基于区块链技术的数字教育资源评价机制研究

许智勇 蒋晓欣 张恩诚 张勇江 胡莹

摘   要：大规模在线开放课程平台是数字教育资源发布的重要渠道之一，针对其建立科学合理的资源评价机制，对优化数字教育资源环境尤为关键。文章根据慕课平台资源评价机制现状，基于区块链技术构建数字教育资源评价机制，创新性地引入用户信任值，并设计信任值计算模型和评价体系奖惩制度，在激励用户全方位参与到资源评价、扩大现有资源评价参与面的同时，保障用户评价质量;并通过拜占庭容错式的委任权益证明共识机制将各平台优质评价信息上链，有效实现评价信息优胜劣汰、溯源追踪、信息共享。用户可借助平台区块链浏览器高效获取链上存储的优质评价信息，从而降低挑选优质课程资源所需的时间成本。

关键词：区块链;数字教育资源;评价机制

中图分类号：G434          文献标志码：A          文章编号：1673-8454（2022）08-0076-10

慕课（MOOC）平台指大规模在线开放课程平台[1]，近年来随着互联网和计算机技术的不断发展，国内外涌现出越来越多知名的MOOC平台，如Coursera、中国大学MOOC等。MOOC平台作为数字教育资源发布的重要渠道之一，建立科学合理的MOOC资源评价体系，对提升用户体验、优化数字教育资源环境尤为关键。一方面，可帮助学习者筛选优质课程资源;另一方面，可鼓励创作者制作更多优质课程资源，帮助平台淘汰劣质课程。因此，近年来，无论政府还是学术界层面都对相关评价体系建设进行了探索与思考。

在政府层面，《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》强调，加强通识教育类MOOC质量评价体系建构，是推动现代化信息技术与高校教育教学深度融合的重要环节。

在学术界层面，许多学者对数字教育资源评价机制展开研究与讨论。如柯清超等[2]针对国家资源平台评价机制建设现状，形成国家资源平台评价机制建设与实现对策;王璐等[3]基于扎根理论构建在线开放课程质量评价指标体系，并提出在线课程质量保障的对策与建议;张晓梅[4]从教育资源内容评估视角，提出基础教育信息资源区域共建共享评价机制研究。

尽管社会各界日益重视MOOC资源评价机制的构建与发展，并为此展开一系列研究与讨论，但目前仍存在较多痛点问题亟待解决，如评价数量庞大且分散、用户检索优质资源所需时间成本高、评价质量参差不齐等。因此，本文通过系统梳理当前MOOC平台资源评价存在的痛点问题，利用区块链可溯源、去中心化、共享开放等特点，构建基于区块链技术的数字教育资源评价机制模型。一方面，引入用户信任值，激励其参与到优质评价信息全民共建过程当中;另一方面，借助区块链技术对各个平台课程优质评价信息进行上链，实现信息共享，为广大MOOC学习者提供高效获取优质课程资源评价信息的途径。

一、文献综述

当前，各大MOOC平台都拥有海量的数字教育资源，但也存在资源良莠不齐、优质课程评价信息难以获取等问题，极大地提高了用户从中筛选合适优质课程资源的时间成本，因此建设有效的MOOC资源评价反馈机制十分重要。

本文针对OER Commons、Connexions、中国大学MOOC等多个MOOC平台评价机制进行汇总调研，如表1所示。调研结果表明，目前各大平台资源评价主体主要由管理员、专业人士、用户三方组成，其中以管理员与专业人士为主，衡量其对用户评价的重视及应用程度。

与此同时，各个平台对资源的评价方法与指标也各不相同，如MERLOT平台通过包含同行评审、用户评议、个人收藏三大部分资源评价和质量保证机制，保證了资源的质量，并实现开放教育资源的良性竞争;Coursera平台会根据测试题目的不同而采用不同的评价方式;中国大学MOOC平台则通过星级评论、发表评论等方式，支持学生参与资源评价行为。

目前，已经有国内学者对MOOC平台数字教育资源评价机制的设计开展了一系列深层次探索：

一是在评价机制建设方面，卢雪艳等[10]发现，国内MOOC平台缺少评价和评价反馈机制，强调评价资源的及时性。

二是在评价标准方面，王伟等[11]指出当前MOOC质量缺乏统一标准，仅能通过选学人数等指标一定程度上反映MOOC质量水平;而王世军等[12]发现，目前就如何评价学习资源行业内没有统一标准要求，更没有相应的管理机制去加以约束。

三是在用户评价参与方面，柯清超等[2]发现，平台对于用户评价缺乏管理会导致用户积极性和参与度低下，评价内容质量参差不齐。

四是在评价应用方面，柯清超等[2]提出现有资源评价在资源应用推广、资源配置与共享中未能发挥积极作用，评价参与主体、评价机制有待完善，缺乏科学系统的数字教育资源审查和评价标准，以专家质量评定和资源平台管理员准入审核为主的资源评价，无法反映用户主观体验和真实需求，影响优质资源的推广使用等问题。

经过上述网络调研以及文献梳理总结，发现目前MOOC平台资源评价机制建设中存在以下痛点问题：

（一）评价数量庞大且分散，用户检索优质资源所需时间成本高

各MOOC平台存储的资源评价信息不共通，形成数据孤岛，用户无法享受高效检索优质课程评价信息服务。如《生死学》课程在中国大学MOOC中有大量对该课程的评价信息，但用户在优课联盟学习该课程时却无法获悉，导致同一门课程的评价信息分布在不同的MOOC平台当中，用户需要在切换多个平台后才能知晓该课程的评价信息，极大地增加了用户在挑选优质课程过程中所需的时间成本。

（二）评价质量参差不齐

一方面，现有平台无法对用户评价行为动态跟踪溯源，进行有效追责;另一方面，资源评价奖惩制度不健全导致平台对用户行为引导力弱，恶意行为无法得到有效规范。此外，评价核查机制不健全等因素也导致评价审核效率低下、资源评价信息良莠不齐。

（三）各平台资源评价体系不统一，评价质量未被普遍认可

各平台资源评价方式、维度以及侧重点均有不同，复杂凌乱的资源评价信息无统一标准衡量，致使资源评价信息无法得到认可乃至广泛使用。

（四）部分平台资源评价信息不公开透明，反馈机制缺失

部分平台存在商业壁垒，评价仅供平台内部使用，对外评价反馈机制的缺失，阻碍了资源的优化迭代，不利于资源生长生态体系的构建。而区块链技术具有可溯源、去中心化、共享开放等特点，有望解决上述数字教育资源评价机制中存在的痛点问题，目前已有学者将区块链结合相关领域的应用进行探讨。本文利用Web of Science平台、Elsevier ScienceDirect全文库、CNKI中国知网数据库、维普科技期刊数据库、万方数据知识服务平台等作为数据检索来源，分别以“区块链”“区块链并含数字教育资源”和“区块链并含评价机制”作为检索条件，对国内外研究现状进行高级检索，所得检索结果见表2。

从中可知，国内外有关区块链研究的文献已经多达4万多篇，其中国外有关区块链研究文献已有11830篇（以Web of Science平台检索数据为主要参考），国内有关区块链研究的文献已达30094篇（以CNKI中国知网数据库检索数据为主要参考），但区块链在评价机制方面的研究却极为匮乏，且主要研究方向以信用评价、食品供应链、能源服务以及区块链在评价机制未来可能存在的潜在运用场景为主。

从区块链在评价模型的应用方面来看，有研究者通过引入交易满意度、产品能力、信息隐藏的风险概率、奖惩因子四个因素，提出区块链环境下企业联合可信度和关联可信度的信任评价模型[13];也有研究者基于区块链技术实现数据共享，消除虚假数据对模型的影响，提出构建一个具有完整评价指标的中小企业信用评价模型[14];而戴炳荣等[15]则针对公证人机制中存在节点信用监督不足的问题，构建基于改进PageRank算法的公证人节点信用评价模型，通过收集多种公证人节点相关信息，利用改进的PageRank算法对公证人节点进行信用计算，得到高可信的公证人节点，从而保证区块链系统安全稳定。

从区块链在评价体系的应用方面来看，有研究者提出一种基于区块链的信用评价体系，以增强食品供应链监督管理的有效性[16]。龚钢军等[17]提出基于区块链与综合能源服务的融合应用分析，包括综合能源层、调度传输层、综合服务层三层结构的综合能源服务系统物理架构，以及综合能源服务系统的主从多链结构模型，构建了确保综合能源服务区块链有效运行的信用评价体系。

学者认为区块链技术可以为评价机制当前存在的问题带来一种新颖的解决方案，但受限于当前区块链技术的开发与应用场景无法充分结合等问题，目前仍未能有一套有效降低检索优质资源时间成本、保障评价质量的评价模型和评价体系的成功实践方案。对此，大部分学者仅在文中给出自己的建议，并提出一些可行的设想方案以供参考。

综上所述，目前国内外对区块链技术应用于评价机制的研究已经开始，学者们认为区块链技术可以有效解决当前评价信息质量低、评价体系不完善、评价机制效能缺失等问题，从而使评价信息更直观、高效地应用于商业场景中。尽管区块链技术可以为评价机制带来一定的机遇，但在未来仍面临一些挑战，如实践案例研究相对匮乏、区块链评价机制实际应用场景保障措施未完善等。

二、数字教育资源评价的区块链技术架构

本文计划结合区块链技术，利用拜占庭容错式的委任权益证明（Byzantine Fault Tolerance- Deligated Proof of Stake，BFT-DPoS）共识机制、智能合约、分布式存储等技术优势，设计一套基于区块链技术的MOOC评价技术架构，通过联通各个平台的课程评价信息，为广大MOOC学习者提供快速高效获取优质课程资源信息的途径，降低用户挑选优质MOOC资源的时间成本。下面，我们将从系统架构图、网络模型图、平台流程设计三个方面对区块链技术架构进行具体说明。

（一）系统架构图

本平台是基于区块链的数字教育资源评价平台，总体上可以分为7层架构，自下往上分别是：数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层、用户层，如图1所示。

①位于架构最底层的数据层是平台最核心的一层，包含数据区块、时间戳、哈希函数、Merkle树、链式结构、MySQL等基于区块链的核心技术。②网络层运用P2P网络、传播机制、验证机制等，实现区块链去中心化的网络结构。③共识层创新性地使用BFT-DPoS共识机制，这是资源评价平台的共识基础和关键机制之一。④激励层主要包含分配机制，对用户相应行为进行信任值动态调整作为奖惩方式。⑤合约层包含脚本代码、算法机制、智能合约等内容，主要从代码的层面对平台机制进行智能化实现。⑥应用层从用户端的角度出发考虑用户需求，包含注册/登录、账户管理、MOOC评价信息查询等模块。⑦最顶层的用户层则包含个人用户、MOOC平台、其他组织用户等相关用户。

（二）网络模型图

慕课评价查询平台中，MOOC平台联盟网络中的终端实体有普通用户、MOOC平台等，各个MOOC平台内部有注册的普通用户，而MOOC平台间通过联盟链联系在一起，并在共识层设定联盟相关的组织管理机制，由平台智能地按共识机制执行，如见图2所示。普通用户客户端，包括用户注册、认证、课程评价信息发送、课程评价信息查询等功能;MOOC平台端，包括审核用户注册、收集用户身份信息打包上链、收集平台内课程评价信息等功能。两个终端实体均能参与投票，选出打包上链的21个超级节点，节点有权利将评价信息打包并通过P2P网络共享到其他节点对其进行共识上链。

评价平台内部构建评价共享区块链P2P网络，由区块链浏览器、MySQL数据库、评价区块链等组成，区块链浏览器为用户查询课程评价信息提供便利，MySQL數据库为定时解析后保存区块信息服务，评价区块链记录了链上节点达成共识后的评价区块信息。

（三）平台流程设计

该设计平台主要由用户注册环节、评价上链环节、用户评价信息查询环节构成。评价信息在经打包上链后，用户可通过区块链浏览器查询来自不同MOOC平台有关MOOC资源的评价信息，降低用户在挑选优质数字教育资源时所需时间成本，保障资源评价信息的安全性。平台流程设计构思如下：

1.用户注册环节

普通用户在MOOC平台进行账号注册后，由MOOC平台将个人身份信息打包上链，并根据用户上传信息的完善程度及信息的质量，通过区块链底层的智能合约工具，赋予用户一个初始信任值。本平台后续将建立关于信任值的各合作MOOC平台的用户信任值机制（包括信任值调整以及特权奖励等），然后可根据情况调用信任值信息，进行后续评价上链工作。而用户可使用本平台注册账号或本平台所合作的相关MOOC平台机构注册账号进行登录，如图3所示。

2.评价上链

用户获得一个初始信任值后，平台方根据用户与平台的互动行为对该用户信任值进行动态调整，平台方以24小时为一期，将平台全部用户信任值通过P2P广播公示到用户社区（各个节点）。

基于BFT-DPoS共识机制将优质评论信息进行打包上链工作，具体工作流程如下：有能力将信息打包上链的节点申请成为超级节点竞选者，用户以竞选者信任值等标准为依据，对超级节点竞选者进行投票，选出获得投票数最多的前21名充当受托人。然后，21个超级节点以自身网络资源状况商议出块权顺序，在每个超级节点拥有出块权时，以500毫秒的时间间隔连续产生6个新区块，然后切换到下个超级节点连续生产之后6个区块，以此类推。

用户经查阅数字教育资源后发布评价，当超级节点A将资源评价信息（包括综合评分和文字评价）经哈希函数加密后上链，加入标签（评价归属于哪个平台、属于哪个资源）后，生成首个新评价区块，A对该区块签名并广播给其他超级节点，其他超级节点对该区块进行验证后，对其进行签名并返回给A节点，当A节点收到来自2/3以上的节点确认后达到共识，加入时间戳，并为其生成一串哈希值，该区块成为不可逆区块，并连接到之前的区块链中。以此类推，经过共识后，将评价信息保存于区块链中。

若一个超级节点在指定时间内未产生出一个区块，那么该区块会被跳过，并在区块链上留下时间戳间隔，若一个超级节点在最近的24小时内都没有产生区块，那么它将被移除超级节点的候选名单。一旦一个节点完成了区块生产并通过其他节点验证，即可以获得相应信任值作为出块奖励，如图4所示。

3.用户评价信息查询与反馈

用户评价信息查询方面，相比直接调用区块链接口查询数据而言，采用区块链浏览器技术，可更加直观、便捷地帮助用户查询区块链中数据。基于现有区块链浏览器技术，通过定时任务的方式，用户在区块链浏览器上输入特定的评价哈希值/课程名称等关键词进行查询，区块链浏览器通过检索评价哈希值/课程名称访问并获取评价区块链，将数据解析后保存到MySQL数据库，便可查询来自不同MOOC平台某一数字教育资源已上链的评价信息。通过将其保存至MySQL数据库，一方面加快查询速度，另一方面能够更好地对数据进行分析。

而在评价反馈方面，评价反馈时可以选择根据用户信任度、评级时间等进行评价信息排序，以不同的评价标准呈现给用户进行选择，如图5所示。

三、基于区块链技术的评价机制设计

本文通过引入用户信任值并将其贯穿到用户注册、用户评价、评价信息上链等各个环节，以期解决目前各大MOOC平台在用户评价体系中存在的资源评价信息良莠不齐等问题。

首先，基于区块链技术对用户进行信任值赋值，以解决用户注册端所存在的问题。例如，目前存在的参与评价用户身份不明确问题。一方面，容易导致出现冒充真实用户进行大量虚假评价的现象;另一方面，无法对评价者长期评价行为进行动态跟踪溯源，予以相应的奖惩措施，达到刺激用户提供较高质量评级信息的目的。

其次，通过用户信任值鼓励用户参与评价、帮助评价信息上链等环节，可有效调动用户群策群力参与评价信息甄选的过程，解决目前相关评价审核机制较为中心化，容易出现审核疏漏、效率较低等问题。

最后，将用户信任值与相应的奖惩制度挂钩，对现有MOOC平台用户参与评价的奖惩制度进行完善优化，解决目前平台对用户评价行为引导力弱、恶意行为无法得到有效规范等痛点问题。

因此，通过进一步对用户信誉评价机制进行设计，有望达到帮助相关优质评价信息上链，推动平台用户共同参与，优质评价信息全平台共享的效果。

（一）资源评价体系构建

为避免参评用户出现恶意评价，本平台评价体系设定相关恶意评价标准，以便筛选出恶意评价，如恶意差评、用无意义符号文字、评价与過往评价重复率较高达一定阈值等，均被列入恶意评价体系当中。合作的MOOC平台方设定用户完成相应课程资源学习后，方可获得资源评价权限。本资源评价体系由两部分构建而成，一部分是用户对数字教育资源从各个方面进行综合星级评价，对资源的质量作出大体评级，另一部分是用户对资源作出的文本评价。

综合星级评价方面，MOOC资源使用者通过对资源的学习感受，从上述几个方面进行综合星级评价，设置1到5星评价等级，分别对应不合格、合格、中、良好、优秀。基于资源评价标准的文本评价，用户可从上述几个评价标准方面对资源进行文本评价，更好地补充说明其对资源的感受，从而为其他用户选择资源提供更多的参考，具体评价标准如表3所示。

（二）信任值获取途径

1.用户注册完善身份信息

用户信任值等级从低到高按0—5级分级，0级为每个用户注册时（未完善个人信息）获得的初始级别。用户完善相关身份信息后，根据其提供信息的完整程度、信息可靠性、用户身份等相关方面评定其信任值，从而给出相应等级。

2.用户评价

用户参与评价可获取一定信任值奖励，但是若系统排查或共识上链或举报识别为恶意评价，则会视情节严重情况作出相应惩罚，从轻微到严重，分别为扣除一定信任值、降级、取消一定时限的该平台课程学习资格等。用户评价被识别为恶意评价后，一定时限内可通过向平台提出申诉等方式进行处理。

3.打包上链

为了激励打包节点更加积极地参与到打包工作当中，本平台设置相应的激励机制，便于吸引更多的用户参与其中。超级节点完成新区块打包上链后，即可获得相应信任值作为出块奖励。

（三）信任值计算模型

基于信任值获取的三个不同阶段，本文中的信任值计算模型主要由三大模块评分因素构成：注册模块、用户评价模块、上链模块。其中，注册模块占用户信任值总分的30%，包含信息完整性A（10%）和用户身份认证B（20%）所构成，A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3分别为信息完整度A和用户身份认证B的赋值，且A=max（A1，A2，A3，A4），B=max（B1，B2，B3）。此外，用戶评价模块及上链模块的信任维度和赋值情况亦如上所述，具体如表4所示。

α表示在此模型下，用户经过注册模块、用户评价模块、上链模块后经计算公式所得信任值，如α=A*10%+B*20%+C*30%+D*40%，α∈（0，100）。其用公式表示如下：

（1）

其中，Ci=max（Ci1，Ci2，Ci3，Ci4），ki表示该用户在用户评价模块对数字教育资源的评价次数;Di=max（Di1，Di2），qi表示该用户在上链模块对数字教育资源打包上链的次数。用公式表示如下：

（2）

（3）

（四）信任值用途

用户信任值达到一定级别阈值后可升级，不同级别对应相应奖励机制、获取的特权有所不同。比如，1级用户可参与成为超级节点竞选人，获得更多赚取信任值资格。2级用户可免费解锁心仪MOOC平台上一门相应的课程。3级用户若连续3天参与打包新区块上链，除了相应信任值奖励外，还可免费解锁MOOC平台上更大范围的课程，并可选择其中一门。4级用户可将信任值兑换成相应礼品奖励，如手机、电脑等。5级用户更可认证成为本平台特约的“评价星用户”，本平台会提供相应的资金作为奖励。

但是也有惩罚体系，若3级以上用户在一定期限内未连续参与资源评价/打包上链工作，将受到降级处理，而相应的期限长短与用户等级挂钩。

由上述公式1—3可知，用户在平台互动过程（注册模块、用评价模块、上链模块）所产生的信任值α，根据用户信任值的数值将匹配不同的用户等级及享有不同的奖惩制度，具体情况如表5所示。

四、结束语

本文针对当前MOOC平台资源评价存在的痛点问题，利用区块链可溯源、去中心化、共享开放等特点，构建基于区块链的MOOC评价体系模型，通过联通各个平台的课程评价信息，为广大MOOC学习者提供快速高效获取优质课程资源信息的途径，帮助用户在海量数字教育资源中高效挑选优质MOOC资源，降低时间成本。本平台评价体系主要创新点如下：

第一，打造从用户评价资格获取到评价信息上链的全流程质量管理，辅之以激励机制，保障评价信息质量及用户参与评价的粘性。

在用户评价资格获取方面，用户在合作MOOC平台观看完视频后，方可获取资源评价资格，一定程度上避免了刷评论的情况出现。在用户参与评价方面，采用信任值奖惩的激励机制，提高用户参与积极性的同时保障评价质量。在评价信息上链方面，参与打包上链的超级节点精选有一定门槛标准，除了需要有良好的网络状况外，还需要有一定的审核能力和信任值，以保障参与竞选者的素质。

选举超级节点需要通过投票，排名靠前的方可获取相应打包资格，资源评价信息需要通过2/3的节点共识通过后方可打包上链。其中，引入的BFT-DPoS共识机制与DPoS共识机制相比，在保障共识确认结果有效性的同时减少了验证节点数量，提升了交易处理速度。此外，区块链自身具有可溯源、不可篡改等特点，若出现疏忽产生恶意评价等情况，可通过溯源跟踪追责，一定程度上可起到阻吓恶意评价产生的作用，辅之以相应的信任值奖惩机制，鼓励评价信息上链共享过程全民参与，避免以往MOOC平台评价信息上传较为中心化的局面，提升用户参与评价的责任主体意识，可有效鼓励其保障评价质量。

第二，打破原有MOOC平台评价信息数据孤岛问题，有望降低用户获取高质量评价信息时间成本。

本平台整合多个MOOC平台资源评价信息，运用区块链技术解决现有MOOC平台存在的对于资源评价的存储和维护比较散乱，并难以进行信息互通和整合以及形成的数据孤岛问题，更便于用户高效查询获取资源质量信息，有效降低MOOC资源用户通过查询评价寻找合适MOOC的时间成本。

此外，资源评价信息根据参评用户信任值高低、评价时间等方面进行排序。用户端在查询时将优先获取较为优质的资源评价信息，不需要用户进行人工筛选，节省了用户搜寻优质评价的时间。

但由于本机制设计主要从理论层面出发，因此还存在许多不足之处，如设计的评价查询平台所处环境过于理想化，未能全面从政府、组织等不同利益相关方考虑，以及MOOC平台所在链上节点激励机制缺失等，希望能够从理论角度为数字教育资源运用机制的变革与完善提供借鉴，为数字教育资源相关领域的研究者提供参考。

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作者简介：

许智勇，本科生，主要研究方向为区块链、教育信息化，邮箱：1765755052@qq.com;

蒋晓欣，本科生，主要研究方向为区块链、教育信息化，邮箱：5690657@qq.com;

张恩诚，本科生，主要研究方向为区块链、教育信息化，邮箱：404717329@qq.com;

张勇江，本科生，主要研究方向为区块链、教育信息化，邮箱：1583871554@qq.com;

胡莹，高级实验师，硕士，通讯作者，主要研究方向为计算机软件及计算机应用、教育理论与教育管理等，邮箱：48839253@qq.com。

Research on the Evaluation Mechanism of Digital Education Resources based on Blockchain Technology： Take the MOOC Platform as An Example

Zhiyong XU， Xiaoxin JIANG， Encheng ZHANG， Yongjiang ZHANG， Ying HU*

（School of Management， Guangzhou University， Guangzhou Guangdong 510006）

Abstract： Massive Open Online Courses （MOOC） platform is one of the important channels in releasing digital education resources. It is particularly crucial to establish a scientific and reasonable resource evaluation mechanism to optimize the digital education resource environment. According to the current situation of the resource evaluation mechanism of the MOOC platform， this paper constructed a digital education resource evaluation mechanism to guarantee the quality of user evaluation. This can innovatively introduce the user trust value， design the calculation model of the trust value and the reward and punishment system of the evaluation system， while can encourage users to participate in resource evaluation in an all-round way， expand the participation in existing resource evaluations， and guarantee the quality of user evaluations. Through the Byzantine fault-tolerant proof of rights and interests （BFT-DPOS） consensus mechanism， the high-quality evaluation information of each platform is uploaded to the blockchain， and the survival of the fittest， traceability tracking and information sharing of evaluation information is effectively realized. Users can use the platform blockchain browser to efficiently obtain the high-quality evaluation information stored on the chain， thereby reduce the time and cost required to select high-quality course resources.

Keywords： Blockchain; Digital education resource; Evaluation mechanism

編辑：李晓萍   校对：王天鹏