區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)筑數(shù)學(xué)課程新范式

董純瑋 王曉娜

（1.河南經(jīng)濟(jì)貿(mào)易技師學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000；2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

0 引言

2014年5月，國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》（國發(fā)〔2014〕19號(hào)），提出加快構(gòu)建現(xiàn)代職業(yè)教育體系，創(chuàng)新發(fā)展高等職業(yè)教育；2019年1月，國務(wù)院印發(fā)《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》（國發(fā)〔2019〕4號(hào)），鼓勵(lì)高校培養(yǎng)具有“工匠精神”的應(yīng)用型技能人才，基于以上政策和措施，高職教育遇到了“大力發(fā)展”的好時(shí)機(jī)。高等職業(yè)教育是我國高等教育的重要組成部分，也是職業(yè)教育的重要組成部分，其教學(xué)思想是“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向”，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)面向社會(huì)各行業(yè)需要的高技能、應(yīng)用型專門人才的使命。隨著高職教育的逐步推進(jìn)，提高高職教育的教學(xué)質(zhì)量是最重要的任務(wù)。然而，高職數(shù)學(xué)課程基于課程特點(diǎn)和學(xué)生層次，其教學(xué)效果始終不太理想，教學(xué)過程常常出現(xiàn)“教師難教、學(xué)生難學(xué)”的現(xiàn)象，未能實(shí)現(xiàn)高等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)課程定位和教學(xué)目標(biāo)。

隨著科技的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，區(qū)塊鏈技術(shù)從1.0演變到2.0再到3.0，已深度融入金融、能源、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療衛(wèi)生、科技、文化及教育等領(lǐng)域。從科技層面來看，區(qū)塊鏈涉及數(shù)學(xué)、密碼學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)編程等很多科學(xué)技術(shù)問題。一般而言，區(qū)塊鏈?zhǔn)怯砂凑諘r(shí)間順序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈接而成，主要有分布式賬本技術(shù)、共識(shí)機(jī)制、非對(duì)稱加密算法和智能合約等關(guān)鍵技術(shù)，具有去中心化、公開透明、去信任化、可追溯、不可篡改等安全特征。基于區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合數(shù)學(xué)課程教學(xué)存在問題，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)課程教與學(xué)的全過程，能夠有效地提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課程的興趣，從而更好地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，讓數(shù)學(xué)課程更好地為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供服務(wù)。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)課程教學(xué)優(yōu)勢分析

1.1 突顯學(xué)生主體地位

區(qū)塊鏈具有“去中心化”的特點(diǎn)，系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)之間以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有同步的賬本，并且平等享有調(diào)取區(qū)塊資源的權(quán)力。區(qū)塊鏈技術(shù)改變了傳統(tǒng)教育模式中教師作為整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的中心，以教師為主導(dǎo)的現(xiàn)象，弱化了教師的權(quán)威地位，真正體現(xiàn)了學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體，消除學(xué)生對(duì)教師的畏懼心理，拉近師生之間的距離，提高教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間交流和溝通的次數(shù)和機(jī)會(huì)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者之間的公平交易和共享者之間的平等對(duì)接。

1.2 促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

培養(yǎng)高職學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力是適應(yīng)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)日新月異發(fā)展的必然要求。共享的教育資源可為學(xué)生自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)目標(biāo)提供保障，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性；分布式賬本技術(shù)真實(shí)記錄了學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)長、答題情況和討論情況等過程性數(shù)據(jù)，學(xué)生能夠更準(zhǔn)確地把握自身的學(xué)習(xí)程度和需求，根據(jù)個(gè)人差異制訂適合自身的學(xué)習(xí)計(jì)劃，充分滿足其個(gè)性化需求。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用為高職學(xué)生創(chuàng)造了自主學(xué)習(xí)條件，營造了自主學(xué)習(xí)的氛圍，真正達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的目的。

1.3 促進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)客觀公正

區(qū)塊鏈技術(shù)被視為人類社會(huì)繼互聯(lián)網(wǎng)之后第五次革命性技術(shù)，在眾多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。在教育教學(xué)中，區(qū)塊鏈的去中心化可使評(píng)價(jià)主體更加多元化，區(qū)塊鏈的不可篡改可使評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)更加真實(shí)化，區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)使得評(píng)價(jià)形式更加多樣化，合理的評(píng)價(jià)體系和公正的評(píng)價(jià)結(jié)果能夠更好地反映學(xué)生的真實(shí)水平，為學(xué)生進(jìn)行深層次學(xué)習(xí)提供方向，為教師改進(jìn)教學(xué)方法、整合教學(xué)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，并且為未來職業(yè)和行業(yè)選擇用人對(duì)象提供數(shù)據(jù)參考。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)課程建構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)資源

教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的核心也是基礎(chǔ)，是支撐學(xué)科專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的動(dòng)力源泉，只有將與專業(yè)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)融為一體，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)融匯貫通，才能給數(shù)學(xué)教育帶來潛移默化的影響。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，教育教學(xué)活動(dòng)借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源已經(jīng)成為一種趨勢。采用區(qū)塊鏈分布式賬本和非對(duì)稱加密技術(shù)，能夠?qū)⒋鎯?chǔ)于網(wǎng)絡(luò)中孤立的教育信息資源以數(shù)據(jù)區(qū)塊的形式存儲(chǔ)于共享數(shù)據(jù)庫中，改變目前各資源平臺(tái)相互獨(dú)立、信息不共通的現(xiàn)象，真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的教育資源可為不同的學(xué)習(xí)者所共享，而且保證教育信息在傳遞過程中不被竊取和惡意的篡改，為構(gòu)建隨時(shí)隨處獲得優(yōu)質(zhì)教育資源的知識(shí)庫提供了技術(shù)保障。

具體實(shí)施方法如下：

基于區(qū)塊鏈“去中心化”的特點(diǎn)，在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)充分考慮學(xué)校、教師、學(xué)生以及用人單位等多元主體的作用，將其廣泛聯(lián)系起來，綜合各方的意見和建議。從企業(yè)的角度，企業(yè)要將實(shí)際工作內(nèi)容、學(xué)生的實(shí)踐需求、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等與課程教學(xué)聯(lián)系起來，注重訓(xùn)練學(xué)生對(duì)實(shí)際工作崗位所需的技術(shù)及操作能力；從學(xué)校的角度，學(xué)校在結(jié)合企業(yè)工作崗位要求的前提下，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)整體觀念，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐的融合學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和全面發(fā)展的素質(zhì)；從教師的角度，教師依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案、課程實(shí)際及教學(xué)目標(biāo)，將數(shù)學(xué)類課程內(nèi)容打破、重組，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，以學(xué)生專業(yè)課程開設(shè)需求、數(shù)學(xué)類課程的內(nèi)在邏輯為主線，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，完善的課程體系，開發(fā)多元化的教學(xué)資源；從學(xué)生的角度，學(xué)生結(jié)合企業(yè)、學(xué)校及教師要求，根據(jù)自身實(shí)際和學(xué)習(xí)需求，借助豐富的資源進(jìn)行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，掌握更加專業(yè)的數(shù)學(xué)知識(shí)，并及時(shí)反饋課程教學(xué)效果及相關(guān)資源的使用意見和建議，充分發(fā)揮群體智慧作用，為進(jìn)一步整合教學(xué)內(nèi)容提供有力支撐和依據(jù)。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)，充分利用了現(xiàn)代化的技術(shù)手段和信息資源，由多方參與整合形成教學(xué)內(nèi)容，一方面實(shí)現(xiàn)了教學(xué)的實(shí)時(shí)更新和反饋，完善了線上和線下混合式教學(xué)活動(dòng)；另一方面，也實(shí)時(shí)反映了企業(yè)崗位的工作需求和發(fā)展方向，使學(xué)生在校企合作、產(chǎn)教融合這樣的大背景下，聚焦專業(yè)熱點(diǎn)，提高自身競爭力和自信心，滿足未來行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，具有較好地前瞻性和針對(duì)性。

同時(shí)，區(qū)塊鏈集體維護(hù)的特點(diǎn)，極大提高了用戶的參與度，學(xué)生和教師均可成為參與者，其上傳或下載教育資源以時(shí)間節(jié)點(diǎn)連續(xù)的數(shù)據(jù)區(qū)塊記錄在鏈上，可追溯和驗(yàn)證，為進(jìn)一步深化教育資源的挖掘和使用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 整合學(xué)習(xí)成果，完善教學(xué)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育主要以課堂教學(xué)形式傳授給學(xué)生必備的數(shù)學(xué)知識(shí)。然而，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和近兩年來疫情催生下的各種教育教學(xué)方式的出現(xiàn)，教育模式也發(fā)生了很大的變化，教育模式的創(chuàng)新致使學(xué)生產(chǎn)生了不同形式的學(xué)習(xí)成果。現(xiàn)有的基于平臺(tái)測試或基于學(xué)業(yè)質(zhì)量考核的數(shù)學(xué)課程評(píng)價(jià)，本質(zhì)上都是一種試題化評(píng)價(jià)方式，通過遞交固定命題格式的答卷以“分值排序”方式度量學(xué)生數(shù)學(xué)水平的高低，其評(píng)測結(jié)果具有片面性，掩蓋了學(xué)生真實(shí)的數(shù)學(xué)能力和水平。學(xué)生的分布式學(xué)習(xí)記錄數(shù)據(jù)即非正式學(xué)習(xí)成果，已經(jīng)成為評(píng)價(jià)學(xué)生數(shù)學(xué)能力和水平的一個(gè)重要方面，但是許多非正式的學(xué)習(xí)成果無法通過傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)來鑒別，借助于區(qū)塊鏈技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的真實(shí)地記錄、公平地認(rèn)證、合理地轉(zhuǎn)換。

具體設(shè)計(jì)如下：

在教學(xué)內(nèi)容整合、上傳、共享后，在數(shù)學(xué)課程評(píng)價(jià)實(shí)施過程中也應(yīng)引入學(xué)校、教師、學(xué)生、企業(yè)等多元主體，教師基于課程教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生專業(yè)發(fā)展需求對(duì)學(xué)生上課過程中的問卷、考勤、表現(xiàn)、作業(yè)和試卷等評(píng)價(jià)；企業(yè)將學(xué)生在企業(yè)的實(shí)踐實(shí)習(xí)情況，作為實(shí)習(xí)記錄完整地保存下來，不僅完善了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中企業(yè)與學(xué)校之間的數(shù)據(jù)資料，而且為學(xué)生今后就業(yè)提供參考，同時(shí)，企業(yè)基于區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)得到查詢權(quán)限后，即可查詢學(xué)生的學(xué)習(xí)成果信息，為其選擇合適的實(shí)踐實(shí)習(xí)對(duì)象或職工提供可信的數(shù)據(jù)參考，并且學(xué)生學(xué)習(xí)成果可溯源，避免出現(xiàn)學(xué)習(xí)成果造假的情況；學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)資料進(jìn)行的各種在線學(xué)習(xí)，區(qū)塊鏈技術(shù)共識(shí)機(jī)制將學(xué)習(xí)時(shí)長、學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)和學(xué)習(xí)結(jié)果等成果數(shù)據(jù)參考學(xué)習(xí)過程中“量”的投入和學(xué)習(xí)類型、學(xué)習(xí)要求以及學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)不同學(xué)習(xí)成果的“產(chǎn)出”進(jìn)行權(quán)重分配并達(dá)成認(rèn)證共識(shí)，區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)，將這些認(rèn)證條件和規(guī)則以計(jì)算機(jī)代碼的形式存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上，形成認(rèn)證合約，使學(xué)生的學(xué)習(xí)成果在達(dá)到共識(shí)的情況下根據(jù)事先制定的規(guī)則自動(dòng)記錄，實(shí)現(xiàn)“無紙化審批”，將學(xué)生通過在線教學(xué)平臺(tái)參加的各種講座、自主學(xué)習(xí)的MOOC、SPOC等線上資源和學(xué)科前沿性知識(shí)、參加的各種大賽、線上發(fā)起的討論和話題、學(xué)生之間互助等數(shù)據(jù)自動(dòng)化、伴隨式進(jìn)行收集、記錄、認(rèn)證和轉(zhuǎn)化；學(xué)校基于對(duì)人才培養(yǎng)的要求對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，各評(píng)價(jià)主體基于區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)每位學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程的過程中產(chǎn)生的各種學(xué)習(xí)成果進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)，不再由教師進(jìn)行證明。這樣全方位、一體化的評(píng)價(jià)模式，對(duì)高職院校數(shù)學(xué)課程教學(xué)的良性發(fā)展具有重要意義。

3 結(jié)語

建立公平的教育體系和開放的教學(xué)資源始終是教育不變的追求。信息化時(shí)代，技術(shù)對(duì)教育領(lǐng)域的滲透和支撐日益強(qiáng)化。基于高職數(shù)學(xué)課程邏輯性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，理論部分所占比重大、可操作性實(shí)例少，借助于區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢，設(shè)計(jì)高職學(xué)生數(shù)學(xué)課程教學(xué)模型，通過教學(xué)內(nèi)容的整合和教學(xué)模式的改變，突破了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的束縛，擴(kuò)展了學(xué)習(xí)手段與范圍，構(gòu)建了以學(xué)生為主體的教學(xué)新模式，全面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程的積極性和主動(dòng)性，加強(qiáng)學(xué)生課下利用碎片化時(shí)間自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，改善了數(shù)學(xué)課程的教學(xué)效果。