基于区块链的教学系统及教学资源共享方法

摘要

本发明公开了基于区块链的教学系统及教学资源共享方法，属于在线教学技术领域，该教学系统包括基于区块链的教学平台，学生根据个人身份信息绑定基于区块链的教学平台，登陆平台主页；学生根据兴趣爱好和个人不足，完善个人学习计划，在教学平台填写学习方向和门类；教学平台的系统根据该学生选择的学习方向和门类，出具该方向上的测评试题，进行该学生的学前摸底测评；根据该学生的测评结果，系统指定生成该学生个人的学习树，规划该学生阶段性的学习任务和学习目标，为该学生的系统学习提供参照。未进行学习前，对学生进行摸底测评，通过算法得出对知识点的掌握程度，建立该学生水平、能力的学习树，辅助学生学习。

说明书

技术领域

本发明涉及在线教学技术领域，尤其是涉及基于区块链的教学系统及教学资源共享方法。

背景技术

区块链教学，即通过应用区块链技术，学习者能够自主拥有其学习过程和结果的记录及证据，并自主管理其学习内容，从而打破了长期以来学习成绩等档案由学校拥有并保管的传统。尤其是基于区块链技术的、全面呈现学习者学习过程和结果的学习成绩单将成为现实和主流，因为这一成绩单能够记录学习者一生的成长经历、学习过程和结果、掌握的技能、完成的学习项目、教师的评价等详尽数据。区块链技术让学习者更容易创建、维护、共享包括所学课程、学分、成绩和经历的个人数字资料，有助于学习者实现个性化学习，改善学习过程和成效。

国内新兴的区块链教学中的代表为慕课运动，慕课(MOOC，MassiveOpenOnlineCourse)，即大规模开放在线课程，是一种通过开放教育资源，针对于大众人群通过网络来学习的在线课堂。慕课的设计和课堂参与类似于学院和大学课堂，一般不会像在校学生那样要求学分，在学习完课程后能获得学习证书。

所谓“慕课”(MOOC)，顾名思义，“M”代表Massive(大规模)，与传统课程只有几十个或几百个学生不同，一门MOOCs课程动辄上万人，最多达16万人；第二个字母“O”代表Open(开放)，以兴趣导向，凡是想学习的，都可以进来学，不分国籍，只需一个邮箱，就可注册参与；第三个字母“O”代表Online(在线)，学习在网上完成，无需旅行，不受时空限制；第四个字母“C”代表Course，就是课程的意思。

然而，现有的基于区块链的教学系统中，学生在未开始学习前，对自身水平没有有效把控，虽然可以根据自身爱好进行相应的学习，自由度有极大提升，但缺少老师的统筹把控，学生的学习容易出现没有方向和体系的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供基于区块链的教学系统及教学资源共享方法，以解决现有的区块链教学系统中，学生缺少有经验老师的统筹把控，学习没有系统性和方向性的技术问题。

本发明提供基于区块链的教学系统，包括基于区块链的教学平台，学生根据个人身份信息绑定所述基于区块链的教学平台，登陆平台主页；

所述学生根据兴趣爱好和个人不足，完善个人学习计划，在所述教学平台填写学习方向和门类；

所述教学平台的系统根据该所述学生选择的所述学习方向和门类，出具该方向上的测评试题，进行该所述学生的学前摸底测评；

根据该所述学生的测评结果，系统指定生成该所述学生个人的学习树，规划该所述学生阶段性的学习任务和学习目标，为该所述学生的系统学习提供参照。

进一步，所述教学平台提供阶段性考核，根据考核成绩，指定下一阶段学习树。平台制定的学习树需要根据学生的能力水平、学习进度进行定时更新的，因此，每隔一段时间即进行一次阶段性考核，该考核内容包括本阶段学习知识点的综合测评，以及部分还未学习到的知识点的罗列整合，通过测评成绩得到该学生本阶段知识点的掌握程度，以及对下一阶段知识点的安排，通过算法结合得出下一阶段的学习树。

进一步，该所述学生进行所述阶段性考核时，进行全程录音录像，所述录音录像过程采用计算机外设的录音设备和摄像头完成。通过录音录像设备，对学生的阶段性考核成绩进行收集上传，一方面录音录像信息保证了考核的公平公正特性，以及考核的权威性，保证学生的考核是在固定时间内独立完成的，另一方面，学生各个阶段的考核成绩上传至平台后，形成该学生的成绩区块，便于对该学生进行综合评价。

进一步，该所述学生的所述考核成绩和所述录音录像内容由该学生选择上传写入或不上传写入所述教学平台，形成区块，所述考核成绩分为练习成绩和考核成绩，所述练习成绩不上传写入所述教学平台，所述练习成绩只记录练习次数，所述考核成绩上传写入教学平台，所述考核成绩记录具体成绩和考核过程录像，具有权威性，一旦上传写入区块链平台，具有当前时间点，成绩不可修改性。学生各个阶段性考核都可进行多次，每次的考核难度相似，题目不同，但每次信息都会上传写入教学平台，学生可选择进行练习或考核，练习成绩只记录练习次数，计入平台的区块，而考核成绩既记录具体成绩也记录考核过程录像，信息存储介质去中心化，上传后不可更改，保证了考核真实性和公开性。

进一步，每个所述学生上传写入区块链的所有信息形成独属于该学生的区块链成绩单，每个所述学生的所有学习区块具有权威性，所述教学平台的系统根据该所述学生的所述考核成绩生成阶段性学习证书。因区块链成绩单的权威性，由平台背书认证，生成的阶段性学习证书不仅记录了学生各个阶段的学习成绩，为下一阶段学习任务的制定提供了依据，同时，还是学生该方向职业能力的证明。

进一步，所述教学平台的系统根据分类标准对所述学生进行分类，所述分类标准包括每个所述学生选择的科目门类，学生学习进度，完成的学习项目，学生所在地区，学生年龄，上述所有信息共同形成每个学生的特色标识，根据所述特色标识对不同学生进行分类，相同类别的学生之间可拉群成班级进行交流，班级的设计提高了学生的集体感，辅助学习，进行交流互通，互相查缺补漏，提高学习效率。

进一步，所述分类标准中，所述学生学习进度、所述完成的学习项目、所述学生选择的科目门类的分类优先级高于所述学生所在地、所述学生年龄的分类优先级。根据学生同一科目的不同学习进度，平台对学生进行分类，相同分类下的学生具有学习进度的相似性，可通过平台进行沟通交流，避免了学生一个人学习的孤独感，同时，各个学生之间的沟通起到触类旁通的作用，提高了学习效率。

进一步，所述学生的所述个人身份信息与学生真实身份ID唯一对应绑定，生成所述教学平台内学生的唯一学号，其中身份信息认证方式包括上传身份证、面部识别、指纹识别方式，所述教学平台通过图像拍摄终端，指纹识别终端分别进行识别上传。学生在平台上的个人身份信息和现实中学生的真实身份ID是唯一对应的，生成的学生学号也是唯一的，因此，平台生成的学习进度仅对应唯一学生，不存在出现一人多个成绩的情况，学生在平台的成绩即代表该名学生的真实能力水平情况，具有显著的代表性，也提高了平台的权威性；而进行学生身份认证时，通过图像拍摄终端，指纹识别终端进行学生的面部识别、指纹识别，以及上传身份证的方式，进一步提高了平台账户的安全特性，不易出现假冒顶替、成绩作假的情况发生。

基于区块链的教学系统的教学资源共享方法，所述教学平台的教学资源通过所有学生用户上传，所述教学平台增加教学资源共享激励方式刺激共享，学生根据自身线上、线下学习过程听课效果和听课体验，选择上传针对具体学习阶段、学习科目的学习课程，以及上传针对具体学习阶段、学习科目的学习心得，根据其他学生学习该上传内容的评价反馈，上传内容的学生获得平台唯一认可的学习点数，所述学习点数可用于购买其他学生上传的学习内容。

平台的教学资源的丰富情况，决定了学生获取知识的全面性和具体性，通过学生上传教学资源对平台本身教学资源进行补充扩展，极大地丰富了平台的教学资源库存，同时，学生既作为上传者，也作为使用者，更易从学生自身的角度和定位选择性上传真实有效的课程资源，而根据相同分类下的学生上传的教学资源，相同分类下的其他学生因处于相似的进度，存在相似的问题，通过观看同分类下学生上传的资源，更易获得灵感和突破，具有学习的高效性；另一方面，学生上传优质的教学资源，获得其他学生的认可后，可获得平台唯一认可的学习点数，这个学习点数又可用来学习其他学生上传的优质教学资源，因此，为了获得其他观看学生的认可，上传教学资源的学生会选择性上传曾经获益过的资源，因此才能获得其他学生的正向评价，因此，保证了上传的教学资源的优质特性。

进一步，学生的所述评价反馈可分为5级，自高向低依次对应不同的满意级别，根据所述满意级别，所述教学平台给与上传对应学习内容的学生相应的学习点数。学生的评价反馈进行分级，对应不同的满意级别，大量观看学生的反馈的汇总，具有客观性，能够较为客观的反映此份教学资源的质量，无需平台耗用多余的人力进行审核，简化了流程，提高了效率；而清晰明了的分级制度为上传者提供了清晰的依据，督促上传者上传更加优质的教学资源。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，本教学平台的教学系统中，在学生注册登录本平台后，还未进行学习前，对学生用户进行学前摸底测评，通过分析学生的总测评成绩中，各部分知识点、各分支方向上的测评成绩，通过算法得出学生对各部分知识点、各分支方向上知识的掌握程度，从而归纳总结出一个阶段内的学习侧重和学习目标，制定学习任务，学生可根据独属于自己水平、能力的学习树，进行相应的学习，同时平台还会提供提醒服务，提醒学生按时按量完成任务，从而由平台进行统筹把握，避免学生在学习上出现没有方向性、没有系统性的情况，在不牺牲平台高自由度学习的前提下，提供一套可依据的学习计划，辅助学生学习，提高学习效率。

其二，本发明中，平台制定的学习树需要根据学生的能力水平、学习进度进行定时更新的，因此，每隔一段时间即进行一次阶段性考核，该考核内容包括本阶段学习知识点的综合测评，以及部分还未学习到的知识点的罗列整合，通过测评成绩得到该学生本阶段知识点的掌握程度，以及对下一阶段知识点的安排，通过算法结合得出下一阶段的学习树。

其三，本发明中，通过录音录像设备，对学生的阶段性考核成绩进行收集上传，一方面录音录像信息保证了考核的公平公正特性，以及考核的权威性，保证学生的考核是在固定时间内独立完成的，另一方面，学生各个阶段的考核成绩上传至平台后，形成该学生的成绩区块，便于对该学生进行综合评价。同时，学生各个阶段性考核都可进行多次，每次的考核难度相似，题目不同，但每次信息都会上传写入教学平台，学生可选择进行练习或考核，练习成绩只记录练习次数，计入平台的区块，而考核成绩既记录具体成绩也记录考核过程录像，信息存储介质去中心化，上传后不可更改，保证了考核真实性和公开性。因此，因区块链成绩单具有权威性，由平台背书认证，生成的阶段性学习证书不仅记录了学生各个阶段的学习成绩，为下一阶段学习任务的制定提供了依据，同时，还是学生该方向职业能力的证明。

其四，本发明中，根据学生同一科目的不同学习进度，平台对学生进行分类，相同分类下的学生具有学习进度的相似性，可通过平台进行沟通交流，避免了学生一个人学习的孤独感，同时，各个学生之间的沟通起到触类旁通的作用，提高了学习效率。

其五，本发明中，学生在平台上的个人身份信息和现实中学生的真实身份ID是唯一对应的，生成的学生学号也是唯一的，因此，平台生成的学习进度仅对应唯一学生，不存在出现一人多个成绩的情况，学生在平台的成绩即代表该名学生的真实能力水平情况，具有显著的代表性，也提高了平台的权威性；而进行学生身份认证时，通过图像拍摄终端，指纹识别终端进行学生的面部识别、指纹识别，以及上传身份证的方式，进一步提高了平台账户的安全特性，不易出现假冒顶替、成绩作假的情况发生。

其六，在本发明的教学平台中，平台的教学资源的丰富情况，决定了学生获取知识的全面性和具体性，通过学生上传教学资源对平台本身教学资源进行补充扩展，极大地丰富了平台的教学资源库存，同时，学生既作为上传者，也作为使用者，更易从学生自身的角度和定位选择性上传真实有效的课程资源，而根据相同分类下的学生上传的教学资源，相同分类下的其他学生因处于相似的进度，存在相似的问题，通过观看同分类下学生上传的资源，更易获得灵感和突破，具有学习的高效性；另一方面，学生上传优质的教学资源，获得其他学生的认可后，可获得平台唯一认可的学习点数，这个学习点数又可用来学习其他学生上传的优质教学资源，因此，为了获得其他观看学生的认可，上传教学资源的学生会选择性上传曾经获益过的资源，因此才能获得其他学生的正向评价，因此，保证了上传的教学资源的优质特性。同时，学生的评价反馈进行了明确的分级制度，依次分为5级，对应不同的满意级别，大量观看学生的反馈的汇总，具有客观性，能够较为客观的反映此份教学资源的质量，无需平台耗用多余的人力进行审核，简化了流程，提高了效率；而清晰明了的分级制度为上传者提供了清晰的依据，督促上传者上传更加优质的教学资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中区块链平台的系统流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1所示，本发明实施例提供了基于区块链的教学系统，包括基于区块链的教学平台，学生根据个人身份信息绑定基于区块链的教学平台，登陆平台主页；

学生根据兴趣爱好和个人不足，完善个人学习计划，在教学平台填写学习方向和门类；

教学平台的系统根据该学生选择的学习方向和门类，出具该方向上的测评试题，进行该学生的学前摸底测评；

根据该学生的测评结果，系统指定生成该学生个人的学习树，规划该学生阶段性的学习任务和学习目标，为该学生的系统学习提供参照。

在本实施例中，学生可选择依据兴趣爱好或个人不足，在平台主页进行相应的学习方向的简要填写，也可在系统给定的9个大方向中选择一个方向，无需填写其他细节，系统根据具体选定的方向，在测试题库中出具试题进行摸底测评。

根据测评结果进行学习树的确定时，可根据分支方向建立饼状图，区分各个分支方向上正确结果的占比；而学生根据测评结果，选择性参照，不影响学习的自由度。

本教学平台的教学系统中，在学生注册登录本平台后，还未进行学习前，对学生用户进行学前摸底测评，通过分析学生的总测评成绩中，各部分知识点、各分支方向上的测评成绩，通过算法得出学生对各部分知识点、各分支方向上知识的掌握程度，从而归纳总结出一个阶段内的学习侧重和学习目标，制定学习任务，学生可根据独属于自己水平、能力的学习树，进行相应的学习，同时平台还会提供提醒服务，提醒学生按时按量完成任务，从而由平台进行统筹把握，避免学生在学习上出现没有方向性、没有系统性的情况，在不牺牲平台高自由度学习的前提下，提供一套可依据的学习计划，辅助学生学习，提高学习效率。

在本实施例中，平台提供的提醒服务，可通过短信提醒、铃声提醒等方式，且提醒服务也会计入学生在平台上的个人区块中。

具体的，教学平台提供阶段性考核，根据考核成绩，指定下一阶段学习树。平台制定的学习树需要根据学生的能力水平、学习进度进行定时更新的，因此，每隔一段时间即进行一次阶段性考核，该考核内容包括本阶段学习知识点的综合测评，以及部分还未学习到的知识点的罗列整合，通过测评成绩得到该学生本阶段知识点的掌握程度，以及对下一阶段知识点的安排，通过算法结合得出下一阶段的学习树。

在本实施例中，两次阶段性考核的间隔时间不等，学生因学习的逐渐深入，以及前期知识点的遗忘，可能会出现学习进度加快或学习进度减慢的情况，教学平台会根据本次阶段性考核的总考核时间，以及在各个知识点上占据的时间，结合艾宾浩斯遗忘曲线计算下一次阶段性考核的时间，从而达到更高效率学习的目的。

具体的，该学生进行阶段性考核时，进行全程录音录像，录音录像过程采用计算机外设的录音设备和摄像头完成。通过录音录像设备，对学生的阶段性考核成绩进行收集上传，一方面录音录像信息保证了考核的公平公正特性，以及考核的权威性，保证学生的考核是在固定时间内独立完成的，另一方面，学生各个阶段的考核成绩上传至平台后，形成该学生的成绩区块，便于对该学生进行综合评价。

在本实施例中，录音设备和摄像头均基于计算机的软/硬件而设的，考核一旦开始，会自动收集学生的音像信息并自动上传至平台，通过共识算法，不存在音像信息作假的情况。

具体的，该学生的考核成绩和录音录像内容由该学生选择上传写入或不上传写入教学平台，形成区块，考核成绩分为练习成绩和考核成绩，练习成绩不上传写入教学平台，练习成绩只记录练习次数，考核成绩上传写入教学平台，考核成绩记录具体成绩和考核过程录像，具有权威性，一旦上传写入区块链平台，具有当前时间点，成绩不可修改性。学生各个阶段性考核都可进行多次，每次的考核难度相似，题目不同，但每次信息都会上传写入教学平台，学生可选择进行练习或考核，练习成绩只记录练习次数，计入平台的区块，而考核成绩既记录具体成绩也记录考核过程录像，信息存储介质去中心化，上传后不可更改，保证了考核真实性和公开性。

区块链(Blockchain)包括“数据块”(Block)和“链接”(Chain)——具体而言，每一数据块包含着系统一定时间内加密的全部信息交流数据；链接则指每一区块与下一区块间的链接关系，从而构成区块链。由于每一区块都包含特定时间内系统的全部信息交流数据，因而每个区块都是平等的，且单一区块的损坏不影响系统整体的安全性，所以区块链具有去中心化、可靠数据库等核心特征；同样，由于每一区块皆包含系统的所有信息，使得信息的真实性可以交叉验证，从而保障了区块链中的信息都是真实的，因此区块链又具有去信任、集体维护的典型特征。

本实施例中，同样将个人的成绩单按照时间线形成区块链，应用了区块链去信任化的特性，保证了区块链中信息的真实性，这一技术的应用为学习者创造了新的信任网络，识别网络中其他学习者所掌握的知识和技能，从而创建基于学习过程和结果的社交网络系统。

具体的，每个学生上传写入区块链的所有信息形成独属于该学生的区块链成绩单，每个学生的所有学习区块具有权威性，教学平台的系统根据该学生的考核成绩生成阶段性学习证书。因区块链成绩单的权威性，由平台背书认证，生成的阶段性学习证书不仅记录了学生各个阶段的学习成绩，为下一阶段学习任务的制定提供了依据，同时，还是学生该方向职业能力的证明。

具体的，教学平台的系统根据分类标准对学生进行分类，分类标准包括每个学生选择的科目门类，学生学习进度，完成的学习项目，学生所在地区，学生年龄，上述所有信息共同形成每个学生的特色标识，根据特色标识对不同学生进行分类，相同类别的学生之间可拉群成班级进行交流，班级的设计提高了学生的集体感，辅助学习，进行交流互通，互相查缺补漏，提高学习效率。

具体的，分类标准中，学生学习进度、完成的学习项目、学生选择的科目门类的分类优先级高于学生所在地、学生年龄的分类优先级。根据学生同一科目的不同学习进度，平台对学生进行分类，相同分类下的学生具有学习进度的相似性，可通过平台进行沟通交流，避免了学生一个人学习的孤独感，同时，各个学生之间的沟通起到触类旁通的作用，提高了学习效率。

具体的，学生的个人身份信息与学生真实身份ID唯一对应绑定，生成教学平台内学生的唯一学号，其中身份信息认证方式包括上传身份证、面部识别、指纹识别方式，教学平台通过图像拍摄终端，指纹识别终端分别进行识别上传。学生在平台上的个人身份信息和现实中学生的真实身份ID是唯一对应的，生成的学生学号也是唯一的，因此，平台生成的学习进度仅对应唯一学生，不存在出现一人多个成绩的情况，学生在平台的成绩即代表该名学生的真实能力水平情况，具有显著的代表性，也提高了平台的权威性；而进行学生身份认证时，通过图像拍摄终端，指纹识别终端进行学生的面部识别、指纹识别，以及上传身份证的方式，进一步提高了平台账户的安全特性，不易出现假冒顶替、成绩作假的情况发生。

通过卷积神经网络，在登陆时，将平台对应的个人信息与登陆用户信息进行对照，保证了个人用户的私密性，防止用户信息泄露。

基于区块链的教学系统的教学资源共享方法，教学平台的教学资源通过所有学生用户上传，教学平台增加教学资源共享激励方式刺激共享，学生根据自身线上、线下学习过程听课效果和听课体验，选择上传针对具体学习阶段、学习科目的学习课程，以及上传针对具体学习阶段、学习科目的学习心得，根据其他学生学习该上传内容的评价反馈，上传内容的学生获得平台唯一认可的学习点数，学习点数可用于购买其他学生上传的学习内容。

平台的教学资源的丰富情况，决定了学生获取知识的全面性和具体性，通过学生上传教学资源对平台本身教学资源进行补充扩展，极大地丰富了平台的教学资源库存，同时，学生既作为上传者，也作为使用者，更易从学生自身的角度和定位选择性上传真实有效的课程资源，而根据相同分类下的学生上传的教学资源，相同分类下的其他学生因处于相似的进度，存在相似的问题，通过观看同分类下学生上传的资源，更易获得灵感和突破，具有学习的高效性；另一方面，学生上传优质的教学资源，获得其他学生的认可后，可获得平台唯一认可的学习点数，这个学习点数又可用来学习其他学生上传的优质教学资源，因此，为了获得其他观看学生的认可，上传教学资源的学生会选择性上传曾经获益过的资源，因此才能获得其他学生的正向评价，因此，保证了上传的教学资源的优质特性。

具体的，学生的评价反馈可分为5级，自高向低依次对应不同的满意级别，根据满意级别，教学平台给与上传对应学习内容的学生相应的学习点数。学生的评价反馈进行分级，对应不同的满意级别，大量观看学生的反馈的汇总，具有客观性，能够较为客观的反映此份教学资源的质量，无需平台耗用多余的人力进行审核，简化了流程，提高了效率；而清晰明了的分级制度为上传者提供了清晰的依据，督促上传者上传更加优质的教学资源。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。