“區(qū)塊鏈+高等教育”的發(fā)展方向研究

方嫻玲 吳杰 湯淑萍 劉曉倩 唐海恩

摘要：我國的教育管理系統(tǒng)仍舊以中心化為主，依靠學(xué)校信息管理系統(tǒng)進(jìn)行搜集和錄入數(shù)據(jù)，可能存在造假問題，而隨著教育水平的不斷提高，各大高校對大學(xué)生的管理也逐漸增強(qiáng)。完善的教育管理系統(tǒng)能夠幫助大學(xué)生全面健康發(fā)展，減輕高校管理者的負(fù)擔(dān)。而區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁?xiàng)新興的技術(shù)，擁有去中心化、使用時間戳和密碼學(xué)等特點(diǎn)，如果將其與教育管理系統(tǒng)相結(jié)合，可以有效提升高等教育管理水平、改善教學(xué)水平，區(qū)塊鏈+高等教育的應(yīng)用模式充滿了無限的可能性。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù);教育優(yōu)化;高等教育系統(tǒng)

當(dāng)前，隨著時代的發(fā)展和社會的進(jìn)步，使得教育思想理念發(fā)生了巨大的改變，立德樹人越來越被各高校所重視。同時，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等為中心的科學(xué)信息技術(shù)不斷滲入到高等教育領(lǐng)域，尤其是區(qū)塊鏈技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)勢極大地增加了高等教育系統(tǒng)運(yùn)行信息的可信性、安全性和可追溯性。習(xí)近平總書記于2019年10月24日明確指出：要探索“區(qū)塊鏈+”在民生領(lǐng)域的運(yùn)用，積極推動區(qū)塊鏈技術(shù)在教育、就業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，為人民群眾提供更加智能、更加便捷、更加優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)。

基于此，廣州工商學(xué)院于2019年12月申請了一項(xiàng)名為“基于區(qū)塊鏈的高水平高等教育系統(tǒng)及方法”的中國發(fā)明專利（專利申請?zhí)枺?01911348196.2）及PCT國際發(fā)明專利（專利申請?zhí)枺篜CT/CN2019/128149）;其中，PCT國際發(fā)明專利申請已獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局作為國際檢索單位的檢索報(bào)告及正面評價，所提出的18項(xiàng)權(quán)利要求均具有專利性）;本文作者是上述專利的發(fā)明人之一。在上述專利申請中，我們提出了一種創(chuàng)新性的“區(qū)塊鏈+高等教育”技術(shù)方案，提出了一種利用區(qū)塊鏈技術(shù)激勵大學(xué)師生積極主動進(jìn)課室、進(jìn)圖書館、進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、進(jìn)體育場館和進(jìn)社會開展知識管理活動的技術(shù)方案。上述專利申請所提出的“區(qū)塊鏈+高等教育”系統(tǒng)架構(gòu)見圖1。

“德學(xué)五進(jìn)”繼承了中外優(yōu)秀的傳統(tǒng)德學(xué)思想，是一種更符合中國國情、反映新理論、針對新問題而提出的新的教育思想?！耙缘聻樾校詫W(xué)為上”的教育思想能夠不斷提升高校師生的德學(xué)修養(yǎng)，促進(jìn)高校教風(fēng)、學(xué)風(fēng)和校風(fēng)建設(shè)，培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞暮细袢瞬拧！拔暹M(jìn)”是在不斷創(chuàng)新中提出的育人平臺和途徑，指的是高校開展“進(jìn)課室、進(jìn)圖書館、進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室、進(jìn)體育場館和進(jìn)社會”這五項(xiàng)教育實(shí)踐活動，“五進(jìn)”教育實(shí)踐活動符合時代發(fā)展的需要和社會進(jìn)步的要求，可以幫助高校培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的大學(xué)生。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)的誕生

在遙遠(yuǎn)的舊石器時期，古代人們通常住在一起，離得很近，生產(chǎn)力水平較低，依據(jù)法律設(shè)置金融機(jī)構(gòu)和大規(guī)模的社會化生產(chǎn)方式還沒有得到發(fā)展。日常的生活活動更多地來源于對彼此的信任，如一物換一物，本地生產(chǎn)和本地消費(fèi)，這與相互連接的區(qū)塊鏈非常相符。隨著生產(chǎn)力水平的不停提高，人們的生產(chǎn)活動開始變得更為復(fù)雜，為了順應(yīng)時勢和時代的發(fā)展要求，金融機(jī)構(gòu)和一般等價物開始出現(xiàn)，政府等社會管理系統(tǒng)逐漸走向成熟，中心化的模式代替了原本的扁平化的人類社會生活。雖然在很長的一段時間里，中心化提高了人們的生活效率，使大家有了與陌生人產(chǎn)生各種經(jīng)濟(jì)活動的技能，但彼此之間的相互信任卻越來越少。區(qū)塊鏈的誕生，不單單是建立了一種嶄新的信任方法，更是幫助人們尋回曾經(jīng)的互相信任。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)的內(nèi)涵

區(qū)塊鏈思想最早起源于鼎鼎有名的比特幣開源項(xiàng)目，如今作為一種時興的信息技術(shù)，區(qū)塊鏈為了解決中心化管理模式帶來的數(shù)據(jù)不可靠性高、成本高昂、效率不高等一系列問題，在時間戳和數(shù)字加密技術(shù)的運(yùn)用上，按照時間順序?qū)⒔灰子涗浐托枰獌Υ娴臄?shù)據(jù)記載于數(shù)據(jù)區(qū)塊中，同時運(yùn)用共識算法把它們存儲在分布式賬本中，進(jìn)而形成了能長久保留、難以篡改的獨(dú)一無二的數(shù)據(jù)記錄，完成不依賴任何中心機(jī)構(gòu)的交易。所有數(shù)據(jù)記錄一旦添加至區(qū)塊鏈中，都是公開透明的。例如現(xiàn)在微信軟件里有群組聊天和私人聊天兩種方式，這個時候私人聊天和群組聊天的區(qū)別就跟傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的差別是一樣的：私人聊天里的內(nèi)容只有正在聊天的雙方才能夠知道，而群組聊天里的內(nèi)容可以被更多的人看到和了解。同時，區(qū)塊鏈記錄的數(shù)據(jù)是不能篡改，永遠(yuǎn)不變的，這便像復(fù)寫聯(lián)單上的收費(fèi)憑據(jù)，修改或抹掉其中一張單據(jù)是無法更正其他票據(jù)的數(shù)據(jù)記錄。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)的重要特征

區(qū)塊鏈技術(shù)的重要特征包括去中心化、公開性、不可篡改性、保護(hù)隱私性。

去中心化是區(qū)塊鏈技術(shù)最基本的特征。區(qū)塊鏈技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)Peer-to-Peer網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上由對等節(jié)點(diǎn)組建而成的，不依賴于任何服務(wù)端或第三方管理機(jī)構(gòu)，從而有效解決數(shù)據(jù)造假或數(shù)據(jù)虛假的問題。同時，區(qū)塊鏈在去中心化下的分布式容錯性非常高，當(dāng)部分節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題時，該分布式數(shù)據(jù)庫能夠容忍這種異常狀態(tài)。

公開性是指由于區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用了端對端網(wǎng)絡(luò)存儲方式，所以對所有參與者而言，區(qū)塊鏈中保存的數(shù)據(jù)和信息都是完全公開的。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)里，區(qū)塊鏈的副本是可以被每一個節(jié)點(diǎn)所存儲，而且由于區(qū)塊鏈的獨(dú)一性，這個副本在不同的節(jié)點(diǎn)之間是完全一樣的。

不可篡改性意味著提交到區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)將會一直被保存，不可修改或者銷毀。單個或多個節(jié)點(diǎn)的修改是無法影響數(shù)據(jù)庫中其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的。除非可以保證同時修改整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中超過51%的節(jié)點(diǎn)，但這是十分困難的。與此同時，區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式存儲方式給數(shù)據(jù)的篡改制造了巨大的障礙，哈希函數(shù)和塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也具有防篡改的能力。

保護(hù)隱私性是指區(qū)塊鏈運(yùn)用了密碼學(xué)，保護(hù)了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)隱私，每一個節(jié)點(diǎn)都可以使用公鑰地址代替用戶本身，其身份信息將不會被公開或驗(yàn)證。即使數(shù)據(jù)或信息不慎泄露，也無法進(jìn)行解析。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在高等教育中的幾個應(yīng)用場景

4.1基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生課堂管理

目前各大高校學(xué)生的上課簽到情況和在課堂上的表現(xiàn)都是根據(jù)教師的當(dāng)場記錄或者記憶來衡量評估的，容易出現(xiàn)記錄錯誤和記憶混淆的情況，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性。而在中心化系統(tǒng)中，甚至可能出現(xiàn)教師偏袒某些學(xué)生，故意篡改學(xué)生真實(shí)成績的情況。區(qū)塊鏈技術(shù)有著去中心化、不可篡改的特點(diǎn)，即教學(xué)信息不需要通過第三方機(jī)構(gòu)，一旦經(jīng)過驗(yàn)證添加至區(qū)塊鏈，就將被永久地存儲，可以有效改進(jìn)這種弊端。正因?yàn)榇?，區(qū)塊鏈技術(shù)在記錄學(xué)生“進(jìn)課室”學(xué)習(xí)等方面具有先天優(yōu)勢，能夠真實(shí)記錄學(xué)生的上課情況和課堂參與度，體現(xiàn)學(xué)生真正的學(xué)習(xí)態(tài)度，反映學(xué)生是否積極主動參與課堂教學(xué)，并且無法進(jìn)行數(shù)據(jù)造假和篡改，保證學(xué)生“進(jìn)課室”各類信息的真實(shí)性與可靠性，有利于學(xué)校管理層對學(xué)生“進(jìn)課室”真實(shí)情況的了解和掌握，從而提升學(xué)生的管理水平與效率。

4.2基于區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)教育資源共享

近年來，線上教育資源發(fā)展迅速，為全世界的人們提供了許多開放、不收費(fèi)的數(shù)字資源，但這也帶來了諸如資源版權(quán)需要保護(hù)、資源無法有效共享、資源質(zhì)量不合格、信息化成本過高等問題。區(qū)塊鏈的非對稱加密技術(shù)，可以讓學(xué)習(xí)者查找獲得所有資源建立的信息。而且，區(qū)塊鏈技術(shù)具有全程留痕的特點(diǎn)，可以從根本上解決資源版權(quán)的歸屬問題;區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式存儲方式可以將全世界的優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)著作文獻(xiàn)、精品課程、實(shí)驗(yàn)平臺等高等教育資源的共建，有效推動資源的共享;區(qū)塊鏈技術(shù)可以運(yùn)用其智能合約和共識機(jī)制來保證資源的質(zhì)量，同時還可以擴(kuò)大教育資源的使用范圍;區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化特征實(shí)現(xiàn)了用戶與用戶之間運(yùn)用端對端的方式進(jìn)行資源共享，減去了中介的成本，能夠有效降低管理成本。

2020年，教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新行動計(jì)劃》的通知中提到，針對數(shù)字教育資源和教育創(chuàng)新發(fā)展帶來的一系列問題，將建設(shè)基于區(qū)塊鏈的教育管理與服務(wù)協(xié)同平臺，提升我國高等教育治理的自主、開放、可控能力。因此，廣州工商學(xué)院的管理人員可以將區(qū)塊鏈技術(shù)運(yùn)用到“進(jìn)圖書館”這一教育思想，使學(xué)生在踐行“進(jìn)圖書館”這一教學(xué)活動時能夠獲得教育品質(zhì)較高的正版資源，在一定程度上減少了圖書館的管理成本。

4.3基于區(qū)塊鏈技術(shù)的校企信任認(rèn)證

現(xiàn)如今，學(xué)生的學(xué)歷和學(xué)位認(rèn)證，甚至是社會實(shí)踐記錄都將成為出國留學(xué)交流和企業(yè)單位招聘人才的一個重要條件。但是，我國的教育管理系統(tǒng)仍舊以中心化為主，依靠學(xué)校信息管理系統(tǒng)進(jìn)行搜集和錄入數(shù)據(jù)，這可能存在數(shù)據(jù)造假問題，這也成為了學(xué)生和招聘企業(yè)之間的信任阻礙。而區(qū)塊鏈技術(shù)獨(dú)有的分布式存儲方式可以將學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄和實(shí)踐記錄等進(jìn)行云端保存，這些數(shù)據(jù)記錄是不可篡改的，真實(shí)性極高。所以，不管學(xué)生在哪個學(xué)?；驒C(jī)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐，高校和企業(yè)都可以通過區(qū)塊鏈調(diào)閱其個人學(xué)習(xí)檔案，得到準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)，從而找到符合要求的人才。例如，廣州工商學(xué)院可以將學(xué)生“進(jìn)社會”和“進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室”的教育思想理念和區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，完善做好每一位學(xué)生在校期間的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)記錄，減少數(shù)據(jù)造假的問題。同時，也將校外社會實(shí)踐記錄和實(shí)習(xí)記錄添加至區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中，幫助畢業(yè)生更高效地對接企業(yè)單位，成功順利地找到工作。

五、總結(jié)與展望

綜上所述，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N時興的信息技術(shù)，它可以不經(jīng)過中介，直接完成點(diǎn)對點(diǎn)之間的交易。區(qū)塊鏈利用分布式網(wǎng)絡(luò)來驗(yàn)證和存儲相關(guān)的交易記錄和數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性和不可篡改性。而且它還運(yùn)用了密碼學(xué)來保護(hù)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的隱私性，提升了安全性和可靠性?，F(xiàn)在，越來越多的高校和企業(yè)都意識到了區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的巨大潛力，不斷探索區(qū)塊鏈+高等教育的應(yīng)用場景和教學(xué)創(chuàng)新，這對未來教育行業(yè)的改革帶來很大的幫助。因此，我們必須承認(rèn)區(qū)塊鏈技術(shù)是偉大的發(fā)明，但是，區(qū)塊鏈技術(shù)目前在高等教育領(lǐng)域的應(yīng)用還處于萌芽階段，這就像很多年前的互聯(lián)網(wǎng)，誰都無法預(yù)料到它如今能對我們的生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。每一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都需要一個過程，我們都應(yīng)該保持耐心，多給它一些成長的時間和空間，靜靜期待區(qū)塊鏈技術(shù)在未來給我們的教育行業(yè)帶來的變化。

參考文獻(xiàn)：

[1]許月，張夏晨，高捷.區(qū)塊鏈技術(shù)在高校教育教學(xué)管理中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J].科技資訊，2020，18（27）：38-40.

[2]陳韶鈺，陳中華.區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2020（19）：87-88.

[3]唐宇.區(qū)塊鏈技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)探析[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2020（10）：126-127.

[4]楊許亮.基于區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2020（04）：184-185.

[5]廣州工商學(xué)院.基于區(qū)塊鏈的高水平高等教育系統(tǒng)及方法：中國，201911348196.2[P].2020-04-24[2021-1-15].

[6]教科技函[2020]17號文件，”教育部關(guān)于印發(fā)’高等學(xué)校區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新行動計(jì)劃’的通知”.

[7]鄺邦洪.高校開展“五進(jìn)”教育實(shí)踐活動的意義與途徑[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，36（09）：96-103.

[8]鄺邦洪.關(guān)于“以德為行，以學(xué)為上”教育思想的思考與實(shí)踐[J].高教探索，2011（03）：55-60.

基金項(xiàng)目：2019-2020學(xué)年廣州工商學(xué)院校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目：基于區(qū)塊鏈的高水平應(yīng)用型高等教育管理系統(tǒng)及方法研究（項(xiàng)目編號：xj202013714120）;廣州工商學(xué)院2020 年度校級質(zhì)量工程項(xiàng)目。

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