黃佳佳

(浙江大學(xué)外國(guó)語(yǔ)言文化與國(guó)際交流學(xué)院，浙江杭州，310012)

近些年，基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而不斷涌現(xiàn)，如慕課、微課、互聯(lián)網(wǎng)直播課程等。已有研究者討論了社交媒體在外語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用前景和初步實(shí)踐。[1-2]傳統(tǒng)的英語(yǔ)教學(xué)模式注重教師的課堂教授，出現(xiàn)了本科生英語(yǔ)聽說(shuō)交際能力比較低、研究生聽不懂學(xué)術(shù)英語(yǔ)等問(wèn)題。在高等教育國(guó)際化的大背景下，大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)應(yīng)該向更加注重培養(yǎng)英語(yǔ)語(yǔ)言交際能力、應(yīng)用能力和自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。[3]

當(dāng)下，慕課在全球受到關(guān)注，將慕課應(yīng)用到大學(xué)英語(yǔ)課程教學(xué)中的研究也逐步深入。因此，將大學(xué)英語(yǔ)課程的改革目標(biāo)契合到慕課中十分必要。慕課的核心就是一個(gè)“學(xué)”字，以學(xué)生為中心，學(xué)什么、學(xué)多久、怎么學(xué)都由學(xué)生自主掌握。因此，慕課的特點(diǎn)和大學(xué)英語(yǔ)高質(zhì)量教學(xué)的目標(biāo)是高度吻合的。[4]但是，從已有的慕課經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，慕課存在退課率高、學(xué)分受認(rèn)可度較低等問(wèn)題，其根源在于缺少有效的監(jiān)督評(píng)價(jià)體系。如果慕課的學(xué)分認(rèn)證沒有得到大學(xué)、企業(yè)的認(rèn)可，那么慕課學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)水平將會(huì)大大降低。[5]因此，要實(shí)現(xiàn)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)有效借力慕課，對(duì)參加大學(xué)英語(yǔ)慕課學(xué)習(xí)的學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行全方位評(píng)價(jià)就顯得尤其重要。

區(qū)塊鏈技術(shù)是一種去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，它是以比特幣為代表的數(shù)字加密貨幣體系的核心支撐技術(shù)。雖然目前尚未形成行業(yè)公認(rèn)的區(qū)塊鏈定義，但其技術(shù)特點(diǎn)非常鮮明。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信任交易，克服了傳統(tǒng)的中心化機(jī)構(gòu)必須依賴信任中心而導(dǎo)致的高成本、低效率和數(shù)據(jù)不安全等缺點(diǎn)。因此，區(qū)塊鏈具有去中心化、信息不可篡改、自治性這三個(gè)特點(diǎn)，它有望像互聯(lián)網(wǎng)一樣徹底重塑人類社會(huì)活動(dòng)形態(tài)，實(shí)現(xiàn)從信息互聯(lián)網(wǎng)到價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的跨越。[6]

根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研，本文總結(jié)了慕課在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用，回顧了我國(guó)大學(xué)英語(yǔ)課程評(píng)價(jià)體系的發(fā)展變化，描述了區(qū)塊鏈技術(shù)在各領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了一種針對(duì)大學(xué)英語(yǔ)慕課課程的區(qū)塊鏈應(yīng)用形式。

一、慕課在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

慕課是大規(guī)模的開放在線課程。2012年，美國(guó)一些頂尖大學(xué)陸續(xù)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，在網(wǎng)上提供免費(fèi)大學(xué)課程。這些課程相比于其他網(wǎng)絡(luò)開放課程具有更高的質(zhì)量和學(xué)科覆蓋率，同時(shí)也更面向廣大社會(huì)公眾。慕課很好地體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所提倡的開放互聯(lián)精神。目前，全球最大的三個(gè)慕課提供商是Coursera、Edx和Udacity。以Coursera為例，世界149所知名大學(xué)在該平臺(tái)開設(shè)了2000多門課程，2500萬(wàn)學(xué)生在該平臺(tái)注冊(cè)學(xué)習(xí)。慕課具有規(guī)模大、開放性、網(wǎng)絡(luò)化、參與自主性等鮮明特征，一經(jīng)問(wèn)世就受到了全世界的歡迎，各種慕課平臺(tái)不斷出現(xiàn)。2012年以來(lái)，有關(guān)慕課的研究報(bào)告顯著增加，研究課題涵蓋了慕課的聯(lián)通主義理論機(jī)制、課程設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)主體和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等。近幾年，慕課在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用也日益得到學(xué)者關(guān)注。

王軼等研究了信息技術(shù)與大學(xué)英語(yǔ)課程的整合，發(fā)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新型教學(xué)模式對(duì)學(xué)生有很大的吸引力，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)興趣。[7]柴改英從場(chǎng)域理論出發(fā)，分析了慕課對(duì)外語(yǔ)教育場(chǎng)域的沖擊，認(rèn)為慕課作為外語(yǔ)教育場(chǎng)域的新型主體，攜帶著一定類型和數(shù)量的文化資本“闖入”制度化的學(xué)校場(chǎng)域，參與場(chǎng)域內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，使很多學(xué)生通過(guò)“逃課”去“淘課”。[8]還有學(xué)者針對(duì)基于慕課的翻轉(zhuǎn)課堂在英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，認(rèn)為它有著傳統(tǒng)教學(xué)所無(wú)法比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，既可以利用慕課中優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，又可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的高度參與，促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新和合作學(xué)習(xí)。[9-10]

二、大學(xué)英語(yǔ)課程的評(píng)價(jià)

好的課程都是設(shè)計(jì)出來(lái)的，而教學(xué)設(shè)計(jì)必定包含教學(xué)評(píng)價(jià)。在2007年的《大學(xué)英語(yǔ)課程教學(xué)要求》中，教學(xué)評(píng)價(jià)被分為形成性評(píng)估和終結(jié)性評(píng)估兩種。蔡基剛認(rèn)為，在高等教育國(guó)際化背景下，評(píng)價(jià)體系的評(píng)估內(nèi)容比較片面。他進(jìn)一步指出，大學(xué)英語(yǔ)評(píng)價(jià)體系中的重要內(nèi)容之一是評(píng)價(jià)學(xué)生能否用英語(yǔ)進(jìn)行專業(yè)信息的汲取和交流，評(píng)價(jià)形式應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展診斷性測(cè)試。[11]

王紅艷等深入探討了2007年教育部發(fā)布的《大學(xué)英語(yǔ)課程教學(xué)要求》中的教學(xué)評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)和基本原則，構(gòu)建了大學(xué)英語(yǔ)課程多元教學(xué)評(píng)價(jià)體系。其中，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括了語(yǔ)言知識(shí)和功能、語(yǔ)言技能、學(xué)習(xí)策略、文化意識(shí)和情感態(tài)度，評(píng)價(jià)方式包含了教師評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)檔案袋、自我評(píng)價(jià)和學(xué)生互評(píng)。其中的學(xué)習(xí)檔案袋包括學(xué)生的作業(yè)、筆記、作文、讀后感、與課文背景有關(guān)的資料及電子作品，通過(guò)它可以展示每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。[12]

吳斌等從現(xiàn)代語(yǔ)言測(cè)試?yán)碚摮霭l(fā)，認(rèn)為在如今的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)時(shí)代，傳統(tǒng)的水平測(cè)試只是大學(xué)英語(yǔ)課程評(píng)價(jià)體系的一部分，另外，還應(yīng)當(dāng)有觀察法、訪談法、學(xué)生檔案法等主觀的、開放的、靈活的評(píng)價(jià)方式。[13]

三、區(qū)塊鏈的應(yīng)用研究

比特幣是區(qū)塊鏈技術(shù)賦能的第一個(gè)“殺手級(jí)”應(yīng)用，至今，大部分區(qū)塊鏈的核心技術(shù)和人才仍聚集在金融領(lǐng)域。但是，區(qū)塊鏈作為新一代的底層技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域必將超越數(shù)字加密貨幣而應(yīng)用到科技、政治、教育等其他領(lǐng)域。有學(xué)者將區(qū)塊鏈的應(yīng)用歸納為數(shù)字貨幣、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)鑒證、金融交易、資產(chǎn)管理和選舉投票六個(gè)場(chǎng)景。[6]

區(qū)塊鏈研究目前呈現(xiàn)井噴式發(fā)展的態(tài)勢(shì)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和需求，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)演化出三種應(yīng)用模式，即公共鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈。在醫(yī)療領(lǐng)域，目前可以看到飛利浦醫(yī)療通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)完成病歷資料的認(rèn)證或者病歷方面的隱私保護(hù)。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，IBM和三星提出了基于以太坊區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，這種區(qū)塊鏈具有非常強(qiáng)的冗余性及很強(qiáng)的容錯(cuò)功能，而且，它能夠在沒有中心化服務(wù)器和管理的情況下，安全穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)。[14]盡管區(qū)塊鏈技術(shù)已在全球金融業(yè)、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域得到了比較廣泛的研究和應(yīng)用，但其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用還鮮有深入探討。

在整個(gè)教育領(lǐng)域?qū)用?，金義富對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了需求分析，構(gòu)建了“區(qū)塊鏈+教育”體系框架，提出了一種通用教育經(jīng)歷區(qū)塊鏈系統(tǒng)，這是一種部分去中心化的混合部署模式。[15]李青等認(rèn)為，未來(lái)“區(qū)塊鏈+教育”可能的應(yīng)用可以分為六種方式，包括學(xué)習(xí)記錄分布式存儲(chǔ)、為在線教育提供證書系統(tǒng)、課程資源和學(xué)術(shù)成果版權(quán)保護(hù)、為教育契約和存證提供智能合約、去中心化全球知識(shí)庫(kù)的建立、知識(shí)貨幣和社會(huì)的建立。[16]

在課程教學(xué)層面，許濤在總結(jié)了現(xiàn)有研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括區(qū)塊鏈成績(jī)單、學(xué)習(xí)者資源管理、學(xué)習(xí)賬本三種形式。[17]胥月等認(rèn)為，教育領(lǐng)域最有可能迅速推廣的區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)是學(xué)習(xí)記錄和證書認(rèn)證。[18]這些方面已有索尼全球教育、麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室等教育機(jī)構(gòu)進(jìn)行了初步應(yīng)用探索。

在教育綜合應(yīng)用層面，胥月等分析了采用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建新型學(xué)生行為評(píng)價(jià)體系的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于區(qū)塊鏈的學(xué)生行為評(píng)價(jià)體系，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)大學(xué)生在校期間的包括學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)趦?nèi)的綜合表現(xiàn)的記錄和評(píng)價(jià)。[21]

四、慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈

(一)“區(qū)塊鏈+慕課”大學(xué)英語(yǔ)課程的需求分析

根據(jù)Wikipedia上的數(shù)據(jù)，Coursera總體上的課程完成率只有7%—9%。這是因?yàn)閷W(xué)習(xí)者在長(zhǎng)時(shí)間的在線學(xué)習(xí)過(guò)程中，由于課程內(nèi)容缺乏吸引力，或者自身缺乏自制能力，或者認(rèn)為課程證書沒有含金量而逐漸喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)力甚至放棄學(xué)習(xí)。慕課的另一個(gè)問(wèn)題就是當(dāng)前大多數(shù)慕課的學(xué)分沒有得到大學(xué)和用人單位的認(rèn)可，其根源就在于慕課缺少一個(gè)有效的監(jiān)督評(píng)價(jià)體系。如果慕課能夠建立具有極高可信度的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，就能提高其學(xué)分、證書的含金量，其完成率、普及率將會(huì)得到有效提升。

外語(yǔ)學(xué)習(xí)不僅是知識(shí)的獲得，而且是技能的習(xí)得。大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)方式趨于多樣化，越來(lái)越注重對(duì)學(xué)生英語(yǔ)實(shí)際應(yīng)用能力的考核。目前，慕課在線測(cè)試主要包括選擇題和填空題，可以評(píng)價(jià)語(yǔ)言知識(shí)性內(nèi)容，但無(wú)法充分滿足語(yǔ)言應(yīng)用技能的評(píng)價(jià)需求。而且，學(xué)生的課堂行為、課外活動(dòng)表現(xiàn)、口語(yǔ)能力、外語(yǔ)應(yīng)用能力并沒有體現(xiàn)在最后的考核成績(jī)中。如果能夠有效地將新型大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)目標(biāo)與慕課結(jié)合起來(lái)，那么通過(guò)慕課培養(yǎng)具有高水平英語(yǔ)應(yīng)用能力人才的目標(biāo)將很容易實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在的教育云平臺(tái)、資源中心或教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)搜集了用戶的學(xué)習(xí)狀態(tài)，但卻沒有反饋用戶的學(xué)習(xí)策略。這些數(shù)據(jù)掌握在中心機(jī)構(gòu)手里且并沒有得到有效利用。如今，數(shù)據(jù)是最寶貴的資源，每個(gè)人都應(yīng)當(dāng)從數(shù)據(jù)中獲得自己的學(xué)習(xí)反饋，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的學(xué)習(xí)。

在區(qū)塊鏈技術(shù)支持下的去中心化、去信任的系統(tǒng)中，我們可以為每個(gè)參與慕課的學(xué)習(xí)者建立學(xué)習(xí)記錄區(qū)塊鏈，正式學(xué)習(xí)部分以一節(jié)課為一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊，非正式學(xué)習(xí)部分的記錄以項(xiàng)目組建數(shù)據(jù)區(qū)塊，評(píng)價(jià)系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄區(qū)塊鏈進(jìn)行最終評(píng)分，保證全面、公正的評(píng)價(jià)。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)為所有人共有，每個(gè)人都可以通過(guò)大數(shù)據(jù)得到教學(xué)的反饋。因此，教師、學(xué)生都可以據(jù)此選擇最合適的教學(xué)和學(xué)習(xí)策略。

(二)“區(qū)塊鏈+慕課”大學(xué)英語(yǔ)課程技術(shù)框架

1.總體架構(gòu)

基于以上需求分析，本文提出構(gòu)建一種“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”，它以區(qū)塊鏈2.0架構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建(表1)，以教學(xué)活動(dòng)記錄和教學(xué)活動(dòng)評(píng)價(jià)作為基本事務(wù)，為個(gè)性化教學(xué)、慕課學(xué)分認(rèn)證提供區(qū)塊鏈服務(wù)。在“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”中，教學(xué)活動(dòng)被抽象為“從投入到產(chǎn)出”的過(guò)程。慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈提供了一個(gè)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)過(guò)程的區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)，按任務(wù)層、策略層、服務(wù)層、管理層、網(wǎng)絡(luò)層五個(gè)層次進(jìn)行設(shè)計(jì)。任務(wù)層由客戶端生成教學(xué)資源、學(xué)習(xí)記錄、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等不同需求任務(wù)；策略層根據(jù)用戶身份(教師或?qū)W生)和任務(wù)性質(zhì)進(jìn)行智能計(jì)算和推送，在系統(tǒng)控制和監(jiān)督下分流申請(qǐng)區(qū)塊鏈服務(wù)；服務(wù)層根據(jù)不同策略實(shí)現(xiàn)任務(wù)請(qǐng)求，提供數(shù)據(jù)區(qū)塊封裝；管理層對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)塊進(jìn)行加密、驗(yàn)證和簽名；網(wǎng)絡(luò)層基于P2P網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)挖礦達(dá)到共識(shí)或滿足合約，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)區(qū)塊的鏈接。

表1 慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈架構(gòu)

“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”由所有節(jié)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程區(qū)塊鏈和成績(jī)區(qū)塊鏈組成。其中，教學(xué)過(guò)程區(qū)塊鏈?zhǔn)撬接墟湥谡n程過(guò)程中記錄各項(xiàng)活動(dòng)、評(píng)價(jià)結(jié)果；成績(jī)區(qū)塊鏈?zhǔn)枪叉?，在課程結(jié)束時(shí)將該課程的每個(gè)學(xué)生的最終成績(jī)作為一個(gè)區(qū)塊接入學(xué)生各自的成績(jī)區(qū)塊鏈。因此，“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”是一種由私有鏈和公共鏈組合而成的互聯(lián)鏈。

2.數(shù)據(jù)區(qū)塊

“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”的數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)如表2所示。比特幣區(qū)塊鏈中每一個(gè)區(qū)塊體都包含了一次比特幣交易的信息，而在“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”中，每一個(gè)區(qū)塊體都包含了一次教學(xué)活動(dòng)的記錄和評(píng)價(jià)。教學(xué)活動(dòng)可以理解為節(jié)點(diǎn)投入時(shí)間、自身的知識(shí)狀態(tài)和教學(xué)資源，從而得到回報(bào)的過(guò)程，可以用“投入和產(chǎn)出”的模型來(lái)理解。其中，節(jié)點(diǎn)就是區(qū)塊鏈中的人，包括學(xué)生和教師。學(xué)生的狀態(tài)可以用“學(xué)幣”來(lái)衡量；教師的狀態(tài)可以用“教幣”衡量；參考IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會(huì))的LOM(學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)規(guī)范)，教學(xué)資源可以用“關(guān)系”“評(píng)注”“分類”和“權(quán)屬”等屬性來(lái)標(biāo)識(shí)。

表2 數(shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)

教學(xué)活動(dòng)可以分為創(chuàng)建教學(xué)資源、更新教學(xué)資源、課程學(xué)習(xí)、成績(jī)測(cè)試等幾類活動(dòng)。每個(gè)學(xué)生的每一次學(xué)習(xí)活動(dòng)都被記錄和評(píng)分，系統(tǒng)按照一定的打分機(jī)制給以“學(xué)幣”；教師創(chuàng)建、更新或整理資源會(huì)使“教幣”增加。每一類活動(dòng)所得到的“學(xué)幣”和“教幣”的量應(yīng)該是活動(dòng)投入資源的屬性的函數(shù)值，這個(gè)函數(shù)關(guān)系根據(jù)課程內(nèi)容、活動(dòng)類別等特點(diǎn)在課程設(shè)計(jì)階段預(yù)先設(shè)置。

數(shù)據(jù)區(qū)塊的長(zhǎng)度可以由兩種模式來(lái)確認(rèn)：慕課以一節(jié)課為單位安排一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)并測(cè)試，將學(xué)習(xí)過(guò)程和測(cè)試結(jié)果作為教學(xué)活動(dòng)區(qū)塊接入教學(xué)過(guò)程區(qū)塊鏈，從而保證學(xué)生課程表現(xiàn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確和客觀；對(duì)于非正式的學(xué)習(xí)和其他教學(xué)活動(dòng)，例如，參加英語(yǔ)演講比賽、國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議、外籍學(xué)者學(xué)術(shù)交流會(huì)等，可以分配的數(shù)據(jù)區(qū)塊長(zhǎng)度參照以太坊區(qū)塊規(guī)則制定。

教學(xué)活動(dòng)區(qū)塊以MPT(merkle patricia tree)進(jìn)行組織，用哈希算法和時(shí)間戳等方法封裝于區(qū)塊中。哈希算法是一種將信息轉(zhuǎn)換為固定長(zhǎng)度Hash值的方法，具有不可逆性，即無(wú)法通過(guò)一個(gè)已知的Hash值得到原來(lái)的信息。同時(shí)，同一個(gè)Hash值幾乎不可能由不同的輸入信息計(jì)算得到，具有極強(qiáng)的抗碰撞性。時(shí)間戳標(biāo)記了每一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)塊封裝的時(shí)間，以確保數(shù)據(jù)不可篡改。

MPT的原理圖如圖1所示。對(duì)于一次教學(xué)活動(dòng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄，我們可以將它們分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，比如L1、L2、L3、L4。為了方便以后的快速校驗(yàn)，所有數(shù)據(jù)(教學(xué)活動(dòng)或節(jié)點(diǎn)狀態(tài))都要進(jìn)行分組哈希。因此，從L1數(shù)據(jù)塊就得到了其哈希值Hash0-0。由于L1數(shù)據(jù)塊只是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的一個(gè)部分(例如，一個(gè)學(xué)生在課程中的一次口語(yǔ)討論)，其哈希值還要和別的數(shù)據(jù)塊L2的哈希值Hash0-1拼在一起再進(jìn)行一次哈希變換，從而得到哈希值Hash0。同理，還需要將Hash0和Hash1拼接成一個(gè)字符串，再進(jìn)行哈希變換得到哈希列表的根Hash(Top Hash)，根Hash放在該區(qū)塊的區(qū)塊頭中。通過(guò)這種機(jī)制，在P2P網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，下一個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)時(shí)，可以根據(jù)從可信數(shù)據(jù)源得到的根Hash來(lái)校驗(yàn)Hash列表，再通過(guò)校驗(yàn)后的Hash列表校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊。在“慕課大學(xué)英語(yǔ)區(qū)塊鏈”中，采用最常用的二叉Merkle樹。

圖1 Merkle樹原理圖

3.區(qū)塊鏈的運(yùn)行

教學(xué)活動(dòng)的發(fā)生一般過(guò)程包括4個(gè)步驟。步驟1：發(fā)起者(教師或?qū)W生)發(fā)出一個(gè)事務(wù)并進(jìn)行數(shù)字簽名，系統(tǒng)檢查事務(wù)格式是否符合規(guī)則要求。步驟2：對(duì)驗(yàn)證通過(guò)的事務(wù)，判斷該節(jié)點(diǎn)是否具備事務(wù)發(fā)生資格，即教師或?qū)W生是否具備更新教學(xué)資源的能力或具備學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，如果具備，則根據(jù)角色性質(zhì)計(jì)算“教幣”“學(xué)幣”以及資源屬性的變化值。步驟3：隨著事務(wù)的成功完成，就正式生成事務(wù)，根據(jù)事務(wù)類型先進(jìn)行事務(wù)評(píng)價(jià)，然后啟動(dòng)MPT封裝程序(加時(shí)間戳)，事務(wù)進(jìn)入數(shù)據(jù)區(qū)塊等待挖礦確認(rèn)。步驟4：若數(shù)據(jù)區(qū)塊獲得確認(rèn)，則系統(tǒng)給節(jié)點(diǎn)發(fā)放“教幣”“學(xué)幣”。

在教學(xué)過(guò)程區(qū)塊鏈中，最重要的是創(chuàng)建教學(xué)資源、學(xué)習(xí)資源這兩類教學(xué)活動(dòng)。以教師創(chuàng)建教學(xué)資源為例，具體步驟如下：教師將資源上傳云端平臺(tái)，利用非對(duì)稱加密算法分別使用公鑰和私鑰對(duì)教育資源進(jìn)行加密，并存放在區(qū)塊中，將承載教育資源的區(qū)塊廣播全網(wǎng)并等待認(rèn)證，超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)則通過(guò)認(rèn)證，承載資源的區(qū)塊加蓋時(shí)間戳后在網(wǎng)絡(luò)中以P2P的模式傳播，系統(tǒng)自動(dòng)給教師發(fā)放“教幣”獎(jiǎng)勵(lì)。這種基于區(qū)塊鏈的教學(xué)資源認(rèn)證機(jī)制可以杜絕重復(fù)、無(wú)效、低質(zhì)量的資源，有效提升資源質(zhì)量和資源傳播效率。

以學(xué)生學(xué)習(xí)資源為例，具體步驟如下：學(xué)生發(fā)起學(xué)習(xí)請(qǐng)求，系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的當(dāng)前狀態(tài)和教學(xué)資源的預(yù)備知識(shí)進(jìn)行比較，如符合發(fā)生條件，則驗(yàn)證通過(guò)；在參加慕課在線課程、在線測(cè)試等過(guò)程中，慕課可以記錄學(xué)習(xí)過(guò)程；結(jié)束本次學(xué)習(xí)后，學(xué)生在參與課程的人所組成的私有鏈廣播，教師評(píng)分組根據(jù)該過(guò)程(如一節(jié)課)中學(xué)生表現(xiàn)給予評(píng)價(jià)，其余節(jié)點(diǎn)(即所有學(xué)生)共同記錄這一區(qū)塊，然后系統(tǒng)根據(jù)教師給的評(píng)價(jià)相應(yīng)地給該學(xué)生增加一定數(shù)量的“學(xué)幣”。

在成績(jī)區(qū)塊鏈中，系統(tǒng)根據(jù)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的記錄以及最后的測(cè)試成績(jī)，綜合算出每個(gè)學(xué)生的“學(xué)幣”，學(xué)生根據(jù)“學(xué)幣”計(jì)算課程成績(jī)，再由本人在全網(wǎng)廣播，其余學(xué)生節(jié)點(diǎn)在共識(shí)機(jī)制下核實(shí)成績(jī)。

4.區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制

在比特幣區(qū)塊鏈中，共識(shí)算法叫做POW(工作量證明)，其主要思路如下：進(jìn)行若干次SHA256函數(shù)運(yùn)算，尋找一個(gè)滿足給定難度值的隨機(jī)數(shù)(可以將工作量簡(jiǎn)化理解成運(yùn)算次數(shù))，如果找到，則向全網(wǎng)廣播，收到通知的節(jié)點(diǎn)判斷該區(qū)塊的所有交易是否都有效且與已有區(qū)塊不重復(fù)，如果確實(shí)如此，則接收區(qū)塊，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行區(qū)塊鏈確認(rèn)，同時(shí)，最快確認(rèn)交易有效的節(jié)點(diǎn)獲得獎(jiǎng)勵(lì)的比特幣。

在教學(xué)過(guò)程區(qū)塊鏈中，每一次學(xué)習(xí)過(guò)程只需要經(jīng)過(guò)教師評(píng)分組的評(píng)價(jià)，其余節(jié)點(diǎn)只需記錄即可，可以采用PBFT(實(shí)用拜占庭容錯(cuò))作為共識(shí)算法，保障各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)的一致性；在成績(jī)區(qū)塊鏈中，共識(shí)機(jī)制采用與比特幣區(qū)塊鏈類似的挖礦機(jī)制，不過(guò)這種共識(shí)算法并非基于一定難度數(shù)學(xué)問(wèn)題的計(jì)算，而是基于學(xué)生節(jié)點(diǎn)對(duì)其他學(xué)生成績(jī)的核算，其計(jì)算量要比較小，最快的節(jié)點(diǎn)核算通過(guò)，且經(jīng)51%以上的節(jié)點(diǎn)確認(rèn)后由每個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄。另外，系統(tǒng)還可設(shè)立一定的獎(jiǎng)懲機(jī)制，如可針對(duì)學(xué)生設(shè)立“評(píng)分獎(jiǎng)勵(lì)金”，核實(shí)成功次數(shù)最多的節(jié)點(diǎn)(學(xué)生)獲得系統(tǒng)返回的該門課程的學(xué)分費(fèi)，相當(dāng)于該學(xué)生免費(fèi)修了這門課程。此外，也可根據(jù)該套系統(tǒng)的運(yùn)行效果調(diào)整相應(yīng)的獎(jiǎng)懲機(jī)制。

五、小結(jié)

隨著慕課的普及，開放教育的理念在共享經(jīng)濟(jì)時(shí)代越來(lái)越受到全世界的歡迎，傳統(tǒng)課程與慕課結(jié)合需要變革教學(xué)理念、內(nèi)容和模式。而區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為教學(xué)變革創(chuàng)建了新的技術(shù)平臺(tái)。本文針對(duì)慕課與大學(xué)英語(yǔ)課程的結(jié)合，提出了“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”。利用該區(qū)塊鏈系統(tǒng)，我們可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)成績(jī)的分布式存儲(chǔ)和記錄，為慕課的學(xué)分認(rèn)證提供有力支持，借此探索了應(yīng)用慕課大學(xué)英語(yǔ)課程來(lái)培養(yǎng)高水平英語(yǔ)應(yīng)用能力人才的可能性。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用尚處于起步階段，相關(guān)研究主要集中在學(xué)習(xí)內(nèi)容和成績(jī)的存儲(chǔ)和記錄上。因此，本文構(gòu)建的“慕課大學(xué)英語(yǔ)課程區(qū)塊鏈”目前還是框架性的探索，希望為大學(xué)英語(yǔ)的線上教育提供一個(gè)新的方向，并在實(shí)踐中不斷完善和優(yōu)化。