区块链技术构筑数学课程新范式

董纯玮 王晓娜

（1.河南经济贸易技师学院，河南 新乡 453000；2.新乡医学院三全学院，河南 新乡 453003）

0 引言

2014年5月，国务院发布《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》（国发〔2014〕19号），提出加快构建现代职业教育体系，创新发展高等职业教育；2019年1月，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》（国发〔2019〕4号），鼓励高校培养具有“工匠精神”的应用型技能人才，基于以上政策和措施，高职教育遇到了“大力发展”的好时机。高等职业教育是我国高等教育的重要组成部分，也是职业教育的重要组成部分，其教学思想是“以服务为宗旨，以就业为导向”，担负着培养面向社会各行业需要的高技能、应用型专门人才的使命。随着高职教育的逐步推进，提高高职教育的教学质量是最重要的任务。然而，高职数学课程基于课程特点和学生层次，其教学效果始终不太理想，教学过程常常出现“教师难教、学生难学”的现象，未能实现高等职业学校数学课程定位和教学目标。

随着科技的发展和产业的进步，区块链技术从1.0演变到2.0再到3.0，已深度融入金融、能源、物联网、医疗卫生、科技、文化及教育等领域。从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。一般而言，区块链是由按照时间顺序产生的数据区块链接而成，主要有分布式账本技术、共识机制、非对称加密算法和智能合约等关键技术，具有去中心化、公开透明、去信任化、可追溯、不可篡改等安全特征。基于区块链技术优势，结合数学课程教学存在问题，将区块链技术应用于数学课程教与学的全过程，能够有效地提升学生对数学课程的兴趣，从而更好地运用数学知识解决实际问题，让数学课程更好地为专业课程的学习提供服务。

1 区块链技术应用于数学课程教学优势分析

1.1 突显学生主体地位

区块链具有“去中心化”的特点，系统中各节点之间以点对点连接，每个节点都拥有同步的账本，并且平等享有调取区块资源的权力。区块链技术改变了传统教育模式中教师作为整个教学活动的中心，以教师为主导的现象，弱化了教师的权威地位，真正体现了学生成为教学活动的主体，消除学生对教师的畏惧心理，拉近师生之间的距离，提高教师与学生、学生与学生之间交流和沟通的次数和机会，促进学习者之间的公平交易和共享者之间的平等对接。

1.2 促进学生自主学习

培养高职学生的自主学习能力是适应新时代经济社会和科学技术日新月异发展的必然要求。共享的教育资源可为学生自由选择学习内容、学习方式和学习目标提供保障，增强了学生学习的主动性和积极性；分布式账本技术真实记录了学生学习时长、答题情况和讨论情况等过程性数据，学生能够更准确地把握自身的学习程度和需求，根据个人差异制订适合自身的学习计划，充分满足其个性化需求。区块链技术的应用为高职学生创造了自主学习条件，营造了自主学习的氛围，真正达到培养学生自主学习能力的目的。

1.3 促进教学评价客观公正

区块链技术被视为人类社会继互联网之后第五次革命性技术，在众多领域有着广阔的应用前景。在教育教学中，区块链的去中心化可使评价主体更加多元化，区块链的不可篡改可使评价数据更加真实化，区块链的分布式存储使得评价形式更加多样化，合理的评价体系和公正的评价结果能够更好地反映学生的真实水平，为学生进行深层次学习提供方向，为教师改进教学方法、整合教学设计提供依据，并且为未来职业和行业选择用人对象提供数据参考。

2 区块链技术应用于数学课程建构设计

2.1 重构教学内容，优化教学资源

教学是培养学生的核心也是基础，是支撑学科专业建设和发展的动力源泉，只有将与专业相关数学知识融为一体，使学生在学习中学会融汇贯通，才能给数学教育带来潜移默化的影响。随着信息技术的飞速发展，教育教学活动借助网络教学资源已经成为一种趋势。采用区块链分布式账本和非对称加密技术，能够将存储于网络中孤立的教育信息资源以数据区块的形式存储于共享数据库中，改变目前各资源平台相互独立、信息不共通的现象，真正实现优质的教育资源可为不同的学习者所共享，而且保证教育信息在传递过程中不被窃取和恶意的篡改，为构建随时随处获得优质教育资源的知识库提供了技术保障。

具体实施方法如下：

基于区块链“去中心化”的特点，在数学课程教学中应充分考虑学校、教师、学生以及用人单位等多元主体的作用，将其广泛联系起来，综合各方的意见和建议。从企业的角度，企业要将实际工作内容、学生的实践需求、实践经验等与课程教学联系起来，注重训练学生对实际工作岗位所需的技术及操作能力；从学校的角度，学校在结合企业工作岗位要求的前提下，重点培养学生职业整体观念，培养学生理论与实践的融合学习能力，提高学生的数学素养和全面发展的素质；从教师的角度，教师依据专业培养方案、课程实际及教学目标，将数学类课程内容打破、重组，进行模块化设计，以学生专业课程开设需求、数学类课程的内在逻辑为主线，设计教学内容，完善的课程体系，开发多元化的教学资源；从学生的角度，学生结合企业、学校及教师要求，根据自身实际和学习需求，借助丰富的资源进行系统地学习，掌握更加专业的数学知识，并及时反馈课程教学效果及相关资源的使用意见和建议，充分发挥群体智慧作用，为进一步整合教学内容提供有力支撑和依据。

基于区块链技术，充分利用了现代化的技术手段和信息资源，由多方参与整合形成教学内容，一方面实现了教学的实时更新和反馈，完善了线上和线下混合式教学活动；另一方面，也实时反映了企业岗位的工作需求和发展方向，使学生在校企合作、产教融合这样的大背景下，聚焦专业热点，提高自身竞争力和自信心，满足未来行业对人才培养的需求，具有较好地前瞻性和针对性。

同时，区块链集体维护的特点，极大提高了用户的参与度，学生和教师均可成为参与者，其上传或下载教育资源以时间节点连续的数据区块记录在链上，可追溯和验证，为进一步深化教育资源的挖掘和使用奠定了坚实的基础。

2.2 整合学习成果，完善教学评价

传统的数学教育主要以课堂教学形式传授给学生必备的数学知识。然而，随着信息技术的发展和近两年来疫情催生下的各种教育教学方式的出现，教育模式也发生了很大的变化，教育模式的创新致使学生产生了不同形式的学习成果。现有的基于平台测试或基于学业质量考核的数学课程评价，本质上都是一种试题化评价方式，通过递交固定命题格式的答卷以“分值排序”方式度量学生数学水平的高低，其评测结果具有片面性，掩盖了学生真实的数学能力和水平。学生的分布式学习记录数据即非正式学习成果，已经成为评价学生数学能力和水平的一个重要方面，但是许多非正式的学习成果无法通过传统的评价系统来鉴别，借助于区块链技术，实现学生学习成果的真实地记录、公平地认证、合理地转换。

具体设计如下：

在教学内容整合、上传、共享后，在数学课程评价实施过程中也应引入学校、教师、学生、企业等多元主体，教师基于课程教学目标和学生专业发展需求对学生上课过程中的问卷、考勤、表现、作业和试卷等评价；企业将学生在企业的实践实习情况，作为实习记录完整地保存下来，不仅完善了实践教学环节中企业与学校之间的数据资料，而且为学生今后就业提供参考，同时，企业基于区块链智能合约技术得到查询权限后，即可查询学生的学习成果信息，为其选择合适的实践实习对象或职工提供可信的数据参考，并且学生学习成果可溯源，避免出现学习成果造假的情况；学生基于网络资料进行的各种在线学习，区块链技术共识机制将学习时长、学习过程表现和学习结果等成果数据参考学习过程中“量”的投入和学习类型、学习要求以及学习目标，对不同学习成果的“产出”进行权重分配并达成认证共识，区块链的智能合约技术，将这些认证条件和规则以计算机代码的形式存储在区块链上，形成认证合约，使学生的学习成果在达到共识的情况下根据事先制定的规则自动记录，实现“无纸化审批”，将学生通过在线教学平台参加的各种讲座、自主学习的MOOC、SPOC等线上资源和学科前沿性知识、参加的各种大赛、线上发起的讨论和话题、学生之间互助等数据自动化、伴随式进行收集、记录、认证和转化；学校基于对人才培养的要求对学生进行综合评价，各评价主体基于区块链技术对每位学生在学习数学课程的过程中产生的各种学习成果进行客观公正的评价，不再由教师进行证明。这样全方位、一体化的评价模式，对高职院校数学课程教学的良性发展具有重要意义。

3 结语

建立公平的教育体系和开放的教学资源始终是教育不变的追求。信息化时代，技术对教育领域的渗透和支撑日益强化。基于高职数学课程逻辑性强，内容抽象，理论部分所占比重大、可操作性实例少，借助于区块链技术优势，设计高职学生数学课程教学模型，通过教学内容的整合和教学模式的改变，突破了传统学习方式的束缚，扩展了学习手段与范围，构建了以学生为主体的教学新模式，全面调动学生学习数学课程的积极性和主动性，加强学生课下利用碎片化时间自主学习的意识，提高了学生自主学习的能力，改善了数学课程的教学效果。