基于区块链技术的学生 综合素质评价机制构建研究

杨伦义 郎晓安

【摘 要】近年来，学生综合素质评价越来越受重视，也正逐步向信息化方向发展。在学生综合素质评价中融入区块链技术，发挥其特有优势，有利于切实解决学生综合素质评价的现存问题。本文首先分析了目前学生综合素质评价存在的问题，其次介绍了区块链技术应用于学生综合素质评价的可行性及优势，最后设计了学生综合素质评价机制的框架和模型，并从区块链的六层架构出发，详细阐述各层的使用方法。

【关键词】综合素质评价;区块链;评价机制;框架

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2021）011-082-04

综合素质评价自2004年由教育部提出以来，经过多年的发展，越来越受到全国各级教育部门重视。习近平总书记在2018年全国教育大会上明确提出要在增强综合素质上下功夫[1]。2019年国务院发布的《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》要求各省建立综合素质评价管理系统，形成统一的评价档案[2]，说明学生综合素质评价越来越重视评价过程的信息化和评价数据的可追溯性。区块链作为P2P网络技术、共识算法、数字签名、智能合约等计算机技术的新型应用模式，在透明可信、防篡改可追溯、隐私安全保障、系统高可靠等领域具有重要的潜力，已经成为金融科技的底层技术，满足了相互不信任的多个参与者建立分布式信任的需求，实现了低成本、高效的多方协同。习近平总书记在2019年10月24日开展的中央政治局第十八次集体学习时强调，我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，要积极推动区块链技术在教育领域中的应用[3]。综上可见，在学生综合素质评价中融入区块链技术，是一个极富探索价值的方向。

学生综合素质评价现存问题

学生综合素质评价工作自开展以来，转变了我国基础教育的育人方式，在人才选拔、教学质量评估和监控、学生综合素质发展等方面起到了较大的促进作用，但是仍然存在一些问题。

综合素质评价效能不高。目前，评价结果并没有得到真正的运用。主要原因如下：第一，学生综合素质评价是在标准量化的方式下进行的，最后的评价也多为空泛性的内容，不能为高校招生提供一些有参考意义的信息[4]。第二，高等学校和高中学校依然是一心“应试”，都忽视了综合素质评价所带来的独特育人价值。高等学校招生不看重中学提供给高校的综合素质评价报告，使其在升学中的地位“无足轻重”[5]。

综合素质评价客观性不足。一方面，综合素质评价虽然要求多元主体的参与，但实际上教师评价仍处于主导地位，难以真正落实多方评价;另一方面，学生评价、自评的主观色彩过浓，其可信度有待商榷;此外，评价过程缺乏监管，难以保障评价的透明、客观、公正。

综合素质评价方法不合理。第一，评价形式单一，评价结果基本停留在学分和等级的记录，而且都是文字性的描述，内容千篇一律，区分度很低，没有特色[6]。第二，综合素质评价没有成为学校以及教师工作中的日常性行为，大多在期末集中填报，丧失了过程性评价的意义[7]。第三，评价过程形式化，综合素质评价没有作为一种常态化评价在学校里实施，只是流于形式[8]。

综合素质评价系统安全性不够。现在大部分学校都在使用综合素质评价系统进行综合素质评价，但系统在安全可靠性方面还存在不足。第一，在数据的传输和存储上没有对数据完全加密，存在数据泄露风险。第二，目前都是采用中心化的方式，对系统或机房的容灾性不够。

区块链技术应用于学生综合素质评价的优势

第一，透明可信。在区块链系统中，网络中的每个用户端既是一个节点，也有服务器的功能。所有节点地位都是平等的，任何一个节点无法直接找到其他节点，必须依靠广播进行信息交流，每个节点都将自己接收到的消息记录在自己的本地记录中，通过共识算法让自己的本地记录跟其他节点的记录保持一致。整个系统对于每个节点都是透明、公平的，系统中的信息具有可信性。这解决了中心化系统中不同节点之间存在信息不对称的问题。

第二，防篡改可追溯。区块链系统中任何一笔交易都是有完整记录的，可以针对某一状态在区块链上追查与其相关的全部历史交易。系统采用共识算法确保交易一旦写入就很难被篡改，攻击者需要控制全系统超过51%的算力才能对系统进行篡改，即使被篡改，篡改日志也会记录到各个节点中，追溯起来也非常方便。

第三，隐私安全保障。区块链系统中的数据都是以加密形态存储的，任何不相关的用户都无法从密文中读取到有用的信息。系统中的用户以私钥作为身份唯一标识，除了在系统中的交易记录之外，系统并不知道这个私钥持有者的任何信息，进而保护了用户隐私。

综上所述，融入区块链技术的学生综合素质评价能将传统评价模式升级，并取得以下效果：第一，促进学生综合素质评价的透明公开，保证综合素质评价从学生活动的录入、学生综合素质的评价到综合素质评价结果的使用等一系列环节的透明性。第二，确保学生综合素质评价相关数据的安全性，包括存储安全和传输安全，并能对各个环节进行追源溯责。第三，系统除了依靠学生或教师主动录入信息外，还可通过接口形式与其他系统对接，轻松获取学生相关的活动数据信息，使学生的评价数据更加整体、全面。第四，强化学生综合素质评价结果的运用，让评价结果作为一种高可信的证明为各场景提供服务。

构建基于区块链的学生综合素质评价机制

1.基于区块链的学生综合素质评价机制的框架设计

基于区块链的学生综合素质评价机制，围绕立德树人这一根本任务，坚持对学生进行过程性评价，以学生的成长记录为基础，力求内容全面、客观、可信，进一步深化与落实学生德智体美劳全面综合发展。按区块链基础架构模型[9]，自底向上设计为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层共六层。具体架构模型如图1。

（1）数据层。数据层封装了学生综合素质評价的底层数据和相关的加密技术。学生综合素质评价的底层数据是由活动基础数据、评价数据、评价结果应用数据等组成的数据区块，各数据区块通过链式结构连接起来，同时采用数据加密、哈希函数和时间戳等技术，提高系统数据的安全性、不可篡改性和可追溯性，成为整个评价系统最基本的底层数据。

（2）网络层。网络层封装了P2P网络机制、数据传播和验证机制等，维护区块链网络上各节点的正常通信。网络层是学生综合素质评价融入区块链技术去中心化的关键。每一个区块既能接收评价信息，也产生评价信息，主要体现在网络层中的每一个区块都可以创造新的评价信息。新的评价信息被创造后会以广播的形式通知其他区块，进而自动对新区块进行验证。新生评价信息通过验证后，便可以添加到学生综合素质评价的主链上。网络层保证了学生综合素质评价流程中各个环节信息流的畅通，不会因为部分区块的损坏而中断，进而保障整个评价过程的时效性。

（3）共识层。共识层是整个系统的核心，其主要通过共识机制实现区块链上各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识，确保各节点数据的一致性，常见的共识算法有POW、POS、DPOS等。

（4）激励层。为积极参与系统评价提供的激励措施，鼓励各个区块参与区块链综合素质评价活动，提高评价的准确性。

（5）合约层。合约层规定了综合素质评价过程中涉及的各种操作细节，通过程序设计语言编写的各类算法、脚本代码控制系统的自动执行，如采用程序设计语言编写一段获取学生综合素质评价结果的智能合约。这样无需采用额外的技术支持，就可以确保该学生综合素质评价结果只能被读取，链上的任何一个节点都可以查看到该脚本的源代码，在这个评价过程中各节点可以相互监督。

（6）应用层。应用层处于最顶层，封装了学生综合素质评价的应用场景。应用层提供了学生综合素质活动数据的采集、综合素质活动的评价、评价结果查询等应用。借助区块链技术不仅可以记录学校文化课的学习过程，还可以记录学生在校外参加的各种学习活动，形成了学生学习过程的完整记录，能够比较真实地反映学生学习生涯的综合教育情况。

2.基于區块链的学生综合素质评价机制模型

基于区块链的学生综合素质评价信息链是依托学生综合素质评价需求，以区块链技术为基础，保障综合素质评价活动高效运转的链状网络结构，其组成要素有评价者、被评价者、评价信息、评价环境和区块链技术。评价者和被评价者是整个学生综合素质评价信息链的中心要素，是链上的主体信息源;评价信息是评价活动所涉及的各个对象信息，是信息链的基础数据;评价环境是评价活动所依托的系统平台;区块链技术为整个评价系统提供技术保障。

（1）区块链底层协议。区块链技术具有多种不同特性的底层协议可供选择，比较常见的有Gossip、Kademlia协议，在为综合素质评价选择底层协议时，需要综合考虑参与评价的用户总数和评价的时效性，选择一种最适合的底层协议作为综合素质评价的底层“分布式账本”，保证数据的安全性。

（2）学习经历记录平台。学习经历记录平台是基于所选的区块链底层协议开发的一套用于记录学习者学习活动、评价活动、结果应用的信息系统，一方面可以记录学生的在校学习情况，包括日常表现、课堂学习、考试成绩、参加的课外活动或实践活动等，另一方面可以记录学生在整个学校阶段参加过的比赛、演出、活动等。总的来说，借助区块链技术将学生学习生涯中参加的各项活动通过区块的方式链接起来，实现了学习记录的安全存储。

（3）用户接口。学生通过用户接口可以实现数据的录入，评价者通过用户接口可以对学生综合素质进行评价，使用者获得授权后通过用户接口可以查询到某一学习者的完整学习档案，真正实现教育经历的全过程追溯。

结语

区块链的去中心化特点，使每一个节点都能看到链上所有数据，实现了评价的公平公正，学生与学生之间形成了一个既相互独立又相互关联的动态区块链。区块链的防篡改特性，使已经录入系统的信息将不能被随意篡改，任何对系统的操作都将留下记录，进一步保障了学生信息的安全性。

目前，区块链技术在教育领域的发展尚未完善，还有很长的路要去探索，随着研究的深入，我们面临的挑战也会更多。有关深层的技术层面还需要进一步开发，通过实践的验证使该评价机制更趋于完善。

参考文献

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