区块链技术在高校“第二课堂成绩单”中的应用价值研究

张茜茜，郝志伟，邓亚晗

摘要：第二课堂作为高校重要育人平台，是加强大学生思想政治教育和开展文化素质教育的重要阵地，“第二课堂成绩单”是一套以数据为中心，通过学分机制记录、评价、测量、呈现高校学生参与第二课堂的工作体系和工作制度。区块链技术具有去中心化、共识机制、可追溯性以及高度信任等特征，文章将区块链技术应用于“第二课堂成绩单”，探讨了提供去中心化的第二课堂实践活动记录和学分成绩，建立方便、可信、可追溯的第二课堂工作体系，完善学生发展服务体系的重要意义。

关键词：区块链;第二课堂;成绩单;信任体系

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）01-0001-03

一、引言

第二课堂在服务高校立德树人根本任务和人才培养中心工作中起到了积极推动作用，是激发学生学习兴趣，提高学生解决实际问题的能力的重要教学领域。随着教育意识的提升，各大高校已经越来越重视文化活动、科技创新、社会实践、志愿服务等第二课堂的发展建设。“第二课堂成绩单”制度是落实习近平总书记“要重视和加强第二课堂建设”重要讲话的必然举措，是持续推动高校思想政治工作改革创新、深度融入高等教育综合改革、不断完善学生发展服务体系的迫切需要。

“第二课堂成绩单”制度在充分借鉴第一课堂教学育人机理和工作体系的基础上，针对高校共青团的工作内容、项目供给、评价机制和运行模式，实现思想政治引领、素质拓展提升、社会实践锻炼、志愿服务公益和自我管理服务等第二课堂活动的科学化、系统化、制度化、规范化。“第二课堂成绩单”对学分信息、活动信息、活动参与率、活动评价结果等内容开放，然而目前第二课堂记录体系并不完整、不透明，产生了信任危机。高校在追求大规模和高质量的第二课堂活动的同时，也要提高“第二课堂成绩单”学分信息的开放度、透明度和公信力，因此建立一个集安全性、分布式、透明性于一体的“第二课堂成绩单”制度是高校共青团所需进行的必要工作。

区块链技术作为一种支持分布式的活动数据存储，同时可以面向全网公开、安全性强、透明性强的信息技术手段，可以有效解决“第二课堂成绩单”中的学分数据透明化、可信任、可追溯的问题。

二、“第二课堂成绩单”制度分析

高校第一课堂、第二课堂教学活动都是围绕立德树人的最终目标，打造第二课堂信息化平台，利用“第二课堂成绩单”对活动进行管理、评估、反馈、预测，促进大学生能力素质的均衡发展，提升就业竞争力，是高校人才培养的大势所趋，也是“第二课堂成绩单”制度下的政策所向。目前，高校“第二课堂成绩单”工作制度和工作体系包含以下几方面。

1.构建课程项目体系——基础。课程项目体系主要包括思想素质养成、政治觉悟提升、文艺体育项目、志愿公益服务、创新创业创造、实践实习实训、技能特长培养等方面的内容，第二课堂采用学分制管理，进行项目化运作。现有的第二课堂制度是以学分作为单项考核标准，考核方式单一。因此，需要从第一课堂的教学模式中借鉴学习经验，完善现有考核制度，让第二课堂和第一课堂之间的联系更加紧密，互相促进。

2.构建记录评价体系——牵引。评价体系必须有一个科学的评价标准。这一标准需要公平公正，客观便捷。选定记录评价周期，一个学期或一个学年，“第二课堂成绩单”可以对学生参与第二课堂的实际情况进行及时高效的记录，可以进行记录式评价或者学分式评价，通过评价报告对学生在本学期或本学年表现出的第二课堂综合素質进行全面反映。

3.构建数据信息体系——支撑。在大数据时代，“第二课堂成绩单”制度的实施离不开数据信息体系的建立，而数据信息体系的建立离不开数据信息平台和数据管理系统。现存的系统平台无法有效流畅地对收集的信息进行及时更新和逐级审核。因此，需要实现逐级对数据信息的真实性、完整性、准确性把关，确保数据信息及时、准确、全面。

4.构建动态管理体系——保障。动态管理体系建立的前提是“第二课堂成绩单”质量监测评估体系的完善，质量监测评估体系需要多方的参与和多级的评价。动态管理体系建立的技术支撑是互联网大数据等现代信息技术手段，通过数据整合处理、数据分析，对学生参与第二课堂的情况进行分析评估，对第二课堂课程项目体系进行动态调整，完善迭代活动项目。

三、区块链技术的原理

区块链是通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。该技术方案使分散在所有离散点上的多个存储学生信息的节点，通过密码学手段产生的数据块，每个数据块的校验都是通过密码学计算产生的指纹链接，所以离散点上的节点共同判定记录的真值。区块链中的每一个区块都是根据密码学产生的一个个数据块，根据它们产生的先后顺序，这一个个数据块被有序地链接在一起，形成一个数据链条。每个区块的记录都是不可篡改的，水印会在同一时间被加到每一份记录上。复式记账的工作机制可以和区块链的工作机制进行类比，相邻区块数据是关联的，修改其中一个数据，就需要修改相邻数据，进而修改所有数据。这一共识机制可以很好地保证信息的安全可靠。指向性是区块链的一种特性，即每个区块都会对应一个指纹标记，指纹标记是唯一不重复的哈希，类似指针，每两个相邻的数据块，后一个数据块的哈希会指向前一个区块，哈希发生变化意味着区块链中某一个节点的数据被非法篡改。交易一旦发生错误，其他节点的验证也将发生错误，交易也就无法进行，从而保证了信息的安全可靠。

核心步骤如下：（1）基于P2P网络铸币：基于P2P网络进行铸币，创立初始区块，A节点创建了第一块，并奖励给自己单位10个虚拟货币，如图1所示。（2）网络中广播新创建的区块：最终在整个P2P网络上，其他所有的节点都会动态同步区块信息，如图2所示。（3）创建并广播交易信息：A节点创建交易信息并全网广播节点A给B、C点转账的交易信息，交易记录以下信息：输入金额，来自上一个交易的金额或者创建块的奖励输出金额;转账对象;基于RSA的加密信息。如图3所示。（4）收到交易信息：所有在区块链网络中的节点都会收到广播，整个P2P网络的节点会动态地收到这个交易信息，如图4所示。（5）验证交易信息并以此创建新区块：B、C节点对新收到的交易信息做验证，这一验证基于B、C节点自己本地保存的区块链中的交易记录，验证技术是“RSA+验证脚本”。安全性问题可以通过RAS高效解决，交易逻辑表达通过验证脚本解决，验证脚本带来了可编程，这是构建智能合约的关键技术。如图5所示。（6）收集新交易信息、创建新区块：节点收集新交易记录并创建一个新的区块，新交易记录中有着成千上万条记录，一个新的哈希值需要被重新计算，该哈希值小于某个计算出来的系统目标值，这个计算过程叫作Proof of Work（POW），在全网中，大约每10分钟建立一个新的区块。（7）广播新区块：全网广播新区块，遍历每个节点，对新交易信息和历史记录进行比对，验证交易信息是否冲突。（8）接受区块，完成支付：假设B节点最先创建出区块并全网广播，遍历每个节点进行信息验证后，该区块就被全网接受，A节点给B节点转账的交易信息就会被B节点接受，交易完成。

四、区块链技术对第二课堂教育系统产生的优化

区块链技术是“第二课堂成绩单”制度的一个深度发展优化的方向，构建去中心化的第二课堂系统，全网区块链采用分布式存储记录学生的活动数据和学分数据。将区块链技术应用于“第二课堂成绩单”，通过搭建教育信任体系，加强对学生学分活动信息的保护，将学生参与第二课堂活动的真实情况透明化管理。具体来说，区块链技术应用于“第二课堂成绩单”将使以下三个方面得以优化。

1.构建高效、可信的第二课堂资源新生态。近年来，各高校团委逐渐将第二课堂作为丰富校园文化活动的重要途径，为大学生提供了大量理想信念类、学术科技类、实践服务类、体育素质类、文化艺术类、社会工作类等第二课堂教育资源，但也面临着教育资源质量差、信息来源不可靠等诸多问题，因此如何构建高效、可信的教育资源新生态成为当前高校共青团亟须解决的问题，而区块链技术可以解决该难题。根据区块链技术的公开透明性，对所有发布的第二课堂教育资源，学生可以进行查询、追踪、獲取，进而确定第二课堂教育资源的可信性。课堂资源创建时，创建者的信息、创建时间、资源类型等信息对所有学生可见。因此所有新创建的课堂资源和信息的实时更新都将随时被学生追踪和查询，并被有效证明。此外，引入合约算法，可以实现第二课堂教育资源的自动上传和认证。高效、智能的第二课堂空间建设机制可以通过合约算法得以实现，智慧第二课堂环境的智能构建效率和学习资源的生成效率会大大提高，从而快速实现第二课堂资源的自主构建。

2.保证“第二课堂成绩单”的公开透明性。将区块链技术去中心化和去信任的特点应用于“第二课堂成绩单”，能够保证学分信息的完整性和可靠性。第二课堂教育资源创建后，信息上传至云端，学生可以记录参与该活动的时间、地点、参与角色、获奖情况等信息，利用非对称加密算法使用公钥和私钥分别对教育资源和学生相关信息进行加密，并存放在区块中。随后，将承载教育资源和学生信息的区块全网广播并等待认证，超过51%的节点达成共识后方可通过认证承载资源的区块加盖时间戳，并在网络中以P2P的模式流通，该生参与该第二课堂活动的记录生成，该生所获学分在个人“第二课堂成绩单”中被认可，并被全网其他学生知晓。在此过程中，所有环节公开透明、不可篡改，各个节点上的学生共同对新的学生信息及学分获得共同认证。

基于区块链技术的“第二课堂成绩单”可以杜绝重复、无效的数据产生。利用区块链，将学生“第二课堂成绩单”信息存放在区块链数据库中，能够保证信息的真实性，使学分验证更加有效、安全和简单，同时能够有效防止大学生篡改、伪造“第二课堂成绩单”学生及学分信息。

3.实现“第二课堂成绩单”的信息共享。区块链技术的分布式记录与存储能够实现“第二课堂成绩单”跨系统、跨平台地进行学分信息记录及信息查询，并实现永久存储，这种技术解决了企业与高校关于大学生个人综合能力素质信息脱节的问题，有助于促进高校和企业在人才培养上的高效精准合作。分布式记录使高校大学生的姓名、学号、专业、学校等基础信息，以及参与高校第二课堂活动的信息，包括活动内容、活动类型、担任角色、获得奖项、所获学分、个人表现等均在“第二课堂成绩单”中体现。每个学生相当于每个节点，全网信息公开透明化，从而实现了信息的共享。由此，用人单位可以通过合理合法的渠道获取大学生的“第二课堂成绩单”信息，从而了解学生的个人能力、综合素质、特长爱好等，“第二课堂成绩单”是学生在校期间综合素质的一种体现，是用人单位选人的一种具有规范性、公信力的科学参考依据，完善透明的“第二课堂成绩单”是学生、学校、社会三者之间连接的纽带。对学生而言，学生可凭借“第二课堂成绩单”作为求职的重要依据，能够在应聘工作岗位时作为自我能力评价的重要参考。

五、总结

新时代教育的信息化发展离不开新一代的战略性前沿技术，比如：区块链技术、人工智能、大数据、物联网等。本文将区块链技术引入高校“第二课堂成绩单”中，探讨了在“第二课堂成绩单”中的应用价值，提出了“第二课堂成绩单”融合区块链技术后的优化升级。去中心化是区块链的一个重要的特点，在区块链中以点对点的去中心化方式进行数据的传递，可以提高“第二课堂成绩单”数据信息的公信度，保障系统的开放性不被破坏。将区块链技术应用于教育领域，是更公正、更精细化的高效率、高质量的学生服务时代的必然要求。

参考文献：

[1]许涛.“区块链+”教育的发展现状及其应用价值研究[J].远程教育杂志，2017，（2）：19-28.

[2]李青，张鑫.区块链：以技术推动教育的开放和公信[J].远程教育杂志，2017，（1）：36-44.

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