區(qū)塊鏈技術(shù)在高校教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用

陸麗婷

(無錫城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院,江蘇 無錫 214153)

0 引言

2020年4 月,教育部發(fā)布了《高等學(xué)校區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新行動計劃》,提出到2025年,在高校布局建設(shè)一批區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新基地,培養(yǎng)聚集一批區(qū)塊鏈技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊,推動若干高校成為我國區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新的重要陣地。

1 區(qū)塊鏈的含義和特征

1.1 區(qū)塊鏈含義

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。區(qū)塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,它本質(zhì)上是一種去中心化、不可篡改、可追溯的基于密碼學(xué)的分布式賬本,記錄的是一系列有順序的交易。區(qū)塊可以被理解成賬頁,記錄著整個賬本某一頁所有的交易數(shù)據(jù)[1]。

區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了3個主要階段,現(xiàn)在正處于3.0階段,從當(dāng)前區(qū)塊鏈領(lǐng)域的發(fā)展生態(tài)來看,可以分為底層技術(shù)、平臺服務(wù)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、周邊服務(wù)4部分。在典型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,節(jié)點以組建點對點網(wǎng)絡(luò)的方式連接,以區(qū)塊為單位產(chǎn)生和存儲數(shù)據(jù),一組區(qū)塊按照時間順序用密碼學(xué)的方式連綴成鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是未來發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建新型信任體系不可或缺的技術(shù)[2]。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的特性

1.2.1 透明可信

傳統(tǒng)分類賬有中心化和交易非公開的特點,機(jī)構(gòu)掌握所有用戶的賬目信息和交易歷史記錄,區(qū)塊鏈有去中心化和交易公開透明的特點,人人參與記賬保證人人獲取完整信息,無中介、每個人掌握每筆交易的信息,信任每一筆交易完全真實,實現(xiàn)信息透明和可信[3]。

1.2.2 防篡改可追溯

防篡改是指交易一旦在全網(wǎng)范圍內(nèi)經(jīng)過驗證并添加到區(qū)塊鏈,就很難被私自修改或者抹除,區(qū)塊鏈通過各個節(jié)點多重備份,改了一個節(jié)點數(shù)據(jù),難篡改其他節(jié)點的數(shù)據(jù)。可追溯是指區(qū)塊鏈上發(fā)生的任意一筆交易都有完整記錄。防篡改的特性保證了寫入到區(qū)塊鏈上的交易很難被篡改,為可追溯特性提供了保證[4]。

1.2.3 隱私安全

區(qū)塊鏈可以避免中心服務(wù)器數(shù)據(jù)泄漏導(dǎo)致用戶隱私泄漏的問題。快速發(fā)展的密碼學(xué)為區(qū)塊鏈中的隱私提供了更多的保護(hù)方法。同太加密、零知識證明等前沿技術(shù)可以讓鏈上數(shù)據(jù)以加密形式存在,讓交易相關(guān)用戶在設(shè)定權(quán)限內(nèi)讀取有效數(shù)據(jù),這為用戶隱私保護(hù)提供了更深層次的保障。

1.2.4 高可靠性

由于區(qū)塊鏈系統(tǒng)通常是分布式系統(tǒng),所以在區(qū)塊鏈系統(tǒng)某個節(jié)點出現(xiàn)故障時,整個系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)然區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可靠性也不是絕對的,只能是在滿足一定要求的條件下,能夠保證系統(tǒng)的可靠性。由于區(qū)塊鏈相應(yīng)的要求完全可以被滿足,所以一般認(rèn)為區(qū)塊鏈系統(tǒng)具有高可靠性[5]。

2 區(qū)塊鏈在教學(xué)過程中的應(yīng)用

學(xué)校中有行政、教學(xué)、實驗、后勤、科研、財務(wù)等眾多業(yè)務(wù)系統(tǒng),數(shù)據(jù)不互通,手動流轉(zhuǎn)效率低下的同時,難以保證流轉(zhuǎn)過程中的準(zhǔn)確性和不可篡改。例如實驗數(shù)據(jù)需要錄入教務(wù)處成績數(shù)據(jù)中,目前一般是手動導(dǎo)出實驗成績數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入教務(wù)處成績數(shù)據(jù)庫中。使用區(qū)塊鏈打通各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)層,提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)上鏈,使數(shù)據(jù)可以跨系統(tǒng)流轉(zhuǎn),減少人為干預(yù),將教師教學(xué)科研數(shù)據(jù)、學(xué)生學(xué)習(xí)、實訓(xùn)、證書等數(shù)據(jù)上鏈,構(gòu)建個人全面數(shù)據(jù)檔案,使其永久保存并且可信可追溯。區(qū)塊鏈解決方案如圖1所示。

圖1 區(qū)塊鏈解決方案

2.1 區(qū)塊鏈應(yīng)用于課程教學(xué)

由于習(xí)慣于多年傳統(tǒng)的課堂式教學(xué),上課方式以老師講授、學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主,在課堂有限的時間范圍內(nèi),老師能講授的內(nèi)容也是非常有限的,對一堂課能夠展現(xiàn)的方式也是比較單一的,如果能夠把區(qū)塊鏈應(yīng)用于課程教學(xué),可以通過向各不同區(qū)塊提供各類學(xué)習(xí)資源,以及通過區(qū)塊對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)督,對學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評判,多方位掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)來逐步完善當(dāng)前單一的學(xué)習(xí)機(jī)制。同時,通過區(qū)塊鏈把教師平時課程教學(xué)過程中的作業(yè)布置、提交與批改、課堂教學(xué)討論、課后答疑等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)全程記錄下來,不可篡改,作為課程考核和評價的依據(jù)。體現(xiàn)了區(qū)塊鏈去中心化的特點,去中心化實際上是通過智能合約和分布式賬本完成的。

2.2 區(qū)塊鏈應(yīng)用于教務(wù)系統(tǒng)

目前普遍使用的學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)雖然功能齊全,但需要老師通過教務(wù)系統(tǒng)手工完成錄入成績、排課調(diào)課等各項任務(wù),在這個過程中費(fèi)時費(fèi)力且難免會出現(xiàn)錯誤,如果能夠把區(qū)塊鏈應(yīng)用于教務(wù)系統(tǒng),通過區(qū)塊可以使學(xué)生、課程、成績等系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來,并且可以防篡改,各項數(shù)據(jù)都可追溯,在減少工作量的同時大大提高安全性。

區(qū)塊鏈在應(yīng)用于課程教學(xué)和教務(wù)系統(tǒng)的同時,把兩者結(jié)合起來,通過中心區(qū)塊在課程教學(xué)中隨時更新和完善教務(wù)系統(tǒng)中的平時成績數(shù)據(jù)、實驗成績數(shù)據(jù),通過去中心化提高成績的真實可靠性,并且有源頭可查,讓學(xué)生可以對自己的成績以及成績的評價標(biāo)準(zhǔn)有所了解,以便督促學(xué)生完成課程作業(yè)和實驗。

2.3 區(qū)塊鏈應(yīng)用于實習(xí)實踐

在頂崗實習(xí)和跟崗實習(xí)環(huán)節(jié),實習(xí)企業(yè)可以通過區(qū)塊跟蹤和上傳實習(xí)任務(wù),學(xué)生可以通過區(qū)塊把自己在企業(yè)實習(xí)的所有情況保存,讓學(xué)校和教師有據(jù)可查,作為實習(xí)環(huán)節(jié)的重要參考數(shù)據(jù),從而能夠保證實習(xí)階段學(xué)校和實習(xí)企業(yè)之間能較好地銜接,確保學(xué)校能了解每個學(xué)生在外實習(xí)的情況。

3 結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種新技術(shù),它的出現(xiàn)給人們的工作和生活帶來了較大的利益和影響,同時也帶來了很多的機(jī)遇和挑戰(zhàn),區(qū)塊鏈技術(shù)在高校教學(xué)、實驗、后勤、科研、財務(wù)等眾多系統(tǒng)中的統(tǒng)一應(yīng)用能夠簡化工作程序,提高效率,具有十分重要的意義。