数字教育竞赛系统

1.本发明属于竞赛信息化领域，具体涉及一种面向教育竞赛的竞赛信息化管理系统。


背景技术：

2.为了保证教育竞赛的便捷性以及公正性，往往会采用竞赛信息管理系统来对竞赛过程、竞赛结果进行管理。然而，传统的竞赛信息管理系统在数据安全防范方面，主要考虑未授权或恶意用户、外部恶意攻击者对系统数据进行篡改，以保障单组织情况下系统数据的可信性。但是由于当前的竞赛信息管理涉及主办方、参赛队、评委甚至依托单位、指导单位，特别是涉及远程在线评审，因此其信息采集及处理是依托不可信的互联网环境进行的，容易造成数据特权、数据篡改、数据销毁等影响竞赛数据真实、完整、客观等涉及公信力的问题。
3.另外，传统竞赛信息管理系统在竞赛结果分析方面，还存在评价指标不全面的问题。大多数竞赛系统将竞赛作答结果或操作结果直接展示，参考上述的单一数据作为竞赛分析结果，缺少多维、全面的评价指标与模型。而考虑每次竞赛中涉及的数据来源多、数据类型多、考虑因素多，所以这些竞赛系统并不能满足竞赛评价的全面性。从竞赛的目的来看，参赛者的真实表现通过大数据分析才能精准评价，特别是采用数字教育系统作为竞赛平台的竞赛，参赛者学习期间的操作等历史操作数据也应该被考虑，而不仅只是考虑临场操作。同样地，传统竞赛信息管理系统的评价方式，往往采用评审打分或竞赛系统通过固定权重直接计算的方式，也不能满足全面性的要求。
4.进一步，传统竞赛信息管理系统对竞赛状态的展示及统计分析，在可视化数据分析、图表分析方面不够深入，缺少针对多维信息源的可视化关联分析，同时所集成的视频资源，也不够多样化、标准化。
5.综上，目前主流数字教育竞赛系统及竞赛管理系统存在如下问题：
6.第一，传统数字竞赛系统，特别是在远程评审场景下，存在数据公信力缺失、难以溯源的问题；第二，传统数字竞赛系统对竞赛结果的分析，缺少多维的数据分析视角，以及分析模型设计不科学的问题；第三，传统数字竞赛系统针对可视化的相关功能，缺少多样化的集成支撑与针对多维的信息源提供可互动的功能特征。


技术实现要素：

7.为解决上述问题，提供一种适用于竞赛评审及管理的数字教育竞赛系统，该系统基于区块链对来自各参赛主体、多种信息载体的竞赛数据进行溯源，以保证竞赛数据的可信性与公平性；同时与远程视频集成以支持远程评审，集成参赛者的教学系统使用溯源数据、舆情信息，采用全要素成绩评价模型提升科学性；还采用竞赛大数据关联分析及可视化，使竞赛过程全程可视、信息公开。本发明采用了如下技术方案：
8.本发明提供了一种数字教育竞赛系统，用于进行数字教育竞赛进行管理，其特征
在于，包括：竞赛内嵌数据采集终端，用于采集数字教育竞赛中参赛人员在竞赛流程中输入的竞赛数据并进行持久化处理形成持久化数据；竞赛舆情信息采集终端，用于采集数字教育竞赛中评审人员对竞赛结果进行评价得到的评审评价信息、观众对竞赛结果进行评价得到的观众反馈信息以及竞赛相关的网络新闻评论舆情信息；基于区块链的数字教育区块链服务器；以及竞赛可视化展示终端，其中，数字教育区块链服务器包括数据传输接口、数据存证区块链模块以及流程管理智能合约模块，竞赛内嵌数据采集终端以及竞赛舆情信息采集终端分别将采集到的持久化数据、评审评价信息以及观众反馈信息通过数据传输接口传输给数据存证区块链模块进行上链存证，流程管理智能合约模块基于智能合约以及持久化数据执行数字教育竞赛的竞赛流程形成相应的竞赛结果作为初步竞赛结果，并根据评审评价信息以及观众反馈信息计算评审人员以及观众对初步竞赛结果的整体舆情倾向值，进一步根据整体舆情倾向值以及网络新闻评论舆情信息对初步竞赛结果进行二次修正得到最终竞赛结果并传输给数据存证区块链模块进行上链存证，竞赛可视化展示终端通过数据传输接口从数据存证区块链模块中至少获取持久化数据以及最终竞赛结果并进行可视化展示。
9.本发明提供的数字教育竞赛系统，还具有这样的技术特征，其中，竞赛舆情信息采集终端包括竞赛现场舆情收集部以及竞赛网络舆情采集部，竞赛现场舆情采集部采集观众的评论作为现场舆情信息，竞赛网络舆情采集部通过自动网络爬虫采集数字教育竞赛相关的网络新闻以及评论作为网络舆情信息，整体舆情倾向值的计算方法为：
[0010][0011][0012]
式中，d为竞赛日期，wi为对应竞赛目标单个舆情对应日期的权重，di为竞赛相关目标单个舆情日期，dj为每个相关舆情对应日期，e0为整体舆情情感倾向值，ei为通过自然语言分析输出后单个舆情的情感倾向值。
[0013]
本发明提供的数字教育竞赛系统，还具有这样的技术特征，其中，持久化数据中包括与数字教育竞赛过程中的必要竞赛数据相对应的m项关键数据项以及与每一项关键数据项相对应的当前操作数据，数据存证区块链模块在接收到持久化数据时，将当前操作数据作为历史操作数据进行存证，流程管理智能合约模块基于智能合约对持久化数据执行竞赛流程并最终形成初步竞赛结果时，基于定期预生成的混合评价权重向量将当前操作数据进行乘积加和形成初步评价结果，混合评价权重向量的生成方法为：从持久化数据中获取m项关键数据项，并在采用主观专家评价的方式对m项关键数据项进行排序后构造为m*m维的主观权重比较矩阵a；对主观权重比较矩阵a的列向量进行归一化获得主观权重归一化矩阵a*；对主观权重归一化矩阵a*进行行求和获得向量w0后，再次对向量w0进行归一化获得对应于m项关键数据项的主观权重向量ws；从持久化数据中获取n条历史操作数据并基于m项关键数据项提取形成m*n维的客观权重关键数据矩阵；对矩阵中每一列数据进行归一化获得客观权重归一化矩阵p
ij
，并对该客观权重归一化矩阵p
ij
通过以下公式处理形成客观权
重信息熵矩阵p
ij
：
[0014]
p
ij
＝p
ij
ln(p
ij
)；
[0015]
随后根据客观权重信息熵矩阵p
ij
计算向量ej：
[0016][0017]
式中，k为常数，k＝1/ln(m)；并计算每项关键数据项在各个历史操作数据内的整体贡献度的一致性程度向量dj＝1-ej；进一步通过下式计算客观权重向量wo的每一个子权重wj并拼合为客观权重向量wo：
[0018][0019]
将主观权重向量ws以及客观权重向量wo按预定比例进行混合得到混合评价权重向量。
[0020]
本发明提供的数字教育竞赛系统，还具有这样的技术特征，还包括：视频采集模块，其中，视频采集模块包括视频加密处理部、视频记录输出部以及至少一个设置在数字教育竞赛的竞赛现场的摄像头，竞赛可视化展示终端包括竞赛视频存证校验部，一旦摄像头对竞赛现场进行拍摄从而形成竞赛现场视频，视频加密处理部就对竞赛现场视频进行非对称加密形成视频存证记录文件以及对应的非对称加密字符串作为初始加密字符串，视频记录输出部将视频存证记录文件以及初始加密字符串通过数据传输接口传输给数据存证区块链模块进行上链存证，一旦竞赛可视化展示终端通过数据传输接口从数据存证区块链模块中获取视频存证记录文件以及对应初始加密字符串时，竞赛视频存证校验部就校验被获取的视频存证记录文件的非对称加密字符串与初始加密字符串是否相符，并在校验相符时让竞赛可视化展示终端显示视频存证记录文件。
[0021]
本发明提供的数字教育竞赛系统，还具有这样的技术特征，其中，竞赛可视化展示终端为智能终端、网页可视化端以及小程序端中的任意一种。
[0022]
本发明提供的数字教育竞赛系统，还具有这样的技术特征，其中，持久化处理为对竞赛数据进行格式修正、条目筛选以及整合处理，整合处理为根据数字教育竞赛中各个数据的数据结构以及数据存证区块链模块的区块链上的存证结构的匹配程度，对每类竞赛数据的存证结构进行定制化。
[0023]
本发明提供的数字教育竞赛系统，还具有这样的技术特征，其中，竞赛可视化展示终端包括：竞赛过程数据分析显示部，在每个竞赛回合中对不同参赛人员的竞赛数据以及初步竞赛结果进行展示；以及竞赛小组能力对比显示部，以小组为单位将参赛人员的竞赛数据进行对比展示。
[0024]
本发明提供的数字教育竞赛系统，还具有这样的技术特征，其中，竞赛可视化展示终端在展示持久化数据、竞赛数据以及初步竞赛结果时，通过字符数据形式、图表数据形式以及知识图谱形式进行相应展示。
[0025]
发明作用与效果
[0026]
根据本发明的数字教育竞赛系统，由于通过数据存证区块链模块对数字教育竞赛
过程中产生的竞赛数据、评审评价信息以及观众反馈信息进行上链存证，因此可以利用公开透明不可篡改的区块链作为数据持久化容器来保证数据存证的公平性和真实性，防止产生内部篡改的问题导致竞赛的结果存在黑幕，提升竞赛的数据公信力，确保数据在后续存证、分析、展示的过程中的不可篡改性。进一步，还由于在流程管理智能合约模块分析竞赛数据产生初步竞赛结果的同时，还通过评审评价信息、观众反馈信息以及网络舆情信息对初步竞赛结果进行修正形成最终竞赛结果，保证了竞赛评价的多维性，同时利用了全要素的评价模型确保竞赛结果评价的客观与公平。另外，本发明的数字教育竞赛系统通过可是话模块，提供的可视化功能具有针对多维信息源的特征，且支持交互，与此同时也支持多种可视化分析功能集成方式，包含了教师端内嵌，小程序，云端服务，有利于竞赛的开放与传播。
附图说明
[0027]
图1是本发明实施例中数字教育竞赛系统的结构框图；
[0028]
图2是本发明实施例中数字教育区块链服务器的结构框图；
[0029]
图3是本发明实施例中上链数据自定义界面的示意图；
[0030]
图4是本发明实施例中竞赛舆情信息采集终端的结构框图；
[0031]
图5是本发明实施例中竞赛可视化展示终端的结构框图；
[0032]
图6是本发明实施例中数字教育竞赛结果评估过程的流程图；以及
[0033]
图7是本发明实施例中数字教育竞赛系统的整体步骤示意图。
具体实施方式
[0034]
结合以上问题，本发明的数字教育竞赛系统具有竞赛版创新模式，分别为竞赛版(线下竞赛)以及教学版(远程教学)，用于满足实验教学教师对分组考察管理的需求以及校内外竞赛评审与参赛方参与时主办方对大赛全面管理、对竞赛全要素评价、全过程溯源的需求。
[0035]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图，以某职高的电子商务技能数字教育竞赛为例对本发明的数字教育竞赛系统作具体阐述。
[0036]
《实施例一》
[0037]
本实施例一中，以线下竞赛模式为例，该线下竞赛模式为真实的学校内部开展竞赛场景。
[0038]
图1是本发明实施例中数字教育竞赛系统的结构框图。
[0039]
如图1所示，数字教育竞赛系统100包括数字教育区块链服务器101、竞赛内嵌数据采集终端102、竞赛视频信息采集终端103、竞赛舆情信息采集终端104、竞赛可视化展示终端105以及通信网络106。
[0040]
其中，数字教育区块链服务器101可以作为任何数字教育软件竞赛的存证分析服务端进行多次复用，由链内所有主体共识管理。竞赛内嵌数据采集终端102、视频采集设备103以及评分设备104可以根据实际需求不同进行定制化调整。本实施例中，竞赛内嵌数据采集终端102通过通信网络106a与数字教育区块链服务器101相通信连接，该竞赛内嵌数据
采集终端102作为数字教育区块链的客户端让参赛人员以及评分人员执行竞赛过程；竞赛视频信息采集终端103以及竞赛舆情信息采集终端104通过通信网络106b与数字教育区块链服务器101相通信连接，由比赛管理人员管理；竞赛可视化展示终端105也通过通信网络106c与数字教育区块链服务器101相通信连接，由比赛负责人员管理。本实施例中，上述通信网络106a、106b及106c皆为在竞赛现场布置的局域网。
[0041]
以整个竞赛流程为例，首先在竞赛开始后，竞赛的参与者在操作竞赛内嵌数据采集终端310参与竞赛过程的同时，竞赛内嵌数据采集终端310同步在后台对竞赛过程中产生的关键操作数据进行采集与上链。例如电商技能竞赛中，订单相关的投诉率、处理率等数据。于此同时，竞赛的管理人员可以通过竞赛舆情信息采集终端330收集来自现场或是在线评审和观众的舆情信息，如对小组操作表现的评价内容。在竞赛结束时，竞赛管理人员可以通过竞赛视频信息采集终端320将竞赛摄录实况视频的元信息进行上传，例如竞赛的地点时间和视频的加密串。竞赛后，竞赛管理人员可以通过竞赛可视化展示终端340向竞赛参与人员进行竞赛数据和分析结果的演示与说明。
[0042]
数字教育区块链服务器101用于对数字教育竞赛的竞赛过程中所产生的数据进行收集、整合、计算、评估，并将产生的所有数据均通过区块链进行存储。本实施例中，数字教育区块链服务器101利用了区块链的多节点部署的共识机制保证公开透明，并利用了其中分布式账单不可篡改的特性从而保证竞赛过程的公正性。该区块链的各个数据节点布置在联盟链的主要节点内，如第三方、企业、学校等。本实施例中，区块链由第三方提供，能够更好地保证竞赛数据的公正性。
[0043]
图2是本发明实施例中数字教育区块链服务器的结构框图。
[0044]
如图2所示，数字教育区块链服务器101包括存证区块链模块1、流程管理智能合约模块2以及数据传输接口3。具体地：
[0045]
存证区块链模块1用于对数字教育竞赛中的数据进行存证。如图所示，存证区块链模块1包括竞赛数据信息存储部11、竞赛视频元信息存储部12、竞赛评价信息存储部13以及竞赛舆情信息存储部14。
[0046]
竞赛数据信息存储部11用于存储竞赛期间数字教育软件产生的各类竞赛相关的数据信息。竞赛数据信息为分别对应多个预定数据项的多条历史操作数据，这些历史操作数据主要分为竞赛数据标识信息、竞赛数据字符信息以及竞赛数据图样信息。
[0047]
本实施例中，当竞赛内嵌数据采集终端102采集到参赛人员在竞赛流程中输入的竞赛数据时，会将其进行持久化处理并形成持久化数据，该持久化数据为对应不同数据项的当前操作数据。一旦数字教育区块链服务器101接收到竞赛内嵌数据采集终端102上传的持久化数据时，存证区块链模块1的竞赛数据信息存储部11就会将各个当前操作数据作为历史操作数据进行存储。
[0048]
其中，竞赛数据标识信息主要用于对每一条链(区块链)上的竞赛数据信息加以区分，含有竞赛数据的唯一标识id、竞赛数据的归属学校、竞赛数据的实验序号、竞赛数据的小组序号以及竞赛数据的当前所属回合。
[0049]
竞赛数据字符信息以及竞赛数据图样信息按照参赛角色的不同分为若干个存储单元。在本实施例的电子商务技能数字教育竞赛中，参赛角色分为六类，分别对应六个存储单元，即：商品采购部存储单元111、物流筹建部存储单元112、电商营销部存储单元113、网
站运维部存储单元114、财务管理部存储单元115以及人力资源部存储单元116，按照渲染方式的不同分为字符信息和图样信息。例如，防火墙安全等级为网站运维部角色的图样信息，而用户数据分析等级为电商营销部角色的字符信息。
[0050]
另外，对于数据存证区块链模块1中的竞赛数据存储部11的数据字典定义方式上，主要基于数字教育竞赛软件原本的数据库结构，从而同时保证两个存证相关指标尽可能稳定位于高点：回合数据的结构完整性以及回合数据的结构有效性。
[0051]
具体地，上述的回合数据的结构完整性，其目的在于保证存证的内容与待输出向智能合约分析的回合数据条目尽可能的完整，以便得出更能反映竞赛实际情况的数据与评价结果。其评价方式为根据数字教育竞赛软件中实际操作回合中涉及到的6个角色(上文提及的)的相关操作信息是否纳入到存证数据字典中进行评价。
[0052]
其中，对于回合数据的结构有效性，其目的在于保证存证结构中的每一个条目在后续的智能合约分析中都被充分的利用，避免额外的存证条目影响区块链的交互效率。其评价方式采取比值的方式，直接计算存证数据字典中各条目智能合约利用次数与总条目个数之比决定。
[0053]
竞赛视频元信息存储部12用于存储数字教育竞赛现场获取的视频数据元信息，其来源为图1中竞赛视频信息采集终端3通过数据传输接口7将现场视频信息和标识信息组合进行存证上链。视频数据元信息的主要组成为视频记录标识信息和视频元信息加密字符串两部分。
[0054]
本实施例中，视频记录标识信息主要用于区分视频记录的时空信息，包括视频记录的唯一记录号(有序组合唯一)、地点信息、事件信息、学校信息、实验信息以及小组信息。视频元信息加密字符串主要用于后续验证线下上传的视频记录的真实有效性，其加密的方式采取了常用的非对称加密的方式，采用md5技术将视频文件本身转化为二进制信息进行不可逆的加密，保证了视频记录的任何篡改都无法计算得出相同的加密字符串。
[0055]
竞赛评价信息存储部13主要用于存储数字教育竞赛软件本身的客观评分结果以及竞赛现场评审的主要评审结果。
[0056]
其中，数字教育竞赛软件客观评分结果在本实施例中主要涉及到评分记录号、实验序号、小组序号、回合数等用于区分记录的标识信息以及总分、成本控制分、网站热度分、销售能力分、盈利能力分等相关具体能力评分。其中，竞赛现场评审的评审结果在本实施例中，包含了现场评审的基础打分信息。
[0057]
竞赛舆情信息存储部14主要用于存储数字教育竞赛相关的现场舆情以及网络舆情信息。
[0058]
其中，现场舆情为数字教育竞赛期间收集的观众的评论意见内容包括观众意见的正负向倾向、评价内容以及实验序号、小组序号等标识类信息。网络舆情信息为网络爬虫抓取竞赛相关的网络新闻评论内容以及舆情正负面倾向的分析信息。
[0059]
对于数据存证区块链模块1内部的溯源数据类型，可以分为以下几种：
[0060]
·
历史操作数据：来自于学习者\竞赛参与者在操作数字教育设备或软件产生的数据。(以电子商务数字教育竞赛为例，可以为学习者\参赛者操作产生的订单、资产数据。)
[0061]
·
评审数据：来自于教师\竞赛评审在教学\竞赛期间对于某个实验的某个小组产生的评价意见。其中，包括对评价者、实验、小组的标识信息以及评价相关的量化分数与主
观评价等信息。
[0062]
·
现场舆情数据：来自于竞赛关注在竞赛期间对于某个实验的某个小组产生的评价信息。其中，包括对小组、实验的标识信息和舆情倾向量化信息和舆情具体内容信息。
[0063]
·
网络舆情数据：来自于竞赛网络舆情采集部在竞赛期间爬取的竞赛相关舆情评价信息。其中，至少包括了舆情倾向量化信息和舆情具体内容信息。
[0064]
·
视频存证数据：来自于竞赛视频采集模块在竞赛期间采集的竞赛视频存证数据。其中，包括了对竞赛举办时空位置的标识信息和视频存证元信息的加密字符串信息。流程管理智能合约模块2用于通过智能合约对存证区块链模块1中存证的数据进行自动计算，该模块以存证区块链模块1内的各存储部的信息作为处理信息的输入。
[0065]
本实施例中，流程管理智能合约模块2对以上各溯源数据的处理流程为：对于已上载至数据存证区块链模块内部的各类数据，智能合约将以历史操作数据为主要分析目标，结合主客观权重法产生的对应权重，对目标小组的相关的历史操作数据进行成绩评价计算，而后通过其他各溯源数据的量化结果进行修正。
[0066]
如图2所示，流程管理智能合约模块2包括竞赛信息管理部21以及竞赛流程管理部22。
[0067]
竞赛信息管理部21按照录入信息的种类分为教师信息录入管理单元211、学生信息录入管理单元212以及比赛信息录入管理单元213。录入的信息由链内达成共识的智能合约流程自动管理与相应的组织、人员进行自动化的绑定。
[0068]
竞赛流程管理部22按照分工流程分为竞赛数据整合单元221以及竞赛数据分析单元222。
[0069]
竞赛数据整合单元221主要用于对数字教育竞赛中的结果或子结果所需要的数据输入进行整合，即整合数字存证区块链模块1中所存储的竞赛数据信息以及竞赛舆情信息，将数据存证区块链模块1提供的存证信息中的必要信息进行抽取，同时进行标准化处理后交由竞赛数据分析单元222处理。
[0070]
竞赛数据分析单元222主要用于接收竞赛数据整合单元221处理后的整合数据对数字教育竞赛的结果或子结果按照链内共识的智能合约流程进行评分。
[0071]
本实施例中，流程管理智能合约模块2的智能合约为链上参与者共识的自动化运转的代码逻辑，例如，本实施例中，根据学生在竞赛每回合中的决策数据，当前的资源储备情况，按照链上已经在参与者间(学生、教师、学校)达成共识的智能合约分析规则进行分数计算，在评分过程中以竞赛数据信息为分析主体，同时参考竞赛评分信息以及竞赛舆情信息对最终结果进行修正，最后输出分析评价结果。
[0072]
例如，在本实施例中，竞赛数据分析单元222按照主观层次分析法的对比矩阵的变化和客观熵值分析法的链上存证的竞赛数据信息的熵值变化，分别更新对应的主观权重向量和客观权重向量，继而得出用于生成初步评价结果的混合权重向量。
[0073]
其中，主观权重的确认方法为：根据m项关键数据项构造m*m维主观权重比较矩阵a。该主观权重比较矩阵a中第i行的第j个数值aij的含义为因素i比因素j的重要性比较值，取值{1,3,5,7,9}分别代表因素i比因素j同等、稍微、明显、强烈、极端重要，取倒数则为因素j比因素i的相对重要性，取值{2,4,6,8}代表了相邻判断值的中值。进一步，为了比较因素间的重要性，采用主观专家评价的方式对m项关键数据项进行排序作为判断矩阵取值的
参考内容，即主观权重比较矩阵a中aij的取值方法为关键数据项rank排序比较在值域中的最近值。随后对列向量进行归一化获得矩阵a*，对矩阵a*进行行求和获得向量w0后，再次对w0进行归一化获得m项关键数据项的特征权重向量w(即主观权重向量)。
[0074]
例如，本实施例中，在对竞赛数据信息中22项必需的关键数据项(如订单量、投诉率、电商网站基础设施等级、各类营销投入金额、总资产等涉及到订单、物流、网站、营销、人力、财务六角色的定量数据)进行处理时，按照确认方法中的公式，将所有数据进行重要性排序，按照排序顺序比较两数据间的重要度比值，根据顺序比值的最接近值，取正整数[1～9]或其倒数，最终得到22*22的对比矩阵，在对矩阵进行行求和后，对结果向量进行归一化即为主观权重向量。
[0075]
对于客观权重的更新，需要计算链上已有竞赛数据信息的熵值来确定，该客观权重的确认方法为：将n条历史操作数据中的m项关键数据项进行提取形成m*n维矩阵，对每一列数据进行客观权重归一化矩阵p
ij
，对于矩阵p进行如下公式的操作获得客观权重信息熵矩阵p
ij
：
[0076]
p
ij
＝p
ij
ln(p
ij
)
[0077]
式中，i,j对应的是矩阵中具体位置的对应值。
[0078]
随后根据客观权重信息熵矩阵p
ij
向量ej，其计算方式可以描述为公式：
[0079][0080]
式中，k为常数，k＝1/ln(m)(m即关键数据项的数量)，而后求得各属性在各数据条目内的整体贡献度的一致性程度向量dj(dj＝1-ej)。
[0081]
最终客观权重向量w的每一个子权重wj可以通过下式计算：
[0082][0083]
本实施例中，在对22项关键数据项进行处理时，还会抽取链上存证的竞赛数据信息中的n条历史操作数据，构成22*n维矩阵，在对每一列数据进行归一化后，按照上述客观权重的确认方法得出一致性程度向量d，每一项关键的关键数据项的权重即为该项对应的d在所有数据d之和的比值。
[0084]
通过上述方法得到的主观权重向量以及客观权重向量的维数都与关键数据项的数量相对应，即维数为m。
[0085]
接下来，本实施例中将得到的主观权重向量以及客观权重向量按照1:1进行权重混合形成混合评价权重向量，该混合评价权重向量内为每一类历史操作数据的属性(即关键数据项)对应的权重值。
[0086]
在获取到由竞赛数据整合单元221输入的对应权重的当前操作数据(如电商技能竞赛中的资产值、负债值、利润值等)后，将对应数据按照小组之间的成绩表现投影至[0～100]的值域内，而后利用混合评价权重向量计算当前操作数据的评价成绩，形成的初步评价结果即为参照了主客观权重的评价结果。这种成绩计算方式通过参考历史回合数据的客观熵值规律可以避免传统计算成绩计算过程中评审评价主观因素占比过大的问题，同时，通过参考了主观层次分析法得出的主观权重也可以避免仅参考客观数据规律导致部分权
重存在合理性欠妥的问题。
[0087]
数据传输接口3用于让非服务器101的各个设备分别通过数据上链接口31以及数据下链接口32进行数据上链存证和下链获取。
[0088]
竞赛内嵌数据采集终端102用于对自动采集竞赛期间数字教育竞赛软件产生的一些临时关键数据信息，即采集参赛人员和竞赛管理人员在竞赛时通过数字教育竞赛软件进行竞赛操作而产生的竞赛数据。
[0089]
本实施例中，竞赛内嵌数据采集终端102作为数字教育竞赛软件的一部分，设置在由参赛人员持有的客户端以及由竞赛管理人员持有的管理员端中。该竞赛内嵌数据采集终端102能够抽取数字教育竞赛软件数据库内部的竞赛数据信息，并对这些竞赛数据信息进行持久化处理，即进行整合处理、修正格式不合适、筛选条目不关键的信息形成持久化数据，最终通过数据上链接口31进行存证上链。
[0090]
本实施例中，持久化数据至少包括有对应于必要的竞赛数据信息的m项关键数据项与每一项关键数据项相对应的n条历史操作数据。关键数据项可以为总资产、投诉数等竞赛数据信息中的属性类别，历史操作数据为某个回合中对应与关键数据项的数据，如500000元(总资产)、10条(投诉数)等。
[0091]
另外，竞赛内嵌数据采集终端102所进行的整合处理为根据具体的数字教育竞赛软件内部数据结构和区块链上存证结构的匹配程度对每类数字教育竞赛软件数据的存证结构进行定制化。该定制化为根据竞赛类型的不同对区块链上的存证结构进行自定义。
[0092]
本实施例中，竞赛内嵌数据采集终端102在管理员端还提供一定的用户交互页面。其中，该用户交互页面包括了上链数据浏览画面以及上链数据管理画面。
[0093]
上链数据浏览画面用于让竞赛管理人员输入根据上传的记录号、时间信息、小组号以及实验号从而对上传的记录进行简略信息的浏览查看。
[0094]
上链数据管理画面用于让竞赛管理人员输入额外的实验数据信息用于辅助结果判断。该实验数据信息为非必选的上链数据(即竞赛内嵌数据采集终端102不会主动采集该类数据)，需要竞赛管理人员主动配置选择并进行上链存证。
[0095]
图3是本发明实施例中上链数据自定义界面的示意图。
[0096]
如图3所示，本实施例中，竞赛管理人员可以在竞赛内嵌数据采集终端310提供的上链数据自定义界面331，通过对非必需属性面板311a的勾选后点击保存更改按钮311b进行上链数据的控制和管理。
[0097]
竞赛视频信息采集终端103用于进行数字教育竞赛的竞赛现场视频的记录以及上传存证。
[0098]
本实施例中，竞赛视频信息采集终端103包括设置在竞赛现场的多个摄像头、视频加密处理部以及视频记录输出部。
[0099]
一旦摄像头对竞赛现场进行拍摄形成相应的竞赛现场视频后，视频加密处理部就对该竞赛现场视频进行非对称加密形成视频存证记录文件，并自动填报表单。该表单涉及内容与数字区块链服务器上的数据存证区块链模块1中竞赛视频元信息存储部12所需数据字典相同，主要包含了区分视频存证记录的时空标识信息以及视频元信息加密字符串两部分。
[0100]
视频记录输出部用于将视频加密处理部生成的视频存证记录加密串以及元信息
表单通过数据上链接口31进行存证上链。
[0101]
竞赛舆情信息采集终端104用于采集数字教育竞赛中相关的舆情信息。
[0102]
图4是本发明实施例中竞赛舆情信息采集终端的结构框图。
[0103]
如图4所示，竞赛舆情信息采集终端104包括为竞赛评审意见收集部41、竞赛现场舆情收集部42以及竞赛网络舆情收集部43。
[0104]
竞赛评审意见收集部41以及竞赛现场舆情收集部42分别用于对竞赛现场的评审人员以及观众的舆情信息进行采集。
[0105]
本实施例中，竞赛评审意见收集部41以及竞赛现场舆情收集部42均采用小型客户端的形式，由比赛管理人员让评审人员以及观众通过填报表单的形式进行填写，并在填写完成后将其分别作为评审评价信息、观众反馈信息以及现场舆情信息通过数据上链接口31进行存证上链。其中，表单的对应数据条目对应数字教育区块链服务器中数据存证区块链模块1中竞赛评价信息存储部13与竞赛舆情信息存储部14中现场舆情部分中所需的数据字典内部条目。
[0106]
竞赛网络舆情收集部43采用自动网络爬虫的方式收集数字教育竞赛相关的包括相关网络新闻以及评论的网络舆情信息，并通过数据上链接口31进行存证上链。网络舆情信息的上传条目与数字教育区块链服务器101的数据存证区块链模块1中的竞赛舆情信息存储部14中网络舆情部分中所需的数据字典内部条目相同。
[0107]
其中，竞赛现场舆情收集部42或竞赛网络舆情收集部43收集的现场舆情信息以及网络舆情信息在数据存证区块链模块1中存储有，将通过流程管理智能合约模块2经过一定的自然语言处理得出对应的情感倾向值，同一竞赛相关的某类舆情通过时间权重函数计算出整体舆情的情感倾向值用于修正：
[0108][0109][0110]
其中，wi为目标单个舆情对应日期的权重，d为竞赛日期，di为竞赛相关目标单个舆情日期，dj为每个相关舆情对应日期，e0为整体舆情情感倾向值，ei为通过自然语言分析输出后单个舆情的情感倾向值。
[0111]
通过上述公式得到的整体舆情情感倾向值将用于在流程管理智能合约模块2进行竞赛结果分析中进行结果的修正过程。例如，在本实施例中，对于竞赛舆情信息采集终端104在竞赛过程中获取的来自于评审和观众对某一参赛者小组的评价信息，流程管理智能合约模块2分别计算每一条舆情的正负面情感倾向值，基于上述公式计算每条舆情内容的对应影响权重，最终计算得出评审与观众对于目标单个参赛者小组在一次竞赛当中的舆情情感倾向值。同理，将数据输入更换为自动抓取的相关网络舆情信息可以获得目标单个竞赛的整体舆情情感倾向值。依据两个综合舆情情感倾向值，将舆情倾向值映射到对应的百分比偏移区间中，如[-0.2～0.2]，对应的偏移百分比将在竞赛数据分析单元222根据主客观权重计算出某个参赛者小组的竞赛操作初步成绩后，对结果进行二次参考评审与观众评价和网络舆情信息偏移百分比的成绩数据调整。
[0112]
竞赛可视化展示终端105主要用于将数字教育竞赛的比赛数据以及分析结果进行直观易于理解的可视化渲染，即通过数据传输接口3从数据存证区块链模块1中至少获取持久化数据以及最终竞赛结果并进行可视化展示。
[0113]
在本实施例中，竞赛可视化展示终端105为一个链化分析可视化客户端，作为用户可视化的渲染端并且具有一定的界面交互能力用于提供更好的可视化查看体验。具体地，该竞赛可视化展示终端105为多种不同形式的客户端：
[0114]
(1)为内嵌至数字教育竞赛软件教师端。用于对竞赛数据信息进行上链定制化操作以及查看链上存证的各类溯源数据。
[0115]
(2)为通过安装在电脑、智能手机上的浏览器进行显示的网页可视化端。用于为教师\竞赛主办方提供学生\竞赛参与方以小组为单位的竞赛数据可视化展示与分析，以实验为单位的小组能力对比可视化展示与分析等支持功能。
[0116]
(3)为安装在智能手机上的小程序端。该小程序端的具体功能交互模块分为教学与竞赛两大模块，其中，教学模块包括：单组回合数据分析、小组能力对比分析、成绩对比分析和教学视频共享等功能项；竞赛模块包括：竞赛流程管理、竞赛舆情管理、竞赛成绩管理、竞赛评审视频上链、竞赛操作视频上链等功能项。
[0117]
图5是本发明实施例中竞赛可视化展示终端的结构框图。
[0118]
如图5所示，竞赛可视化展示终端105包括竞赛过程数据分析显示部51、竞赛小组能力对比显示部52以及竞赛视频存证校验显示部53。
[0119]
竞赛过程数据分析显示部51主要用于渲染不同参赛角色在当前竞赛回合的比赛数据信息以及对应角色的评价结果并进行数据展示。
[0120]
在本实施例中，按照角色的不同，竞赛过程数据分析显示部51可以分为商品采购部分析单元511、物流筹建部分析单元512、电商营销部分析单元513、网站运维部分析单元514、财务管理部分析单元515以及人力资源部分析单元516。竞赛过程数据分析显示部51最终通过一个回合数据显示画面向用户展示比赛操作数据以及评价结果，该回合数据显示画面采用单界面的交互格式，按照不同的角色分析单元通过页首导航卡进行切换，同时显示图样可以通过点击交互的方式查看某一类或隐藏某一类数据来提供更好的可视化体验。
[0121]
竞赛小组能力对比显示部52主要用于渲染数字教育竞赛某一场次试验对应的各参赛小组的能力水平对比情况。
[0122]
在本实施例中，按照渲染评价的形式不同，竞赛小组能力对比显示部52分为小组能力对比单元521以及小组数据对比单元522。小组能力对比单元521包含了用户输入实验序号的位置用于查看某一场次实时回合下各小组的能力对比评分，展示内容包括了总分排名柱状图以及各项能力对比雷达图。小组数据对比单元522包含了用户切换具体查看数据的下拉菜单用于查看对应场次各小组于各个回合内的该项数据的对比情况柱状图。各单元内的图样具有点击交互选定或隐藏的功能以提供更好的可视化体验。
[0123]
竞赛视频存证校验显示部53主要用于对竞赛视频信息采集终端3收集的视频存证记录文件的真实性进行查询和验证。
[0124]
在本实施例中，按照步骤的不同，竞赛视频存证校验显示部53可以分为竞赛视频存证获取单元531以及竞赛视频存证校验单元532。竞赛视频存证获取单元531包含了用户用来条件筛选所需验证视频存证记录列表查询的功能，筛选项包含了记录时间、记录地点、
实验序号以及视频记录序号等时空标识信息，用户可以通过点击的方式确定校验的目标视频记录序号。竞赛视频存证校验单元532包含了待校验视频存证记录的全部链上详细记录信息以及用户上传本地视频存证文件的上传位置，用于在上传后在线计算上传视频存证文件的非对称加密字符串与链上记录是否相符以校验视频存证记录文件的真实性。
[0125]
本实施例中，通过上述竞赛过程数据分析显示部51、竞赛小组能力对比显示部52以及竞赛视频存证校验显示部53，竞赛可视化展示终端105对相关评分、舆情、视频数据的展示方法可以分为以下几种形式：
[0126]
(1)字符数据形式：教学\竞赛期间产生的非连续性操作数据(如某类资源等级)、成绩评价的分值以及舆情倾向值等数据。
[0127]
(2)图表数据形式：教学\竞赛期间产生的连续性操作数据(如某类资源总量变化)、成绩得分对比情况、小组能力对比情况等数据。
[0128]
(3)知识图谱形式：教学\竞赛期间产生的以实验\竞赛实体为原点的关联实体知识图谱(如竞赛带教老师、学生、相关评审等)。
[0129]
图6是本发明实施例中数字教育竞赛结果评估过程的流程图。
[0130]
如图6所示，数字教育竞赛系统100在线下竞赛模式中的竞赛结果评估流程如下：
[0131]
步骤s1，数字教育区块链服务器101的流程管理智能合约模块2从数据存证区块链模块1中的竞赛数据信息存储部11中整合提取分析结果所需的竞赛数据信息，然后进入步骤s2；
[0132]
步骤s2，若数字教育竞赛软件自带评分结果且已经上链存证，流程管理智能合约模块2再次从数据存证区块链模块1中的竞赛评价信息存储部13中获取评分结果，然后进入步骤s3；
[0133]
步骤s3，流程管理智能合约模块2根据已经通过链内参与者共识的智能合约流程对各项竞赛数据进行自动整合分析同时参考已存在的评分结果，计算初步评价结果，然后进入步骤s4；
[0134]
步骤s4，流程管理智能合约模块2从数据存证区块链模块1中的竞赛评价信息存储部13中获取数字教育竞赛评审评价信息，并从竞赛舆情信息存储部14中获取数字教育竞赛现场舆情信息，然后进入步骤s5；
[0135]
步骤s5，流程管理智能合约模块2根据步骤s4获取的评审评价信息以及观众反馈信息在计算整体舆情倾向值后，对步骤s3中计算得到的初步评价结果进行修正偏移(将舆情倾向映射到自定义的正负等长值域中对s3中结果进行百分比偏移)从而得到修正评价结果，然后进入步骤s6；
[0136]
步骤s6，流程管理智能合约模块2从数据存证区块链模块1中的竞赛舆情信息存储部14中获取数字教育竞赛网络舆情信息，然后进入步骤s7；
[0137]
步骤s7，流程管理智能合约模块2根据步骤s6获取的网络舆情信息，对步骤s5中得到的修正评价结果进行二次修正偏移(同步骤s5中原理)从而得到最终竞赛结果，然后进入步骤s8；
[0138]
步骤s8，流程管理智能合约模块2将步骤s7中已经完成过两次修正偏移的结果通过数字教育区块链服务器101的数据传输接口3向外输出，然后进入结束状态。
[0139]
图7是本发明实施例中数字教育竞赛系统的整体步骤示意图。
[0140]
如图7所示，数字教育竞赛系统的整体流程按照大步骤可以分为竞赛数据收集、竞赛结果评价以及竞赛信息可视化三个步骤。其中，竞赛数据收集主要包括了赛前信息的收集，将学生、教师以及比赛信息进行存证上链并通过智能合约进行自治化管理，也包括了数字教育竞赛过程中的比赛回合操作数据、评审意见数据以及现场舆情数据。竞赛结果评价按照执行顺序主要包括了起始对已上链存证的数字教育竞赛比赛操作数据进行分析以及后续参考评审意见数据、现场舆情数据和网络舆情数据对于初始计算结果进行修正偏移。竞赛信息可视化主要包括了竞赛数据和分析过程渲染，如回合操作中的关键数据项和数据变化趋势分析图样。也包括了竞赛排名和结果渲染，如参赛小组能力对比以及竞赛排名展示。
[0141]
《实施例二》
[0142]
与实施例一相比，在本实施例二中，以电子商务技能数字教育竞赛的线上竞赛模式为例，该线上竞赛模式为利用日常教学训练产生的数据，在无现场舆情与评审意见的场景下，分析产生竞赛排名结果并形成最终竞赛结果。
[0143]
本实施例二中，线上模式下的数字教育竞赛系统200与线下模式的数字教育竞赛系统100的不同之处主要在于：无需竞赛视频信息采集终端103进行现场的视频存证采集与数字教育竞赛相关舆情上传模块104收集竞赛现场的评审意见和观众反馈。竞赛内嵌数据采集终端102
′
的采集载体从数字教育竞赛软件变更为数字教育教学软件，数字教育区块链服务器101
′
中数据存证区块链模块1
′
中的竞赛数据信息存储部11
′
中的比赛数据更换为日常教学练习产生的学生操作数据。其余系统组成模块无需进行过大的改动修正。由此竞赛结果即可依据学生的日常操作数据作为分析主体，参考数字教育教学软件的评分与相关网络舆情的分析倾向来给出。
[0144]
实施例作用与效果
[0145]
根据本实施例提供的数字教育竞赛系统，由于通过数据存证区块链模块对数字教育竞赛过程中产生的竞赛数据、评审评价信息以及观众反馈信息进行上链存证，因此可以利用公开透明不可篡改的区块链作为数据持久化容器来保证数据存证的公平性和真实性，防止产生内部篡改的问题导致竞赛的结果存在黑幕。进一步，还由于在流程管理智能合约模块分析竞赛数据产生初步竞赛结果的同时，还通过评审评价信息以及观众反馈信息对初步竞赛结果进行修正形成最终竞赛结果，因此，不仅减少了竞赛结果分析过程中人为分析干预的部分以及减少了竞赛准备和进行过程中的人力开销，还保证了比赛评价的多源性，在参考了竞赛实际操作数据与评审主观评价数据作为结果的主要生成参考项以外，还通过观众反馈的舆情数据对竞赛记过进行修正，保证了竞赛评价的权威性以及客观性。
[0146]
具体地，本实施例的数字教育竞赛系统包含了：
[0147]
(1)以区块链作为数字竞赛操作数据和评审数据的数据基础设施，确保了竞赛数据的公信力及安全，保证了存证、分析、展示过程中数据的真实可信和不可篡改性。
[0148]
(2)以多源数据采集、全要素评价模型等技术，结合了数字教育竞赛系统使用过程中多类型、多维度的溯源数据，如操作数据、评审数据、现场舆情数据、网络舆情数据、视频存证数据，确保分析结果的客观与说服力。
[0149]
(3)以直观的可视化交互方式和多样化的集成手段，提供针对多维数据源的可视化可交互客户端和竞赛系统后端嵌入、小程序交互、接口开放等不同集成手段，确保了竞赛
过程的开放与传播。
[0150]
与现存竞赛管理系统进行横向对比，本实施例的数字教育竞赛系统的数据特征相关优势主要包含了对教育竞赛使用过程相关多源异构数据以区块链作为数据基础设施进行存证，保证了数据公信力和可溯源，解决中心化存储缺失公信力的问题。
[0151]
其技术优势包含了多源的数据采集方法，针对多维数据的全要素评价模型和针对多维数据直观可交互的可视化展现手段，解决了评价流程不全面，评价模型不科学，评价交互不直观开放的问题。
[0152]
其集成方式和服务形式相关优势包含了提供标准的数据服务接口和内嵌入教师后端、小程序、云端服务等多种服务形式，解决了现存竞赛管理系统数据接口封闭，服务形式软硬件捆绑的问题。
[0153]
实施例中，由于具有竞赛视频信息采集终端对竞赛现场的视频进行采集，并在非对称加密后完成视频元信息和加密串的上链存证，最终由竞赛可视化展示终端通过数字教育竞赛数据区块链提供的数据接口在提供安全验证字符串后对竞赛数据以及分析结果数据进行下链展示渲染。此时，若非法人员对视频进行了篡改，就会导致视频元信息随之改变并使得相应的加密串与链上的存证不符，因此，整个数据流程极大的降低了内部人为对数据的干扰，也保证了数据持久化过程中的不可篡改与真实性。
[0154]
实施例中，由于具有数字教育竞赛相关舆情上传模块，为数字教育竞赛相关舆情获取提供了方便的上传客户端，保证了竞赛现场评审意见和观众反馈的上传渠道，以及额外竞赛相关网络舆情的自动获取，使最终分析的结果拥有多源的参考修正依据，保证了最终分析结果的公平性和可信度。
[0155]
实施例中，由于具有竞赛内嵌数据采集终端，为数字教育竞赛数据存证区块链模块提供了竞赛操作数据的来源，筛选并整合了后续分析所需的关键数据项。同时，也为将线下竞赛的模式更换为线上排名的模式提供了改造的可能性，提供了与传统竞赛形式与众不同的创新竞赛模式，将日常教学和竞赛相结合，解决了学生与教师为了竞赛消耗额外精力的问题。
[0156]
实施例中，由于具有竞赛可视化展示终端，为竞赛数据与分析结果的展示提供了可视化渲染端，保证了整个系统对外输出结果的完整展示，与传统竞赛仅依靠评审评价作判断相比，可视化端使竞赛结果展示更加直观、易懂，一定的可交互性也保证了用户的良好体验。
[0157]
上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。
[0158]
例如，上述实施例一中以线下竞赛为例、实施例二中以线上教学为例。同理，本发明的也可以通过线上的形式进行收集评审评价数据和采集操作数据进行线上竞赛，或是通过线下的形式进行教学。
[0159]
例如，在上述实施例中，竞赛过程数据分析显示部主要在每个回合对参赛人员的竞赛数据进行展示。在本发明的其他方案中，数字教育竞赛系统所进行的竞赛也可以不具有回合，竞赛过程数据分析显示部会在整个竞赛过程中，对参赛人员的竞赛数据进行实时展示。