新医科建设视角下基于区块联盟链的医学院校数学课程共建共享研究

王晓娜 丁丹

摘 要：随着新技术的不断涌现，我国医学教育领域面临着巨大的挑战，而数学课程改革对医学教育体系改革至关重要。通过分析新医科数学课程建设的必要性，挖掘去中心化、可追溯、不可篡改、分布式存储等区块链独特技术特征在数学课程建设中的优势，构建基于区块联盟链技术的医学院校数学课程共建共享基础模型，探索新医科建设视角下的数学课程发展路径，以期更好发挥数学课程在新医科人才培养中的支撑作用。

关键词：区块链技术;联盟链;数学课程;共建共享

2018年，教育部先后发布《教育信息化2.0 行动计划》《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》《关于加强医教协同实施卓越医生教育培养计划2.0的意见》。2019年，教育部全面启动“六卓越一拔尖”计划2.0，大力推进新医科建设，从宏观层面对医学教育发展做出统筹规划。2020年，国务院办公厅印发《关于加快医学教育创新发展的指导意见》，提出以新醫科统领医学教育创新，分类培养研究型、复合型和应用型人才，全面提高人才培养质量。在这样的大背景下，我国医学教育面临着前所未有的挑战。随着新技术的不断涌现和快速渗透，区块链对医学教学领域产生了巨大影响。着力推进医学教育与现代信息技术的深度融合，是深化医学教育改革的有效途径。而在医学教育教学体系改革中，数学课程建设是实现新医科人才培养的关键。基于此，课题组以区块链技术为支撑，深入贯彻数学课程服务于新医科的建设理念，探索新医科建设视角下医学院校数学课程共建共享系统。

一、新医科数学课程建设的必要性

（一）有助于巩固新医科专业学生的基础知识

数学课程作为新医科重要的基础课程，其体系也在进行不断的改革。除了讲授微积分、线性空间、线性变换、线性方程组、随机现象及其规律，以及随机变量及其分布等纯数学知识，还会讲授建模的方法和步骤，让学生深刻体会如何用数学知识解决专业领域问题，从思想和精神方面为专业学习做好铺垫。

（二）有助于提升新医科专业学生的技能

在新医科建设过程中，地方医学院校在学科交叉融合上存在一定的壁垒，数学学科也不例外。在短时间内改变现有的学科范式存在困难，但新医科建设涉及学科交叉、专业重构和知识体系重塑，数学课程势必要突破现有的学科范式，在内容结构体系、教学方法体系、教学资源体系以及评价考核体系上下功夫，实现全方位创新，融合新医科建设所需要的学科，更好提升新医科专业学生的技能。

（三）有助于培养新医科专业学生良好的职业素养

医学人才培养是一项长期、复杂的工程，所需要的教育投入远远超出其他学科。教育资源是学校教育和人才培养的前提与基础。丰富的理论知识储备有助于开拓学生的眼界，多渠道的实践技术资源有助于学生创新能力的培养，以此提升学生的综合职业素养。而新医科数学课程建设对丰富理论知识资源和实践技术资源有重要作用。

二、区块链服务新医科数学课程建设功能分析

区块链是一种计算机技术在价值互联网时代的创新应用模式，是数据库、密码学、网络技术等多种技术整合集成的结果。区块链所特有的去中心化、可追溯、不可篡改、分布式存储等创新优势，使其在高等教育教学中具有广阔的发展空间。

第一，区块链上数据共建性。基于其去中心化的特性，数学课程群建设提倡共创共建，各节点经过规定的审核后，都可参与课程建设。创建链上课程资源，不仅突破了校际界限，充分发挥各高校优势，避免了资源建设的冗余，还节约了课程建设成本，提高了课程建设效率。

第二，区块链上数据可追溯、不可篡改性。数学课程建设可利用区块链可追溯、不可篡改的特性，对各类资源的建设过程、各种资源评价数据和学生的学习过程进行记录，保证了资源建设者的知识产权和版权信息的可靠性和安全性，为持续改进和优化课程群资源提供支撑，使学生获得更可信的学时证明。

第三，区块链上数据共享性。基于区块链分布式存储的特性，在新医科数学课程建设过程中，各教学单位或组织可以根据自己的需要从区块链上自主下载保存自己想要的教学资源并查询利用，也可将资源使用情况反馈至区块链上，供其他资源使用者参考，提高了资源利用率。

三、医学院校新医科数学课程联盟链基础框架搭建

（一）联盟链及特点

区块链分为公有链、私有链和联盟链三类。其中，公有链具有完全去中心化的特点，任何组织和个人都能参与，每个参与者均可成为记账人，都可参与链上数据读取和交易;私有链存在一定的中心化控制，设有准入规则，适用于某个组织或单位内部使用，其写入和读取权限仅在内部，隐私保护较好;联盟链结合了公有链和私有链的特点，是一种半公开、多中心的区块链，由系统内部指定的多个预选节点共同参与记账，数据的读写、节点的加入或删除需要获得联盟许可。

（二）医学院校新医科数学课程联盟链基础框架

联盟链建立跨学校的教学资源共享平台，各医学院校可以共享优质的教学资源，增加教学资源种类和数量。各高校教师和学生也可以获取联盟链上的资源，提高教学成效和学习质量。联盟链技术可以通过安全可靠的方式建立医学院校新医科数学课程共建共享系统，其基础框架主要包括基础模块、中间模块和应用模块。

基础模块主要指数据层。数据层中的信息区块用于收录各医学院校主链上的数学课程信息，如教育教学资源数据、学生学习情况数据、群内课程评价数据等。数据区块由记账节点生成，以链式结构连接，记账节点由高校联盟共识机制决定，维护联盟链账本的一致性。数据信息的保存采用哈希算法将信息转换为哈希值存储于区块头，并且由记账节点按照时间顺序加盖时间戳，保证信息可溯源。在信息录入过程中又用非对称加密算法对其进行加密，系统中每一个用户都会拥有一对秘钥。公钥主要是用来对信息进行加密，从而保证数据的安全;私钥主要是对交易的信息和数据进行签名，保证信息在传递的过程中，不被伪造和篡改。

中间模块主要是共识层和合约层。共识层通过共识算法能够让权责相对分散的节点在部分去中心化的系统中高效地生成有效区块，保证联盟链中各高校信息的一致性，其中包括组织管理机制、资源共享机制、考核评价机制以及权益分配机制。同时，针对各高校内部教师教学资源的贡献率、各高校整体资源的提供率、各高校资源的使用率以及各高校内部学生的学习效果，设置相关的奖惩机制，以此激励高校积极主动参与资源建设。合约层主要指用计算机语言编写的各种智能合约，其中主要包括用户审核、资源审核、资源监管、资源奖励、认证转换等合约。合约规则的制定需要联盟链共识机制达成，然后记录在链，平台自动完成用户身份、资源创作的格式与结构、资源的评价标准以及资源奖励与认证转换标准的审核，有效把控数学课程资源建设质量，促进其良性发展。

應用模块处于整体框架的最上层，它基于底层技术和协议，负责数学课程资源共建共享过程中各种业务场景的处理以及对接用户，是区块链获得持续发展的动力所在。其用户主要有教师、学生、高校、企业等。通过用户管理、资源管理、资源创建、版权管理等功能模块，实现用户的注册、登录，数学课程信息数据（教学大纲、教学内容、教学方法、教学手段以及教学评价等数据）的采集、录入与监管，学生学习成果信息数据（学习过程、课程成绩考评、学习评价等数据）的登记、详情查看与更新等，课程资源版权信息数据的查询、鉴定和使用等。联盟链记录的数据能够帮助需求主体获得更真实的信息，提供更加多元化的服务，减少空间和时间上数据传输的差异，提高效率，真正实现数据的共建共享。

新医科建设视角下，数学课程建设是一项繁重的工作，需要长期持续开展。随着联盟链技术的不断发展及创新，联盟链将继续发挥其在新医科数学课程建设过程中的优势，充分展现数学与其他交叉领域的最新发展动向和科研成果，为新医科建设提供更有力的支持与服务，为国家培养更多的新医科人才。

参考文献：

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责编：初 心