韋書令，文夢丹

（1.廣西開放大學，廣西 南寧 530022；2.廣西第一工業(yè)學校，廣西 南寧 530022）

一、前言

微課程作為遠程教育課堂教學環(huán)節(jié)的重要載體，一直受到遠程教育教師和學校管理者的高度重視，微課程教學也是教育界關注的熱點。與傳統(tǒng)課堂教學不同，遠程教育具有教學時空分離、資源豐富的特性，利用微課程的教學理念，通過區(qū)塊鏈技術構建教學體驗感和功能性較好的教與學的實踐應用，提高學生遠程學習的參與度和質(zhì)量。如何滿足遠程教育學生多層次多類型學習方式的需求，是構建遠程教育微課程教學時應重點考慮的問題。區(qū)塊鏈被譽為計算機應用領域的第五次顛覆性創(chuàng)新，推動“信息互聯(lián)網(wǎng)”向“價值互鏈網(wǎng)”升級，不僅在金融業(yè)、商業(yè)、服務業(yè)等領域得到廣泛的研究和應用，也在影響遠程教育教學的應用流程和實現(xiàn)邏輯，其共識機制和分布式網(wǎng)絡將在學生、教師、家長、學校之間實現(xiàn)學習過程和結果的確權和共享，減少教育行政部門在學習過程和結果評價中的干預，促使教育公平和提高教育管理效率。

區(qū)塊鏈的去中心和共維護等特點可以實現(xiàn)教與學資源定制和共享，把微課程相關的教學資源按數(shù)據(jù)區(qū)塊進行組織和管理，教師和學生按照共識機制和密碼學技術參與資源的生成、更新和傳播，通過集體智慧可使資源得到最大程度優(yōu)化，可充分保證學習資源的可信和知識產(chǎn)權。楊現(xiàn)民等（2017）認為作為比特幣的底層技術，區(qū)塊鏈技術不僅能應用于金融領域，也能廣泛地應用在教育領域，發(fā)揮其在構建“互聯(lián)網(wǎng)+教育生態(tài)”的重要作用，推動教育體系變革[1]。教育部印發(fā)《2020年教育信息化和網(wǎng)絡安全工作要點》提出探索區(qū)塊鏈技術在學生在線學習、教師在線授課行為記錄和認定等方面的應用。繼蒸汽技術、電力技術、計算機技術變革之后，以人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機器人等技術為主的互聯(lián)網(wǎng)革命賦予了信息化時代下教育新的內(nèi)涵和邊界，構建了網(wǎng)絡教育生態(tài)下教學的理念、內(nèi)容和范式[2]。在遠程教育微課程的教學過程中，由于存在教與學的信息并不完全對稱，教師對學生的學習情況與進度還存在認識偏差，比如學生的知識點掌握情況與教師具體實施教學情況等。雖然分工明確但協(xié)作困難，影響課程教學團隊的有效運行。而解決遠程教育課程教學信息不對稱的問題，關鍵是使教學信息溝通的一致性和可溯源。

基于此，通過建立“以學生為中心”的P2P點對點網(wǎng)絡，以學生的成長和學習資源的共享作為基本單元來構建微課程教學區(qū)塊鏈，可在學習資源、學習過程、學習評價和學習管理等方面實現(xiàn)微課程區(qū)塊鏈服務，實現(xiàn)微課程的模塊化定制。找出微課程教學存在的問題，從區(qū)塊鏈技術本身去激發(fā)遠程教育師生的參與度和積極性，利用分布式特性實現(xiàn)教師、學生與學習資源的點對點鏈接和共享，并闡釋區(qū)塊鏈教學應用優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，推動區(qū)塊鏈技術在微課程教學的應用和實踐。

二、當前遠程教育微課程教學的主要問題

（一）微課程涵義

以MOOC為代表的大規(guī)模在線教學平臺的出現(xiàn)，進一步促進教學研究者對微課程在遠程教育領域的可行性和技術性探索。微課程被作為一種由常用跨媒體組合和“自適應”生產(chǎn)而成的新型學習資源，得益于互聯(lián)網(wǎng)帶寬提升、多媒體技術的發(fā)展和遠程教學過程中師生的現(xiàn)實需求。美國新墨西哥州圣胡安學院高級教學設計師David Penrose首創(chuàng)了影響廣泛的“一分鐘的微視頻”，是指以在線學習或移動學習為目的的實際教學內(nèi)容，突出關鍵的概念、主題和活動，引導學生根據(jù)所提供的資源和活動，建構符合自身需求的知識體系[3]。英國納皮爾大學Kee教授為讓學生清楚掌握學科的重點和核心概念，應對快速增長的學科知識與不同學科的交叉融合，提出讓學生進行一分鐘演講的理念[4]。焦建利對微課程的定義是：“以闡釋某一知識點為目標，以短小精悍的在線視頻為表現(xiàn)形式，以學習或教學應用為目的的在線教學視頻。”[5]南京大學梁樂明對“微”概念及微課程的實踐現(xiàn)狀與案例進行梳理與總結，從教育信息化理念的轉(zhuǎn)向、優(yōu)質(zhì)信息化教育資源建設與變革學習方式的角度闡釋微課程的理念、特點與意義，展望微課程的應用趨勢[6]。

從以上關于微課程的涵義可知，教師應把教學內(nèi)容與教學目標緊密地聯(lián)系起來，以幫助學生獲得聚焦的學習體驗。微課程的教學組織規(guī)模較小，播放時間也較短，需要信息技術為支撐開展教學活動，可以供學生開展自主學習與教師自我提升。微課程在過去“課堂實錄”式視頻的基礎上進行的反思和改良，修正了學習資源大而全、內(nèi)容冗長和缺乏標準化等問題。

（二）微課程教學的主要問題

隨著教育信息化的深入實施與微課程建設的持續(xù)推進，通過微課程開展線上學習在遠程教育領域中已經(jīng)是常態(tài)化，但在日常的教學過程中也面臨個性化學習精準度不高、教學信息不對稱和教學質(zhì)量難衡量等問題，需要進一步探討實踐，尋求技術和教學的優(yōu)化和融合。

1.個性化學習精準度不高

精準實施個性化學習有助于學生的因材施教，但現(xiàn)有在線微課程教學平臺仍然難以實現(xiàn)個性化教學，單一的教學設計、教學方法、教學內(nèi)容、課后作業(yè)、評價模式，甚至在課程的教學設計方面還沿用傳統(tǒng)課程的集體授課方法，難以滿足個性化學習的需求，微課程資源與教學方法還處于“兩張皮”狀態(tài)，技術與教學的融合還有待于進一步實現(xiàn)。

2.教學信息不對稱

由于遠程教育的學生數(shù)量眾多、時空分離和承擔工作多樣，教師通過在線平臺或即時通訊工具了解學生的學習情況與進度，比如學生的作業(yè)完成度、資源瀏覽量和討論參與度等。因此遠程微課程教學團隊成員的工作不易進行量化和即時統(tǒng)計，特別是線上和線下教學工作的衡量標準不一，容易造成教與學的信息的不完全對稱，專業(yè)教師和輔導教師分工雖明確但協(xié)作困難，面授教學與線上教學難以協(xié)調(diào)。

3.教學質(zhì)量難衡量

由于微課程的呈現(xiàn)方式是教案式或視頻式，課程結構是半結構化的和片段化，屬于較為松散的學習資源，需要以一定的結構進行組合并形成有意義的關聯(lián)，主要用于遠程教育或培訓等方面。微課程的知識點語義關聯(lián)和知識邏輯開放共享范圍小，缺乏深層整合，難以動態(tài)聯(lián)系。對學生學習課程內(nèi)容的學習支持服務不足，學生的投入和注意力需要課程教師、資源開發(fā)者進行有效的學習路徑設計，需要學生、專業(yè)教師和輔導教師共同協(xié)作保證課程教學質(zhì)量，并引導學生有效利用微課程資源學習。

三、區(qū)塊鏈技術應用于微課程教學的優(yōu)勢

（一）區(qū)塊鏈的技術特點

1.教學活動的共識機制

共識機制是區(qū)塊鏈技術的基礎和核心，共識機制決定參與節(jié)點以何種方式對某些特定的數(shù)據(jù)達成一致[7]。在采用點對點網(wǎng)絡機制的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，由于先后次序和網(wǎng)絡延遲等問題的存在，令每一節(jié)點所對應的教學事件的先后順序存在一定差異，因此需要設計一套有效機制在某一時間段內(nèi)對發(fā)生事件的先后順序達成共識，并激勵教學資源提供者和使用者，對破壞教學區(qū)塊鏈運行的節(jié)點實施懲戒機制。此類機制依賴某種方式來證明，起到?jīng)Q定新區(qū)塊生成先后次序的作用。

2.教學記錄的不可篡改性

基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)存儲、傳輸結構和運行模式，能夠有效約束和激勵參與主體，提供師生之間微課程使用記錄的互信。當學生完成微課程的學習之后，將創(chuàng)建新的區(qū)塊記錄學習信息，該區(qū)塊會被發(fā)送給網(wǎng)絡中的所有節(jié)點進行驗證，驗證完成之后，區(qū)塊鏈向每一節(jié)點進行廣播。由于區(qū)塊的修改涉及到哈希值的修改，且哈希值的計算費時，難以對多個區(qū)塊進行同時修改，除非達到全網(wǎng)51%以上的算力。

3.教學過程的可追溯性

區(qū)塊鏈技術能夠提供蓋有時間戳的學習過程記錄，可實現(xiàn)全周期的學習過程監(jiān)督，從而能有效杜絕作業(yè)抄襲、微課觀看記錄失真等問題。區(qū)塊鏈讓全網(wǎng)所有節(jié)點都在每一個區(qū)塊上蓋一個時間戳來記賬，表示這個信息是這個時間寫入的，形成了一個不可篡改、不可偽造的數(shù)據(jù)庫。時間戳可以證明某人在某天確實做過某事，可以證明某項活動的最先創(chuàng)造者是誰。任何事情的“存在性”證明變得十分簡單，區(qū)塊鏈上的每一條交易數(shù)據(jù)，都可以通過鏈式結構追本溯源，每一筆學習數(shù)據(jù)都能進行驗證。所以說在區(qū)塊鏈上面所做的每一筆交易都是具有可追溯性的。

4.學習資源的去中心化

區(qū)塊鏈的點對點網(wǎng)絡直接交互，避免中心節(jié)點對學習資源的壟斷，也節(jié)約了學習資源傳播的成本。不同的機構或組織都可以架設服務器，成為區(qū)塊鏈上的節(jié)點，且每個節(jié)點都是平行關系。當其中一個節(jié)點進行數(shù)據(jù)更新時，其它節(jié)點也會保持一致，所有數(shù)據(jù)都會達成共識進行更新。區(qū)塊鏈技術中智能合約分布式記賬的這一特質(zhì)，根據(jù)學習者的具體特征構建學習者與學習資源間的定制化聯(lián)系，在網(wǎng)上資源推送和管理過程中，利用分布式特性進行分散的、網(wǎng)絡化的存儲，實現(xiàn)學習者與資源基于區(qū)塊鏈的點對點鏈接，實現(xiàn)資源的共享，從而減少了不必要的訪問和資源浪費[8]。

（二）區(qū)塊鏈的主要優(yōu)勢

1.共識機制有助于精準識別資源質(zhì)量

微課程為師生提供豐富的學習資源，有助于知識的傳播與共享，但眾多低質(zhì)量且重復的學習資源導致使用者還需進行大量的信息檢索或評估等工作。利用區(qū)塊鏈的共識機制可以有效解決微課程質(zhì)量低的問題，經(jīng)過工作量證明或權益證明的微課程將進行全網(wǎng)廣播，由專業(yè)教師們達成質(zhì)量或內(nèi)容的共識；未達成共識的微課資源將繼續(xù)存放在區(qū)塊上，進入新一輪的信息驗證。簽名驗證可確保資源信息的有效性和準確性，認證通過后將蓋上時間戳在P2P網(wǎng)絡中流轉(zhuǎn)。共識機制可實現(xiàn)遠程教育環(huán)境的智能化構建，并能精準識別學習空間的資源，針對不同學生的學習需求設計個性化的學習資源，并能隨時進行更新和完善。

2.不可篡改性有助于提升數(shù)據(jù)的真實性

互聯(lián)網(wǎng)技術的提升令資源的獲取和復制變得非?？旖莺捅憷?，但也為資源開發(fā)者帶來數(shù)據(jù)真實性和知識產(chǎn)權保護的問題，仍然缺乏完善的機制和技術保障。而區(qū)塊鏈技術具有不可篡改、可追溯、分布式等特性，區(qū)塊鏈可保護微課程資源和相關學習信息，使微課程的相關學習資源實現(xiàn)低成本的數(shù)據(jù)保護，將學生的學習信息分布式存儲到區(qū)塊上，并通過學習行為生成知識圖譜的可視化關聯(lián)圖。當全體教師都達成共識之后區(qū)塊數(shù)據(jù)才能被修改或更新，以確保微課程資源和相關學習信息的真實性，最終保障師生參與節(jié)點記錄的信息內(nèi)容一致。

3.可追溯性有助于精準推薦微課程資源

微課程的學習資源動態(tài)生成需通過師生教學的評價與反饋，包括學生的學習分析與教師的教學評價。區(qū)塊鏈技術能夠記錄學生的學習足跡，供學生了解自身學習情況，制定個性化的學習計劃和學習分析，做為正式線下面授教學的補充和輔助?；趨^(qū)塊鏈的分布式賬本技術，系統(tǒng)可將所有微課程存儲在各個區(qū)塊中，利用點對點網(wǎng)絡實現(xiàn)微課資源的上傳與下載，實現(xiàn)師生與資源間的直接聯(lián)系，提高資源共享效率和推薦精準度，以此來促進微課程資源的開放共享。通過區(qū)塊鏈的智能合約對微課程進行自動化管理和記錄，降低管理成本并保護師生的隱私數(shù)據(jù)。

4.去中心化有助于精準考核微課程學習成效

利用區(qū)塊鏈技術創(chuàng)建基于微課程的質(zhì)量自動評價機制，對微課程教學產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行自動記錄、挖掘和分析，保障學習支持服務質(zhì)量正確評估和更新。區(qū)塊鏈技術的去中心化特性應用于微課程可提升學習評價的精準度和公正性，有別于以往單獨的教師評價，而是從多方面對學生學習行為進行評價。同時也支持教師設計開發(fā)更好的個性化教學體驗，對學生提供更好的學習支持服務，如圖1。

圖1 基于區(qū)塊鏈的微課程學習支持服務

5.高效低成本的新型協(xié)作機制

基于區(qū)塊鏈的教學服務或教學管理采用平面化的協(xié)作機制，各個師生節(jié)點之間通過共識機制和智能合約實現(xiàn)相互合作，每次全網(wǎng)更新減少了信息不對稱性，改善微課程教學平臺的教學效果，變革在線教育的教學模式。當教師接收到學生發(fā)來的問題信息后，自動啟動智能合約功能，生成電子化的教學合同，然后執(zhí)行教學合同中的教學要求，用雙方提供的公鑰對教學評價和作業(yè)進行數(shù)字簽名確認，給學習內(nèi)容打上流通生效時間戳。

四、區(qū)塊鏈技術應用于微課程面臨的挑戰(zhàn)

區(qū)塊鏈技術應用于遠程教育的微課程教學，具有一定程度的技術優(yōu)勢和應用特點，但作為創(chuàng)新性較強的信息技術，其推廣、應用和落地都需要經(jīng)歷反復的研究和實踐。從目前的具體應用來看，區(qū)塊鏈在微課程的應用也面臨版權保護、共享程度、課程標準、技術實施等挑戰(zhàn)。

（一）微課程的版權保護較弱

互聯(lián)網(wǎng)的開放性對知識產(chǎn)權保護造成了極大的威脅。由于對知識產(chǎn)權的擔憂，大多數(shù)微課程建設者采取有限度的共享策略，微課程的原創(chuàng)性很大程度上決定其自身的應用價值。此外，版權糾紛也是各個學校實施微課程共享亟待解決的問題，也是推進微課程共享時陷入被動甚至停滯的根本原因。

（二）微課程的共享程度較差

微課程在傳播與共享方面也有其難以解決的瓶頸問題。資源標準化和傳輸技術造成在線教學平臺無法互通共享，形成“資源孤島”問題。知識生產(chǎn)、傳播與消費鏈條的變化，是互聯(lián)網(wǎng)時代知識發(fā)生的最為顯性的變化[9]?，F(xiàn)階段主要從信息技術視角來解決微課程共享問題，將各類學習資源和平臺整合，但是把各個學習平臺之間的傳輸和共享仍然無法實現(xiàn)有效共識，其原因在于各平臺節(jié)點的安全性、隱私性和過程性無法達成一致。

（三）微課程的開發(fā)標準多元

隨著微課程的開發(fā)日趨多元化，教師和學生都有可能生產(chǎn)學習資源，不少學習資源被重新解構、改編、再創(chuàng)造等。微課程包括完整的課程、課件、教學視頻、軟件以及其他任何知識操作的工具、資源或技術，但是在學習資源認證和發(fā)布的環(huán)節(jié)上無法保證學習資源的完整性和學術性?，F(xiàn)階段微課程缺乏明確的認證機制，盡管由教師負責微課程的審核和上傳，但還是存在大量重復、無效、低質(zhì)量的學習資源，同時導致學習資源和空間的浪費，導致學習資源在平臺或平臺之間的流轉(zhuǎn)和共享效率較低，影響學生對于微課程獲取時效性的需求。

（四）微課程技術實施要求較高

由于區(qū)塊鏈的存儲空間較小，伴隨知識體系和資源類型的不斷豐富，區(qū)塊存儲的資源將逐漸增多，對區(qū)塊鏈的容量提出更高的要求。同時區(qū)塊鏈的安全性取決于加密算法技術，只有超過51%的學習者信息同時被黑客攻破后用戶信息才會被泄露或篡改，但隨著數(shù)學、計算機科學以及密碼學等學科的快速發(fā)展，未來難以保證該算法技術不被攻破，從而造成用戶個人信息的泄漏。

五、區(qū)塊鏈技術應用于微課程教學的建議

不同于傳統(tǒng)的遠程教育微課程教學，區(qū)塊鏈學習平臺可利用智能合約對學生提供的包括教學、資源、管理、質(zhì)量保障和自動評測等學習支持服務，將改變傳統(tǒng)課程教學體系，使之更適合于微課程學習，從而提高學習興趣和效率。但目前在遠程教育中仍然廣泛存在著嚴重影響學習支持服務發(fā)揮應有作用的突出問題:學習支持服務的教師與管理人員觀念陳舊，學生課后遇到不懂的問題缺少針對性的指導和及時解答，課后作業(yè)缺少科學的分析和管理等難題。微課程應用主體要積極轉(zhuǎn)變理念、加大技術研發(fā)、加強人才培養(yǎng)、提供智力支持等，助力“區(qū)塊鏈+微課程”。

（一）積極轉(zhuǎn)變教學理念

首先，要明確區(qū)塊鏈在微課程教學過程中的運用方向和目的。微課程教學包括教學、資源、管理、質(zhì)量保障等各個方面，明確區(qū)塊鏈技術解決教學過程中的哪一類問題。技術手段的應用主要是為了簡化教學管理和行政環(huán)節(jié)。要根據(jù)遠程教育教學各個環(huán)節(jié)的特點以及學習者的實際來選擇、應用新技術，優(yōu)化學習過程，提高學習效果和效率[10]。與普通視頻網(wǎng)站不同的是，微課程以教學微視頻為核心，包含與教學相配套的微教案、微課件、微練習、微點評等學習支持資源，形成半結構化、開放性和情景化的教學應用環(huán)境。區(qū)塊鏈的點對點網(wǎng)絡可讓大家選擇最適合自己的方式接受新知識，以便同學之間、同學和教師之間有更多的知識內(nèi)化、溝通和交流。

（二）加大技術研發(fā)和支持

通過區(qū)塊鏈對學生的學習行為進行記錄，包括學習資源點擊率、學習時間、登錄時長等等，教師可以對學習者的需求進行分析，在課堂上能夠更為針對學習者的需求進行教學，根據(jù)學生的興趣自動推送其他感興趣的課程或者知識點。搜尋適當?shù)匿浿栖浖越档椭谱髡n程的技術門檻，諸如Camtasia Studio、PowerPoint等工具。將區(qū)塊鏈技術作為微課程教學平臺的核心技術，與學習過程深度融合，為學習者提供真正有效、便捷、高質(zhì)、個性化的管理和學習支持服務。

（三）加強人才培養(yǎng)和智力支持

教師通過制作微課程獲得自我提升和研究能力的過程，通過對微課程教學的不斷反思和修正，幫助教師不斷提高自身的科研能力和視野。微課程可引導普通教師開展適合自己的課程研究，轉(zhuǎn)變自身教學科研的方法與觀念；微課程的傳播屬性可以直接為一線教師之間互相學習和借鑒提供優(yōu)秀的經(jīng)驗和方法，區(qū)塊鏈技術將為其傳播過程提供可信度和安全性。

（四）探索利用區(qū)塊鏈技術提高微課程學習支持服務水平

區(qū)塊鏈技術整合到現(xiàn)有遠程教育學習平臺的成本較高，大規(guī)模投入應用將涉及 平臺架構和學習流程的重塑。通過小規(guī)模試點不斷測試評估區(qū)塊鏈學習平臺的穩(wěn)定性和可擴展性，不斷總結發(fā)現(xiàn)問題，在試點中檢驗應用框架的可行性和有效性，才能在后續(xù)為在更多領域推進提供參考依據(jù)。從教學管理的角度來講，可以充分利用區(qū)塊鏈技術的可追溯性改進監(jiān)管方式和完善教學基礎設施，如考慮在一定層面建立有控制的授權式區(qū)塊鏈應用體系，完善課程服務體系。從教學機構角度來講，可以在現(xiàn)有基礎設施之上，利用區(qū)塊鏈技術在部分業(yè)務上取得突破。例如可在教學作業(yè)、學習資源管理等領域進行小規(guī)模的試驗。

（五）加快制定針對區(qū)塊鏈技術的微課程制作標準

探索區(qū)塊鏈技術在微課程的制作標準，積極推動區(qū)塊鏈技術標準化在遠程教學的應用試點推廣。一方面，需加強區(qū)塊鏈的標準架構頂層設計，應考慮到與現(xiàn)有的教學平臺基礎標準協(xié)議的兼容性。以當前應用較多的慕課學習平臺為例，而基于區(qū)塊鏈的微視頻數(shù)據(jù)庫存儲就可以基于慕課后臺的數(shù)據(jù)庫關系模型進行擴展，保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。同時，不同媒介類型的學習資源如何實現(xiàn)跨鏈互通？如何規(guī)范視頻上傳的操作，進而防范點對點網(wǎng)絡安全的風險？這些問題的解決需要新的制作標準和技術規(guī)范。

六、結論

區(qū)塊鏈作為一項多種計算機技術整合的技術共同體，將在理念、技術層面都將給微課程帶來深刻變革，有助于高效識別學習信息、提高數(shù)據(jù)真實性、提升學習資源使用效率以及助力精準教學評價，其技術優(yōu)勢能顯著提升微課程的教學質(zhì)量。同時，區(qū)塊鏈技術應用于微課程在理念、技術層面都面臨著諸多挑戰(zhàn)，特別是在版權保護、共享程度、課程標準、技術實施等方面，區(qū)塊鏈技術應用并未直接融入到課程教學工作中。微課程開發(fā)要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理和多方協(xié)作理念，共同攻克技術難題、積極培養(yǎng)研發(fā)與應用人才，實現(xiàn)技術應用教學的理性操作。