基于区块链的自学考试网络学习资源共建共享策略研究.pdf

长沙民政职业技术学院学报Journal of Changsha Social Work CollegeVol.30 No.1March.2023第30卷第1期2023年3月基于区块链的自学考试网络学习资源共建共享策略研究雷军环李成123（长沙民政职业技术学院，湖南 长沙 410004）摘要：自学考试网络学习资源是服务自学考试的重要学习素材。高质量的自学考试网络学习资源是自考学生的核心诉求，但因网络学习资源严重过载、质量参差不齐、缺乏正规指引等问题，自学考生很难获取高质量的学习资源。文章基于区块链技术，结合激励相容机制设计网络学习资源共建共享策略，通过整合优质高校、教师、企业、学生资源，构建高质量的自学考试网络学习资源共建共享生态圈，通过区块链的联盟自治和激励机制设计，围绕自学考试的学习资源打造以利益共同体为基础的共建共享合约体系，为自考学生提供一种新型的资源获取方式。关键词：自学考试；网络学习资源；区块链；共建共享；激励相容中图分类号：TP311文献标识码：A章编号：1671-5136（2023）01-0125-05高等教育自学考试制度创立40年来，在完善我国高等教育体系、造就培养专门人才、服务社会经济建设、促进精神文明建设等方面作出了重要贡献1。随着要素市场化进程的加速，市场在各项资源配置中的决定性作用得以凸显。激励性法律规制因具有尊重市场规律、弱化行政控制色彩、追求教育公平等价值，被认为是一种能够克服双重失灵的治理策略2。当前自学考试网络学习资源无法有效满足自学考生需求，绝大多数自考生对使用网络学习资源开展学习持开放态度，但对学习资源的权威性、匹配度、互动性和便利性存在较大诉求，对学习资源服务质量提出较高的要求3。网络学习资源作为网络助学的一个重要组成部分，对提高自考助学质量、降低学习成本、提高自考生一次通过率具有重要意义。因此需要对自学考试网络学习资源进行重构，将网络资源建设和共享有机结合起来，构建自学考试生态体系中的激励机制，完善资源、教师、学生之间的激励和反馈机制。区块链的不可篡改、共识机制、智能合约等技术特性可以实现合约的自动执行，减少操作中的错误和欺诈行为。本文结合自学考试网络学习资源共建共享特点，结合激励相容原理，设计一套运行在区块链上的自学考试网络学习资源共建共享机制，从资源建设、专家点评、学生反馈等多个维度构建资源建设激励机制，构建统一的自学考试网络学习资源共建共享体系，使得自学考试的学习诉求和网络资源检索诉求得以匹配，并设计激励机制，结合学校和政府部门资金支持，以及考生自愿支付的经济效益，形成共建共享生态圈。学校、教师不仅可以建设优质资源，还可以对资源进行重新解读、再输出，解决自学考试和普通高等教育内容不匹配的问题。教师通过其学术地位、专业背景知名度等信任背书对资源进行推荐、点评，形成优质资源净化机制。相关企业也可以参与到网络学习资源的共建共享中，企业推荐或点评权重较低，避免商业化运作影响教育本质。学生参与网络资源建设，通过构建笔记库、习题集、读后感等多种形式的互动内容，丰富网络学习资源，并通过评分机制对资源、教师、企业、学生等参与主体进行反馈。由于学生和资源建设者之间是激励相容的，而且区块链具有不可篡改特性，可构建一个正向反馈、多参与主体、激励相容的自学考试网络学习资源共建共享网络。1文献综述1.1基于区块链的学习资源共建共享研究收稿时间：2023-02-07基金项目：2021年度湖南省教育科学“十四五”规划国家教育考试研究专项课题“基于区块链的自学考试网络学习资源共建共享策略研究”(XJK21BKS013)。作者简介：雷军环（1967），女，长沙民政职业技术学院教授；李成（1985），男，长沙民政职业技术学院高级工程师。E-mail：长沙民政职业技术学院学报2023年基于区块链的教学资源共建共享方面，近年来研究者众多。Hou Y等人基于区块链网络构建教学资源共享平台，主要依托区块链平台使得任何求知者可以容易地访问到学习资源，提升教育平等性，在保护个人隐私的情况下构建信任识别机制，移除高等教育机构和社会机构间的信任障碍4。罗孟儒等人针对目前高校教学资源共建共享面临的问题，并结合参与主体需求、职责等情况，构建由基于高校师生的公共链、基于高校内部各部门的私有链以及基于高校联盟的联盟链组成的高校教学资源共建共享整体架构，通过区块链技术调动参与者的建设积极性并满足高校师生的个性化需求，以期解决目前教学资源分散、优质资源缺乏、平台管理成本高、版权保护弱、资源安全难以保障等问题5。全立新等人从政策制度保障、建设主体多元化和技术支撑三个方面详细分析资源共建共享新模式的实施策略，创新资源共建共享模式，实现真正意义上的建设主体多元化；整合数字资源共建共享体系，创新优质资源流通市场6。王柯文等人将区块链技术与数字图书馆相结合，结合区块链技术，解决数字资源所有权垄断、消除资源拥有者与需求者之间的壁垒、打破“信息孤岛”、改善图书馆数字资源共建共享现状7。1.2基于网络学习资源的评估方法和建设激励研究在网络学习资源评估方法和激励手段研究方面，不少学者提出多种方法。Li D等人通过区块链的不可篡改性，为MOOCs学习系统中的ELR提出了一种基于区块链的安全存储和共享方案，无需复杂的密码计算即可支持高效的条件匿名、安全存储和共享8。Rahardja U等人在教育中使用区块链技术改进教学资源、教学应用软件的使用、处理有关教育的数据，有效解决教学资源管理问题9。Cheriguene A等人提出了一种新颖的在线教学和评估方案NOTA，它利用区块链技术在尊重课程和考试时间表的同时保持预期的教学质量和评估公平性。此外，NOTA还通过区块链的激励策略激励学习者和教师继续努力，即使在家里也是如此10。综上所述，学者们对区块链技术在网络学习资源共建共享、评估方法和建设激励方面有诸多探索，解决了学习资源建设动力不足和评估方法、内容建设激励缺失的问题，采取共建共享策略构建网络学习资源库，可有效沉淀网络学习资源，提高学习资源利用率，减少学习资源错配。然而，自学考试领域内容获取目标性强、现存资源缺失率相对较高、参与人群分散、参与资源平台活动时间非高频且流程周期短，导致基于共建共享策略构建自学考试网络学习资源平台存在自学考试网络学习资源价值度量不平衡和正统资源权威性判别难的问题。为解决这些问题，一方面需要提供一种促进资源方深度参与并提供优质资源的激励模式来完成自学考试资源池的构建，另一方面需要为参与者提供激励机制，以提升平台资源活性，并塑造真实有效的价值网络确保优质内容优先，且具备初期价值网络增强模式，使得冷门优质资源得以被挖掘，这是本文研究的重要内容。2基于区块链的共建共享策略2.1自学考试网络学习资源共建共享模型自学考试网络学习资源共建共享关键诉求是保障参与方各取所需。已知参与方包括教育部门、考试机构、培训机构、专家、学校、学生和其他参与学习过程的潜在人员。网络学习资源主要参与方包括学习资源的提供者、学习资源的赋能者和学习资源的接受者。由于资源具有灵活性和开放性，提供者、赋能者和接受者可以相互转换。例如学生觉得课程比较好理解，他会进行推荐，即成为赋能者，提供者本身也会参考其他学习资源变成接受者。通过建立三个角色，有利于分析共建共享策略和激励机制。实现网络学习资源的共建共享主要需要从激励机制方面出发，设计合理的共建共享策略。本文基于激励相容原理设计参与方的激励机制，激励相容理论是里奥尼德哈维茨提出的，是指在市场经济中，每个理性经济人都会有自利的一面，其个人行为会按自利的规则行动。如果能有一种制度安排，使行为人追求个人利益的行为正好与企业实现集体价值最大化的目标相吻合，这一制度安排就是“激励相容”。基于自学考试的特定诉求，通过勋章制度，设计权威赋能和内容推荐，保障系统在利益互换和职业道德方面给予正确引导，确保系统服务育人目标。为保障平台激励效果和防止恶意攻击，平台采用实名参与，设立成长体系，采用付费打赏，设计合理效用曲线，保障公平。基于区块链搭建网络学习资源共建共享模型如图1所示，本文基于该模型展开策略的具体论述。126雷军环李成：基于区块链的自学考试网络学习资源共建共享策略研究第1期图1基于区块链的自学考试网络学习共建共享模型为方便评估自学考试网络学习资源共建共享策略，将自学考试网络学习资源系统形式化描述如下：自学考试网络学习资源池P，网络学习资源R，其作者A，其存在的推荐者、赋能者E，接收资源接受者X。激励机制核心包括（1）激励作者A提供的资源R进入资源池P；（2）激励权威专家等赋能者E对资源R进行推荐；（3）激励接受者X参与资源R的学习，并向E角色转化。由于共建共享过程是动态的，例如参与资源 R 学习的 X，等于给资源 R 贡献了一次学习记录，为激励X对资源的选择，使优秀资源浮出水面，需要给推荐者E和接受者X提供更好的激励。为扩大资源池P建设，构建共建共享模式，一方面需要激励作者A提供优秀的资源；另一方面需要给资源 R 提供赋能的 E和参与早期学习的 X 一定奖励。假设对任意资源Ri的收益分配权重为W，参与分配的角色数量为N，满足：i=1NWi=1（1）为计算每一次对资源R的互动，参与者均可以获得收益，可有效激励参与三方互动，将优秀资源推向需要的人。假设资源Ri被平台使用积分支付，那么为激励各方参与者，基于权重公式，确立分配参与者数量和各参与者权重，并满足式。激励成分主要包括：（1）阅读指数WV；（2）评论指数WC；（3）传播指数WT；（4）推荐指数WR。此外，为保障平台持续运行，平台激励权重为WP。为保障不同阶段对资源R的推进具有不同收益，采用动态计算方法计算每一次支付的权重分配，保障激励效果。阅读指数激励是对早期参与资源阅读的用户进行激励的一种方式。如果资源符合自学需求，那么学习完成则表明资源在可接受范围。当越来越多的人参与到阅读过程中时，早期参与者所构建的置信网络应该得到奖励。假设第一个阅读资源Ri的X，在第一次阅读时获得全部阅读指数奖励WVi，第二个阅读者与第一个阅读者平分阅读指数奖励，第三个阅读者与第一个和第二个阅读者平分阅读指数奖励，以此类推，阅读者只享受前10万个阅读者阅读指数奖励积分，超过10万个阅读者后，将不再获得激励。公式描述如下：Wvi=wvin（2）对于第一个参与阅读的用户在Ri资源被第j+1次阅读时，所获得的激励权重为：WVix=Wvi+Wvi2+.+Wvij=Wvi*k=1j1k（3）该激励的核心是保障任何一个资源的学习参与者可以获得激励。由于学习所耗费的时间价值远远大于所获得的激励，那么唯一获得激励的理由是资源对学习是激励相容的。评论指数、传播指数和推荐指数逻辑类似，越早期参与获得的激励越大。为保障激励有效性，每一项激励都设定一个最大激励年代（每一次动作代数加一）。评论指数 100 代，传播指数 10 代，推荐指数1000代，一方面可以保证早期投入的贡献值类似于股东一样获得后续的激励，同时，给新参与者获得激励的机会，更多地参与到资源的共建共享中。为实现资源净化，权重分配体系在不同时期需要采用不同的策略。权重分配函数如下：WAll=WV+WC+WT+WR+WP（4）2.2基于区块链的智能合约激励模型构建区块链基于分布式共识协议构建了一个多方信任的账本，其上运行的可计算的图灵机具备区块链的所有特性，并可以执行有限代码体量的算法，从而形成一个等同于全体共识节点监管的信任计算机。基于区块链智能合约构建的网络学习资源激励模型集成了区块链底层的可信特性，且过程全程公开透明。上文构建了自学考试网络学习资源共建共享模型，并设计了策略权重，下面基于区块链智能合约构建自学考试网络学习资源共建共享的激励模型。本文研究的自学考试网络资源共建共享的激励模型属于典型的演化博弈论模型，各参与方在有限理想状态下实现各方利益均衡。网络资源共建共享的核心目标是促进有效资源快速流动，保障参与各方具备建设资源、传播资源、改进资源的动力，一方面提高现有资源的推荐力度，同时需要保障新资源的有效胜出，区块链智能合约充当构建博弈动态均衡点，构建近乎纳什均衡的状态。127长沙民政职业技术学院学报2023年图2共建共享状态下资源活跃度理想模型网络资源尤其是自学考试类资源存在较强的时间特性，如图2左图所示，从资源发布开始经历启动期、活跃期和消退期。很多有效的资源可能都熬不过启动期，就在网络中无人问津。当足够多的资源保持活跃时，平台资源将会具备网络效应，如果平台不加干预，就会出现头部资源占据所有流量，导致后面建设的资源没有机会获得足够的关注熬过启动期。通过区块链激励机制，将资源建设、传播、使用、点评等行为公开化，建立激励牵引机制，如图2右图所示，利用激励相容原理，压缩资源的启动期和消退期，延长资源的活跃期。另外，通过用户的净化作用，可以加速低端资源快速消退，保障资源利用效率。通过公开的激励相容机制，保障优质资源可以获得较好的关注，冷门资源在特定领域具备较好关注，形成以用户为导向的圈层架构，而不是统一的资源市场。学习的本质是在特定的领域、特定的人群构建的资源网络，如图3所示，从因材施教的角度出发，构建特定圈层，有利于将自学考试网络资源利益最大化。图3网络资源的圈层结构在网络资源共建共享应用场景中，涉及教育部门、考试机构、专家等角色，为保障平台不受特定机构独家占有，服务于特定目的，并保障资源的共建共享激励，采用智能合约进行构建。为方便多方参与共建共享，并规范激励体系，建立能量石合约，作为发布、阅读、点赞、评论、转发等操作的基础门槛。能量石获得者主要包括认证机构、教师、学生等，为保证资源的有效性，使用和发布资源均需能量石，从而保障资源要素的激励相容。机构和教师可以通过点评、转发、参与素材共建共享获得能量石，学生主要依靠阅读、点赞、点评等获得能量石。基于智能合约的网络资源共建共享激励模型见图4。图4基于智能合约的网络资源共建共享激励模型基于区块链的智能合约方法定义的伪代码如下：/基于ERC20标准的网络学习资源平台能量合约Contract EnergyToken extends ERC20/实现向指定账户地址铸造特定能量mintTo(Address address,Integer count)public/从当前操作账户地址转移指定数量能量到目标账户地址transferTo(Address address,Integer count)public/从当前操作账户地址销毁指定数量能量burn(Integer count)public/网络学习资源平台知识平台合约Contract known ledge platform/创建知识平台圈子createPlayground(String name,String tags)public/获得特定标签的排名合约地址列表getRank(Stringtag)publicviewreturns(Addressranks)/网络学习资源平台知识平台圈子合约Contract KnowledgePlayground/将学习资源加入平台圈子joint(Address resourceItem,String comment)public128雷军环李成：基于区块链的自学考试网络学习资源共建共享策略研究第1期/对学习资源进行加分（点评）up(Address resourceItem)public/对学习资源进行降分（点评）down(Address resourceItem)public/获得平台圈子点评分前N名getRank(Integer count)public view returns(Addressranks)/网络学习资源合约Contract ResourceItem/发布自学资源publish(String title,String author,Address from,String description,Address refResourceItem)public/对资源进行评论，可以关联资源comment(Address resourceItem,String comment)public/对资源进行推荐（加星）star(Address resourceItem,Integer stars)public上述合约模型定义了基础的方法，其中参与合约部分的能量石采用自动记账方式实现分配，分配策略采用第一部分的基于加权模型的激励手段，实现参与方的激励。2.3共建共享模型分析基于上述合约模型，在支持EVM合约的联盟链上进行验证，上述思路可以实现基于区块链的自学考试网络资源共建共享策略模式。通过模拟建立不同种类的机构并分配一定的能量石，学生随机参与到资源学习、点评过程中，并通过加入圈子，或者检索不同标签的链上圈子或资源，获得能量石。链上操作均会消耗或获得一定的能量石，由于获取能量石具有激励效应，越早参与资源的推广，获得能量石的机会越多，可以有效保障资源向新资源倾斜，保障资源的网络效应得以快速启动。由于链的公开特性和能量石在系统设计中属于稀缺资源，因此，有效评论和转发需要作出慎重的决策。另外，虽然区块链采用匿名机制，但机构参与者需要进行线下核对，以使系统的权威性得到有效保障。对于普通用户，虽然可以通过注册参与资源的共建共享，但直接获利很小，且需要机构认可才能转换为有效能量石，且能量石不能直接转移。3结论本文基于区块链构建自学考试网络学习资源共建共享策略模式，引入基于智能合约的共建共享激励机制，可较为可信地解决共建共享过程中资源不平衡和权威性问题。基于区块链的智能合约自动执行特性，可以保证参与者及时获得有效反馈，并基于激励相容原理设计针对资源参与者的激励措施，既保障了资源的有效传播和排名的有效性，也满足了资源参与各方的利益诉求。本文定义了共建共享策略模型下的权重计算过程、策略模式和合约伪代码，论证了构建自学考试学习资源共建共享的可信性，并充分考虑区块链智能特性，设计博弈模式，解决了资源共建共享实际过程中的具体问题，包括智能合约设计、激励体系设计、排名设计。最后，本文的研究也为共建共享网络学习资源提供了一种新思路，希望上述设计可以为在真实环境中构建网络资源共建共享策略提供帮助。参考文献1杨松,张志刚,王和军.中国共产党领导下的高等教育自学考试40年发展与新时代改革创新思考J.中国考试,2021(5):1-9.2苟学珍.激励性法律规制:面向要素市场化的高校教师流动治理策略J.中国高教研究,2021(8):92-99.3杨清溪.高等教育自学考试网络学习资源调查分析J.中国考试,2019(8):47-52.4Hou Y,Wang N,Mei G,et 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