基于區塊鏈的教學過程評估系統的設計

金照林 方靖雯

摘要：電子檔案袋評估可以真實地評估教育和教學過程，具有評價主體多樣化、強調過程評價、支持個性化發展、教學與評價相結合等優點。本文將區塊鏈應用于隱私保護、數據共享和信息追蹤。首先，針對多個用戶分析了基于區塊鏈的電子檔案袋評估系統的功能需求：學生、教師、訪客和管理員。并對系統流程進行設計，定義了系統邊界和角色，明確了角色之間的關系。該設計為區塊鏈在其他教育教學評價任務中的應用提供了理論依據。

關鍵詞：區塊鏈;系統設計;教學評估

一、背景介紹

在互聯網時代，電子檔案袋（e?Portfolio）評估可以通過信息技術真實地評估教育教學過程。該技術具有廣闊的應用前景，具有評價主體多樣化、強調過程評價、支持個性化發展、教學與評價相結合等優點。在傳統的在線教育教學評價體系中，e-Portfolio不屬于學生所有，而是集中存儲在學校的教育管理系統（EAS）中。不同學校的EAS由不同的軟件提供商定制。若學生的電子檔案丟失或未備份，學校之間或學校與雇主之間無法及時共享檔案數據。在這種情況下，當學生轉學或畢業后去工作時，應該接收他的電子文件的單位無法接收文件數據。然后，接收單位無法了解學生的學習過程，更無法為學生制定科學的學習或職業規劃。傳統的EAS無法加密學生的電子文件，而集中存儲的電子文件中的數據不一定是真實可靠的。傳統的在線教育教學評價體系?臨多重缺陷：量化成分占比高、評價主體缺乏多元化、忽視學生差異。

國內外學者對e?Portfolio評估的可?性分析、設計和實施進?了深入探討。將e-Portfolio評估應用于高中課程，科學梳理了課程評估的內容：完整的課堂學習任務列表、連續的作業或反映課程學習過程的作品集。同伴評價的結果，以及教師評價的結果。詳細闡述了e?Portfolio評價系統的三大功能模塊，即學生用戶模塊、教師用戶模塊和系統管?模塊，并構建了基于文件?客戶端?瀏覽器的整個系統的操作模型結構體。

區塊鏈平臺的分布式存儲賬本、多渠道、防篡改等對傳統在線教育教學評價體系進?了優化。優化方便了多用戶的管理，克服了中心化的弊端，促進了對等節點的參與，打破了信息孤島的限制。

二、系統模塊的設計

圍繞課程學習過程，提出了基于區塊鏈的e-Portfolio評估系統，涉及學生、教師、訪客和管?員等多個用戶。為實現每個用戶不同的功能需求，基于區塊鏈和數據庫技術對數據進?整合。

針對學生，設置了五個功能模塊：資料或評價查詢、資源檢索、文件上傳下載、自我評價和同?評價、交流與討論。這些模塊支持每個學生學習過程的反饋、總結和多學科交流。針對教師，設置了通知發布、作業管理、成績管理、評價與評價管理、簽到作業展示、資源管理與推薦、考試考核等功能模塊。這些模塊使教師能夠在教育教學的各個階段對學生進?動態提醒、督促檢查、評價引導、鼓勵和激勵，從而拓寬學生的視野。針對家長、學校和用人單位工作人員等來訪者，設置了四個功能模塊：評價查詢模塊、作業與工作查詢、評價、交流互動。針對管理員，設置了多用戶信息管理、多用戶權限管理、系統文件更新、系統維護、系統升級功能模塊。

三、系統的流程設計

基于Hyperledger Fabric區塊鏈平臺，針對多校、多雇主共享的e?Portfolio評價體系進?了詳細的模塊設計，旨在克服傳統在線教育教學評價體系集中存儲、隔離、低效等缺陷。安全，分享困難。本文試圖設計一個基于區塊鏈的共享e -Portfolio評估系統，以評估學生的課程學習過程為核心。通過分析學校與部門管理、學生參與課程教學、教師輔導與指導等教育教學過程，設計了整個系統功能的實現邏輯。此外，還制定了一套科學的用戶權限管?策略，以確保家長和工作人員調用和查看學生電子檔案的安全性和可訪問性。

系統設計的目標可以概括為兩點：根據在線教育教學的傳統評價流程，設計用戶注冊、用戶登錄、部門管理、歷史數據或評價查詢記錄、自評和互評、學生管理等基本系統功能的實現邏輯;為系統的四種用戶設計客戶端：學生、教師、訪客和管理員，并為每種用戶創建身份管理鏈碼。同時，設計和編寫用于管理評估和訪問權限的鏈碼。

1、學生進入系統后，需要注冊或填寫用戶名和登錄密碼才能登錄，相關信息寫入區塊鏈平臺對應的鏈碼中。在學生參與課程教學之前，部門管理員導入學生信息，以便學生將自己的基本信息添加到待辦事項列表中。

2、登錄后，學生可以在自己的e?Portfolio中查詢自己和同伴評價的歷史記錄和分數趨勢，在課程參與過程中實現以下操作：數據查詢、資源檢索、文件上傳下載、自我和同伴評估，以及溝通和討論。

3、教師用例：在評價系統中，教師客戶端主要通過創建課程評價記錄、查詢學生歷史評價和分數、新建和保存新文件等操作對學生e?Portfolio進?管理和評價。在課程教學中，教師還可以發布通知，管?和評估作業和分數，展示作業和作業，推薦資源，組織考試和評估。

4、進入系統后，教師需要注冊或填寫用戶名和登錄密碼才能登錄，相關信息寫入區塊鏈平臺對應的鏈碼中。登錄后，教師可以查看部門的待辦事項。教師可以為每個學生創建 n條評價記錄，以學生的用戶名作為索引，并要求部門管理員為新的電子文件填寫授權碼。

5、經管理員授權后，教師可通過刷新評價記錄獲取授權碼，并使用該授權碼查看學生電子檔案中的歷史記錄。根據各種信息（參與課程教學），教師將為每個學生創建一個新的電子檔案，進?評估，并將評估結果連同教師和部門的評估記錄一起保存在電子檔案中。管?員可以管?部門內的教師名單，并作為教師和學生之間的聯系。

本文為傳統評估中的隱私保護、數據共享和信息追蹤等問題提供一種新的解決方案。功能的詳細設計是在Hyperledger Fabric區塊鏈平臺上通過編寫和部署智能合約實現的。基于e?Portfolio評估系統的功能需求分析了多個用戶：學生、教師、訪客和管理員，并結合Hyperledger Fabric區塊鏈平臺的系統設想，定義了系統邊界和角色，解釋了角色之間的關系。

參考文獻：

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基金項目：2018年度武漢工商學院校級科研一般課題，《基于過程考核的管理平臺設計研究》，（項目編號：A2018007）。EDF9D268-8426-41CA-9B2F-15B3BC3114E4