基于区块链技术的高职院校德技“学分银行”评价体系研究与实践

肖玉朝

一、问题的提出

2010年教育部发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)》（简称《规划纲要》）明确指出：搭建终身学习“立交桥”，建立继续教育学分积累与转换制度，实现不同类型学习成果的互认和衔接。自此，我国学分银行建设进入了研究探索阶段。2019年1月，国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》（简称“职教20条”）中提出：加快推进职业教育国家“学分银行”建设。从此，我国的学分银行建设由研究探索阶段转化到快速发展阶段，围绕学分银行的研究也成为我国终身教育立交桥建设与制度创新的重要研究领域。

一段时间以来，国家层面的顶层设计、学分银行的管理机制与制度建设、机构间的学分互认机制与制订认证标准等都没有取得显著成效。在此背景下，本文认为多元评价标准问题和信任问题是新时代职业教育背景下建设学分银行体系面临的两大关键问题：如果不解决信任问题，就很难实现学分银行评价结果的实质价值；如果不解决多元评价标准问题，就很难从根本上对学生进行客观科学地综合评价。本文采用“区块链+德技学分银行”的视角，从技术层面来解决学分银行面临的信任问题和单一评价标准问题，进而推进学分银行建设。

二、学分银行评价体系存在的主要问题

高职院校学生综合评价是考量一个学生成长成才与全面发展的重要指标，体现一个学校“为党育人、为国育才”的治理能力，如果评价指标不合理、评价方法不恰当，将会影响人才培养质量。目前绝大部分高职院校学生综合评价体系还存在一些问题，具体体现在以下三个方面。

（一）评价主体未实现多元化

目前，国家或省级学分银行评价体系中评价主体仅限于学校教职员工。一方面，学生技能学分是由专业课程教师单方面进行评价，另一方面学生德育学分是由辅导员和班主任直接进行评价；而学生、家长、社会，特别是用人单位参与评价的积极性和主动性不够。因此，需要建立基于学生、学校、家长、用人单位等多元主体参与的评价体系，构建以多方匿名评价、公开透明、无法篡改等为主要特征的多元评价模式，客观公正地对学生进行全面综合评价[1]。

（二）指标体系未关注德育评价

德才兼备是新时代大学生的基本特征，“先做人后做事”已经成为用人单位对人才评价的普遍认识。大学生的综合素质是包括思想政治素质、文化素质、人文素质、身心素质、专业素质和创新素质等在内的体系化的技能集合。对专业素质和创新素质这种量化的智育指标相对容易评价，比如一门课的绩点或一个职业资格证书都可以置换为相应的学分等；而思想政治素质、文化素质、人文素质、身心素质等德育指标相对比较难评价，如对学习态度、课堂表现、志愿者活动、思想进步、劳动教育、安全教育等指标难以进行量化。因此，现有评价指标体系更多注重智育评价，评价指标体系忽视了德育评价，或是对德育评价关注度不高，特别是反映新时代特点的德育指标未纳入评价体系[2]。

（三）评价手段未实现智能化

随着信息技术的发展，“互联网+”在教育教学管理中的优势已得到彰显。虽然区块链技术在2008年就已经兴起，国家层面的学分银行建设也在2010年开始启动，然而真正意义上的区块链与学分银行的融合并没有实质性展开。主要表现在以下两个方面：一是学分银行的学分置换和存储没有实现信息化，大部分高校学分银行的功能只是停留在传统的纸质账本上；二是难以量化的德育评价内容没有实现网络化操作，无法与“互联网+”结合，管理模式存在较大差距。此外，学分银行建设还存在诸多机制体制方面的问题，这些问题的叠加直接拖延了基于区块链等新兴技术学分银行建设的进度，导致评价手段缺乏智能化。

三、区块链技术应用于学分银行的优势

（一）区块链的概念

区块链（Blockchain）概念起源于比特币，该定义第一次出现在中本聪2008年撰写的《Bitcoin：A peer to peer Electronic Cash System》论文中，文中将区块链技术明确定义为构建比特币数据结构并实现交易信息加密的一种基础性技术[3]，进而为区块链技术的快速发展和广泛应用奠定了基础。虽然，目前对区块链尚未形成统一公认的定义，但是公众比较认可的区块链定义是：区块链是一种按照时间顺序将数据区块以链式相连的方式组合成的一种数据结构，并以密码学手段保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。区块链的核心技术在于P2P（点对点）网络技术、加密技术、共识机制、智能合约等，进而凸显了区块链技术的去中心化、透明性、可靠性、不易篡改性、可追溯性等特点与优势。

（二）“区块链+学分银行”评价模式的优势

区块链技术作为一种新兴技术，拥有分布式记账、加密技术、共识机制和智能合约等关键技术，具有去中心化、信任度高、可靠性强、不易篡改性和可追溯性等特点，运用区块链技术来构建区块链德技学分银行评价体系的优势十分明显。

1.分布式存储技术解决了学分银行中角色节点的可信度问题

分布式存储技术凸显了区块链的透明性，其主要体现在交易数据的透明性和交易规则的透明性上。在基于区块链技术的德技学分银行评价系统中，任何一个角色节点录入或修改了区块数据，区块链学分银行评价系统中的全量角色节点都会同步该角色节点区块上的所有交易数据，每个角色节点都可以查询到每次交易数据的详细信息。同时，在智能合约[4]和共识机制下的交易规则都是公开透明的，由所有角色节点共同维护，共同验证交易的合法性，在保证区块数据一致性的基础上，解决了学分银行中角色节点的可信度问题。

2.加密技术解决了学分银行中区块链数据的篡改性问题

区块链技术的应用和开发，数字加密技术是关键。为了保证区块数据的完整性、公开性、不易篡改等特性，区块链技术高度依赖加密技术，区块链德技学分银行评价系统中任何角色节点要伪造或篡改学分区块中的数据需要获取大部分角色节点的同意，少量恶意角色节点伪造或篡改学分区块数据很难通过大多数诚实角色节点的验证，因此加密技术保证了区块链德技学分银行评价系统中学分区块数据的不易篡改性。

3.共识机制解决了学分银行中区块链数据的一致性问题

共识机制是区块链的核心技术之一，其主要解决哪些节点有权写入数据和其他节点如何同步数据这两个问题[5]。区块链德技学分银行系统中，每一个分布式角色节点都将各自独立维护一份基于区块链技术的德技学分账本。为了避免不同角色节点下的学分账本出现数据混乱难以控制的问题，必须要设计公平的挑选机制，每次只挑选一个角色节点负责写入数据；当被挑选的角色节点写入评价数据后，其他角色节点必须能够准确及时同步这些数据。为了避免网络中出现伪造、篡改新增数据的情况，必须设计一种切实可靠的验证机制，使所有角色节点能够快速验证接收到的学分评价数据是由被挑选的网络节点写入的数据。在这种情形下，共识机制有效实现了学分银行中各角色节点上区块链数据的一致性。

四、德技学分银行评价系统模型构建

基于“区块链+”技术的德技学分银行系统设计将从应用架构设计、应用模块设计和系统功能设计三个方面来探究。

（一）德技学分银行评价系统应用架构设计

根据区块链技术体系架构的特点和结合德技学分银行评价体系的功能需求，在现有各种区块链参考架构基础上，高职院校德技学分银行评价系统的体系框架设计为5层，即数据层、网络层、共识层、合约层和应用层[6]，如图1所示。

图1 德技学分银行评价系统应用架构

系统应用架构设计图中，从下而上最底层是数据层，主要由区块结构、链式结构、交易方式、时间戳、Merkle树和非对称加密等构成，是德技学分银行评价系统区块链的底层技术核心，其功能是以链式原理、区块结构，并通过密码技术进行“分布式记账”，存储由多元评价主体输入到德技学分银行中的学生德育数据和技能数据。

第二层是网络层，主要由网络拓扑结构、传播协议、验证机制构成，其主要功能是以P2P对等网络方式组织德技学分银行区块链内各参与节点（即学生、教师及企业等多元评价主体）记录和转发德技评价指标内容，提供数据传播的网络先决条件。

第三层是共识层，主要由远程过程调用、共识节点准入机制和委任权益证明构成，其主要功能是分布式处理的分散节点在去中心化的德技学分银行区块链中用已经取得共识的规则来共同维护更新德技学分银行评价系统中的数据，实现在不可信任的网络环境下保证德技学分银行区块链中数据存储的一致性。

第四层是合约层，主要由编程语言、沙箱环境和预言机构成，其功能是通过计算机语言和编程技术来定义个性化的智能合约机制。将要录入学分银行系统中的技能凭证或德育凭证电子化，利用智能合约技术将审核条件写入合约，一旦符合审核条件则触发合约，进行自动审核；如果条件不满足则直接返回用户对其进行数据补充，直到数据补充完整后再进行审核。通过智能合约，约束德技学分银行评价系统中学生、教师和企业等多元主体遵照智能合约条款处理学分银行评价系统中数据的业务逻辑与算法，实现“区块链+德技学分银行”应用场景的透明性和可靠性。

最顶层是应用层，主要封装了德技学分银行评价系统的各种应用场景和系统，分别包含了Web端和移动端两套德技学分银行评价系统中的学生应用接口、教师应用接口和企业应用接口三个与区块链系统通信的用户接口。

（二）德技学分银行评价系统应用模块设计

基于区块链技术的高职院校德技学分银行评价体系主要设计了四个模块，包括角色定义模块、学生应用模块、教师应用模块以及参与评价的企业导师应用模块，见图2。

图2 德技学分银行评价系统模块设计

1.角色定义模块

根据系统的设计需求和功能要求，基于区块链技术的德技学分银行评价系统主要构建了学生、学校教师和企业导师三种系统角色。其中学校教师包括了专任教师、辅导员与班主任（含教辅人员）两类评价主体，分别承担着技能学分和德育学分的评价任务。角色定义模块的主要功能包括角色注册、角色登录、角色信息修改、共识机制和联盟链等，完成角色生成和多元评价主体节点录入评价事件的一致性和有效性。

2.学生应用模块

学生应用模块的功能设计主体是学生，学生作为被评价的对象，应该具备技能评价和德育评价两个方面的权限，技能评价方面的功能包括技能学分查询、技能评价事件查询和技能凭证录入（如各类证书等）三个方面；而德育评价方面的功能包括德育学分查询、德育评价事件查询和德育凭证录入（如各类获奖证书等）三个方面。

3.教师应用模块

教师应用模块主要面向学校的专任教师、辅导员和班主任，也包括学校所有教育教学辅助人员，真正要体现新时代学校“三全育人”的培养特点，分别从技能和德育两个方面来开展全方位的综合评价。该模块主要包括技能（德育）事件录入、技能（德育）事件评价、技能（德育）学分查询和技能（德育）评价事件查询等功能。与企业导师评价不同的是，学校教师开展评价的场所是校园、课堂、宿舍等，而企业导师对学生进行评价的环境主要是企业、公司、实习岗位等校外场所。

4.企业导师应用模块

企业导师是指承担了学生在校期间的实践类课程和校外的毕业设计指导与毕业顶岗实习等课程的教学任务的企业技术工程师，主要负责学生实践教学和顶岗实习期间的技能和德育进行学分绩点评价。该应用模块与学校教师应用模块类似，包括技能（德育）事件录入、技能（德育）事件评价、技能（德育）学分查询和技能（德育）评价事件查询等功能。

（三）德技学分银行评价系统功能设计

1.评价系统功能实现原理

基于区块链技术的高职院校德技学分银行评价系统功能设计按照评价系统内部的数据流走向，以学生k为例，多元评价主体中的学生本人、教师和企业导师从分布在不同位置的节点上分别录入技能事件或德育事件数据和凭证，都统一记录到学生k的个人节点上，经过匿名加密后进入德技学分银行评价系统，经过系统中对应的评价节点评价后将评价过程和评价结果存储在德技区块链中，见图3。

图3 基于区块结构的德技学分评价系统评价实现原理

2.评价系统的整体设计架构

在基于区块链技术的德技学分银行评价系统应用场景中，将系统原理图中德技学分银行评价系统进行细化，从区块链基础技术角度对评价系统中的数据接口、网络结构、共识机制、联盟链模式进行设计；并且在评价系统中根据实际需求加入n个学生节点、学校教师节点、企业导师节点和区块链分布式德技学分账本，然后设计出基于区块链技术的高职院校德技学分银行评价系统的整体设计架构[7]，见图4。

图4 基于区块结构的德技学分评价系统整体架构设计

五、结语

构建学生德技学分银行评价系统是高职院校在“三全育人”背景下开展的学生综合评价体系的基础。本文利用区块链技术，从当前高职院校评价体系存在的问题入手，阐述了区块链技术的概念与关键技术，分析了基于区块链技术的德技学分银行评价体系的优势，在区块链技术层面从系统应用架构、系统应用模块、系统功能设计架构三个方面构建了德技学分银行评价系统的模型，以期为未来职业教育的“学分银行”建设提供一定参考。