融合區塊鏈技術的在線培訓學習成果認證模型研究

湯偉　宋清偉　張建紅　熊湘輝

[作者簡介]湯偉（1987— ），陜西省西安市人，陜西開放大學講師，西安理工大學博士研究生。宋清偉（1985— ），河北省張家口市人，陜西開放大學講師。張建紅（1963— ），山西省和順縣人，陜西開放大學副教授。熊湘輝（1980— ），湖南省瀏陽市人，陜西開放大學教授，博士。

［摘 要］推進在線培訓學習成果認證制度有助于完善終身學習體系，加快學習型社會建設。文章通過剖析在線培訓學習成果認證的現實梗阻，融合混合共同機制、智能合約機制、可追溯機制，構建基于“主從多鏈”的數據鏈架構與變色龍哈希技術相結合的區塊鏈學習成果認證模型，從而解決在線培訓學習成果認證的迫切需求，為非正式學習成果認證的有序發展提供可資借鑒的參考路徑。

［關鍵詞］區塊鏈技術；在線培訓學習；成果認證模型；智能合約

［中圖分類號］ G434 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］1008－4649（2023）02－0019－05

Abstract： Promoting the online training learning results certification system is helpful to improve the lifelong learning system and accelerate the construction of learning society. By analyzing the practical obstacles of online training learning outcome certification， this paper builds a block-chain learning outcome certification model based on the integration of block-chain technology， mixed common mechanism， "master-slave multi-chain" data link architecture and chameleon hash technology， so as to solve the urgent needs of online training learning outcome certification. It provides a reference path for the orderly development of informal learning outcome certification.

Key words： Block-chain technology; Online learning; Results certification model; Smart contracts

一、引言

隨著“大智移云物區”等信息技術的迅猛發展，在線培訓學習等非正式學習成果的需求不斷增長，呈現出多元化、個性化等特點。但由于其認定理念不明晰、認定體系未建立、認定主體較單一、缺乏相關政策和經驗豐富的認定人員等因素，導致在線培訓學習成果認證的可信度和可靠性較低。[1]區塊鏈技術，由于具備P2P的網絡路由模式、分布式賬本、共識機制和難以篡改等特征，能夠較好的解決上述問題。因此，本文通過融合區塊鏈技術，構建混合共同機制、“主從多鏈”的數據鏈架構與變色龍哈希技術相融合的區塊鏈學習成果認證模型和實現機理，以資解決在線培訓學習成果認證存在的現實梗阻。區塊鏈技術的發展歷程具體如圖1所示。湯 偉，等.融合區塊鏈技術的在線培訓學習成果認證模型研究［J］.陜西開放大學學報，2023，（2）.

二、文獻述評

從1979年Eisner E.W（艾斯納）首次提出“學習成果”的概念至今，不過百余年時間，學習成果卻已完成了從“關注教學策略改進”，到“關注教育質量評估”再到“關注教育銜接與融通”的三級跳，并迅速上升到“完善終身教育體系、建設學習型社會”的戰略高度。[2]近年來，國內外諸多學者就學習成果認證與管理等相關問題進行了大量研究，歸納起來主要包括以下幾類：

1.學習成果認證的概念界定。現有文獻對學習成果認證的內涵界定各異，較有代表性的主要有：①從概念層次上看，主要是對核心層或有形層學習成果的認證，即學習者參加某階段學習后獲得知識、技能和能力等學習成果或其外在表現的認證（Elken，2015；應一也，2019）；②從成果形式上看，主要是對學歷教育為主的正式學習成果認證、證書教育為主的非正式學習成果認證以及沒有證書和學分的非正規教育的學習成果認證（Rogers，2016；林玥茹和石偉平，2022）；③從成果結構上看，主要是對通識教育與專業教育的認知性成果的認證和對專業選擇、態度和價值觀的情感性成果的認證（Shiet al.，2020）

2.學習成果認證的國際經驗。國外學習成果認證發展較成熟，主要有以下特征：①大多通過出臺國家或區域性政策法規，以確保學習成果認證的合法性、有效性和權威性（Keevy & Chakroun，2019）；②將非正規和非正式學習成果認證作為重點研究對象，同時兼顧各類教育機構的學分互認（王海東和鄧小華，2019）；③建立統一的標準體系和認證轉換規則，包括歐盟和英聯邦國家的國家資格框架（Cedefop，2019），韓國和法國的標準化課程等（張偉遠等，2020）。④設立專門管理機構及專家委員會系統統籌協調開展研究與實踐（Chakroun & Keevy，2018）。⑤采用信息化手段利用平臺工具提高管理效率（李莉等，2022）。

3.區塊鏈技術對學習成果認證的影響研究。主要包括三大類：①側重于“經驗外推”的案例研究。通過對區塊鏈學分管理與認證案例進行深度描述與分析，旨在分析問題（Alexander & Camilleri，2017）；②聚焦于整體性的模型構建研究。基于整體視角，記錄量化與非量化學習成果，構建區塊鏈模型（Grather et al.，2018）；③面向局部功能實現的開發研究。基于技術視角，針對局部功能進行深入研究，旨在解決突出問題（楊兵等，2019）。

綜合上述文獻梳理，相關研究存在以下不足：第一，研究視角上，融合共識機制、智能合約和課程質量評價層面對學習成果認證問題的研究鮮有涉及，大多數文獻局限于區塊鏈底層技術對學習成果的認證，研究過于技術，忽略了課程質量的評價，導致認證結果的公信力和靈活性不高。第二，研究內容上，國內外相關研究，大多聚焦于對學習內容和過程的存儲和記錄，缺乏對應用場景、數據產權和利益相關方的深入研究，在區塊鏈技術不斷迭代的今天，構建混合共同機制、“主從多鏈”的數據鏈架構與變色龍哈希技術相融合的區塊鏈學習成果認證模型將是今后研究重要方向。第三，研究方法上，大多文獻僅運用一種方法或技術進行研究，定量研究方法單一，缺乏綜合性，而從全方位、多種方法交叉融合研究學習成果認證問題顯得尤為迫切。

三、在線培訓學習成果認證的現實梗阻

（一）非正式學習認定理念不明確和認定體系未建立。

在非正式學習成果認定中，學習成果認定應以促進學生發展為目標，幫助學生實現自我價值的過程。然而，現有學歷教育標準盛行，依然沿用學歷教育標準認定標準，并不適用于在線培訓等技術技能型人才的認定。[3]因此，各院校或鑒定機構需要改變傳統認定理念以及考試形式，以適應非正式學習認定的特點。例如可采用“傳統測試+技能測試”相結合的考核方式。在認定體系上，非學歷教育尚未建立。主要體現在：認定主體缺乏其他利益相關者的認定，認定主體較為單一；認定標準缺乏從學術性向職業型的轉變，導致難以做出準確評價。

（二）認定主體較為單一，缺乏利益相關者的介入。

一方面，缺乏政府部門人員認定主體的參與。就我國認定現狀來看，尚未建立國家層面的認定委員會，這將導致認定標準不同意，認定水平差距較大。例如，在認定標準上，不同院校或認定機構的認定標準不統一，且差異較大。[4]在認定水平上，不同院校或認定機構的認定方式不一而足。另一方面，缺乏行業企業人員認定主體的參與。主要表現在缺乏專業人員對認定流程把控和評估過程的參與。因此，應當從國家層面統籌管理，建立成果認定委員會，建立跨職能合作機制，并保證行業企業專家保持一定比例，從而形成多元主體的治理模式。

（三）認定流程模糊不清，缺乏相關法律法規的建設。

在非正式學習成果認定中，學習成果認定流程不明確不清晰，主要是由于國家相關立法和相關政策的缺失。在國家立法方面，缺乏尚未法律的支撐，導致非成果認定的工作陷入困境（包括市場規范、質量監督、標準流程和組織經費等），市場認可度低。[5]在國家政策方面，主要表現在缺乏對資歷開發商的標準要求和對認定結果質量管理的規章。因此，為了保證認定結果的社會認可度，需要嚴格核定各院校尤其是認定機構或培訓點的認定質量。

（四）認定方式靈活性差，缺乏經驗豐富的認定人員。

學習成果的認定方式單一，靈活性較差主要體現在兩個方面：一方面，缺乏經驗豐富的認定人員，包括缺乏學習國外的先進經驗、缺少對認定人員的定期培訓。另一方面，認定方式僵化單一、信息平臺建立不完善。從實際情況來看，學分銀行缺乏與培訓經歷、工作經歷以及人才檔案的互聯互通，導致學習成果無法進行提取和認定，也無法實現流動和轉換。[6]

四、融合區塊鏈技術的在線培訓學習成果認證模型

針對在線培訓等非正式學習成果認證中存在的認定理念不明確、認定體系未建立、認定主體較單一、認定流程較模糊、認定方式靈活性差等問題，通過融合混合共同機制、智能合約機制、可追溯機制，構建基于“主從多鏈”的數據鏈架構與變色龍哈希技術相結合的區塊鏈學習成果認證模型。[7]文章將從模型系統方案、模型系統構架、模型結構設計三方面分析。

（一）模型系統方案設計與運行機制。

模型系統方案設計與運行機制主要包括四個步驟：第一，利用區塊鏈中的去中心化特質而形成的共識機制，實現學生信息數據、課程信息數據、學習成果數據再無需第三方背書；利用區塊鏈中的智能合約機制，實現系統在公開環境下的自動處理；利用區塊鏈中的可追溯機制，實現數據精確、追溯與查詢。第二，利用區塊鏈加密樹型存儲結構和不可篡改性，實現區塊鏈隱私和安全。此外，用戶端在入鏈前，要進行實名認證、嚴格審查和用戶確認。第三，利用變色龍哈希技術的可編輯區塊鏈，實現區塊鏈上遇到突發事件提供安全可靠的更改規則，提高靈活性。第四，利用區塊鏈分布式賬本特征，實現數據庫運行速度大幅提升，降低數據庫負荷壓力，具體如圖2所示。

（二）模型系統架構：用戶端、資源端、查詢端。

基于“主從多鏈”的數據鏈架構與變色龍哈希技術相結合的區塊鏈學習成果認證模型的系統架構主要包括三個端口：基于學習者的用戶端、基于資源提供者的資源端以及查詢端。[8]其中基于學習者的用戶端主要包括三個步驟，即用戶首先進行注冊驗證，系統創建唯一ID和公鑰密鑰，其次用戶開始學習行為，系統利用智能合約對學習的量和成果進行雙重評價；最后通過將成果記錄在主區塊鏈中形成共同機制。基于資源提供者的資源端，主要由教育資源的提供方（高校、課程資源提供方等組織機構）提供學習資源，它們兼具提供者和監管者角色。資源提供者通過輸入資源加入區塊鏈網絡，經過審核后生成區塊鏈地址、公鑰和私鑰。基于用戶單位和高校機構的查詢端，一方面通過用戶查詢提供的私鑰并配合公鑰進行查詢，另一方面通過對比成果證明上的簽名和地址信息，對用戶真實性進行驗證，具體如圖3所示。

（三）模型結構設計。

本文設計了“主從多鏈”的數據架構其中學生信息鏈為主鏈，課程信息鏈和學習成果鏈為從鏈，具體如圖4所示。該模型結構具有以下特點：第一，學生作為一條單鏈存在；第二，學生信息鏈、課程信息鏈和學生成果鏈的最新Hash值認證相互，形成共同機制；第三，學生信息鏈、課程信息鏈和學生成果鏈將學生信息、課程信息和學習成果信息有效分離，提高數據存儲、提升運行速度、降低數據負荷；第四，該模型采用不同方式對相同學習內容進行評價。

五、結論

文章通過剖析在線培訓學習成果認證存在的現實問題，即認定理念不明確、認定體系未建立、認定主體較單一、認定流程較模糊、認定方式不靈活等，從模型系統方案、模型系統構架，模型結構設計三個維度構建了基于“主從多鏈”的數據鏈架構與變色龍哈希技術相結合的區塊鏈學習成果認證模型，為在線培訓學習成果認證的有序發展提供可資借鑒的參考路徑。

[參考文獻]

[1]Shi Y， Ma Y，et al. College students cognitive learning outcomes in flipped classroom instruction： a meta-analysis of the empirical literature[J]. Journal of Computers in Education， 2020，7（1）：79-103.

[2]Keevy J， Chakroun B. Beyond qualifications as we know them today： Digital credentials and interoperability[J]. Global inventory of regional and national qualifications frameworks， 2019， 1（5）： 26-33.

[3]Singh M. National Qualifications Frameworks and support for alternative transition routes for young people[J]. Vocational education and training in times of economic crisis： Lessons from around the world， 2017， 34（7）： 3-23.

[4]Chakroun B， Keevy J. Digital credentialing： implications for the recognition of learning across borders[J].Higher Education， 2018， 12（6）： 59-71.

[5]林玥茹，等.國家資歷框架建設困境的成因與突破[J].現代遠程教育研究，2022，34 （04）：104-112.

[6]李莉，等.試析區塊鏈技術在教育評價改革中的應用[J].中國考試，2022（06）：24-31.

[7]張偉遠，等.終身教育資歷框架全球化發展的關鍵議題[J].現代遠程教育研究，2020，32（03）：44-50.

[8]王海東，等.我國學分銀行與資歷框架建設探索：進展、問題與對策[J].中國遠程教育，2019，40（12）：55-60+93.

[責任編輯 李 帆]