區(qū)塊鏈技術(shù)在高校教學(xué)管理中的應(yīng)用

張潤

摘 要： 改革開放新時期，高校教學(xué)管理面臨一些新情況，如內(nèi)部部門眾多，多條線管理，溝通效率有待提高，對學(xué)生信息掌握不夠充分，不利于培養(yǎng)合格畢業(yè)生;教育資源利用率低等。近年來，區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展迅猛，并廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)。鑒于區(qū)塊鏈具備的分布式對等結(jié)構(gòu)、信息透明、不可篡改偽造、數(shù)據(jù)可追溯等技術(shù)特征，本文探討在高校教學(xué)管理中利用區(qū)塊鏈技術(shù)，全面掌握學(xué)生信息，為學(xué)校其他相關(guān)工作奠定良好基礎(chǔ)，實現(xiàn)校企合作，優(yōu)化管理，提高效率。

關(guān)鍵詞： 區(qū)塊鏈技術(shù);高校管理;教育改革

一、高校教學(xué)管理工作面臨的制約

近年來，中國改革開放不斷深入，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會經(jīng)歷深刻變革，中國高等教育隨之步入快速發(fā)展階段，不僅院校數(shù)量不斷增長，辦學(xué)質(zhì)量也穩(wěn)步提高。新形勢下，不少高校積極探索，銳意創(chuàng)新，結(jié)合地方與自身情況，走出了富有特色的辦學(xué)之路，取得了一系列成果。

與此同時，遇到的一些困難與問題，成為制約發(fā)展的不利因素。

1.教學(xué)與行政分離，多條線管理，內(nèi)部溝通成本高。

高校圍繞教書育人、向社會輸送人才這一核心任務(wù)和目標(biāo)，按照教學(xué)與行政功能不同設(shè)置部門。既在各自職能分工范圍內(nèi)獨立開展工作，又在功能交叉時相互配合，協(xié)作完成相關(guān)工作。為了提高工作效率，很多高校部署了辦公自動化系統(tǒng)（OA），還有針對單獨的事務(wù)上線單獨的工作系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在一定程度上滿足了高校工作需求，提高了辦公效率。但仍然存在多系統(tǒng)并存以及系統(tǒng)間接口不統(tǒng)一、不能互通、難以共享基礎(chǔ)信息的問題。即使在OA系統(tǒng)內(nèi)，往往也是某一功能模塊只針對特定條線或部門設(shè)計開發(fā)，僅能滿足條線功能。不同條線部門在系統(tǒng)中事實上是獨立分裂的。

2.對學(xué)生信息掌握不夠充分，不利于培養(yǎng)合格畢業(yè)生。

學(xué)生是高校的核心“產(chǎn)品”，學(xué)校的目標(biāo)是在兩三年內(nèi)，通過課堂教學(xué)、實踐操作、實地實習(xí)等多種方式和途徑，提高學(xué)生的基礎(chǔ)能力和業(yè)務(wù)能力，使學(xué)生畢業(yè)時具備滿足用人單位要求的素質(zhì)與能力。為此，學(xué)校應(yīng)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)期間各個階段的情況。目前，學(xué)校對學(xué)生的掌握主要包括在檔記錄和教師對學(xué)生的了解。在檔記錄指學(xué)生在學(xué)校的紙質(zhì)檔案和電子信息記錄，例如個人基礎(chǔ)信息、家庭情況、中小學(xué)檔案、在校各學(xué)期考試情況等。這些記錄分散在不同介質(zhì)和系統(tǒng)中，往往不相互聯(lián)通。教師對學(xué)生的了解是指教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、思想狀況、精神狀況等方面的了解與判斷，通常是教師的主觀行為，不記錄在檔。可以認(rèn)為，目前高校對學(xué)生的掌握是分散的、局部的、片面的，不利于全面精準(zhǔn)了解學(xué)生情況，從而有針對性地解決學(xué)生面臨的問題;不利于全面了解教學(xué)中存在的問題，及時調(diào)整和完善教學(xué)計劃和方式;不利于用人單位客觀了解高校業(yè)生情況，可能對聘用、定崗、定薪等產(chǎn)生誤導(dǎo)，導(dǎo)致人力資源使用偏差與浪費。

3.教育資源利用率低。

高校的軟硬件資源通常只供本校師生員工使用，例如，教師只在本校從事教學(xué)工作，電子課程等信息資源只供本校學(xué)生學(xué)習(xí)使用。當(dāng)面臨新的教學(xué)需求時，財務(wù)狀況較好的學(xué)校往往傾向于增設(shè)相關(guān)教學(xué)職能部門或崗位，而財務(wù)較為窘迫的學(xué)校則更傾向于挖掘現(xiàn)有教育資源潛力，從現(xiàn)有教師隊伍中選擇研究方向與能力相對接近該需求的教師擔(dān)任教學(xué)工作。前者需要占用大量財務(wù)、人力、場所等方面的資源，后者可能出現(xiàn)不能滿足教學(xué)需求、實現(xiàn)不了培養(yǎng)目標(biāo)的狀況。

以上問題如不能順利解決，將對高校的發(fā)展形成制約。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)簡介

1.區(qū)塊鏈技術(shù)概況。

中本聰于2008年發(fā)表論文，介紹了電子貨幣“比特幣”及其算法[1]。比特幣的核心技術(shù)是區(qū)塊鏈技術(shù)。2009年比特幣系統(tǒng)中的首個區(qū)塊產(chǎn)生，比特幣系統(tǒng)正式開始運行，自此，比特幣及區(qū)塊鏈技術(shù)吸引了世界范圍內(nèi)技術(shù)及資本的目光，多個仿比特幣項目陸續(xù)上線，眾多基于區(qū)塊鏈技術(shù)的平臺、公司、組織誕生，區(qū)塊鏈技術(shù)如雨后春筍般遍布全球，掀起信息技術(shù)革新的浪潮，被廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)療、公共服務(wù)與管理等眾多領(lǐng)域。

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是應(yīng)用密碼學(xué)的記賬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以分布式為主要特征，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中發(fā)生的所有交易都由網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點參與確認(rèn)和維護(hù)，通過共識機(jī)制保證交易與信息的安全和有效，使用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)與Hash算法保證數(shù)據(jù)不可篡改，使用智能合約以拓展系統(tǒng)應(yīng)用，通過時間戳、獎勵機(jī)制等方式確保系統(tǒng)在無須干預(yù)下實現(xiàn)可追溯和穩(wěn)定運行。區(qū)塊鏈以技術(shù)手段解決了信任問題，極大程度上確保了系統(tǒng)信息的安全性，并以此為基本達(dá)到了提高系統(tǒng)工作效率的效果。

2.區(qū)塊鏈主要技術(shù)特征。

區(qū)塊鏈技術(shù)具有以下主要技術(shù)特征[2]：

（1）分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈系統(tǒng)包含多個節(jié)點，各節(jié)點間按照一定機(jī)制共同運作，共享資源。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的驗證、存儲、傳輸?shù)冗^程都無須中心機(jī)構(gòu)或第三方機(jī)構(gòu)，所有節(jié)點之間無須依賴中心節(jié)點即可自由通信、共享和交換信息，數(shù)據(jù)存儲在所有節(jié)點上。

（2）信息透明。區(qū)塊鏈系統(tǒng)中各節(jié)點信息都可以在權(quán)限范圍內(nèi)相互讀取，所有事務(wù)記錄都會傳輸?shù)狡渌?jié)點，信息傳遞遵循透明的共識機(jī)制和規(guī)則。區(qū)塊鏈系統(tǒng)整體上公開透明。

（3）不可篡改偽造。區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用Hash算法和非對稱加密等技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，又采用獎勵機(jī)制、共識機(jī)制等方式保證數(shù)據(jù)不可篡改偽造。

（4）數(shù)據(jù)可追溯。區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)儲存，前后區(qū)塊都以哈希值鏈接，保證數(shù)據(jù)可追溯。

3.區(qū)塊鏈核心技術(shù)要素[3]。

區(qū)塊鏈技術(shù)并非一種獨立的創(chuàng)新技術(shù)，而是由多個技術(shù)要素共同構(gòu)成的，是一種技術(shù)設(shè)計和組合上的創(chuàng)新。核心技術(shù)要素主要包括：

（1）分布式網(wǎng)絡(luò)

區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用對等網(wǎng)絡(luò)（P2P）進(jìn)行組網(wǎng)，各節(jié)點既向系統(tǒng)提供資源，又可從系統(tǒng)中獲取資源，每個節(jié)點地位相同，擁有相同的網(wǎng)絡(luò)權(quán)力，所有節(jié)點間通過協(xié)議傳輸和交換信息，無須中心機(jī)制參與。

（2）加密機(jī)制

區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用Hash算法存儲數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)一旦被加入系統(tǒng)中，就不能更改，或者必須達(dá)到系統(tǒng)中51%及以上節(jié)點的同意方可更改，從成本角度使得更改不可接受。區(qū)塊鏈系統(tǒng)還采用公鑰密碼算法對信息進(jìn)行加密，如果沒有對應(yīng)的私鑰，則無法解密，信息安全得到保證。

（3）共識機(jī)制

在分布式系統(tǒng)中，不設(shè)置傳統(tǒng)的處于支配指揮協(xié)調(diào)地位的機(jī)構(gòu)，各節(jié)點地位對等，但須設(shè)置合適的制約和溝通機(jī)制，否則信息傳輸、交換可能出現(xiàn)問題。為此，區(qū)塊鏈系統(tǒng)引入共識機(jī)制解決這一問題，實現(xiàn)分布式系統(tǒng)中節(jié)點一致性目標(biāo)。目前常見的共識機(jī)制包括：工作量證明（PoW， Proof of Work）、權(quán)益證明（PoS， Proof of Stake）、授權(quán)股權(quán)證明（DPoS， Delegated Proof of Stake）等[3]。

（4）智能合約

部署在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的智能合約是指能夠自動執(zhí)行預(yù)設(shè)條款的自動化程序，可以實現(xiàn)系統(tǒng)中允許的動作和功能，包含傳遞信息、以系統(tǒng)token形式進(jìn)行交易等。當(dāng)智能合約約定的條件達(dá)到或環(huán)境產(chǎn)生時，將觸發(fā)并自動執(zhí)行相應(yīng)的合約條款，在執(zhí)行過程中，任何參與方都無法阻礙智能合約的自動執(zhí)行[3]。

三、應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)解決高校教學(xué)管理中存在的問題

國家高度重視利用新興科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)促進(jìn)教育發(fā)展。2018年4月，教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動計劃》[5]，2019年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》[6]，顯示了國家推進(jìn)教育信息化現(xiàn)代化的決心。區(qū)塊鏈技術(shù)是信息化的重要組成部分和重點發(fā)展方向。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的上述特性，為解決高校在教學(xué)和管理中遇到的問題，提高工作效率和精確度，可以適當(dāng)采用區(qū)塊鏈技術(shù)，部署教學(xué)管理區(qū)塊鏈系統(tǒng)。該系統(tǒng)為統(tǒng)一的多功能系統(tǒng)，全面采集學(xué)校在教學(xué)與管理過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)與信息，根據(jù)實際教學(xué)與管理部門劃分與職能分工，在系統(tǒng)中劃分為不同模塊，實現(xiàn)模塊間的信息共享與通信，實現(xiàn)各類事務(wù)處理功能。

1.全面掌握學(xué)生信息，為學(xué)校其他相關(guān)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

除了學(xué)生的各類考評結(jié)果信息之外，還可以采用一定的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段將學(xué)生在校期間的各類信息與數(shù)據(jù)數(shù)字化，并輸入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)中，包括課堂表現(xiàn)、性格特征、形象氣質(zhì)、興趣特長、心理素質(zhì)、學(xué)習(xí)進(jìn)展、活動軌跡、社交范圍、實踐能力等。這些信息真實可靠，不能篡改，形成了該學(xué)生的全面畫像。根據(jù)這些信息，學(xué)?？梢詫崟r掌握學(xué)生的情況，有針對性地調(diào)整教學(xué)模式、方法、進(jìn)度等，最大限度地發(fā)揚每一個學(xué)生的特長，補(bǔ)齊短板，提高學(xué)生的成材率。

2.實現(xiàn)校企合作，實時雙向反饋。

以往的校企合作，通常采用派遣學(xué)生實習(xí)、就業(yè)后問卷調(diào)查等形式，合作內(nèi)容簡單，工作模式簡略。部署區(qū)塊鏈系統(tǒng)后，可以在重點合作用人單位部署節(jié)點，用人單位節(jié)點錄入經(jīng)營財務(wù)信息、對人才的要求、往屆錄用人員工作狀況等信息，這些信息與教學(xué)管理信息，根據(jù)節(jié)點權(quán)限，分層分享。用人單位可以在權(quán)限范圍內(nèi)實時了解在校學(xué)生的學(xué)習(xí)、素質(zhì)能力、心理性格等各類情況，可以更加高效精準(zhǔn)地選拔合適的人到用人單位工作。對于學(xué)校而言，一方面可以提前獲知各用人單位的用人需求，適時調(diào)整教學(xué)，提高學(xué)生的就業(yè)率。另一方面可以了解企業(yè)的情況，掌握就業(yè)市場狀況，有針對性地安排學(xué)生就業(yè)[4]（56-57）。

3.優(yōu)化管理，打通渠道，提高效率。

教學(xué)管理區(qū)塊鏈系統(tǒng)將打破傳統(tǒng)條線隔閡，實現(xiàn)部門條線之間信息共享與交換，為管理層更加快捷高效準(zhǔn)確地提供更為有價值的信息，極大地提高決策效率。各類行政事務(wù)、教學(xué)事務(wù)形成的資料將作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息之一，由系統(tǒng)參與者在其權(quán)限內(nèi)共同使用，部門之間的溝通更為通暢，校務(wù)處理效率得到提高。

另外，在教學(xué)管理區(qū)塊鏈系統(tǒng)中適當(dāng)應(yīng)用智能合約功能，可顯著提高辦公效率。例如可以開發(fā)學(xué)生期末綜合評價考核智能合約，將考核要素細(xì)分至每一個變量，并予以分級，變量通常包括課堂出勤情況、課堂問答情況、單元測驗情況、期中期末考試成績等分項，每一個分項在完成后即可錄入系統(tǒng)，將所有分項錄入后，智能合約達(dá)到觸發(fā)條件，自動產(chǎn)生學(xué)生的綜合評價考核結(jié)果。再如工資發(fā)放、課題費用結(jié)轉(zhuǎn)等財務(wù)事宜，也可開發(fā)相應(yīng)的智能合約，只要達(dá)到觸發(fā)條件（例如提交發(fā)票清單、論文發(fā)表等）即可自動辦理。在此舉的例子比較簡單，相信隨著系統(tǒng)的實際部署與應(yīng)用，會發(fā)現(xiàn)更為廣泛深入的智能合約應(yīng)用場景。

4.共享教育資源，提高利用效率。

中國經(jīng)濟(jì)與社會高速發(fā)展，畢業(yè)生面對的用人需求隨之不斷發(fā)生變化。為適應(yīng)這一情況，高校必須經(jīng)常改革或新增教學(xué)內(nèi)容。為此，通常通過四種途徑實現(xiàn)：一是增設(shè)教學(xué)部門與崗位，這種方式教學(xué)效果最好，但成本最高;二是挖掘現(xiàn)有員工教學(xué)潛力，通過一定的培訓(xùn)達(dá)到上崗要求，這種方式可以節(jié)約成本，但時效性差，而且會影響現(xiàn)有教學(xué)秩序;三是從外部臨時聘請人員，通過較少的費用支出快速實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，雖然該種方式缺乏系統(tǒng)性，不利于長遠(yuǎn)人才培養(yǎng)，不失為一種靈活便捷的措施;四是以合作辦學(xué)的方式，發(fā)揮合作雙方教學(xué)與資源優(yōu)勢，針對新的用人與教學(xué)需求，設(shè)置專職部門與人員，以相對較低的成本投入，獲得較高的產(chǎn)出效益（即培養(yǎng)出滿足社會新需求的畢業(yè)生）。上述四種方式各有優(yōu)劣，相對而言，合作辦學(xué)方式適用性更強(qiáng)，投入產(chǎn)出比更高。為此，高?？梢栽诤献鲉挝辉O(shè)置區(qū)塊鏈系統(tǒng)節(jié)點，或者如果對方已上線區(qū)塊鏈系統(tǒng)，就可以以聯(lián)盟鏈形式互通雙方系統(tǒng)。在系統(tǒng)中及時準(zhǔn)確獲取、記錄相關(guān)人員的教學(xué)、實習(xí)等詳細(xì)信息，及時更新合作項目進(jìn)展。雙方管理層可以實時掌握合作項目進(jìn)展情況。

四、結(jié)語

中國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，用人單位的用人需求不斷變化。在新形勢下高校教學(xué)與管理面臨一些問題。近年來區(qū)塊鏈技術(shù)不斷發(fā)展，基于其所具備的分布式對等結(jié)構(gòu)、公開透明、信息不可篡改偽造、數(shù)據(jù)可追溯等技術(shù)特性與功能，區(qū)塊鏈技術(shù)已在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于高校教學(xué)與管理，可以全面掌握學(xué)生信息，真正打通校企合作渠道，優(yōu)化學(xué)校管理，共享教育資源，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)：

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[2]畢偉，雷敏，賈曉蕓.區(qū)塊鏈導(dǎo)論[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2019.

[3]朱建明.區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[4]張世龍，齊琳.區(qū)塊鏈技術(shù)在推動高校教育變革中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2019（5）.

[5]教育部.關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》的通知[EB/OL].（2018-04-18）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[6]中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中國教育現(xiàn)代化2035》[EB/OL].（2019-02-23）.http：//www.gov.cn/zhengce/2019-02/23/content_5367987.htm.