基于區塊鏈的教學評價系統框架分析與設計

摘" 要：教育數字化為構建學習型社會、學習型大國帶來了新的機遇，人人皆學、處處能學、時時可學已成為可能。而現下雖然應用型高校人才培養目標定位與社會需求緊密對接，但人才培養實現途徑較為落后，缺乏“多中心”“不可篡改”“社會化”特性。鑒于此，文章從區塊鏈技術引起的高等教育變革出發，以區塊鏈嵌入應用型高校“教評創”為研究對象，探索基于區塊鏈技術的教學評價系統設計，以期形成切實可行的解決方案，旨在助力高等教育數字化轉型發展。

關鍵詞：區塊鏈；教學評價；高等教育

中圖分類號：G643" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2024）35-0011-04

一、問題的提出

（一）教育數字化轉型大背景

當前，各應用型高校人才培養目標定位與社會需求對接緊密，但人才培養實現途徑較為落后，存在教學模式固化、教學方式以教師為中心；考評體系單一、評價主體單一、考核結果不客觀；創新創業能力培養以課堂為主，缺乏實踐經驗、主動性差的問題。目前高校教學缺乏“多中心化”“不可篡改”“社會化”的特性，將區塊鏈技術引入“教－評－創”體系，從技術創新角度做應用型高校創新發展研究，以期構建并運行基于區塊鏈技術的教學評價體系，既是新時期戰略上建設教育強國，塑造教育發展新優勢的重要突破口，也是策略上充分發揮技術創新力，鏈接高等教育數字生態，加速應用型高校教育數字化轉型的必要舉措。

（二）“區塊鏈+” 驅動高等教育變革

“區塊鏈+”是一種基于技術的創新思維模式，這種模式能夠保證數據的安全、真實、可靠、可溯源。區塊鏈技術與傳統行業深度融合，通過創新和迭代滿足數字化轉型的需求，以實現“區塊鏈+N”的行業企業變革，創造出以區塊鏈技術為創新要素和基礎設施的新業態。［1］以技術革命建立的區塊鏈共識機制、溯源機制、防篡改機制、集體維護和高度自治機制，可以保證區塊鏈引入能有效化解高等教育人才培養中照本宣科、信任缺失、數據孤島等共性問題，推進教育變革。

二、功能結構設計

（一）區塊鏈嵌入高?！敖淘u”系統的現實需要

信息系統的建設是建立高校教學質量評價體系的關鍵一環，區塊鏈作為底層信息基礎設施可有效解決其信息系統建設過程中的多個問題：

解決數據共享不通暢問題。使用區塊鏈作為底層數據共享平臺，將不同系統的教學質量評價相關的數據推送至鏈上，通過去中心化的共識機制，網絡中多個節點之間的協作實現共識，達到教育資源共享的目的。［2］

解決數據可信度問題。區塊鏈使用非對稱加密和數字簽名的加密技術，保證數據的安全。上鏈的數據在其他節點可隨時被訪問，從而約束教學質量評價者提供更加客觀、可信的數據。［3］

解決數據自動化處理問題。通過智能合約使符合預設條件的評價數據自動執行對應的動作，可達到教學評價結果及時生成、反饋、預測的效果，實現教、評、學三位一體。

（二）基于區塊鏈的教學評價系統功能結構設計

1. 區塊鏈技術架構模型

■

圖1" 區塊鏈技術架構

2. 基于區塊鏈技術的教學評價系統設計

（1）基于OBE的區塊鏈課堂教學內容設計

設計基于OBE的區塊鏈課堂教學模式，采用先測試后教學的方式，將反饋和評價提前，利用數字教育資源平臺反向設計課堂教學項目，將區塊鏈技術的分布式共識應用于教學，實現教學內容個性化定制。但將基于OBE模式的教學系統產生的大量數據集中存儲在數據中心，容易造成中心化權力過高、數據易篡改、數據存儲成本高等問題，而區塊鏈技術的去中心化、不可篡改、公開透明、可溯源等特性恰好可以解決以上問題。

（2）基于“跨商幣”的課程過程性考核評價

設計基于區塊鏈技術“跨商幣”開展學生學習課程的過程性考核，利用儲存于區塊鏈中的數據具有“不可偽造”“可以追溯”“公開透明”等特征，能夠很好地保障課程考核的客觀公正性和安全可靠性，能夠明確對學生的成績進行定性評價。教師的課程備課、課堂教學等各種工作數據，及學生課堂互動、出勤情況等數據，先經標注時間戳并分布式存儲在工作量證明區塊鏈節點中，生成去中心化考評系統，經授權的用戶可隨時查看上鏈數據，并基于教師和學生的工作貢獻進行打分，保證數據公平、公正、客觀。

■

圖2" 基于區塊鏈的課程過程性考核評價

（3）基于區塊鏈技術的教學評價系統設計

傳統教學評價面臨評價功能的片面性，評價內容的單一性，評價方法缺乏科學性，用戶隱私及數據的可靠性、公正性得不到保障等一系列缺陷，阻礙了教育教評發展，區塊鏈技術作為教育數字化、信息化時代推進教育評價變革，促進教育公平的重要手段，憑借數據隱私保護、防篡改、可追溯等優勢，為促進教育評價公平性、真實性、有效性，可以賦能第三方評價，推進學習和教學環節的評價變革等，提供技術支撐和底層框架。

通過考察人才需求、教學方式、學習特征等教育要素變化，明確數字時代高等教育對新一代教評系統的訴求，基于德爾菲法構建基于區塊鏈的教學評價框架，利用區塊鏈技術的分布式賬本數據人人可查、信息一旦上鏈不可篡改等技術優勢，形成多元評價主體、多節點分布的過程性評價、鏈式結構數據存儲的教學評價體系。保證評價過程性數據永可溯源，教學評價結果公正客觀。

三、方案實施計劃

（一）實施方案設計

1. 區塊鏈替代傳統數據庫作為數據存儲的載體

教學評價過程中產生的數據要保證真實有效可溯源，教學評價結果公正無異，采用傳統數據庫存儲數據存在被人篡改和無意損壞的風險，而使用區塊鏈替代傳統數據庫，只能寫入數據，有助于保證教學評價結果的客觀公正。

2. 建立教學評價激勵機制，激勵師生參與“挖礦”

在區塊鏈系統中，數據寫入的過程相當于記賬，而記賬既是挖礦的過程，也是激勵的過程。在挖礦過程中，師生相當于礦工，師生做出對教學評價有益的行為應該給予獎勵，包括真實記錄教學過程、客觀反映教學結果等。通過共識機制來約束作假負向行為的產生，設計激勵機制來鼓勵真實正向活動。如果教師和學生遵循節點誠實的原則，真實有效記錄每次教學數據，將會得到相應的獎勵作為激勵。學生所獲獎勵可以一定形式置換學生的平時成績、績點、綜測分值等，教師所獲獎勵可以參與教師的績效考核、評職稱等過程。這種激勵機制不僅調動了教學評價過程中涉及各主體的積極性，還使教學評價結果更為有效，達成雙贏局面。

3. 應用智能合約實時監測教學過程

在滿足設置的條件下，智能合約會啟動自動執行機制，開始執行預設后續動作。智能合約將教師教學過程、學生學習過程和教學評價過程融合，隨著教與學過程的發生，教學評價結果也會隨之生成，教學評價結果即刻生成，及時反饋，還可以在教學過程中對教學評價結果進行預測，教師通過產生結果對教學過程的不足加以改進，長處加以保留。

（二）基于區塊鏈的教學評價運行

1. 內容細化

區塊鏈技術具有匿名性、真數據的特點，將區塊鏈技術運用到教務管理的教學評價系統中，教師對學生的評價內容主要包括學習態度、學習能力（發現問題、探究問題、解決問題）、學習方法（小組交流、主動學習、與教師交流情況、學以致用）、學習目標（教學內容掌握情況、解決問題能力）等，關于學生對教師評價方面的教學質量評價（教學效果的評估、教案編寫）、教學管理、教學方法（翻轉課堂教學、情景教學法、討論法）等等。

2. 數據收集

教學評價系統要建立科學的數據收集和分析機制，要對學生的信息包括學生學號、課程號等數據進行收集，還有教師信息包括教師工號、教授課程號、出勤、教學設計的數據等。收集到基本信息數據后才可以上鏈進行精準分析。

3. 上鏈

把細化收集后的信息和數據登記在區塊鏈上，即將每位教師的工作記錄打包成一個區塊，保存到區塊鏈的鏈尾，在分布式儲存在私有鏈的每一個節點，學生也可以依據錄入的信息得到單個學生的學習記錄并保存到區塊鏈中。上鏈后，所有信息公開透明，任何信息都可以在區塊鏈中查詢到。教師可以在計算機區塊鏈上查詢工作記錄和學生基本學習情況，學生也可以在區塊鏈中得到相應的學習記錄，系統自動分析得出評分表。教師用計算機連接私有區塊鏈，查詢學生的學習記錄再對學生的課程學習進行評分，學生也可參與對教師教學的評價。

4. 結果查詢及用戶反饋

可以把評價流程分為五大模塊，老師登錄教學評教系統，管理員驗證其簽名信息，并根據其選課情況，對應學生的評價數據模塊，管理員根據每位老師的評價結果和留言進行統計整理，并根據評價分數將其分為優、良、一般、差等級別，對評價優、良的學生進行獎勵，對評價差的學生進行提示，之后上傳至區塊鏈教育系統中，供全校師生進行監督。基于區塊鏈技術的教學評價系統將學生的學習與成績進行量化，并且對學生進行多次實時的考核，將最終結果反饋給學生和教師。這個結果可以讓學生清楚了解自己的成績構成和后續學習方向，以達到提高學生學習參與度與積極性的目的。學生對教師的評價結果使教師的教學方法和效果都有明確的數據支撐，有助于發現教學的短板和強項，從而改進教學策略計劃等。

四、預期風險及收益分析

（一）預期風險

理論來看，區塊鏈是一個分布式的大賬本，具有去中心化、交易不可篡改、公開透明等特點，它所具備的這些特點能夠保證其系統的正常運行。實際上，區塊鏈仍處于發展之中，并不完善，存在技術和結構的缺陷，區塊鏈在實際場景中仍然存在潛在的風險。

1. 技術風險

區塊鏈所依托的技術支撐龐大而復雜，需要多種算法精密組合才能保證技術架構之間的協調運行，區塊鏈產生信任的前提是在代碼編寫無誤、程序正常運行、加密算法可靠準確的情況下，其中任何一個環節發生問題或錯誤，都會造成信任危機。高校教學質量評價體系的數據采集通常來自單獨的數據庫，我國有很多區塊鏈平臺，不同平臺間無法高效聯通，從而形成數據孤島。

2. 數據質量風險

區塊鏈使教學評價過程中產生數據上鏈，其價值在于可以保障鏈上各節點數據保持一致性。如果在教學評價某些環節上，有人在區塊鏈節點上傳了虛假數據，人為寫入惡意信息或敏感信息，或是誤操作，極易造成敏感、非法信息的寫入與濫用，給社會造成新的問題。

3. 智能合約風險

當智能合約在某個節點部署后，相應代碼會在鏈上所有節點同時執行并校驗彼此的結果。師生及管理員的教與學過程可以被編碼到智能合約中，但節點間相互關聯會導致某一節點的智能合約出現問題時波及其他節點的正常運行，導致應用無法順利運行，存在全網癱瘓的風險。智能契約編程導致的漏洞也會引發風險。

4. 隱私泄露風險

高校在應用區塊鏈技術時，通過區塊鏈平臺實現了交易賬本公開以及信息共享。雖然區塊鏈上的交易是匿名的，但一旦與現實身份相關聯，用戶在區塊鏈上存儲或共享數據時，就可能被其他節點或第三方通過竊取、解密、篡改或濫用等手段來暴露或獲取其數據的內容或價值，個人隱私難以保障。

（二）收益分析

1. 學生

在高校教育系統中儲存著學生個人信息、學習成績、學習記錄等內容，確保了學習記錄等內容的真實性和可驗證性。

2. 高校

區塊鏈技術構建的教育數據可以隨時被教育方、受教育方及教育機構監測各個節點數據的傳輸和流通，保證存儲數據受多方監督，有利于高校進行教育數據溯源監管，實現責任可究的目的。

3. 企業

區塊鏈在教學評價設計實現了數據和學生學習記錄的真實、客觀、有效，為企業在高校中的人才推送提供了可靠可行的參照標準，數據的共享提高了人才的利用率和企業的就業率，同時，教學評價設計的創新改革助推了企業對職員工考核評價的革新和思考，通過構建企業專屬數字化平臺，使企業數據實現互惠互通，為職工提供學習和技術交流平臺，用區塊鏈技術對職工工作記錄出指標評價，利用反饋的結果為企業員工實行獎勵、激勵機制，將員工內部競爭力轉化為企業優勢，為企業效益和數字化轉型作貢獻。［5］

參考文獻：

［1］ 張君，林小紅，耿雨歌，等. 隱私計算+區塊鏈：教育數據倫理研究的新視角［J］. 現代教育技術，2023，33（09）：27-36.

［2］ 趙慧霞. 智能技術的應用對現代教育數字化轉型的助力：評《教育數字化轉型：人工智能、區塊鏈和機器人技術如何賦能》［J］.科技管理研究，2023，43（16）：259.

［3］ 王利鋒，王佳. 區塊鏈技術賦能職業教育產教融合創新研究［J］. 教育與職業，2023（08）：54-59.

［4］ 高盛楠，吳滿意. 區塊鏈賦能“大思政”教育的切入點、結合點和著力點［J］. 學校黨建與思想教育，2023（06）：1-4.

［5］ 馮修猛，范笑妤. 區塊鏈技術驅動教育評估現代化：現實圖景、適用價值與實施進路［J］. 教育發展研究，2022，42（19）：69-74.

（責任編輯：張若琂）

基金項目：重慶市教育科學“十四五”規劃2023年度教學研究專項一般課題“區塊鏈嵌入重慶高?！淘u創’體系的路徑研究”（課題編號：K23ZG2200228）；重慶市高等教育教學改革研究項目“數字金融人才‘三層四維五貫’培養模式的探索與實踐”（項目編號：233516）。

作者簡介：任曉珠（1989—），女，碩士，重慶對外經貿學院跨境商務學院副教授，研究方向為金融科技、金融市場、國際金融；唐代緣（2001—），女，學士在讀，重慶對外經貿學院跨境商務學院，研究方向為數字經濟；賴艷（2006—），女，學士在讀，重慶對外經貿學院跨境商務學院，研究方向為數字經濟。