區塊鏈技術在高職計算機教育教學中的應用路徑探索

【摘 要】 隨著科技的進步和社會的發展，區塊鏈技術的形成和發展在各行各業中發揮著重要的作用。計算機技術與區塊鏈技術關聯緊密，高職計算機教育教學中可以借助區塊鏈技術創新教學，準確把握社會需求，更新教學理念和教學方式，完善教學體系，實現高素質人才培養目標。文章簡述了區塊鏈技術的主要特征，分析了在高職計算機教學中應用區塊鏈技術的價值，結合基本思路和整體規劃探究了有效應用區塊鏈技術開展高職計算機教學的路徑。

【關鍵詞】 區塊鏈技術；高職計算機教學；教學應用

一、區塊鏈技術的主要特征

（一）區塊鏈技術的內涵

區塊鏈是由保存了一定信息的多個區塊構建的鏈條，區塊鏈系統中的服務器作為節點可以為系統提供存儲空間和算力支持。區塊鏈技術是建立在節點信任機制上聯合分布式共識、數據加密和時間戳等技術開展數據存儲、驗證和交流等活動。其數據是按照時間順序經過驗證后形成的，每個節點中的數據公開且能夠與其他節點建立關聯，這樣的數據存儲和交流形式使得區塊鏈中的數據不會受到干擾和操作，具有一定的安全性和開放性，可以推動區塊鏈相關的主體實現安全高效的資源共享。

（二）區塊鏈技術的主要特征

1. 去中心化

區塊鏈技術最本質的特征是去中心化。區塊鏈技術應用的是網狀結構，每個節點之間具有對等的責任權利，不設置中心化的第三方管理機構和硬件設施，各個節點之間的數據存儲采取分布式核算和共識的方式，區塊鏈結構中的不同節點之間獨立進行自我信息驗證和管理。

2. 開放性

區塊鏈技術具有開放性的顯著特征。區塊鏈本身開源的性質使系統中的信息通過網絡呈現公開透明的狀態，網絡中的任何人都可以隨時利用區塊鏈中的數據接口訪問查詢信息，還可以結合區塊鏈中的節點和信息開發個人需求的應用等，在這樣的環境中開發的應用因此也就具備靈活性、全面性和成本低等特點。此外，區塊鏈網絡中除了公開信息，也有部分交易各方的私人信息被加密處理，確保信息和交易的安全性。

3. 獨立性

區塊鏈技術具有獨立性的特征。區塊鏈建立在協商一致的網絡協議和規范上，在信息活動中不需要依靠第三方，所有節點具有獨立性，不需要人為力量的介入，可以在網狀結構中實現自由的數據驗證和信息傳遞。

4. 安全性

區塊鏈技術具有安全性特征。系統網絡中的節點數量龐大，由于區塊鏈自身的去中心化和獨立性特征，只有在掌握網絡結構51%以上的節點時才能修改區塊鏈中的數據，這樣可以避免數據被人為篡改，確保區塊鏈數據的安全性。

5. 匿名性

區塊鏈中的信息交流和傳遞具有匿名性特征。區塊鏈技術可以確保各個節點中等信息的匿名性和隱私性，在政策允許的情況下可以避免公開進行信息驗證，確保私人信息的安全性。

二、區塊鏈技術在高職計算機教育教學中的應用價值

由于區塊鏈技術的快速發展和優勢特征，當前我國高職院校開展的計算機專業教學中也可以靈活應用區塊鏈技術，提升教學效率和質量。高職計算機教學中可以結合區塊鏈技術的不同特征將技術應用在證書保存認證、學分銀行、知識產權保護等多個場景中，推動高職教學體系的完善。

（一）確保信息資源安全性

在高職計算機專業教學中應用區塊鏈技術可以確保課程教育資源的安全性，使證書保存認證更加安全，促進知識產權的保護。區塊鏈本身具備的安全性和獨立性特征可以確保系統內信息數據的安全，因此借助區塊鏈技術開展的高職計算機專業教學充分整合課程信息資源，儲存在區塊鏈中的資源和數據等不易被篡改和丟失，可以為專業教學提供教學資源的保障。在區塊鏈中修改調整相關教學資源信息時需要認證和記錄，這樣的方式可以留存數據被修改的記錄，在后續的教學過程中遇到問題或者需要此前數據時就可以根據記錄進行查詢驗證，確保計算機專業課程教學資源的安全性。證書是職業教育中的重要組成部分，通過區塊鏈可以保存證書的電子版以及數字簽名，高職院校通過區塊鏈系統網絡保存和發放證書可以確保證書保存的安全，避免證書損壞和丟失，為學生今后的使用提供保障。

（二）構建便捷電子資源庫

在高職計算機專業教學中應用區塊鏈可以構建開放的電子資源庫，為教師和學生提供獲得資源的便捷條件，提升教學質量及學生的學習效率。高職計算機專業的教師可以利用區塊鏈的開放性特征建設教學資源庫，將專業教學涉及的課件、微課視頻、模擬試卷和教學軟件等資源上傳到區塊鏈中，教師可以將不同專業課程作為區塊鏈的節點，在不同節點中上傳相應的教學資源，學生可以在通過驗證之后利用區塊鏈獲得學習資源，從而實現自主學習，提升學習能力和學習效果。

（三）完善計算機教學體系

高職教師可以借助區塊鏈去中心化的特征構建完整的計算機專業教學體系，將區塊鏈中的節點平等建設為不同專業課程，通過區塊鏈完成計算機專業教學的完整流程，促進教學質量的提升，強化學生的學習效果。高職計算機專業教師在教學中可以充分利用區塊鏈的節點設計教學環節，將教學內容充分融入不同節點，結合教學目標和評價標準為區塊鏈編寫網絡協議和規范，并將專業課程教學內容融入區塊中，整合學習時間、線上測評、課后作業和期末測驗等區塊構建完整的區塊鏈教學體系。通過區塊鏈完成課程教學后，教師可以利用區塊鏈技術結合網絡協議規范對學生展開教學評價，綜合智能協議規范和教學目標等全面評價學生的學習情況，并以評價結果為依據及時調整區塊鏈中的區塊和節點等設計，推動教學質量的不斷提升。

（四）升級計算機課程體系

在高職計算機專業教學中應用區塊鏈技術可以升級計算機課程教學體系，通過先進的技術和功能創新教學方法，開展便捷高效的教學工作。高職計算機專業的教學系統可以借助區塊鏈技術實現進一步的革新，升級系統中的多項功能，將區塊鏈技術的內容與編程語言、加密算法、數據結構等多門專業課程結合起來，創新專業教學的方法，推動教學方法和教學體系與時俱進的發展，提升計算機專業教學水平以及學生的專業技能水平。

三、區塊鏈技術在高職計算機專業教學中的應用路徑

（一）完善課程教學內容，優化課程教學體系

高職計算機專業教育教學中，教師可以借助先進的區塊鏈技術創新教學方式和教學手段，也可以利用區塊鏈的優勢進一步完善課程教學內容，構建完善的教學體系，從而幫助學生逐漸形成完整的計算機專業知識體系，加強專業教學效果，推動學生專業知識技能的進一步發展。計算機專業課程體系中的編程語言、數據結構、計算機網絡和密碼學等課程都可通過區塊鏈技術補充教學內容，完善知識結構。

1. 編程語言

高職計算機專業教學中，編程語言課程與區塊鏈之間具有緊密的聯系。編程語言可以將區塊鏈中理論性的部分轉變為具有實用性的技術應用內容。在當前的信息化時代中，開發區塊鏈常用的編程語言是Go語言，教師在進行Go語言的教學之前還需要為學生鞏固C語言的知識，為更加深層的編程語言的學習打下基礎，這樣的教學方式可以引導學生深入理解并掌握編程語言。Go語言中包含更加豐富的數據類型和功能，可以實現條件判斷和循環功能，還可以進一步增強功能；Go語言重視語言編程的對象，相對于C語言擁有更加多樣化的異常反射、并發和接口等內容，通過Go語言可以更加高效地進行系統數據處理。在高職計算機專業語言編程課程教學中應用區塊鏈技術可以為學生補充更多深入的教學內容，讓學生掌握更多計算機技術的功能，推動學生專業能力和綜合素養的進一步發展。

2. 數據結構

高職計算機專業中的數據結構相關課程可以指導學生掌握數據處理和存儲的方法，結合區塊鏈技術開展數據結構相關課程的教學可以進一步完善學生區塊鏈知識儲備，開闊學生的視野，利用區塊鏈的鏈式數據結構模式完善計算機課程體系。區塊鏈是整合了多個區塊的鏈式數據結構，不同區塊中的數據之間呈現“一對多”的特點，這樣的數據結構可以確保區塊鏈內信息的安全性；區塊內的數據還可以借助哈希指針技術進行監控，結合哈希值隨時觀察數據的穩定程度，及時發現數據結構中的變化和問題。在高職計算機專業教學應用區塊鏈技術可以確保學生掌握穩定安全的數據結構相關知識技能，建設完善課程體系的同時引導學生掌握社會實踐所需的計算機技能。

3. 計算機網絡

高職計算機專業教學中，可以運用區塊鏈層次性的特點開展計算機網絡課程教學，讓學生結合計算機網絡理解區塊鏈中的層次化關系，在掌握數據結構的基礎上掌握數據信息傳遞相關的知識原理。區塊鏈是有多個層次結構協作共同構建的結構，這樣的模式使得區塊鏈呈現去中心化的特點，同時也與計算機網絡存在共同點。在高職計算機專業教學中，教師可以通過講解互聯網和計算機網絡等，讓學生理解區塊鏈具備的去中心化特征，掌握計算機網絡與區塊鏈共同涉及的節點通信功能，在此過程中還可以讓學生進一步掌握計算機網絡相關的數據流服務、消息格式等內容，充分利用區塊鏈技術補充計算機網絡課程的教學內容，加強學生的實踐能力和綜合素質。

4. 密碼學

密碼學是高職計算機專業教學中的重要組成部分，也是支持區塊鏈技術的重要技術，區塊鏈的安全性、獨立性和匿名性特征都離不開密碼學的助力。在高職計算機專業教學中，教師就可以將密碼學課程教學與相關的區塊鏈知識內容整合起來，引導學生掌握區塊鏈中時間戳和數字簽名認證等方式的原理。在開展密碼學課程教學時，教師需要結合區塊鏈中的相關數據信息加密技術展開講解，哈希函數是加密技術中的重要內容，當區塊鏈中的數據信息遭遇被篡改的風險時，哈希函數的哈希值會隨之出現改變，由此實現信息安全防范，實現數據存儲傳遞的安全性。加密技術是計算機技術和區塊鏈技術中的重要組成部分，高職計算機專業教學中需要注重密碼學與區塊鏈技術的整合教學，全面提升專業教學效果，培養學生的綜合能力和信息素養。

（二）構建資源共享空間，培養學生學習能力

高職計算機專業教學中融入區塊鏈技術可以構建完善的資源共享平臺，為學生提供專業知識學習應用的空間，從而全面培養學生的學習能力和綜合素養。區塊鏈技術本身具備的共享性、去中心化、獨立性等特征可以幫助計算機專業教學實現共享，教師在專業教學中可以利用區塊鏈整合教學資源、教學成果等建設教學資源共享平臺，結合區塊鏈的邏輯體系建設教學網絡，在這個網絡中為學生提供自主學習的空間，學生可以根據學習需求在共享平臺中便捷地獲取學習資源，將區塊鏈中的不同節點與專業課程內容整合起來，實現學習效率和學習效果的提升。高職計算機專業教學可以借助區塊鏈的智能合約算法建設更加高效的專業學習空間，還可以利用區塊鏈中動態化的數據信息不斷更新教學資源，從而推動計算機專業教學的效果提升，促進學生的專業知識技能發展。

四、結束語

總而言之，區塊鏈技術在高職計算機專業教學中的有效應用，有助于構建完善的教育教學資源平臺，為學生提供理想的學習發展空間，結合社會需求和崗位要求等真正培養學生實踐應用計算機技術的知識技能和素養。高職計算機專業教師需要充分挖掘區塊鏈技術與專業教學之間的關聯，創新教學方式方法，完善教學體系，提升學生的學習效果，為綜合素養的發展奠定基礎。

參考文獻：

［1］ 阿里亞·阿瓦克里. 基于區塊鏈的計算機教學輔助系統設計［J］. 信息與電腦：理論版，2022，34（19）：227-229.

［2］ 秦琴. 區塊鏈技術在高職教育教學中的應用路徑探索［J］. 湖北廣播電視大學學報，2021，41（02）：25-31.

［3］ 李衡. 基于區塊鏈技術在高職院校藝術設計專業教育教學中的應用研究［J］. 科學咨詢：科技·管理，2022（12）：250-252.

［4］ 李潔，張甲. 探索區塊鏈技術在高職教育教學中的應用研究［J］. 電子元器件與信息技術，2020，4（10）：169-170.

［5］ 朱磊. 區塊鏈技術在高職院校教育教學中的應用研究［J］. 無線互聯科技，2019，16（24）：129-131.