“學分鏈”學習成果認證管理系統研究

陶博翔

摘要：學分做為學習成果的重要衡量標志，“學分等學習成果的認證和轉換”是構建終身教育“立交橋”體系的重要方式之一，也是破解職業教育與培訓機構、企業之間封閉困境的一項制度。本項目在分析區塊鏈關鍵技術特性基礎上，探討區塊鏈技術在學習成果建設中的應用，就學分分發、學習成果認證、積累和轉換、組織機構網絡連接、用戶管理等進行了設計和應用，通過研究智能合約和共識算法等關鍵技術，應用區塊鏈關鍵技術，設計并實現了一種輕量且高效的“‘學分鏈學習成果認證管理系統”。

關鍵詞：區塊鏈;學習賬號;學分累計;學分銀行;可信管理;

中圖分類號：TP311 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：

一、引言

2019年2月，國務院發布了《國家職業教育改革實施方案》（簡稱《方案》），對新時代職業教育改革提出了全方位規劃。《方案》明確提出“加快推進職業教育‘學習成果建設”，加強“終身學習服務”的要求 。職業教育“學習成果”是學習成果與資歷管理制度與體系，旨在打破職業教育、社會培訓和企業之間的壁壘，統一技能學習與培訓成果認定，暢通技能人才成長渠道，是推動職業教育發展和終身教育體系建設的重要途徑，也是國際職業教育發展的趨勢[1]。

二、設計內容

區塊鏈（blockchain）技術作為一種新興的、革命性的信息管理技術，具有去中心化、自治性、信息不可篡改等特點 。本項目以學分管理為依托，探索區塊鏈技術在職業教育“學習成果認證管理”中的應用，能夠滿足職業教育與培訓領域多元化信息管理、平等存取和高安全性的要求，能夠為職業教育創新發展和構建終身[2]。

三、架構設計

“學分鏈”學習成果認證管理系統由組織指定的多個“權威”節點機構控制，各類職業院校、培訓評價組織、發證機構作為職業教育學習成果認定的真正主體，以聯盟鏈形式展開合作，將學習成果認定的聯盟鏈自下而上分為數據層、網絡層、共識層、智能合約層、激勵層、應用層共6層，各聯盟節點之間根據共識機制對整個系統進行管理與維護，各參與者主要包括三類角色。個人用戶主要面向社會學習者和在校學生，實現賬戶開設、成果登記、成果認定轉換申請、成果查詢等功能;機構用戶包括職業教育和培訓評價組織業務管理人員，實現導入學生信息、登記機構成果、登記學生學習成果、制定轉換規則、審批轉換申請、管理成果及各類統計查詢功能;管理員包括學習成果聯盟鏈中所有的運營人員，實現分權限用戶管理、成果管理等功能[3]。

區塊鏈的應用層是用戶與系統之間進行交互的窗口，直接體現了職業教育學習成果的業務應用場景，區塊鏈上實現主要業務包括賬戶開設、成果錄入、成果認定、成果積累、成果轉換、成果查詢。

（1）賬戶開設

系統面向社會學習者，開放注冊建立職業教育學習成果個人學習賬號，進行個人信息注冊，完成身份注冊和人臉識別驗證后給學習者建立個人學習成果卡（簡稱學銀卡），學銀卡包括學習者姓名、證件號碼、發卡日期、個人學習賬號、業務服務電話等信息自動存儲在區塊鏈上，實現學習者的快速開戶。想要加入聯盟鏈的院校或培訓評價組織，錄入機構信息，線上提交相關資料電子版到區塊鏈賬本，學習成果的管理員以系統達成的共識機制為審核原則，審核機構申請通過后創建機構賬戶成功。

（2）成果錄入

學習者在不同職業院校或教育機構中參與學習，完成學習任務后，登錄個人學習賬戶中心，申請成果錄入登記，包括學歷成果和各類非學歷成果，選擇成果分類，上傳學習成果證明，成果證明進行數字化后以電子檔案方式存儲在區塊鏈數據層中，當學習者完善成果信息后，聯盟鏈上的節點經過共識機制自動識別生成學習成果信息并記錄在區塊鏈上，成果錄入合約將自動執行，自動完成成果的確認和有效錄入。機構賬戶可以被授權申請登記個人成果，批量導入個人成果信息到學習者對應的區塊鏈數據庫，存入學習成果區塊鏈數據層。

（3）成果認定

學習者可將存儲在區塊鏈中的學習成果通過成果認證合約自動匹配機構學習成果庫，按照共識機制完成學分的認定，賦予學習成果的學分，并將學分存入個人學習賬號的個人學分積累模塊，實現個人學分的透明生產、傳遞和查驗。

（4）成果轉換

聯盟鏈上的機構節點可以發布成果轉換規則編碼，原始成果、對象成果達成共識后設置轉換規則，學習者積累的學習成果按照成果轉換共識機制，通過成果轉換規則編碼智能合約，自動實現將原始成果轉換成其他機構的學習成果，并將轉換后的學習成果作為新生成的對象成果記錄在區塊鏈賬本，區塊鏈上同時將完整留存每個學習成果轉換的申請次數、轉換狀態、轉換成功次數、轉換失敗次數等數據記錄，確保數據公開透明公正[4]。

四、系統實現

（1）用戶管理：對用戶的信息進行管理，可查看注冊的用戶身份類型等。

（2）課程管理：教師用戶可添加課程，實現對課程的管理。

（3）成果提交：學生通過可信平臺賬號提交自己學習成果。

（4）成果評定：教師對提交到可信平臺系統中的學生成果進行打分、評定等級。

（5）成果上鏈：對已經評定通過的學習成果使用區塊鏈技術上鏈存儲，實現數據上鏈不可篡改。

（6）成果展示：教師可查看學生的成果，達到總結復盤的目的。

5 結束語

區塊鏈未來在學習成果領域應用前景廣闊，通過連接基礎教育、職業教育、高等教育、繼續教育各級各類教育機構，區塊鏈技術未來可以實現教學、資源、就業等方面的共享和協同。

參考文獻

[1]徐豪. 教育區塊鏈基 礎平臺的研究與實現[D]. 電子科技大學.

[2]余燕芳， 葛正鵬. A Study on the Credit Connotation of Credit Bank and the Transformation of Learning Outcomes Based on International Comparison[J]. 遠程教育雜志， 2017， 035（002）：66-73.

[3]葉柯. 區塊鏈在學分銀行平臺中的應用研究一一基于Ethereum區塊鏈的學分銀行系統的研究與實踐[J]. ?2021（2018-4）：113-118.

[4]李志宏， 邱亭諭， 李可欣. 基于區塊鏈技術的學分銀行系統研究[J]. 現代教育技術， 2019， 29（7）：7.

基金：2021年度浙江省大學生科技創新活動計劃、2020年度校大學生創新創業項目階段性研究成果