王曉娜 丁丹

摘 要：隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，我國醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域面臨著巨大的挑戰(zhàn)，而數(shù)學(xué)課程改革對醫(yī)學(xué)教育體系改革至關(guān)重要。通過分析新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程建設(shè)的必要性，挖掘去中心化、可追溯、不可篡改、分布式存儲等區(qū)塊鏈獨特技術(shù)特征在數(shù)學(xué)課程建設(shè)中的優(yōu)勢，構(gòu)建基于區(qū)塊聯(lián)盟鏈技術(shù)的醫(yī)學(xué)院校數(shù)學(xué)課程共建共享基礎(chǔ)模型，探索新醫(yī)科建設(shè)視角下的數(shù)學(xué)課程發(fā)展路徑，以期更好發(fā)揮數(shù)學(xué)課程在新醫(yī)科人才培養(yǎng)中的支撐作用。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);聯(lián)盟鏈;數(shù)學(xué)課程;共建共享

2018年，教育部先后發(fā)布《教育信息化2.0 行動計劃》《關(guān)于高等學(xué)校加快“雙一流”建設(shè)的指導(dǎo)意見》《關(guān)于加強醫(yī)教協(xié)同實施卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》。2019年，教育部全面啟動“六卓越一拔尖”計劃2.0，大力推進(jìn)新醫(yī)科建設(shè)，從宏觀層面對醫(yī)學(xué)教育發(fā)展做出統(tǒng)籌規(guī)劃。2020年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出以新醫(yī)科統(tǒng)領(lǐng)醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新，分類培養(yǎng)研究型、復(fù)合型和應(yīng)用型人才，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。在這樣的大背景下，我國醫(yī)學(xué)教育面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和快速滲透，區(qū)塊鏈對醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響。著力推進(jìn)醫(yī)學(xué)教育與現(xiàn)代信息技術(shù)的深度融合，是深化醫(yī)學(xué)教育改革的有效途徑。而在醫(yī)學(xué)教育教學(xué)體系改革中，數(shù)學(xué)課程建設(shè)是實現(xiàn)新醫(yī)科人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。基于此，課題組以區(qū)塊鏈技術(shù)為支撐，深入貫徹數(shù)學(xué)課程服務(wù)于新醫(yī)科的建設(shè)理念，探索新醫(yī)科建設(shè)視角下醫(yī)學(xué)院校數(shù)學(xué)課程共建共享系統(tǒng)。

一、新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程建設(shè)的必要性

（一）有助于鞏固新醫(yī)科專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)知識

數(shù)學(xué)課程作為新醫(yī)科重要的基礎(chǔ)課程，其體系也在進(jìn)行不斷的改革。除了講授微積分、線性空間、線性變換、線性方程組、隨機(jī)現(xiàn)象及其規(guī)律，以及隨機(jī)變量及其分布等純數(shù)學(xué)知識，還會講授建模的方法和步驟，讓學(xué)生深刻體會如何用數(shù)學(xué)知識解決專業(yè)領(lǐng)域問題，從思想和精神方面為專業(yè)學(xué)習(xí)做好鋪墊。

（二）有助于提升新醫(yī)科專業(yè)學(xué)生的技能

在新醫(yī)科建設(shè)過程中，地方醫(yī)學(xué)院校在學(xué)科交叉融合上存在一定的壁壘，數(shù)學(xué)學(xué)科也不例外。在短時間內(nèi)改變現(xiàn)有的學(xué)科范式存在困難，但新醫(yī)科建設(shè)涉及學(xué)科交叉、專業(yè)重構(gòu)和知識體系重塑，數(shù)學(xué)課程勢必要突破現(xiàn)有的學(xué)科范式，在內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系、教學(xué)方法體系、教學(xué)資源體系以及評價考核體系上下功夫，實現(xiàn)全方位創(chuàng)新，融合新醫(yī)科建設(shè)所需要的學(xué)科，更好提升新醫(yī)科專業(yè)學(xué)生的技能。

（三）有助于培養(yǎng)新醫(yī)科專業(yè)學(xué)生良好的職業(yè)素養(yǎng)

醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)是一項長期、復(fù)雜的工程，所需要的教育投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他學(xué)科。教育資源是學(xué)校教育和人才培養(yǎng)的前提與基礎(chǔ)。豐富的理論知識儲備有助于開拓學(xué)生的眼界，多渠道的實踐技術(shù)資源有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以此提升學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。而新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程建設(shè)對豐富理論知識資源和實踐技術(shù)資源有重要作用。

二、區(qū)塊鏈服務(wù)新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程建設(shè)功能分析

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N計算機(jī)技術(shù)在價值互聯(lián)網(wǎng)時代的創(chuàng)新應(yīng)用模式，是數(shù)據(jù)庫、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)整合集成的結(jié)果。區(qū)塊鏈所特有的去中心化、可追溯、不可篡改、分布式存儲等創(chuàng)新優(yōu)勢，使其在高等教育教學(xué)中具有廣闊的發(fā)展空間。

第一，區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)共建性。基于其去中心化的特性，數(shù)學(xué)課程群建設(shè)提倡共創(chuàng)共建，各節(jié)點經(jīng)過規(guī)定的審核后，都可參與課程建設(shè)。創(chuàng)建鏈上課程資源，不僅突破了校際界限，充分發(fā)揮各高校優(yōu)勢，避免了資源建設(shè)的冗余，還節(jié)約了課程建設(shè)成本，提高了課程建設(shè)效率。

第二，區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)可追溯、不可篡改性。數(shù)學(xué)課程建設(shè)可利用區(qū)塊鏈可追溯、不可篡改的特性，對各類資源的建設(shè)過程、各種資源評價數(shù)據(jù)和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行記錄，保證了資源建設(shè)者的知識產(chǎn)權(quán)和版權(quán)信息的可靠性和安全性，為持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化課程群資源提供支撐，使學(xué)生獲得更可信的學(xué)時證明。

第三，區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)共享性?；趨^(qū)塊鏈分布式存儲的特性，在新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程建設(shè)過程中，各教學(xué)單位或組織可以根據(jù)自己的需要從區(qū)塊鏈上自主下載保存自己想要的教學(xué)資源并查詢利用，也可將資源使用情況反饋至區(qū)塊鏈上，供其他資源使用者參考，提高了資源利用率。

三、醫(yī)學(xué)院校新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程聯(lián)盟鏈基礎(chǔ)框架搭建

（一）聯(lián)盟鏈及特點

區(qū)塊鏈分為公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈三類。其中，公有鏈具有完全去中心化的特點，任何組織和個人都能參與，每個參與者均可成為記賬人，都可參與鏈上數(shù)據(jù)讀取和交易;私有鏈存在一定的中心化控制，設(shè)有準(zhǔn)入規(guī)則，適用于某個組織或單位內(nèi)部使用，其寫入和讀取權(quán)限僅在內(nèi)部，隱私保護(hù)較好;聯(lián)盟鏈結(jié)合了公有鏈和私有鏈的特點，是一種半公開、多中心的區(qū)塊鏈，由系統(tǒng)內(nèi)部指定的多個預(yù)選節(jié)點共同參與記賬，數(shù)據(jù)的讀寫、節(jié)點的加入或刪除需要獲得聯(lián)盟許可。

（二）醫(yī)學(xué)院校新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程聯(lián)盟鏈基礎(chǔ)框架

聯(lián)盟鏈建立跨學(xué)校的教學(xué)資源共享平臺，各醫(yī)學(xué)院校可以共享優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，增加教學(xué)資源種類和數(shù)量。各高校教師和學(xué)生也可以獲取聯(lián)盟鏈上的資源，提高教學(xué)成效和學(xué)習(xí)質(zhì)量。聯(lián)盟鏈技術(shù)可以通過安全可靠的方式建立醫(yī)學(xué)院校新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程共建共享系統(tǒng)，其基礎(chǔ)框架主要包括基礎(chǔ)模塊、中間模塊和應(yīng)用模塊。

基礎(chǔ)模塊主要指數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層中的信息區(qū)塊用于收錄各醫(yī)學(xué)院校主鏈上的數(shù)學(xué)課程信息，如教育教學(xué)資源數(shù)據(jù)、學(xué)生學(xué)習(xí)情況數(shù)據(jù)、群內(nèi)課程評價數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)區(qū)塊由記賬節(jié)點生成，以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接，記賬節(jié)點由高校聯(lián)盟共識機(jī)制決定，維護(hù)聯(lián)盟鏈賬本的一致性。數(shù)據(jù)信息的保存采用哈希算法將信息轉(zhuǎn)換為哈希值存儲于區(qū)塊頭，并且由記賬節(jié)點按照時間順序加蓋時間戳，保證信息可溯源。在信息錄入過程中又用非對稱加密算法對其進(jìn)行加密，系統(tǒng)中每一個用戶都會擁有一對秘鑰。公鑰主要是用來對信息進(jìn)行加密，從而保證數(shù)據(jù)的安全;私鑰主要是對交易的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名，保證信息在傳遞的過程中，不被偽造和篡改。

中間模塊主要是共識層和合約層。共識層通過共識算法能夠讓權(quán)責(zé)相對分散的節(jié)點在部分去中心化的系統(tǒng)中高效地生成有效區(qū)塊，保證聯(lián)盟鏈中各高校信息的一致性，其中包括組織管理機(jī)制、資源共享機(jī)制、考核評價機(jī)制以及權(quán)益分配機(jī)制。同時，針對各高校內(nèi)部教師教學(xué)資源的貢獻(xiàn)率、各高校整體資源的提供率、各高校資源的使用率以及各高校內(nèi)部學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，設(shè)置相關(guān)的獎懲機(jī)制，以此激勵高校積極主動參與資源建設(shè)。合約層主要指用計算機(jī)語言編寫的各種智能合約，其中主要包括用戶審核、資源審核、資源監(jiān)管、資源獎勵、認(rèn)證轉(zhuǎn)換等合約。合約規(guī)則的制定需要聯(lián)盟鏈共識機(jī)制達(dá)成，然后記錄在鏈，平臺自動完成用戶身份、資源創(chuàng)作的格式與結(jié)構(gòu)、資源的評價標(biāo)準(zhǔn)以及資源獎勵與認(rèn)證轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的審核，有效把控數(shù)學(xué)課程資源建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)其良性發(fā)展。

應(yīng)用模塊處于整體框架的最上層，它基于底層技術(shù)和協(xié)議，負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)課程資源共建共享過程中各種業(yè)務(wù)場景的處理以及對接用戶，是區(qū)塊鏈獲得持續(xù)發(fā)展的動力所在。其用戶主要有教師、學(xué)生、高校、企業(yè)等。通過用戶管理、資源管理、資源創(chuàng)建、版權(quán)管理等功能模塊，實現(xiàn)用戶的注冊、登錄，數(shù)學(xué)課程信息數(shù)據(jù)（教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段以及教學(xué)評價等數(shù)據(jù)）的采集、錄入與監(jiān)管，學(xué)生學(xué)習(xí)成果信息數(shù)據(jù)（學(xué)習(xí)過程、課程成績考評、學(xué)習(xí)評價等數(shù)據(jù)）的登記、詳情查看與更新等，課程資源版權(quán)信息數(shù)據(jù)的查詢、鑒定和使用等。聯(lián)盟鏈記錄的數(shù)據(jù)能夠幫助需求主體獲得更真實的信息，提供更加多元化的服務(wù)，減少空間和時間上數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟町?，提高效率，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共建共享。

新醫(yī)科建設(shè)視角下，數(shù)學(xué)課程建設(shè)是一項繁重的工作，需要長期持續(xù)開展。隨著聯(lián)盟鏈技術(shù)的不斷發(fā)展及創(chuàng)新，聯(lián)盟鏈將繼續(xù)發(fā)揮其在新醫(yī)科數(shù)學(xué)課程建設(shè)過程中的優(yōu)勢，充分展現(xiàn)數(shù)學(xué)與其他交叉領(lǐng)域的最新發(fā)展動向和科研成果，為新醫(yī)科建設(shè)提供更有力的支持與服務(wù)，為國家培養(yǎng)更多的新醫(yī)科人才。

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責(zé)編：初 心