠明確對學生的成績進行定性評價。教師的課程備課、課堂教學等各種工作數(shù)據(jù)，及學生課堂互動、出勤情況等數(shù)據(jù)，先經(jīng)標注時間戳并分布式存儲在工作量證明區(qū)塊鏈節(jié)點中，生成去中心化考評系統(tǒng)，經(jīng)授權(quán)的用戶可隨時查看上鏈數(shù)據(jù)，并基于教師和學生的工作貢獻進行打分，保證數(shù)據(jù)公平、公正、客觀。

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圖2" 基于區(qū)塊鏈的課程過程性考核評價

（3）基于區(qū)塊鏈技術(shù)的教學評價系統(tǒng)設計

傳統(tǒng)教學評價面臨評價功能的片面性，評價內(nèi)容的單一性，評價方法缺乏科學性，用戶隱私及數(shù)據(jù)的可靠性、公正性得不到保障等一系列缺陷，阻礙了教育教評發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)作為教育數(shù)字化、信息化時代推進教育評價變革，促進教育公平的重要手段，憑借數(shù)據(jù)隱私保護、防篡改、可追溯等優(yōu)勢，為促進教育評價公平性、真實性、有效性，可以賦能第三方評價，推進學習和教學環(huán)節(jié)的評價變革等，提供技術(shù)支撐和底層框架。

通過考察人才需求、教學方式、學習特征等教育要素變化，明確數(shù)字時代高等教育對新一代教評系統(tǒng)的訴求，基于德爾菲法構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的教學評價框架，利用區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式賬本數(shù)據(jù)人人可查、信息一旦上鏈不可篡改等技術(shù)優(yōu)勢，形成多元評價主體、多節(jié)點分布的過程性評價、鏈式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲的教學評價體系。保證評價過程性數(shù)據(jù)永可溯源，教學評價結(jié)果公正客觀。

三、方案實施計劃

（一）實施方案設計

1. 區(qū)塊鏈替代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)存儲的載體

教學評價過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)要保證真實有效可溯源，教學評價結(jié)果公正無異，采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)存在被人篡改和無意損壞的風險，而使用區(qū)塊鏈替代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，只能寫入數(shù)據(jù)，有助于保證教學評價結(jié)果的客觀公正。

2. 建立教學評價激勵機制，激勵師生參與“挖礦”

在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)寫入的過程相當于記賬，而記賬既是挖礦的過程，也是激勵的過程。在挖礦過程中，師生相當于礦工，師生做出對教學評價有益的行為應該給予獎勵，包括真實記錄教學過程、客觀反映教學結(jié)果等。通過共識機制來約束作假負向行為的產(chǎn)生，設計激勵機制來鼓勵真實正向活動。如果教師和學生遵循節(jié)點誠實的原則，真實有效記錄每次教學數(shù)據(jù)，將會得到相應的獎勵作為激勵。學生所獲獎勵可以一定形式置換學生的平時成績、績點、綜測分值等，教師所獲獎勵可以參與教師的績效考核、評職稱等過程。這種激勵機制不僅調(diào)動了教學評價過程中涉及各主體的積極性，還使教學評價結(jié)果更為有效，達成雙贏局面。

3. 應用智能合約實時監(jiān)測教學過程

在滿足設置的條件下，智能合約會啟動自動執(zhí)行機制，開始執(zhí)行預設后續(xù)動作。智能合約將教師教學過程、學生學習過程和教學評價過程融合，隨著教與學過程的發(fā)生，教學評價結(jié)果也會隨之生成，教學評價結(jié)果即刻生成，及時反饋，還可以在教學過程中對教學評價結(jié)果進行預測，教師通過產(chǎn)生結(jié)果對教學過程的不足加以改進，長處加以保留。

（二）基于區(qū)塊鏈的教學評價運行

1. 內(nèi)容細化

區(qū)塊鏈技術(shù)具有匿名性、真數(shù)據(jù)的特點，將區(qū)塊鏈技術(shù)運用到教務管理的教學評價系統(tǒng)中，教師對學生的評價內(nèi)容主要包括學習態(tài)度、學習能力（發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題）、學習方法（小組交流、主動學習、與教師交流情況、學以致用）、學習目標（教學內(nèi)容掌握情況、解決問題能力）等，關(guān)于學生對教師評價方面的教學質(zhì)量評價（教學效果的評估、教案編寫）、教學管理、教學方法（翻轉(zhuǎn)課堂教學、情景教學法、討論法）等等。

2. 數(shù)據(jù)收集

教學評價系統(tǒng)要建立科學的數(shù)據(jù)收集和分析機制，要對學生的信息包括學生學號、課程號等數(shù)據(jù)進行收集，還有教師信息包括教師工號、教授課程號、出勤、教學設計的數(shù)據(jù)等。收集到基本信息數(shù)據(jù)后才可以上鏈進行精準分析。

3. 上鏈

把細化收集后的信息和數(shù)據(jù)登記在區(qū)塊鏈上，即將每位教師的工作記錄打包成一個區(qū)塊，保存到區(qū)塊鏈的鏈尾，在分布式儲存在私有鏈的每一個節(jié)點，學生也可以依據(jù)錄入的信息得到單個學生的學習記錄并保存到區(qū)塊鏈中。上鏈后，所有信息公開透明，任何信息都可以在區(qū)塊鏈中查詢到。教師可以在計算機區(qū)塊鏈上查詢工作記錄和學生基本學習情況，學生也可以在區(qū)塊鏈中得到相應的學習記錄，系統(tǒng)自動分析得出評分表。教師用計算機連接私有區(qū)塊鏈，查詢學生的學習記錄再對學生的課程學習進行評分，學生也可參與對教師教學的評價。

4. 結(jié)果查詢及用戶反饋

可以把評價流程分為五大模塊，老師登錄教學評教系統(tǒng)，管理員驗證其簽名信息，并根據(jù)其選課情況，對應學生的評價數(shù)據(jù)模塊，管理員根據(jù)每位老師的評價結(jié)果和留言進行統(tǒng)計整理，并根據(jù)評價分數(shù)將其分為優(yōu)、良、一般、差等級別，對評價優(yōu)、良的學生進行獎勵，對評價差的學生進行提示，之后上傳至區(qū)塊鏈教育系統(tǒng)中，供全校師生進行監(jiān)督?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的教學評價系統(tǒng)將學生的學習與成績進行量化，并且對學生進行多次實時的考核，將最終結(jié)果反饋給學生和教師。這個結(jié)果可以讓學生清楚了解自己的成績構(gòu)成和后續(xù)學習方向，以達到提高學生學習參與度與積極性的目的。學生對教師的評價結(jié)果使教師的教學方法和效果都有明確的數(shù)據(jù)支撐，有助于發(fā)現(xiàn)教學的短板和強項，從而改進教學策略計劃等。

四、預期風險及收益分析

（一）預期風險

理論來看，區(qū)塊鏈是一個分布式的大賬本，具有去中心化、交易不可篡改、公開透明等特點，它所具備的這些特點能夠保證其系統(tǒng)的正常運行。實際上，區(qū)塊鏈仍處于發(fā)展之中，并不完善，存在技術(shù)和結(jié)構(gòu)的缺陷，區(qū)塊鏈在實際場景中仍然存在潛在的風險。

1. 技術(shù)風險

區(qū)塊鏈所依托的技術(shù)支撐龐大而復雜，需要多種算法精密組合才能保證技術(shù)架構(gòu)之間的協(xié)調(diào)運行，區(qū)塊鏈產(chǎn)生信任的前提是在代碼編寫無誤、程序正常運行、加密算法可靠準確的情況下，其中任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生問題或錯誤，都會造成信任危機。高校教學質(zhì)量評價體系的數(shù)據(jù)采集通常來自單獨的數(shù)據(jù)庫，我國有很多區(qū)塊鏈平臺，不同平臺間無法高效聯(lián)通，從而形成數(shù)據(jù)孤島。

2. 數(shù)據(jù)質(zhì)量風險

區(qū)塊鏈使教學評價過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)上鏈，其價值在于可以保障鏈上各節(jié)點數(shù)據(jù)保持一致性。如果在教學評價某些環(huán)節(jié)上，有人在區(qū)塊鏈節(jié)點上傳了虛假數(shù)據(jù)，人為寫入惡意信息或敏感信息，或是誤操作，極易造成敏感、非法信息的寫入與濫用，給社會造成新的問題。

3. 智能合約風險

當智能合約在某個節(jié)點部署后，相應代碼會在鏈上所有節(jié)點同時執(zhí)行并校驗彼此的結(jié)果。師生及管理員的教與學過程可以被編碼到智能合約中，但節(jié)點間相互關(guān)聯(lián)會導致某一節(jié)點的智能合約出現(xiàn)問題時波及其他節(jié)點的正常運行，導致應用無法順利運行，存在全網(wǎng)癱瘓的風險。智能契約編程導致的漏洞也會引發(fā)風險。

4. 隱私泄露風險

高校在應用區(qū)塊鏈技術(shù)時，通過區(qū)塊鏈平臺實現(xiàn)了交易賬本公開以及信息共享。雖然區(qū)塊鏈上的交易是匿名的，但一旦與現(xiàn)實身份相關(guān)聯(lián)，用戶在區(qū)塊鏈上存儲或共享數(shù)據(jù)時，就可能被其他節(jié)點或第三方通過竊取、解密、篡改或濫用等手段來暴露或獲取其數(shù)據(jù)的內(nèi)容或價值，個人隱私難以保障。

（二）收益分析

1. 學生

在高校教育系統(tǒng)中儲存著學生個人信息、學習成績、學習記錄等內(nèi)容，確保了學習記錄等內(nèi)容的真實性和可驗證性。

2. 高校

區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的教育數(shù)據(jù)可以隨時被教育方、受教育方及教育機構(gòu)監(jiān)測各個節(jié)點數(shù)據(jù)的傳輸和流通，保證存儲數(shù)據(jù)受多方監(jiān)督，有利于高校進行教育數(shù)據(jù)溯源監(jiān)管，實現(xiàn)責任可究的目的。

3. 企業(yè)

區(qū)塊鏈在教學評價設計實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和學生學習記錄的真實、客觀、有效，為企業(yè)在高校中的人才推送提供了可靠可行的參照標準，數(shù)據(jù)的共享提高了人才的利用率和企業(yè)的就業(yè)率，同時，教學評價設計的創(chuàng)新改革助推了企業(yè)對職員工考核評價的革新和思考，通過構(gòu)建企業(yè)專屬數(shù)字化平臺，使企業(yè)數(shù)據(jù)實現(xiàn)互惠互通，為職工提供學習和技術(shù)交流平臺，用區(qū)塊鏈技術(shù)對職工工作記錄出指標評價，利用反饋的結(jié)果為企業(yè)員工實行獎勵、激勵機制，將員工內(nèi)部競爭力轉(zhuǎn)化為企業(yè)優(yōu)勢，為企業(yè)效益和數(shù)字化轉(zhuǎn)型作貢獻。［5］

參考文獻：

［1］ 張君，林小紅，耿雨歌，等. 隱私計算+區(qū)塊鏈：教育數(shù)據(jù)倫理研究的新視角［J］. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2023，33（09）：27-36.

［2］ 趙慧霞. 智能技術(shù)的應用對現(xiàn)代教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的助力：評《教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型：人工智能、區(qū)塊鏈和機器人技術(shù)如何賦能》［J］.科技管理研究，2023，43（16）：259.

［3］ 王利鋒，王佳. 區(qū)塊鏈技術(shù)賦能職業(yè)教育產(chǎn)教融合創(chuàng)新研究［J］. 教育與職業(yè)，2023（08）：54-59.

［4］ 高盛楠，吳滿意. 區(qū)塊鏈賦能“大思政”教育的切入點、結(jié)合點和著力點［J］. 學校黨建與思想教育，2023（06）：1-4.

［5］ 馮修猛，范笑妤. 區(qū)塊鏈技術(shù)驅(qū)動教育評估現(xiàn)代化：現(xiàn)實圖景、適用價值與實施進路［J］. 教育發(fā)展研究，2022，42（19）：69-74.

（責任編輯：張若琂）

基金項目：重慶市教育科學“十四五”規(guī)劃2023年度教學研究專項一般課題“區(qū)塊鏈嵌入重慶高?！淘u創(chuàng)’體系的路徑研究”（課題編號：K23ZG2200228）；重慶市高等教育教學改革研究項目“數(shù)字金融人才‘三層四維五貫’培養(yǎng)模式的探索與實踐”（項目編號：233516）。

作者簡介：任曉珠（1989—），女，碩士，重慶對外經(jīng)貿(mào)學院跨境商務學院副教授，研究方向為金融科技、金融市場、國際金融；唐代緣（2001—），女，學士在讀，重慶對外經(jīng)貿(mào)學院跨境商務學院，研究方向為數(shù)字經(jīng)濟；賴艷（2006—），女，學士在讀，重慶對外經(jīng)貿(mào)學院跨境商務學院，研究方向為數(shù)字經(jīng)濟。