區塊鏈技術在高校“第二課堂成績單”中的應用價值研究

張茜茜，郝志偉，鄧亞晗

摘要：第二課堂作為高校重要育人平臺，是加強大學生思想政治教育和開展文化素質教育的重要陣地，“第二課堂成績單”是一套以數據為中心，通過學分機制記錄、評價、測量、呈現高校學生參與第二課堂的工作體系和工作制度。區塊鏈技術具有去中心化、共識機制、可追溯性以及高度信任等特征，文章將區塊鏈技術應用于“第二課堂成績單”，探討了提供去中心化的第二課堂實踐活動記錄和學分成績，建立方便、可信、可追溯的第二課堂工作體系，完善學生發展服務體系的重要意義。

關鍵詞：區塊鏈;第二課堂;成績單;信任體系

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2020）01-0001-03

一、引言

第二課堂在服務高校立德樹人根本任務和人才培養中心工作中起到了積極推動作用，是激發學生學習興趣，提高學生解決實際問題的能力的重要教學領域。隨著教育意識的提升，各大高校已經越來越重視文化活動、科技創新、社會實踐、志愿服務等第二課堂的發展建設。“第二課堂成績單”制度是落實習近平總書記“要重視和加強第二課堂建設”重要講話的必然舉措，是持續推動高校思想政治工作改革創新、深度融入高等教育綜合改革、不斷完善學生發展服務體系的迫切需要。

“第二課堂成績單”制度在充分借鑒第一課堂教學育人機理和工作體系的基礎上，針對高校共青團的工作內容、項目供給、評價機制和運行模式，實現思想政治引領、素質拓展提升、社會實踐鍛煉、志愿服務公益和自我管理服務等第二課堂活動的科學化、系統化、制度化、規范化。“第二課堂成績單”對學分信息、活動信息、活動參與率、活動評價結果等內容開放，然而目前第二課堂記錄體系并不完整、不透明，產生了信任危機。高校在追求大規模和高質量的第二課堂活動的同時，也要提高“第二課堂成績單”學分信息的開放度、透明度和公信力，因此建立一個集安全性、分布式、透明性于一體的“第二課堂成績單”制度是高校共青團所需進行的必要工作。

區塊鏈技術作為一種支持分布式的活動數據存儲，同時可以面向全網公開、安全性強、透明性強的信息技術手段，可以有效解決“第二課堂成績單”中的學分數據透明化、可信任、可追溯的問題。

二、“第二課堂成績單”制度分析

高校第一課堂、第二課堂教學活動都是圍繞立德樹人的最終目標，打造第二課堂信息化平臺，利用“第二課堂成績單”對活動進行管理、評估、反饋、預測，促進大學生能力素質的均衡發展，提升就業競爭力，是高校人才培養的大勢所趨，也是“第二課堂成績單”制度下的政策所向。目前，高校“第二課堂成績單”工作制度和工作體系包含以下幾方面。

1.構建課程項目體系——基礎。課程項目體系主要包括思想素質養成、政治覺悟提升、文藝體育項目、志愿公益服務、創新創業創造、實踐實習實訓、技能特長培養等方面的內容，第二課堂采用學分制管理，進行項目化運作。現有的第二課堂制度是以學分作為單項考核標準，考核方式單一。因此，需要從第一課堂的教學模式中借鑒學習經驗，完善現有考核制度，讓第二課堂和第一課堂之間的聯系更加緊密，互相促進。

2.構建記錄評價體系——牽引。評價體系必須有一個科學的評價標準。這一標準需要公平公正，客觀便捷。選定記錄評價周期，一個學期或一個學年，“第二課堂成績單”可以對學生參與第二課堂的實際情況進行及時高效的記錄，可以進行記錄式評價或者學分式評價，通過評價報告對學生在本學期或本學年表現出的第二課堂綜合素質進行全面反映。

3.構建數據信息體系——支撐。在大數據時代，“第二課堂成績單”制度的實施離不開數據信息體系的建立，而數據信息體系的建立離不開數據信息平臺和數據管理系統。現存的系統平臺無法有效流暢地對收集的信息進行及時更新和逐級審核。因此，需要實現逐級對數據信息的真實性、完整性、準確性把關，確保數據信息及時、準確、全面。

4.構建動態管理體系——保障。動態管理體系建立的前提是“第二課堂成績單”質量監測評估體系的完善，質量監測評估體系需要多方的參與和多級的評價。動態管理體系建立的技術支撐是互聯網大數據等現代信息技術手段，通過數據整合處理、數據分析，對學生參與第二課堂的情況進行分析評估，對第二課堂課程項目體系進行動態調整，完善迭代活動項目。

三、區塊鏈技術的原理

區塊鏈是通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數據庫的技術方案。該技術方案使分散在所有離散點上的多個存儲學生信息的節點，通過密碼學手段產生的數據塊，每個數據塊的校驗都是通過密碼學計算產生的指紋鏈接，所以離散點上的節點共同判定記錄的真值。區塊鏈中的每一個區塊都是根據密碼學產生的一個個數據塊，根據它們產生的先后順序，這一個個數據塊被有序地鏈接在一起，形成一個數據鏈條。每個區塊的記錄都是不可篡改的，水印會在同一時間被加到每一份記錄上。復式記賬的工作機制可以和區塊鏈的工作機制進行類比，相鄰區塊數據是關聯的，修改其中一個數據，就需要修改相鄰數據，進而修改所有數據。這一共識機制可以很好地保證信息的安全可靠。指向性是區塊鏈的一種特性，即每個區塊都會對應一個指紋標記，指紋標記是唯一不重復的哈希，類似指針，每兩個相鄰的數據塊，后一個數據塊的哈希會指向前一個區塊，哈希發生變化意味著區塊鏈中某一個節點的數據被非法篡改。交易一旦發生錯誤，其他節點的驗證也將發生錯誤，交易也就無法進行，從而保證了信息的安全可靠。

核心步驟如下：（1）基于P2P網絡鑄幣：基于P2P網絡進行鑄幣，創立初始區塊，A節點創建了第一塊，并獎勵給自己單位10個虛擬貨幣，如圖1所示。（2）網絡中廣播新創建的區塊：最終在整個P2P網絡上，其他所有的節點都會動態同步區塊信息，如圖2所示。（3）創建并廣播交易信息：A節點創建交易信息并全網廣播節點A給B、C點轉賬的交易信息，交易記錄以下信息：輸入金額，來自上一個交易的金額或者創建塊的獎勵輸出金額;轉賬對象;基于RSA的加密信息。如圖3所示。（4）收到交易信息：所有在區塊鏈網絡中的節點都會收到廣播，整個P2P網絡的節點會動態地收到這個交易信息，如圖4所示。（5）驗證交易信息并以此創建新區塊：B、C節點對新收到的交易信息做驗證，這一驗證基于B、C節點自己本地保存的區塊鏈中的交易記錄，驗證技術是“RSA+驗證腳本”。安全性問題可以通過RAS高效解決，交易邏輯表達通過驗證腳本解決，驗證腳本帶來了可編程，這是構建智能合約的關鍵技術。如圖5所示。（6）收集新交易信息、創建新區塊：節點收集新交易記錄并創建一個新的區塊，新交易記錄中有著成千上萬條記錄，一個新的哈希值需要被重新計算，該哈希值小于某個計算出來的系統目標值，這個計算過程叫作Proof of Work（POW），在全網中，大約每10分鐘建立一個新的區塊。（7）廣播新區塊：全網廣播新區塊，遍歷每個節點，對新交易信息和歷史記錄進行比對，驗證交易信息是否沖突。（8）接受區塊，完成支付：假設B節點最先創建出區塊并全網廣播，遍歷每個節點進行信息驗證后，該區塊就被全網接受，A節點給B節點轉賬的交易信息就會被B節點接受，交易完成。

四、區塊鏈技術對第二課堂教育系統產生的優化

區塊鏈技術是“第二課堂成績單”制度的一個深度發展優化的方向，構建去中心化的第二課堂系統，全網區塊鏈采用分布式存儲記錄學生的活動數據和學分數據。將區塊鏈技術應用于“第二課堂成績單”，通過搭建教育信任體系，加強對學生學分活動信息的保護，將學生參與第二課堂活動的真實情況透明化管理。具體來說，區塊鏈技術應用于“第二課堂成績單”將使以下三個方面得以優化。

1.構建高效、可信的第二課堂資源新生態。近年來，各高校團委逐漸將第二課堂作為豐富校園文化活動的重要途徑，為大學生提供了大量理想信念類、學術科技類、實踐服務類、體育素質類、文化藝術類、社會工作類等第二課堂教育資源，但也面臨著教育資源質量差、信息來源不可靠等諸多問題，因此如何構建高效、可信的教育資源新生態成為當前高校共青團亟須解決的問題，而區塊鏈技術可以解決該難題。根據區塊鏈技術的公開透明性，對所有發布的第二課堂教育資源，學生可以進行查詢、追蹤、獲取，進而確定第二課堂教育資源的可信性。課堂資源創建時，創建者的信息、創建時間、資源類型等信息對所有學生可見。因此所有新創建的課堂資源和信息的實時更新都將隨時被學生追蹤和查詢，并被有效證明。此外，引入合約算法，可以實現第二課堂教育資源的自動上傳和認證。高效、智能的第二課堂空間建設機制可以通過合約算法得以實現，智慧第二課堂環境的智能構建效率和學習資源的生成效率會大大提高，從而快速實現第二課堂資源的自主構建。

2.保證“第二課堂成績單”的公開透明性。將區塊鏈技術去中心化和去信任的特點應用于“第二課堂成績單”，能夠保證學分信息的完整性和可靠性。第二課堂教育資源創建后，信息上傳至云端，學生可以記錄參與該活動的時間、地點、參與角色、獲獎情況等信息，利用非對稱加密算法使用公鑰和私鑰分別對教育資源和學生相關信息進行加密，并存放在區塊中。隨后，將承載教育資源和學生信息的區塊全網廣播并等待認證，超過51%的節點達成共識后方可通過認證承載資源的區塊加蓋時間戳，并在網絡中以P2P的模式流通，該生參與該第二課堂活動的記錄生成，該生所獲學分在個人“第二課堂成績單”中被認可，并被全網其他學生知曉。在此過程中，所有環節公開透明、不可篡改，各個節點上的學生共同對新的學生信息及學分獲得共同認證。

基于區塊鏈技術的“第二課堂成績單”可以杜絕重復、無效的數據產生。利用區塊鏈，將學生“第二課堂成績單”信息存放在區塊鏈數據庫中，能夠保證信息的真實性，使學分驗證更加有效、安全和簡單，同時能夠有效防止大學生篡改、偽造“第二課堂成績單”學生及學分信息。

3.實現“第二課堂成績單”的信息共享。區塊鏈技術的分布式記錄與存儲能夠實現“第二課堂成績單”跨系統、跨平臺地進行學分信息記錄及信息查詢，并實現永久存儲，這種技術解決了企業與高校關于大學生個人綜合能力素質信息脫節的問題，有助于促進高校和企業在人才培養上的高效精準合作。分布式記錄使高校大學生的姓名、學號、專業、學校等基礎信息，以及參與高校第二課堂活動的信息，包括活動內容、活動類型、擔任角色、獲得獎項、所獲學分、個人表現等均在“第二課堂成績單”中體現。每個學生相當于每個節點，全網信息公開透明化，從而實現了信息的共享。由此，用人單位可以通過合理合法的渠道獲取大學生的“第二課堂成績單”信息，從而了解學生的個人能力、綜合素質、特長愛好等，“第二課堂成績單”是學生在校期間綜合素質的一種體現，是用人單位選人的一種具有規范性、公信力的科學參考依據，完善透明的“第二課堂成績單”是學生、學校、社會三者之間連接的紐帶。對學生而言，學生可憑借“第二課堂成績單”作為求職的重要依據，能夠在應聘工作崗位時作為自我能力評價的重要參考。

五、總結

新時代教育的信息化發展離不開新一代的戰略性前沿技術，比如：區塊鏈技術、人工智能、大數據、物聯網等。本文將區塊鏈技術引入高校“第二課堂成績單”中，探討了在“第二課堂成績單”中的應用價值，提出了“第二課堂成績單”融合區塊鏈技術后的優化升級。去中心化是區塊鏈的一個重要的特點，在區塊鏈中以點對點的去中心化方式進行數據的傳遞，可以提高“第二課堂成績單”數據信息的公信度，保障系統的開放性不被破壞。將區塊鏈技術應用于教育領域，是更公正、更精細化的高效率、高質量的學生服務時代的必然要求。

參考文獻：

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Research on the Application Value of Block Chain Technology in "Second Classroom Report Card" of Colleges and Universities

ZHANG Qian-qian，HAO Zhi-wei，DENG Ya-han

（Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China）

Abstract：Second Classroom as an important educational platform for colleges and universities，is an important front for strengthening ideological and political education of college students and carrying out cultural quality education.The "second classroom report card" is a set of data-centered work system and system that records，evaluates，measures and presents college students' participation in the second class through the credit mechanism.Blockchain technology has the characteristics of decentralization，consensus mechanism，traceability and high trust，etc.This paper applies blockchain technology to "second classroom report card".To explore the second classroom practice records and credit scores，and establish a convenient，credible and traceable second class work system It is the urgent need to perfect the student development service system.

Key words：blockchain;second classroom;transcript;trust system