王祥全，姜 勇，儀俊希

（1.吉林大學體育學院，吉林長春130012；2.遼寧師范大學體育學院，遼寧大連116029）

2016年5月，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于強化學校體育促進學生身心健康全面發(fā)展的意見》（國辦發(fā)〔2016〕27號）明確提出：“以培養(yǎng)學生興趣、養(yǎng)成鍛煉習慣、掌握運動技能、增強學生體質(zhì)為主線，完善國家體育與健康課程標準，建立大中小學體育課程銜接體系?！保?］2020年10月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于全面加強和改進新時代學校體育工作的意見》［2］進一步強調(diào)，學校體育課程要注重大中小幼相銜接，加強體育課程和教材體系建設(shè)。學校體育不同學段是緊密聯(lián)系的整體，小學、中學、大學體育教學應(yīng)當由低到高、由淺入深、循環(huán)上升、有機統(tǒng)一。但多年來，我國小學、中學、大學體育課程的組織管理相對獨立，各學段的教學目標、內(nèi)容、方法、模式等銜接不足、進階不清［3］。課程缺乏有效銜接，不但是體育教學長期存在的比較突出和關(guān)鍵性問題［4］，也一直是體育學科發(fā)展的桎梏。21世紀初就有學者［5］對體育教學內(nèi)容脫節(jié)、錯位、重復等問題提出質(zhì)疑，并建議從整個教育過程來考慮體育課程的整體設(shè)計，但“大中小學體育課程銜接及其邏輯性”［6］問題解決進展緩慢。課程設(shè)置的“非直線性”“非階梯性”“非難度邏輯性”嚴重影響學校體育的教學質(zhì)量和育人效果［6］?？梢哉f，如何促進課程一體化是當前學校體育亟待研究的重要議題。

體育課程一體化是采取不同的組織方式，在多種場所，借助多元化路徑，多方主體共同努力發(fā)揮體育課程的育人價值和服務(wù)功能，實現(xiàn)縱向銜接、橫向一致、內(nèi)在統(tǒng)一和形式聯(lián)合的體育課程［7］。多方主體在多種場域借助多樣化方式、科學的組織管理，實現(xiàn)學校、教師、學生、課程等諸多要素的貫通是一項復雜工程。傳統(tǒng)的組織管理方式難以實現(xiàn)課程銜接的信息共享、內(nèi)容銜接、過程追蹤等復雜任務(wù)，技術(shù)上的阻礙是體育課程一體化“難治理”的根本原因。通過科學的技術(shù)手段突破壁壘、解決癥結(jié)，才能從實質(zhì)上推進課程一體化建設(shè)。

目前，區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)的運用為教育信息化與智能化發(fā)展提供了平臺。其中，區(qū)塊鏈被認為是21世紀最有潛力重構(gòu)教育的信息技術(shù)［8］。區(qū)塊鏈網(wǎng)格化、扁平化與去中心化的治理模式拓展了學習的時空邊界，整體性地改變知識教學的各個環(huán)節(jié)［9］。其憑借分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、信任機制、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等應(yīng)用模式，為教育結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新變革提供了技術(shù)層面的可能性。但目前區(qū)塊鏈技術(shù)在體育教學中的應(yīng)用還處于起步階段，如何加強區(qū)塊鏈技術(shù)與學校體育的深度融合，消解體育課程一體化建設(shè)中的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)大中小學緊密銜接的整體治理結(jié)構(gòu)和終身教育范式，值得深入研究。

1 體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用選擇

1.1 區(qū)塊鏈核心技術(shù)與主要特點

區(qū)塊鏈的概念隨其發(fā)展不斷迭代更新。中國信息通信研究院發(fā)布的《區(qū)塊鏈白皮書（2019年）》對其的定義為：一種由多方共同維護，使用密碼學保證傳輸和訪問安全，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)一致存儲、難以篡改、防止抵賴的記賬技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)是數(shù)學、密碼學、網(wǎng)絡(luò)科學等多種技術(shù)整合的結(jié)果，這些技術(shù)以特定方式組合，按照透明和可信規(guī)則，形成一種新的去中心化數(shù)據(jù)記錄與存儲體系，并通過存儲數(shù)據(jù)區(qū)塊的時間戳形成一個連續(xù)、可追溯、前后關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)［10］。

區(qū)塊鏈是一個可共享的、可信的、每個人都可以檢查的公開賬本［11］。在技術(shù)層面上，區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式IT架構(gòu)具有去中心、透明開放、狀態(tài)一致、強依賴密碼學的特征；在數(shù)據(jù)層面上，區(qū)塊鏈技術(shù)能實現(xiàn)多方共識并保持數(shù)據(jù)一致，防止數(shù)據(jù)被篡改，可對數(shù)據(jù)的應(yīng)用過程進行溯源；在業(yè)務(wù)層面上，區(qū)塊鏈技術(shù)能實現(xiàn)自動化執(zhí)行的智能合約，并能在多個行業(yè)領(lǐng)域帶來業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、模式創(chuàng)新、運營成本降低和新業(yè)態(tài)培育等價值（圖1）［12-13］。由于區(qū)塊鏈在社會治理的跨部門協(xié)作、多環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)、建設(shè)可信體系、提升協(xié)同效率等方面具有廣闊的發(fā)揮空間［14］，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。

圖1 區(qū)塊鏈核心技術(shù)及應(yīng)用價值Figure1 The core technology and application value of blockchain

自國務(wù)院發(fā)布的《“十三五”國家信息化規(guī)劃》（2016年）將區(qū)塊鏈列為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)以來，區(qū)塊鏈在金融、醫(yī)療、能源、交通、電商、司法等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用快速發(fā)展，應(yīng)用項目的數(shù)量和質(zhì)量不斷提升。習近平總書記在2019年中央政治局第十八次集體學習時強調(diào)，區(qū)塊鏈技術(shù)的集成應(yīng)用在新的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革中起著重要作用，要積極推動區(qū)塊鏈技術(shù)在教育、就業(yè)、養(yǎng)老、精準扶貧、醫(yī)療健康、食品安全、公益、社會救助等領(lǐng)域的應(yīng)用［15］。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從單一的金融服務(wù)行業(yè)，延伸到經(jīng)濟社會的多個領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)以“技術(shù)賦能”的方式極大地提升了社會生產(chǎn)力水平，也為社會生產(chǎn)關(guān)系的再造提供了有效的工具手段［16］，對社會生產(chǎn)生活產(chǎn)生著越發(fā)重要的影響。

1.2 體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用場景

區(qū)塊鏈核心技術(shù)應(yīng)用價值表明，區(qū)塊鏈可以在多個領(lǐng)域為多方協(xié)作提供信任基礎(chǔ)，促進業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，有助于解決行業(yè)領(lǐng)域各自發(fā)展的壁壘。例如：在教育領(lǐng)域，對跨校組織的公開課以及多媒體教學資源缺乏相應(yīng)知識產(chǎn)權(quán)保護等行業(yè)痛點，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以為學術(shù)成果提供不可篡改的數(shù)字化證明，提供權(quán)威的舉證憑據(jù)；針對學生信用體系不完整、數(shù)據(jù)維度有限、學生無法公平享有服務(wù)等問題，可以利用區(qū)塊鏈分布式賬本記錄跨地域、跨院校的學生信息，構(gòu)建良好的信用生態(tài)體系。發(fā)揮區(qū)塊鏈價值功能優(yōu)勢，解決教育行業(yè)內(nèi)部各領(lǐng)域相關(guān)痛點問題，不但帶來了教育樣態(tài)的變化，還創(chuàng)造出了更好的不同以往的帶有智能化形式的教育環(huán)境［17］。

作為新興的信息技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用也面臨一定制約。理性識別行業(yè)或其細分領(lǐng)域的真正應(yīng)用需求，對于區(qū)塊鏈技術(shù)的合理應(yīng)用十分關(guān)鍵。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用場景選擇需要在對其特征和發(fā)展階段準確把握基礎(chǔ)上，結(jié)合行業(yè)需求和用戶信息化水平，分析應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠解決的業(yè)務(wù)痛點，從而確定是否采用區(qū)塊鏈技術(shù)以及選擇哪些應(yīng)用場景?；诖耍w育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用場景選擇可采用ASMI四步法進行分析，以解決業(yè)務(wù)痛點為出發(fā)點，逐步判斷應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)解決具體業(yè)務(wù)需求的可行性和必要性。ASMI具體過程分為4步：第1步，分析識別（analysis&identification，簡寫“A”）——業(yè)務(wù)痛點識別和原因分析；第2步，綜合歸類（synthesization&categorization，簡寫“S”）——痛點原因的歸類匯總；第3步，匹配映射（match&mapping，簡寫“M”）——痛點原因與區(qū)塊鏈價值的匹配映射；第4步，歸納總結(jié)（inference&conclusion，簡寫“I”）——區(qū)塊鏈適用度歸納總結(jié)。根據(jù)ASMI四步法，對業(yè)務(wù)痛點進行詳細分析，找出痛點形成原因，將痛點原因進行有效歸類，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的特點和價值再與之進行匹配，推演出能通過區(qū)塊鏈技術(shù)解決的問題則為適用。

我國幅員遼闊，發(fā)達與欠發(fā)達地區(qū)、城市與農(nóng)村的區(qū)域差異長期存在，不同地區(qū)教育理念、教育投入、教育師資、教學對象等方面存在很大差異，教學過程難以統(tǒng)一，在目標定位、組織管理、約束激勵等方面也表現(xiàn)出一定差異。再加上體育教學項目繁多，內(nèi)容較多，教學過程缺乏邏輯分類體系，體育評價缺乏“定項定級”標準等因素，造成學校體育整體結(jié)構(gòu)缺乏連續(xù)性和層次邏輯性，各學段體育教學不同程度存在空位、錯位、重復、脫節(jié)等問題。長期難以有效治理的根本原因是縱向銜接接鏈條難、橫向一致做規(guī)定難、內(nèi)在統(tǒng)一定標準難、形式聯(lián)合協(xié)同難［18］。教育管理主體力量不對等、話語溝通不順暢、信息獲取不對稱、資源配置不均衡等因素，嚴重阻礙體育課程一體化推進。多項研究表明，在學校體育不同學段銜接的諸多問題中，縱向斷層、橫向發(fā)展不均衡、內(nèi)在不統(tǒng)一、形式不協(xié)同（單一）等是主要業(yè)務(wù)痛點（圖2）。

圖2 體育課程一體化區(qū)塊鏈場景選擇ASMI分析Figure 2 ASMIanalysis of blockchain scenario selection

縱向斷層即體育課程在不同學段之間缺乏銜接。課程不僅包括知識本性本身，也包括掌握知識過程的本性和認識者本性［19］，即課程不僅包括學科知識體系（學科內(nèi)容的組織與結(jié)構(gòu)），還包括教學過程體系（掌握知識過程）和學生學業(yè)信息（學習者認知結(jié)構(gòu)發(fā)展）。體育課程縱向斷層主要指在學科知識體系上，各教育階段沒有按照知識邏輯順序形成由淺入深、螺旋上升的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，教學過程（目標、內(nèi)容、方法、評價等）沒有合理貫穿形成一以貫之的教學傳統(tǒng)，學生學業(yè)信息沒有系統(tǒng)的學習過程和考評記錄?？v向斷層痛點原因可概括為學科知識體系不健全、教學過程不貫通、學生學業(yè)信息不完備。橫向發(fā)展不均衡是相同學段甚至相同年級學生基本運動能力的發(fā)展不一致［19］。由于長期受應(yīng)試教育影響，政府的“管”、學校的“辦”、社會的“議”、教師的“教”和學生的“學”無不面對現(xiàn)實壓力，形成了各級各類學校、各學科對體育課程輕重不一的認識和各地區(qū)“教”與“學”的差異。橫向發(fā)展不均衡痛點原因是：教育資源不對稱，地區(qū)間存在差異；學科發(fā)展不同步，對德育、智育、體育重視程度不一致；部門溝通聯(lián)系少，學校間沒有互通互助。內(nèi)在不統(tǒng)一指體育課程沒有體現(xiàn)“知”“能”“行”“健”目標指向性的統(tǒng)一，沒有實現(xiàn)“目標引領(lǐng)內(nèi)容”的標準［20］。內(nèi)在不統(tǒng)一痛點原因是：政策導向性發(fā)揮不足，沒有針對體育課程一體化的總體規(guī)劃和行動綱領(lǐng)；教學目標不一致，大中小學分層分段；評價方式不統(tǒng)一，大中小學教學評價始終是“一校一策”。形式單一指體育課程沒有實現(xiàn)“管”“辦”“教”的協(xié)同，沒有做到學、練、賽形式上聯(lián)動［20］。形式單一痛點原因是校內(nèi)外聯(lián)合少、課內(nèi)外互動少。這些痛點原因可歸納為：學習過程周期長；教與學數(shù)據(jù)鏈未建立、資源開放度低；部門缺乏互通、信息不公開不透明；監(jiān)管難度大。修復痛點，完成建設(shè)目標，需要一個集安全性、分布式、透明性于一體的教學管理體系。基于區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用價值和特點，使用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠精準地解決這些痛點。

2 體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的理論架構(gòu)

2.1 內(nèi)在技術(shù)邏輯

達沃斯世界經(jīng)濟論壇將區(qū)塊鏈列入“第四次工業(yè)革命”的技術(shù)范圍，并譽為能產(chǎn)生顛覆性革命的技術(shù)。正如歷次工業(yè)革命帶來教育的革命性變革一樣，第四次工業(yè)革命將帶來新的教育與學習革命，引發(fā)教育發(fā)展范式的結(jié)構(gòu)性變革［21］。從誕生到目前的3.0版本，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)從一種去中心化的數(shù)字支付系統(tǒng)發(fā)展成為萬物互聯(lián)的主流底層協(xié)議，不僅消解了數(shù)據(jù)信息快速傳播的技術(shù)瓶頸，也改變了傳統(tǒng)的“中心-邊緣”治理結(jié)構(gòu)和思維，促使教育由“教師-學生”結(jié)構(gòu)向信息化時代的網(wǎng)格化、扁平化、去中心化快速變革，即區(qū)塊鏈技術(shù)作為原動力，以“技術(shù)賦能”方式嵌入教學結(jié)構(gòu)要素，為結(jié)構(gòu)要素提供新的組合規(guī)制和功能效用，從根本上轉(zhuǎn)變教育組織方式和教學樣態(tài)。

在教學運行過程中，集合了共識機制、數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、加密算法、隱私保護、智能合約等通用技術(shù)的區(qū)塊鏈，不僅能突破各個教育機構(gòu)、部門之間的壁壘，構(gòu)建跨地區(qū)和跨學校的認定體系，實現(xiàn)學校之間以及家、校、企跨界的合作，而且能夠嵌入大中小學體育課程內(nèi)部，以自身技術(shù)為支撐，通過自身功能效用的技術(shù)賦能，對學生、教學過程要素（教案，教學大綱，教學目標、內(nèi)容、方法、評價等）、教師、學校、家庭、社會培訓機構(gòu)等分別產(chǎn)生作用，促進交互關(guān)系的智能化、網(wǎng)格化和去中心化，促進體育課程一體化的實施（圖3）。

圖3 區(qū)塊鏈賦能治理的技術(shù)邏輯Figure 3 Technical logic of blockchain empowerment governance

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是數(shù)據(jù)的上傳與驗證都執(zhí)行一致的協(xié)議規(guī)范。節(jié)點間數(shù)據(jù)交互無須彼此信任，學生、學校、教學管理機構(gòu)之間的交易由對“人”的信任轉(zhuǎn)變?yōu)閷Α八惴ā钡男湃?。這是在去中心化背景下，各個主體有效聯(lián)結(jié)的信用保障。隱私保護和加密算法是使用者有權(quán)選擇雙方交易信息開放與否的機制。在區(qū)塊鏈中每個區(qū)塊都有時間戳，使資源共享者能夠追溯交易信息。不同學校學生經(jīng)歷的體育教育不完全相同，如果沒有系統(tǒng)的學習過程和考評記錄，在進入下一個階段學習時，往往容易出現(xiàn)學習項目相同、學習內(nèi)容相近的低水平重復問題，即縱向銜接不暢。通過區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和隱私保護等核心技術(shù)，翔實記錄整個學習過程數(shù)據(jù)，每個流程形成一個區(qū)塊并加蓋時間戳，任何部門不能對數(shù)據(jù)進行篡改，保證數(shù)據(jù)的可靠性。以此為依據(jù)，可以為學生提供系統(tǒng)的、有針對性的教學方案。共識機制是鏈上所有節(jié)點在去中心化的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)中就信息驗證與激勵機制達成數(shù)據(jù)讀寫的統(tǒng)一性和一致性［22］。區(qū)塊鏈多個節(jié)點的共識，弱關(guān)系、強連接，可以將基礎(chǔ)性體育教育資源低成本、高效率地分享給各類教育機構(gòu)，尤其是農(nóng)村、邊遠、貧困、民族地區(qū)的學校。分布式賬本塑造的去中心化創(chuàng)造多元平等的交流環(huán)境，不同區(qū)域的學校和學生被置于透明的網(wǎng)格化之中，從而改變大中小學“各自為政、各管一段”的主體結(jié)構(gòu)，打破體育教學的區(qū)域壁壘并縮小城鄉(xiāng)差異，促進課程的橫向一致。數(shù)據(jù)存儲是在鏈上各節(jié)點之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息同步記錄、共同維護和直接交易的共享記賬形式。智能合約是一種旨在追求突破中心化治理模式束縛的智能化交易工具，可由執(zhí)行軟件自動完成合約條款的可計算數(shù)字協(xié)議［23］。各級各類學校將學生的學習成果數(shù)據(jù)被記錄到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，若涉及的教育機構(gòu)在同一區(qū)塊鏈（省域）系統(tǒng)中，則可以直接完成驗證，若涉及的教育機構(gòu)在不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，則可以采用跨鏈技術(shù)完成學習成果記錄的驗證，從而實現(xiàn)大中小學跨層的互認。實現(xiàn)學習成果互認，能夠有效消解各學段信息不對稱障礙，實現(xiàn)教學內(nèi)容共享交換和學生成績評價一體化。

在寓園登高遠眺，可覽四時變幻?！皥@盡有山之三面，其下平田十余畝，水石半之，室廬與花木半之?！盵3]421亭臺樓閣在寓山中，被山陰秀色籠罩，“幽敞各極其致”。依祁彪佳之見，園林設(shè)計必須得力于山水。寓園依山成園，借景西山、鑒湖、柯巖，由山生園，由園生景，由景生情，而情無限。寓山四野低平，獨自兀立。西干山連綿不絕，豆霧尖山高出云表；鑒湖納三十六源之水，而秋湖在上，腳下帆影點點，可謂“千巖競秀，萬壑爭流”。

可見，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈的核心技術(shù)優(yōu)勢，可以彌補或解決體育課程一體化建設(shè)中普遍存在的部門缺乏互通、資源建設(shè)冗余、學習軌跡記錄與學業(yè)認證存在信任危機等問題，從技術(shù)上保障體育課程一體化實施。

2.2 技術(shù)應(yīng)用框架

在教育領(lǐng)域，區(qū)塊鏈應(yīng)用的規(guī)模和范圍可以從單個機構(gòu)、學校聯(lián)盟到跨國合作的不同層次［24］。最小范圍的應(yīng)用是為單個教學機構(gòu)和院校提供單一的服務(wù)；較大規(guī)模的應(yīng)用可以是在教育集團或?qū)W校聯(lián)盟層面；再大規(guī)模的應(yīng)用是國家級的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫，由政府機構(gòu)或行業(yè)組織牽頭建設(shè)國家級的認證網(wǎng)絡(luò)體系；最大規(guī)模的應(yīng)用是超越國界、專注教育特定領(lǐng)域的全球區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。體育課程一體化實施對象主要是教育主管部門和各級各類學校，區(qū)塊鏈應(yīng)用是基于全國的網(wǎng)絡(luò)認證體系。一方面，區(qū)塊鏈系統(tǒng)運行要構(gòu)建基于去中心化的共治聯(lián)盟，以智能合約為前提，推進校際間點對點安全可靠的對話機制；另一方面，在每個區(qū)域性聯(lián)盟內(nèi)部，要完善體育教學核心要素及其運行機制的數(shù)字化管理，奠定課程一體化建設(shè)的細分領(lǐng)域基礎(chǔ)。

區(qū)塊鏈雖然在具體實現(xiàn)方式上各有不同，但功能架構(gòu)存在共性。根據(jù)區(qū)塊鏈一般性基礎(chǔ)架構(gòu)，結(jié)合體育課程一體化應(yīng)用場景，可設(shè)計為以功能組件為基礎(chǔ)、分層形式的系統(tǒng)架構(gòu)（圖4）。整體結(jié)構(gòu)包括技術(shù)支持系統(tǒng)（基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)）、共識層、智能合約層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層等模塊。

圖4 體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)框架Figure 4 System framework of blockchain technology application

在技術(shù)支持系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)通過功能組件為用戶和外部系統(tǒng)提供可靠、高效訪問區(qū)塊鏈的應(yīng)用，同時提供統(tǒng)一的訪問和節(jié)點管理功能。節(jié)點是提交交易并維護分布式賬本狀態(tài)的實體，不同的節(jié)點之間可以構(gòu)成組織，不同的組織又可構(gòu)成區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)?？蛻舳舜碛脩粝騾^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)提交事務(wù)（如數(shù)據(jù)錄入）的應(yīng)用程序。基礎(chǔ)設(shè)施包含了計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源。技術(shù)支持層提供了區(qū)塊鏈系統(tǒng)所需要的運行環(huán)境，可以用云計算的形式或本地服務(wù)器設(shè)備為上層提供體育課程一體化資源方面的基礎(chǔ)性服務(wù)。①基于新一代高速網(wǎng)絡(luò)、5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對教學動態(tài)、學生學業(yè)數(shù)據(jù)信息等實時采集和高速傳輸；②通過安全的教育云服務(wù)器和高性能存儲技術(shù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集、儲存、備份、分發(fā)等功能；③通過集群管理與自動化運維技術(shù)，優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施層的服務(wù)能力，為系統(tǒng)的良好運行提供可靠保障。

共識層主要通過共識機制實現(xiàn)區(qū)塊鏈上所有節(jié)點數(shù)據(jù)記錄的同步與一致，確保區(qū)塊鏈系統(tǒng)的信息透明和數(shù)據(jù)共享。共識機制主要分為兩類：①經(jīng)過背書簽名、排序分發(fā)、驗證過程，實現(xiàn)多個節(jié)點在某一批交易的發(fā)生順序、合法性以及它們對賬本狀態(tài)的新結(jié)構(gòu)上達成一致的觀點；②提供成員管理服務(wù)的共識機制，主要為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的各種實體，如學生、大中小學校、教育培訓機構(gòu)、省市教育管理部門等主體提供身份驗證，并獲得實現(xiàn)權(quán)限管理的身份證書。

智能合約層是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)，主要封裝各類腳本、算法和智能合約，具有身份管理、訪問控制、可插拔加密服務(wù)等功能。身份管理是為不同角色維護其在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字身份；訪問控制是基于合約、用戶、區(qū)塊鏈等級的權(quán)限管理；作為可升級的模塊化組件，可插拔加密服務(wù)讓用戶自主選擇和使用不同類型的加密算法。

應(yīng)用層處于系統(tǒng)的最上層，通過數(shù)據(jù)采集、教學反饋、評價認證等功能，實現(xiàn)學業(yè)信息數(shù)據(jù)（學習過程、考評成績等數(shù)據(jù)）、體育課程信息數(shù)據(jù)（教學目標與內(nèi)容、教學方法手段、教學評價等數(shù)據(jù)）、學習成果數(shù)據(jù)（學生體育技術(shù)等級、學生體質(zhì)健康標準水平等數(shù)據(jù)）的采集與錄入，最終實現(xiàn)查詢和應(yīng)用。

基于我國各省市行政區(qū)域特征和教育發(fā)展差異狀況，可以采用多鏈組合架構(gòu)設(shè)計區(qū)塊鏈。每個省份（自治區(qū)、直轄市）擁有單獨的主鏈，基于國家層面的監(jiān)管機構(gòu)也擁有自己的主鏈，主鏈的共識過程由預先選好的節(jié)點控制，系統(tǒng)中不同主鏈通過記賬節(jié)點與聯(lián)盟鏈相連，每個記賬節(jié)點可驗證身份。不同主鏈間建立去中心化場景，共同維護聯(lián)盟鏈賬本。聯(lián)盟鏈提供對成員管理、認證、審核等功能，通過授權(quán)加入或退出網(wǎng)絡(luò)，各機構(gòu)組織構(gòu)建利益相關(guān)的聯(lián)盟，共同維護區(qū)塊鏈的健康運轉(zhuǎn)。

2.3 系統(tǒng)運行機制

區(qū)塊鏈技術(shù)在體育課程一體化建設(shè)中的應(yīng)用能力可概括為3個方面：①通過對等網(wǎng)絡(luò)提供共識的基礎(chǔ)資源管理架構(gòu)；②識別、存儲、分析、使用網(wǎng)絡(luò)和平臺信息數(shù)據(jù)；③提供安全的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)對課程環(huán)境背景和課程理念內(nèi)容進行綜合治理，實現(xiàn)從信息傳輸?shù)絻r值交換的跨域轉(zhuǎn)型。系統(tǒng)憑借共識機制、存儲機制、傳播機制、安全機制等保障其有序運行（圖5）。

圖5 體育課程一體化區(qū)塊鏈運行保障機制Figure 5 Operation guarantee mechanism of blockchain

共識機制是鏈上所有節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)中就信息驗證與激勵機制等達成數(shù)據(jù)讀寫的統(tǒng)一性和一致性，有效和真實的交易信息才被記錄在公共透明的賬簿之中。區(qū)塊鏈技術(shù)依靠技術(shù)本身和各種交易參與者的共識，確保信任和各項應(yīng)用的執(zhí)行與處理，即各方參與者必須事先達成共識［11］。在我國，受經(jīng)濟發(fā)展水平、文化傳統(tǒng)等諸多因素影響，全國體育教學呈現(xiàn)非均衡發(fā)展態(tài)勢，而且大中小學體育課程內(nèi)容在同一學段不可能做統(tǒng)一規(guī)定，從一個學段進入下一個學段，學生所具有的知識技能和體能素質(zhì)基礎(chǔ)等均存在差別［18］。作為治理主體的教育監(jiān)管機構(gòu)以及學校之間建立共識，才能促進不同學段的有效銜接，實現(xiàn)課程一體化。①數(shù)據(jù)資源的上傳與驗證都執(zhí)行一致的協(xié)議規(guī)范，節(jié)點間數(shù)據(jù)交互無須彼此信任，學生、學校、教學培訓機構(gòu)之間的交易由對“人”的信任轉(zhuǎn)變?yōu)閷Α八惴ā钡男湃?，各主體在去中心化背景下實現(xiàn)有效聯(lián)結(jié)。②點對點傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠打破大中小學“各自為政、各管一段”的主體結(jié)構(gòu)，塑造具有激勵效力的交流環(huán)境。③作為區(qū)塊鏈部署模式，公有鏈中所有參與節(jié)點權(quán)利和義務(wù)都是均等的，具備狀態(tài)一致的性質(zhì)，有利于促進不同區(qū)域?qū)W校相對均等的體育教育。

存儲機制是在鏈上各節(jié)點之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息同步記錄、共同維護和直接交易的共享記賬形式。在區(qū)塊鏈技術(shù)中，數(shù)據(jù)以區(qū)塊的方式永久儲存，區(qū)塊按時間順序逐個先后生成并連接成鏈，每個區(qū)塊記錄創(chuàng)建期間的所有交易信息。帶有時間戳的鏈式塊狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)具有時間維度，可追溯、可驗證。定義了先后順序的數(shù)據(jù)塊是區(qū)塊鏈的重要優(yōu)勢。在體育課程一體化建設(shè)中，只有對學生信息、課程信息、學習成果信息等數(shù)據(jù)的收集、存儲和應(yīng)用，才能夠有效消解各學段對數(shù)據(jù)信息的控制權(quán)，消解信息不對稱障礙。不同區(qū)域、不同學校之間的相互聯(lián)結(jié)，有利于促進數(shù)據(jù)共享交換，實現(xiàn)各個學段“教與學”多因素的銜接。區(qū)塊鏈存儲機制有3個方面優(yōu)勢：①區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)多方共識維護，參與節(jié)點越多，安全性越高，隨著數(shù)據(jù)增多，數(shù)據(jù)節(jié)點可以搭建云存儲集群，保存各種數(shù)據(jù)；②除各方私有信息被加密外，所有數(shù)據(jù)及運行規(guī)則對區(qū)塊鏈上每個節(jié)點都透明開放，被記錄在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)不能被沒有權(quán)限的人查看和篡改；③使用者有權(quán)選擇雙方交易信息開放與否，區(qū)塊按時間戳記錄排序，使得數(shù)據(jù)資源共享者能夠追溯交易信息，從而解決共享過程中數(shù)據(jù)權(quán)問題，保護大中小各學校體育資源的占有、使用和收益等權(quán)利。

傳播機制即通過區(qū)塊鏈連接不同協(xié)議和設(shè)備，并提供管理、查詢和分析對等網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的能力，是多網(wǎng)融合與網(wǎng)絡(luò)智能管理的體現(xiàn)。一個新的區(qū)塊創(chuàng)建后，生成該區(qū)塊的節(jié)點需要將該信息廣播給其他所有節(jié)點，所有節(jié)點收集新的交易數(shù)據(jù)。如果其他節(jié)點認可所有交易有效，創(chuàng)建的區(qū)塊為有效區(qū)塊，其他節(jié)點接受該新區(qū)塊并加入?yún)^(qū)塊鏈條后一個區(qū)塊中。課程一體化建設(shè)關(guān)鍵是大中小學的有效銜接，包括教學理念與目標的銜接、教學內(nèi)容與方法手段的銜接、教學評價方式方法的銜接，以及學生體育知識、運動技能、體能水平等方面的銜接。作為區(qū)塊鏈中的大中小學校，參與節(jié)點的權(quán)利和義務(wù)是均等的、可擴展的，并且利用程序算法替代人為仲裁和執(zhí)行合同，自動完成合約條款的可計算數(shù)字協(xié)議，交易成本低，數(shù)據(jù)流動自動化屬性強。大中小學通過共建共享的信息交流，實現(xiàn)教與學的統(tǒng)一。

安全機制是區(qū)塊鏈運行的基礎(chǔ)，目標是保證區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的一致性和參與者身份的安全性。區(qū)塊鏈本身是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊組合成的鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以密碼學方式保證不可篡改和不可偽造的分布式賬本［11］。體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用，要求所有教育教學信息以數(shù)字代碼形式予以記錄、認證、分享、傳播。在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)信息傳輸和價值傳遞，“身份的隱私性”和“數(shù)據(jù)的機密性”非常重要，前者主要是對區(qū)塊鏈參與者身份的保護，后者是對數(shù)據(jù)內(nèi)容、合約邏輯等方面的保護。區(qū)塊鏈將賬本數(shù)據(jù)打包為區(qū)塊，根據(jù)加密密鑰和解密密鑰予以保護，在全網(wǎng)進行確認和驗證，實現(xiàn)防偽造、防篡改和可追溯等功能。

3 體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的實現(xiàn)路徑

3.1 加強國家法律保障和政策導向

體育課程一體化是體育課程改革的逐步深化，是一次劃時代變革［20］。建構(gòu)一體化體育課程，使體育課程目標、內(nèi)容、實施、評價等關(guān)鍵要素的設(shè)置圍繞服務(wù)學生終身體育運動和身心健康發(fā)展需要，將推動體育學科與學生的共同發(fā)展［4］。以區(qū)塊鏈為代表的信息技術(shù)是體育教學深度變革的重要推力。加快信息化的體育課程建設(shè)，是學校體育管理體系和管理能力現(xiàn)代化的體現(xiàn)。國家高度重視體育課程一體化建設(shè)，中共中央、國務(wù)院、教育部陸續(xù)下發(fā)了多項課程改革文件，對體育課程一體化提出了明確要求。但目前，沒有出臺關(guān)于學校體育+區(qū)塊鏈的相關(guān)文件。體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)的研發(fā)設(shè)計、選擇應(yīng)用、推廣實施離不開國家政策的支持。加強相關(guān)法律、法規(guī)的頂層建設(shè)，提升導向和引領(lǐng)作用，對區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用具有決定性作用。①應(yīng)完善促進學校體育+區(qū)塊鏈推廣的法律、法規(guī)體系，在相關(guān)法律、法規(guī)指引下，探索發(fā)展規(guī)律，建立管理機制。②夯實研發(fā)標準，按照《軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)“十三五”技術(shù)標準體系建設(shè)方案》，在國家標準指導下，制定行業(yè)標準，提高區(qū)塊鏈在業(yè)務(wù)和應(yīng)用、過程和方法、可信和可操作、安全和隱私保護等方面性能。③目前區(qū)塊鏈技術(shù)在社會生產(chǎn)中的應(yīng)用缺乏完善的法律體系保障，應(yīng)加快健全法律保障機制，將區(qū)塊鏈技術(shù)納入合理的監(jiān)管框架之內(nèi)，提高應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)安全等方面風控能力。

3.2 加快區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)和跨學科人才培養(yǎng)

伴隨著科技革命，區(qū)塊鏈、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)賦值的數(shù)字經(jīng)濟正改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。區(qū)塊鏈作為一種全新的計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合的應(yīng)用模式，在性能、隱私保護、治理、跨鏈互操作等方面技術(shù)尚不完全成熟［12］。區(qū)塊鏈本身的公信力、技術(shù)發(fā)展與行業(yè)標準化還不夠完善，尤其是在體育領(lǐng)域的應(yīng)用場景復雜，置換成本不明確，缺乏大規(guī)模成功案例，基本上還處于探索和研發(fā)階段。只有不斷演進和優(yōu)化以共識機制、智能合約、跨鏈技術(shù)等為代表的關(guān)鍵技術(shù)，區(qū)塊鏈的適用范圍和應(yīng)用場景才能不斷拓展，進而深入課程改革內(nèi)部有針對性地解決體育課程發(fā)展痛點。2018年教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》［25］指出：“積極探索基于區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的智能學習效果記錄、轉(zhuǎn)移、交換、認證等有效方式，形成泛在化、智能化學習體系?！笨梢哉f，無論是教育需求層面，還是技術(shù)應(yīng)用層面，都需要不斷強化專項區(qū)塊鏈技術(shù)。加快區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)：①要明確發(fā)展方向，規(guī)劃重點應(yīng)用領(lǐng)域，推動關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。②加強科研機構(gòu)、高校、用戶單位的合作，提高基礎(chǔ)理論研究，在技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新方面布局，深度挖掘應(yīng)用創(chuàng)新領(lǐng)域。③加強從業(yè)企業(yè)、研發(fā)機構(gòu)、投融資機構(gòu)的多方合作，鼓勵服務(wù)提供商進入行業(yè)，加強區(qū)塊鏈的應(yīng)用推廣。

隨著區(qū)塊鏈在各行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓展，人才匱乏問題日益凸顯。《2018中國區(qū)塊鏈人才現(xiàn)狀白皮書》［26］顯示，我國區(qū)塊鏈技術(shù)專業(yè)人才的供需比僅為0.15∶1，專業(yè)技術(shù)人才極度短缺。作為新型的信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成，區(qū)塊鏈應(yīng)用需要大量復合型人才。體育領(lǐng)域的區(qū)塊鏈應(yīng)用需要既懂體育專業(yè)知識又有區(qū)塊鏈技術(shù)的復合人才。只有加強區(qū)塊鏈和體育復合型人才隊伍建設(shè)，構(gòu)建完備的人才培育體系，才能保證區(qū)塊鏈技術(shù)的快速推廣。①推動企業(yè)與高校聯(lián)合，建設(shè)區(qū)塊鏈人才實訓基地、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地，加快培養(yǎng)區(qū)塊鏈專業(yè)技術(shù)人才。②體育專業(yè)的學生可以結(jié)合國家專業(yè)技術(shù)人才知識更新工程、高技能人才振興計劃等，強化信息技術(shù)的專業(yè)知識及其應(yīng)用；同時，鼓勵學生與區(qū)塊鏈公司或體育公司進行技術(shù)研發(fā)合作，提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)補貼。③鼓勵區(qū)塊鏈技術(shù)人才積極與體育行業(yè)人才進行合作，跨界學習，開展多方位研討。

3.3 加速體育課程多鏈組合構(gòu)建及規(guī)?；茝V

近年來，信息技術(shù)與教育教學快速融合，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的各種技術(shù)不斷滲透到教育管理和教學過程之中，數(shù)字教學、智慧教學取得實質(zhì)性進展。教育信息化水平不斷提升，對擴大資源覆蓋面、促進教育公平和提高教育教學質(zhì)量起到了巨大作用。然而，與商務(wù)、金融和社交相比，信息技術(shù)對教育領(lǐng)域的滲透尚不深入，信息化與教育教學“兩張皮”現(xiàn)象仍然存在［27］。教育信息化深度應(yīng)用不夠、融合創(chuàng)新水平不高，尤其是在體育教育領(lǐng)域應(yīng)用較少。體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用是教與學宏觀與微觀要素的整合與共進，既要按需合理接入教育資源與教學數(shù)據(jù)系統(tǒng)，還要使學生的學業(yè)評價系統(tǒng)能夠與學生的學習時空對接，實現(xiàn)信息的有效獲取與識別。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用就是要打破數(shù)據(jù)孤島，解決不同系統(tǒng)的互聯(lián)互通。全新的體育課程一體化區(qū)塊鏈應(yīng)用，可以依據(jù)公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈等形態(tài)，根據(jù)目標對象對于開放式特征的不同需求依次構(gòu)建，逐步形成區(qū)域共治聯(lián)盟。

體育課程一體化區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用要突破信息壁壘，必須連接多方面主體關(guān)系，包括：政府—各級各類學?！逃u估部門；教育主管部門—各級各類學校—教學內(nèi)容；同級同類學校—學生—學業(yè)信息等?；趨^(qū)塊鏈的分布式聯(lián)結(jié)特性，可以先以體育課程教學內(nèi)容為核心，依次構(gòu)建不同形態(tài)關(guān)系鏈，采用功能模塊化設(shè)計，接口按需開放，最終通過上鏈工程開環(huán)運行。例如：政府、學校、教育評估部門間建立公有鏈，將教育管理和教學過程統(tǒng)一，促進導、教、評分離；在各級各類學校間建立聯(lián)盟鏈，促進大中小學業(yè)務(wù)互補和資源調(diào)配；在學校內(nèi)部建立私有鏈，加強教學內(nèi)容和學生學業(yè)的信息化管理。而后逐步打通和延展體育課程縱橫交錯的區(qū)塊鏈條，促進多場景—合數(shù)據(jù)—統(tǒng)一鏈的多維度整合，最終實現(xiàn)體育課程系統(tǒng)整體的良性循環(huán)。區(qū)塊鏈應(yīng)用不僅僅是技術(shù)革命，更是教學關(guān)系、教學方式的變革，規(guī)模化應(yīng)用是區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢。謹慎起見，可以在先行試點基礎(chǔ)上，分步驟、成體系地將區(qū)塊鏈體系接入國家體育課程建設(shè)平臺。

4 結(jié)束語

體育課程是學校實施素質(zhì)教育的重要載體，體育課程體系的完善程度決定著素質(zhì)教育推進速度和質(zhì)量。長期以來，大中小學體育課程“各管一段、各謀發(fā)展”的模式嚴重影響學校體育的育人效果和質(zhì)量。教育組織管理主體力量不對等、話語溝通不順暢、信息獲取不對稱、資源配置不均衡等因素是多年來課程一體化建設(shè)難以突破的壁壘。作為數(shù)字經(jīng)濟時代核心技術(shù)的區(qū)塊鏈，為突破壁壘提供了技術(shù)可能性。區(qū)塊鏈不僅在體系上改變教學結(jié)構(gòu)，而且在技術(shù)上改變教學方式，可以有針對性地解決課程一體化業(yè)務(wù)痛點。學校體育與區(qū)塊鏈的融合是教育教學的要求，是區(qū)塊鏈技術(shù)在社會領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的要求，是教育教學發(fā)展的必然趨向。信息技術(shù)只是手段，解決問題才是目的。本文對區(qū)塊鏈技術(shù)的特征以及應(yīng)用場景選擇、框架設(shè)計、實現(xiàn)路徑等理論問題進行初步研究，希望可以引起學界對學校體育與區(qū)塊鏈技術(shù)跨界融合的關(guān)注，共同推進體育課程一體化建設(shè)。

作者貢獻聲明：

王祥全：提出論文主題，設(shè)計論文框架，撰寫論文；

姜 勇：調(diào)研文獻，搜集統(tǒng)計數(shù)據(jù)；

儀俊希：核實數(shù)據(jù)。