區塊鏈技術在中小學教育中的應用研究

摘 ?要：2016年10月，工信部頒布《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》，指出“區塊鏈系統的透明化、數據不可篡改等特征，完全適用于學生征信管理、升學就業、學術、資質證明、產學合作等方面，對教育就業的健康發展具有重要的價值”。調研發現，當前國內外區塊鏈技術在教育領域的應用越來越廣泛，世界范圍內已出現“區塊鏈+教育”的嘗試，一些教育機構正在積極開展探索。“互聯網+教育”是全球教育發展與變革的大趨勢，區塊鏈技術能夠有效整合教育資源，實現資源共享，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教育行業的痛點。本文就區塊鏈技術在中小學教育中的應用進行研究，構建了一個基于區塊鏈技術的中小學教育機制，該機制能夠加強素質教育和能力培養，改變了傳統的教育模式，在一定程度上減輕了學生的課業負擔，促進了中小學教育的健康發展。

關鍵詞：區塊鏈技術;數據庫;網絡在線教育

中圖分類號：G434;TP311.13 ? ? ?文獻標識碼：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 ?國內外研究現狀

1.1 ?國內外區塊鏈技術的發展現狀

近年來，區塊鏈技術的發展和應用日趨深入和廣泛，許多國家在認識到區塊鏈技術巨大的應用前景后，開始從國家層面設計區塊鏈的發展道路。美國國會成立區塊鏈決策委員會，不斷完善與區塊鏈技術相關的公共政策。中歐在區塊鏈產業政策中逐漸引領全球，歐盟在2018年2月已成立歐洲區塊鏈觀察論壇。俄羅斯在國家層面加快區塊鏈技術研究，實施政府級別的區塊鏈項目。我國對區塊鏈技術也極為重視，中國國務院印發《“十三五”國家信息化規劃》，區塊鏈與大數據、人工智能、機器深度學習等新技術，成為國家布局重點。近年來，區塊鏈技術在教育領域得到了初步發展，2016年10月工信部發布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》中指出：“學生信用體系不完整、未建立歷史數據信息鏈、數據維度有限是教育行業的痛點，利用區塊鏈技術對現存運行方案不足之處進行優化，能有效簡化流程和提高運營效率，并能及時規避信息不透明和容易被篡改的問題。”區塊鏈技術有望在“互聯網+教育”生態的構建上發揮重要作用。

1.2 ?國內外中小學教育的發展現狀

《外國中小學教育》所刊登的某篇文章里這樣寫道，國外中小學教育的特點是：重視保護孩子的想象力;鼓勵自我體驗與自我探索;國外教育以世界為課本;注重培養創新精神和創造能力;注重因材施教;激發學生興趣，保護學生的學習積極性。2013年我國教育部頒布了《教育部關于推進中小學教育質量綜合評價改革的意見》，其中對傳統的學生學習質量評價方式提出了改革意見，建議對學生學習質量的評價不僅要參考學業發展水平，還要兼顧特長發展和學業負擔，實現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教育質量的內涵還沒有統一定論，使得部分學校在提升教育質量時陷入誤區，影響了整體教育改革的推進。

2 ?構建基于區塊鏈技術的中小學教育機制

本文的主要內容是：研究區塊鏈技術在中小學教育中的應用，結合先進的計算機信息技術，構建一個基于區塊鏈技術的中小學教育機制，該機制運用區塊鏈技術真實記錄學生在整個中小學階段的學習情況和綜合表現，通過構建共識機制，制定智能合約，科學認證學習過程，認證過程中減小文化課程成績的比重，加大素質培養、能力培養的占比，對學生的學習及各方面的表現情況按比例進行分數計算，最終呈現出中小學教育階段的全過程綜合評測情況，該評測結果真實記錄了學生學習的全過程，并自動生成學生檔案，能夠在“小升初”及中考這樣的重大升學面試中為校方錄取學生提供重要的依據和參考。

區塊鏈技術在中小學教育機制中的應用可分為三層，即數據層、認證層和應用層，如圖1所示。

2.1 ?數據層

2.1.1 ?在校學習

利用區塊鏈技術真實記錄學生在校的學習情況，包括日常表現、課堂學習、課程內容、考試類型、考試成績、作業完成量，以及相關課外活動或實踐活動等，該記錄一旦生成，不可篡改，真實可靠。

2.1.2 ?在線學習

網絡在線教育資源豐富，學生可以通過網絡提供的各種學習平臺進行在線學習，共享優秀教學資源，提高學習效率，緩解師資不均衡的矛盾。學生不僅可以在線學習文化課程，還可以在線學習音樂、美術、計算機編程等，培養良好的個人情操和興趣愛好。區塊鏈可以提供不可更改的分布式數據記錄，應用在教學領域，可以記錄學習者在軟件系統中的活動痕跡，組織和存儲學習者的成績，允許學習者通過網絡永久保存學習記錄和數據。

2.1.3 ?社會學習

中小學階段應逐步培養學生的各項能力，包括生活自理能力、社交能力等。學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。區塊鏈去中心化的特性，可以允許任何教育機構和學習組織跨系統和跨平臺地記錄學習行為和學習結果，學生每次參加社會實踐活動的表現情況都會被真實記錄下來，且通過網絡永久保存。

2.1.4 ?其他表現

學生依據個人的特長和興趣愛好在中小學階段參加過的比賽、演出、活動等，或是在學習、生活等方面取得的成績，也都可以由組織機構通過區塊鏈在線平臺記錄下來。總地來說，通過區塊鏈技術可以全過程記錄學生整個中小學階段的學習及生活情況。

2.2 ?認證層

利用區塊鏈技術開發去中心化教育系統，有助于打破教育權利被學校或政府機構壟斷的局面，將非學校教育機構加入市場，多主題共同參與教育內容制定，順應義務教育階段培養全面發展學生的理念。區塊鏈技術具備分布式記錄與存儲的特征，若此種特征能夠在教育領域實現應用，將允許任何教育機構和平臺開展跨系統、跨平臺的學習行為和學習結果記錄。通過建立共識機制，制定智能合約，科學認證學生在校學習、在線學習、社會學習及其他表現情況，合理分配各學習環節的比重，自動計算出學生在整個中小學教育階段的綜合評測分數。

2.3 ?應用層

2.3.1 ?全面記錄學習過程

利用區塊鏈技術從各個角度全面記錄了學生學習的整個過程，該記錄不僅僅記錄了文化課程的學習過程，還記錄了素質培養及能力培養的全過程，能夠真實反映學生在中小學階段接受到的綜合教育情況。

2.3.2 ?自動生成真實的學生檔案

利用區塊鏈可驗證的、防篡改的存儲系統，將學生中小學階段全過程的學習情況真實記錄在公鏈上，學生的學習檔案存儲在區塊鏈數據庫中，能夠保證學習檔案的真實性，這將成為解決學生檔案造假問題的完美方案，大大提升學生檔案的認可度。

2.3.3 ?為升學“面試”提供重要依據和參考

學生可以利用區塊鏈數據庫中提供的數據和文件證明自己的學習經歷，以此作為面試、求學時的有效證明。這些包含學生詳細學習信息的區塊鏈將為學生、學校提供真實有效的查詢依據，這些信息具有較高的公信力。根據區塊鏈數據庫中學生檔案記錄的情況能夠繪制出學生的學業、興趣及綜合表現識別圖，學校可以全面了解學生各方面的真實情況，有利于較好地實現學校與學生的雙向選擇。

3 ?結 ?論

區塊鏈是一種去中心化、由各節點參與的分布式數據庫系統，可以被理解為一種建立在互聯網上的公共記賬的機制，由網絡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。區塊鏈技術具有分布式、去中心化、可追溯等特點，如果將區塊鏈技術應用在中小學教育中，能夠在傳統的紙質教科書和粉筆加黑板的教育模式上，結合先進的信息技術，增加多元化的教育模式，大大提升教育成效，順應國家的“減負”號召，減輕中小學生的“包袱”。

本文構建的區塊鏈技術在中小學教育中的應用機制，結合了計算機信息技術及互聯網技術，將在校學習、在線學習、社會學習、其他表現與區塊鏈技術進行深度融合，學生在中小學階段學習的全過程被真實記錄，通過共識機制及智能合約科學認證學習過程，最終計算出綜合評定分數。針對中小學教育中存在的問題，將區塊鏈技術應用于中小學教育中，能夠改變傳統的教育模式，加強素質教育和能力培養，減輕學生的課業負擔，促進中小學教育的健康發展。

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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：計算機應用技術專業。