区块链技术与“人工智能+X”复合课程教育体系融合发展分析

邱佳

【摘 要】区块链技术被视为继物联网、大数据、云计算后引发社会颠覆性变革的新兴技术，大多数研究应用在金融、商业、服务等领域，在教育领域的应用尚处于萌芽状态。人工智能是当下蓬勃发展的技术领域，伴随人工智能全方位渗透，将掀起教育领域的巨大浪潮。文章以区块链和“人工智能+X”复合课程作为研究对象，通过分析两者的特点，形成区块链与“人工智能+X”的融合目标思路，提出具体实施途径与方法，为教育的发展与革新提供参考依据。

【关键词】区块链;人工智能;跨专业;复合课程

【中图分类号】TP311.13;G642【文献标识码】A【文章编号】1674-0688（2020）02-0217-03

2018年4月，教育部发布《教育信息化2.0行动计划》，指出：“人工智能、大数据、区块链等技术迅猛发展，将深刻改变人才需要和教育形态。”还指出：“加快面向下一代网络的高校智能学习体系建设，探索區块链、大数据等新技术在学习效果记录、转移、交换、认证等方面的有效方式，行政泛在化、智能化学习体系。”可见，教育的发展需要区块链、大数据、云计算、人工智能等多种新信息技术融合推动。从区块链和人工智能技术本质上来看，两者在数据、算法和计算能力上可以实现融合发展。区块链与人工智能在教育领域的携手融合，将改变传统教育的内涵与样态，推动教育迈入更具创新、公信力、个性化、智能化的可持续发展后教育时代。

1 区块链技术与“人工智能+X”复合课程教育融合的意义

新一轮的国际竞争围绕着人才与技术展开，各行各业新理论、新技术的喷涌和尖端核心技术的更迭，教育是人才最主要的孵化器，多样化人才的巨大缺口呼吁对人才供给、培养方式进行时代性的变革，传统教育亟待转型突破。

当前的教育，无论是学校教育还是网络平台共享教育，其模式大多以独立学科形式呈现，教学目标、内容、资源自为一体，形成封闭的学科孤岛，无法实现复合型人才的培养。在线数字教学资源是学校教育的重要补充，让教育不再受时空约束，助推大众教育、全民教育。但目前的数字教学资源良莠不齐，内容的科学性和严谨性有待筛选考量，且不具备差异化和个性化教学服务，更新力和自增长性弱。慕课的出现引发了传统教育的革新，诸多名校公开共享优质课程资源，在线提供视频、PPT等多样化学习工具，满足学习者个性化需求。但在线学习模式多为观看教学视频、完成课程练习和教学讨论区答疑，学习过程中遇到的疑惑无法得到授课教师的即时解答，影响学习情绪、节奏和效果。

区块链技术本质上是通过共识算法生成、存储数据，通过智能合约操作数据，以及通过密码学技术保证数据的安全[1]，区块链技术具有去中心化、去信任、透明化、数据不可篡改等特点，在金融业、医疗、物流、管理等领域开展了不同程度的应用，将传统行业去中心化、数据化，实现产业新生态。目前，区块链在教育上的应用聚焦落地在数字教学资源管理、学习行为数据采集、人才征信管理、产学合作、公益教育透明等方面，对教育的创新健康发展具有重要价值。人工智能技术激发了新一轮的科技革命和产业变革，其三大要素是数据、算法和计算能力，有普适性、迁移性和渗透性的特点。

人工智能技术融入计算机、数学、物理学、经济学、生物学等多种学科，结合区块链技术的去中心化、透明化特点和技术架构，打造“人工智能+X”复合跨学科课程体系，能打破专业间的壁垒，突破单一学科课程的结节，整合教学资源，实现多学科的共融、共享、共进。在线教学平台中借助人工智能教师可解决师生比例低、教师教学任务繁重的问题，提升学习效果效率。人工智能与教育的深度融合能够支持包容和无处不在的学习访问，推动教育的变革，实现终身、平等、多样、灵活、开放的教育。

2 区块链技术与“人工智能+X”复合课程教育融合目标与思路

经济的高速、高质发展，产业结构的转型，对提升人力资源素质发出时代的呼唤。新兴技术在教育领域的应用引发了全球教育的转型与发展，区块链技术与人工智能技术的特征和技术思维驱动教育体系结构性的变革，打造跨学科复合课程教育体系，贯通学科孤岛。纵向一体化多层次递进式教学，智能可调控教学模式为学习者提供多种多样教学内容、途径和方式。形成跨学科学校教学联盟，多学科教师共同授课，共享教学资源和设施。人工智能虚拟教师助推教育治理能力的深化，使教师从繁重管理事务中解放，更好地投身于教学科研，将“一对一”教学变为现实。监测学习全过程，形成个人学习经历数据库和学习报表，智慧调控教学，建立去标准化多源立体评价体系，强调学习过程、思维、能力的考量，助力教育个性化、公平化发展。

区块链技术与“人工智能+X”复合课程融合技术路径图如图1所示。

构建区域链技术与“人工智能+X”复合课程融合体系，促进人工智能、金融、物流、生物学认知科学和心理学等领域深度交融，推动边缘学科发展，利用区块链和人工智能技术支撑人才培养模式的创新，实现综合型人才培养，为全民教育、终身教育、公平教育提供基础。

3 区块链技术与“人工智能+X”复合课程教育融合实施途径与方法

3.1 打造智能复合课程教育体系

当前的教育培养模式呈现的是某类学科人才的培养，受单一专业的影响和局限，思维思考方式缺乏广泛度、敏感度和学科关联度。人工智能技术涵盖了经济、工商、计算机、信息、通讯、物流、医学等多种学科，借助区块链技术和人工智能技术中心化、普适性、迁移性的技术特征，围绕创新型、综合型人才培养核心，遵循学科整体性与差异性兼顾创新性与有效性，对各类学科现有的师资、专业课程体系、软硬件设施等教学资源进行有效整合，淘汰与时代发展背离内容，促进学科的延展，实现多学科相互融通渗透、互利互补和交叉学科的发展。

纵向一体化多层次递进教学。将学习阶段划分为基础教育层、跨学科专业层、“人工智能+X”跨专业研究层，每一层次不设定具体学习时长，根据学习者知识技能掌握情况调整。基础教育层主要面向低年级或基础薄弱学生，以通识教育、基础技能和知识领域拓展为学习内容，由跨学科教学联盟开展协同教学，以开阔学生视野、培养学生学科兴趣、激发学生探索创新能力为教学目标。跨学科专业层面向通过基础教育层的学习者，收缩涉及学科范围，强调专业纵向延伸和学科关联紧密度。“人工智能+X”跨专业研究层围绕跨学科项目展开教学研究，有效融合理论教学与科研探索，注重对前两个层次跨学科知识的迁移运用和创新力的进一步开发。

3.2 教学模式智能化

对学习者进行智能知识能力综合评估，涵盖多学科理论知识和逻辑思维、创新能力、学习能力、知识迁移等多种能力全方位多维度测评，并以分布式的记录方式存储。具体测评内容题型难易度视答题情况智能识别和自动调整，确保结果切实代表学习者真实水平，明确学习者个体学习基点。通过大数据分析，识别学习者的个性特征和学习偏好，结合预期学习意愿方向，为学习者量身打造个人学习目标计划，从教学资源库中选取教育内容，制订差异化教学方案。区块链和人工智能可针对分布式教学环境，打破地域和时间对教学的限制，融通学习环境。学习者可在任意时间、地点学习，并获得有效认证。

利用合约算法建立智能学习环境，追踪学习全过程，剖析学习者对每个教学内容和方法的接受度、理解度，搜集学习数据，利用区块链分布式技术形成个人数据库，绘制动态个人知识技能体系分布图谱和学习情况走势图，让学习者掌握自身真实学习情况。通过人工智能计算习进度成效、优势劣势，根据结果为学习者提供针对性、个性化和智能化的教学服务，智能推送教学资源，引导学习者根据学习内容使用不同学习策略，主动提升自我学习能力，在学习过程中体味汲取知识技能的获得感和满足感，实现个性化人才培养。

利用大数据和人工智能技术打造智能虚拟教师，分担日常教学管理事务，减轻教师繁重的教学压力，让教师有更多时间和精力投入到多学科的跨界融通，利用新技术创新构思教学方法。同时，为每一位学习者配备一名智能虚拟教师，进行“一对一”教学，虚拟教师根据知识点掌握情况把控调整学习节奏，学习者在学习过程中遇到的疑问可立即向虚拟教师提出并获得解答，确保学习过程明晰顺畅。

3.3 构建跨学科跨学校教学联盟

仅依靠某一个或几个专业的教师无法实现复合型人才的培养，由不同学科、不同教学专长、不同学校的教师组成跨学科、跨学校教学联盟，整合利用每位教师的专业素养，共同拟定教学内容，创设教学模式，联手开展协同教学，糅合各学科灵魂，让学生感受学科交融魅力和无限的可能。同时，有助于开阔教师学科眼界，促进知识体系教学理念的自我完善更新和專业思维的发散，推动科研共享和教育事业的可持续发展。

汇集各专业、各学校教学资源和设施，融合不同学校学科群优势，集结各级各类软硬件设备、实践教学基地、研发中心、多功能实验实训室，为学习者提供尽可能丰富、多维的学习平台，将智慧制造、人工智能等前沿技术引入实践教学，实现研发力与执行力的培养。

3.4 去标准化多源立体评价体系

以提升学习者学习成效促进个性化培养为目，采用去标准化实时调控评价体系，借助公有区块链特征，建立并不断丰富多维度、多样化试题库。将学习者学习前的综合能力评估为基准建立评价起点，摒弃分数、及格率、优秀率等衡量准则，选取研究报告、项目设计、作品演示等考核方式，评价重心聚焦学生创新能力、思维能力和知识迁移能力。提高过程性评价比重，改变传统过程性评价内容，在考查平时作业、课堂表现、质疑探究的同时，结合学习者学习态度、认知过程、学习能力的转变提升情况构成立体丰满的过程性评价。综合教师评价、学习者自评、学习者互评、社会评价等多源化评价，形成立体交互评价结果。建立智能评价反馈体系，搜集学习者、教师、学校、社会本体角度对评价效果的反馈，以及时调整评价模式和教学方法，实现评价体系良性发展。

3.5 共享优质教学资源，提高资源共享效率

利用合约算法透明化和智能化等特征，遵照互认标准支持教学资源多方自动化上传、认证、流通和共享工作，实现教学资源自主构建。基于去中心化特点，改变学习者与学习内容传递者之间信息交流不对等现状，利用分布式特性分散网络化存储管理教学资源，分布式账本技术实现学习者跳过中间机构与教育资源点对点链接，去除不必要的访问和资源的浪费，使学习者用尽可能少的成本获取大量优质教育资源，有效降低学习成本，跨越数字鸿沟，连接资源孤岛。教育智能合约的有效利用，可支持构建一个高效智能、自组织运行的网络学习社区，自动过滤掉与学习主题不相关的信息，营造积极向上的学习环境[2]。

创建资源监管系统。随着教育资源数量类型爆炸式增长，新生教育资源层出不穷，筛选、鉴别优质教学资源工作愈发繁重。设立判别标准，利用智能合约技术和人工智能技术对数字化教学资源自动监测、评定，整合各类教学资源，剔除无意义的教学资源，实现教学资源的精准高效监管。用专家知识树形方式呈现各领域知识体系，提升教育资源检索和获取效率。

4 结语

区块链与人工智能技术在数据、算法和算力可实现交互赋能，随着技术的日益成熟，两种技术的融合为教育领域提供了丰富坚实的技术支撑，也带来新的机遇与挑战。人工智能作为前沿交叉学科，技术本身就融入多种学科，以人工智能作为连接点催化各学科的交互融合，颠覆传统教育的单一学科教学跨学科差异化育人。教育领域更广泛深入地应用区块链和人工智能技术将推动教育公平性、终身性、全民性的实现，提高教育资源利用率，满足个性化学习，为教育形式提供更多的可能，使教育焕发新的生机。

参 考 文 献

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