高校智慧校園與區(qū)塊鏈技術(shù)的建設(shè)研究

許月 張夏晨 高捷

摘要：教育領(lǐng)域通常是新技術(shù)示范應(yīng)用的熱點(diǎn)。伴隨著教育體制改革的不斷深入，高等教育領(lǐng)域也出現(xiàn)了明顯的改變。智慧校園建設(shè)已經(jīng)成為高校改革創(chuàng)新的主要方向。高校智慧校園建設(shè)過程中，不可避免地需要對區(qū)域鏈技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、人工智能技術(shù)等進(jìn)行高新尖技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。文章主要對區(qū)域鏈技術(shù)、高校智慧校園建設(shè)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并提出了高校智慧校園建設(shè)中區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用體系，供相關(guān)研究實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：高校;智慧校園;區(qū)塊鏈技術(shù)

中圖分類號：TP274

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：2096-3866（2020）16-0182-02

一、區(qū)塊鏈技術(shù)及其應(yīng)用

（一）區(qū)塊鏈

2008年11月，Satoshi Nakamoto在《比特幣：一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》這一文章中，對基于區(qū)塊鏈、時(shí)間戳、加密技術(shù)及P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的電子現(xiàn)金系統(tǒng)的構(gòu)架理念，即“比特幣”進(jìn)行了闡述。2019年1月這一理論步入實(shí)踐階段，即1月3日序號為0的創(chuàng)世區(qū)塊誕生，1月9日序號為l的區(qū)塊出現(xiàn)，并與序號為0的創(chuàng)世區(qū)塊連接成鏈，標(biāo)志著區(qū)塊鏈的誕生。雖然近年來人們對比特幣的看法與態(tài)度不一而足，但卻對其基礎(chǔ)技術(shù)之一的區(qū)塊鏈產(chǎn)生高度的關(guān)注與重視。

區(qū)塊鏈?zhǔn)怯扇舾蓚€(gè)區(qū)塊組成，這些區(qū)塊從本質(zhì)上來看便是存儲(chǔ)單元，主要作用是記錄一定時(shí)間范圍內(nèi)各區(qū)塊節(jié)點(diǎn)所有的交流信息，不同區(qū)塊之間鏈接的實(shí)現(xiàn)主要是依靠哈希算法，即隨機(jī)散列，后一個(gè)區(qū)塊包含著前一區(qū)塊的哈希值，后續(xù)伴隨著信息交流的逐漸增多、不斷擴(kuò)大，區(qū)塊之間相繼連接，區(qū)塊鏈便是其所形成的結(jié)果。

對區(qū)塊鏈進(jìn)行分析，站在科學(xué)技術(shù)角度考慮，其所涉及的專業(yè)主要包括數(shù)學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)、密碼學(xué)、計(jì)算機(jī)編程等;站在應(yīng)用視角考慮，可以將區(qū)塊鏈看作是一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫、共享賬本，有著公開透明、去中心化、全程留痕、不可篡改、可以追溯、集體維護(hù)等特征，確保了透明度，為創(chuàng)造信任提供了良好基礎(chǔ)，其可有效避免信息不對稱這一現(xiàn)象，保證多個(gè)主體的一致行動(dòng)、協(xié)作信任，這也是區(qū)塊鏈在諸多領(lǐng)域得以應(yīng)用的前提。

（二）區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的特征，其可以在數(shù)字貨幣、數(shù)字政務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、存證防偽以及金融資產(chǎn)交易結(jié)算等領(lǐng)域發(fā)揮作用。經(jīng)過十余年的探索與實(shí)踐，目前來說，區(qū)域鏈技術(shù)已經(jīng)在數(shù)字金融、食品藥品追溯、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、物聯(lián)網(wǎng)以及貨物供應(yīng)等領(lǐng)域得到初步應(yīng)用。站在國家戰(zhàn)略層面考慮，建立在區(qū)塊鏈加密協(xié)議基礎(chǔ)之上的網(wǎng)絡(luò)，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來10-20年的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。我國很有可能率先推出國家數(shù)字貨幣，在“一帶一路”中推出新一代商用電子貨幣及商用跨境數(shù)字支付系統(tǒng)，以打破國際金融霸權(quán)的限制。教育領(lǐng)域一直以來便是新技術(shù)示范應(yīng)用的熱點(diǎn)。新時(shí)期，我國高等教育體制改革的步伐不斷加快，加大對區(qū)塊鏈技術(shù)與高等教育事業(yè)融合點(diǎn)的研究，實(shí)現(xiàn)對區(qū)塊鏈技術(shù)的有效應(yīng)用，對于推動(dòng)高等教育事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，有著重要的意義。

二、高校智慧校園建設(shè)現(xiàn)狀

2012年，《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》（2011-2020年）發(fā)布，其中提出，應(yīng)用頂層設(shè)計(jì)、云計(jì)算等先進(jìn)理念與技術(shù)構(gòu)建智慧校園。2018年，《智慧校園總體框架》（GBT36342-2018）頒布，部署了智慧校園的總體架構(gòu)，并對智慧校園相關(guān)，包括智慧教學(xué)環(huán)境、智慧校園管理系統(tǒng)、智慧教學(xué)資源、智慧校園服務(wù)等做出了規(guī)定，從而為智慧校園建設(shè)提供了指導(dǎo)與參考依據(jù)。2016年開始至今，我國每年舉辦“We+智繪互聯(lián)校園新生態(tài)峰會(huì)”，會(huì)議的舉辦，為高校教學(xué)工作、科研工作、人才培養(yǎng)的發(fā)展以及信息化服務(wù)提升、智慧校園建設(shè)及其改革創(chuàng)新等指明了方向。2018年，以“數(shù)聚·新動(dòng)能”為主題的第三屆“We+智繪互聯(lián)校園新生態(tài)峰會(huì)”，主張將數(shù)據(jù)當(dāng)作智慧校園的核心驅(qū)動(dòng)力，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)利用與服務(wù)體系。2019年，以“連接·賦能”為主題的第四屆“We+智繪互聯(lián)校園新生態(tài)峰會(huì)”，共同探討信息化2.0背景下信息技術(shù)與教育教學(xué)、管理服務(wù)的深度融合。現(xiàn)如今，我國高校的信息化建設(shè)，已經(jīng)從“數(shù)字校園”“增量改革”及“大平臺(tái)小應(yīng)用”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸腔坌@”“存量改革”以及“更智慧更人性”的智慧校園模式建設(shè)，致力于創(chuàng)建開放共榮的智慧生態(tài)系統(tǒng)。

三、高校智慧校園與區(qū)塊鏈技術(shù)的建設(shè)思路

（一）智慧校園質(zhì)量體系

以國家標(biāo)準(zhǔn)GBT36342-2018中的相關(guān)要求為依據(jù)，充分考慮高校實(shí)際情況，以培養(yǎng)人才、服務(wù)教學(xué)為主要目標(biāo)，建立智慧校園質(zhì)量體系。主要包括規(guī)劃體系、平臺(tái)體系以及價(jià)值效能體系。

首先，規(guī)劃體系。其主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是硬件設(shè)施建設(shè)，包括智慧課室建設(shè)、智慧食堂建設(shè)、智能樓宇建設(shè)、智慧宿舍建設(shè)、智慧實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、智慧體育館建設(shè)、智慧圖書館建設(shè)、智慧辦公室建設(shè)以及智慧銀行建設(shè)等;二是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，包括智能分配、智能樓宇、AI人臉識(shí)別、智慧化管理、數(shù)字地圖、NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)等科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建互聯(lián)互通、全智能感知的云生態(tài)智慧校園。

其次，平臺(tái)體系。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GBT36342-2018中的相關(guān)要求，智慧校園的總體框架，應(yīng)圍繞云計(jì)算架構(gòu)進(jìn)行整體部署，包括信息安全體系、應(yīng)用平臺(tái)層、支撐平臺(tái)層、基礎(chǔ)設(shè)施層、應(yīng)用終端。在實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)境、校園服務(wù)、校園管理以及信息安全體系的基礎(chǔ)上，建立框架系統(tǒng)，從而推動(dòng)智慧校園建設(shè)步伐的加快及其發(fā)展。推動(dòng)教育教學(xué)發(fā)展，是建設(shè)智慧校園教學(xué)、生活、辦公平臺(tái)以及保障校園安全、教學(xué)資源優(yōu)化、教學(xué)環(huán)境改善、校園服務(wù)提升、校園管理改進(jìn)的最終目標(biāo)所在。

最后，價(jià)值效能體系。在我國，智慧校園建設(shè)不僅是高等教育事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中的必然要求，也是社會(huì)發(fā)展中的重點(diǎn)內(nèi)容，高校智慧校園的價(jià)值效能體系建設(shè)，必須高度重視文化價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、融創(chuàng)價(jià)值、特色創(chuàng)新。通過對價(jià)值效能進(jìn)行量化，能夠?qū)Ω咝Ｖ腔坌@建設(shè)的成果、成效進(jìn)行進(jìn)一步衡量，是對前人智慧校園評價(jià)指標(biāo)體系研究的一種創(chuàng)新。

（二）基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建智慧校園應(yīng)用體系

2016年，《“十三五”國家信息化規(guī)劃》中，首次在國家規(guī)劃中納入了區(qū)塊鏈技術(shù);同年，《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》頒發(fā)，其中提出，區(qū)域鏈系統(tǒng)有著數(shù)據(jù)無法篡改、透明化等特征，在學(xué)生的資質(zhì)證明、學(xué)術(shù)、升學(xué)就業(yè)、征信管理以及產(chǎn)學(xué)合作等領(lǐng)域是完全適用的，有利于教育就業(yè)、教育教學(xué)的健康發(fā)展。2018年10月，京津冀大數(shù)據(jù)教育區(qū)塊鏈試驗(yàn)區(qū)的建立，標(biāo)志著區(qū)域鏈技術(shù)的應(yīng)用正式落地。探索智慧校園建設(shè)過程中區(qū)塊鏈技術(shù)的有效應(yīng)用策略，希望找出更加科學(xué)、有效的智慧校園建設(shè)途徑，實(shí)現(xiàn)教書育人與教育教學(xué)信息化、智慧化的深度融合發(fā)展。

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化的主要特征，無需各節(jié)點(diǎn)互信的條件下，便可以建立一個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)的、純粹的價(jià)值轉(zhuǎn)移體系，實(shí)現(xiàn)信用共識(shí)，共同創(chuàng)造新價(jià)值，實(shí)現(xiàn)價(jià)值的最大化。但這一過程的實(shí)現(xiàn)，需要滿足如下幾個(gè)條件：第一，去中心化，確保任何節(jié)點(diǎn)之間均能達(dá)到點(diǎn)對點(diǎn)的價(jià)值轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)信用共識(shí);第二，大數(shù)據(jù)背景下，必須要有足夠多的上鏈數(shù)據(jù);第三，智能合約，加密算法，確保每次交易時(shí)間戳均無法被篡改;第四，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)更改必須爭得超過51%的用戶同意，通過提高更改成本，使節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)難以被篡改;第五，確保在價(jià)值轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值。

對區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，建立智慧校園應(yīng)用體系，具體策略包括：第一，去中心化的教育教學(xué)系統(tǒng)的建立。建立透明化的高校人才培養(yǎng)機(jī)制、數(shù)字化教學(xué)軟件與教學(xué)資源、信息化教學(xué)工具、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等，并對教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化整合，促進(jìn)教學(xué)資源的跨平臺(tái)共享，最終形成具有開放、共享等特征的去中心化的教育教學(xué)系統(tǒng);第二，智能安全預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建。包括智能車牌識(shí)別系統(tǒng)、智慧電樁、智能安防系統(tǒng)以及各種認(rèn)證系統(tǒng)，如證書認(rèn)證系統(tǒng)、學(xué)歷認(rèn)證系統(tǒng)、身份認(rèn)證系統(tǒng)等;第三，智能化政務(wù)管理系統(tǒng)的建立。構(gòu)建智慧化教學(xué)管理、科研管理、黨政辦公、招就后勤中心以及財(cái)務(wù)共享中心等網(wǎng)上辦事大廳;第四，學(xué)生主體智慧生活系統(tǒng)的構(gòu)建。包括學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)中心以及產(chǎn)品溯源、虛擬交易、點(diǎn)對點(diǎn)交易等數(shù)字系統(tǒng)。

（三）智慧校園評價(jià)指標(biāo)體系

高校智慧校園建設(shè)過程中，當(dāng)其發(fā)展到一定階段的時(shí)候，應(yīng)對去中心化的教育教學(xué)系統(tǒng)以及智能開放的教育環(huán)境、教學(xué)資源等進(jìn)行量化評價(jià)。

目前來說，在高校智慧校園評價(jià)指標(biāo)體系建設(shè)過程中，可以從規(guī)劃建設(shè)、平臺(tái)建設(shè)以及價(jià)值效能三個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)，每個(gè)項(xiàng)目下設(shè)一級指標(biāo)、二級指標(biāo)以及三級觀察點(diǎn)。采取賦值評分法進(jìn)行評估，三級觀察點(diǎn)每個(gè)0-5分，滿分5分。規(guī)劃建設(shè)的總分為100分，平臺(tái)建設(shè)的總分為150分，價(jià)值效能的總分為80分，總分330分，達(dá)標(biāo)264分。第一，規(guī)劃建設(shè)。下設(shè)一級指標(biāo)為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及硬件設(shè)施建設(shè)。基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的二級指標(biāo)包括網(wǎng)絡(luò)通信、感知系統(tǒng);硬件設(shè)施建設(shè)的二級指標(biāo)包括智能樓宇、智慧交通。網(wǎng)絡(luò)通信的三級觀察點(diǎn)包括無線Wi-Fi、有線接人;感知系統(tǒng)的三級觀察點(diǎn)包括位置、行為、情感、狀態(tài)、資源環(huán)境、用戶身份的感知。智能樓宇的三級觀察點(diǎn)包括智慧課室、實(shí)訓(xùn)室、體育館、辦公室、圖書館、宿舍、食堂、銀行以及溫度感知、人臉識(shí)別;智慧交通的三級觀察點(diǎn)包括智能車牌識(shí)別、智能導(dǎo)航。第二，平臺(tái)建設(shè)。下設(shè)一級指標(biāo)為智慧教學(xué)資源、智慧校園管理、智慧教學(xué)資源、智慧校園服務(wù)以及信息安全體系。智慧教學(xué)資源的二級指標(biāo)包括教學(xué)軟件、教學(xué)資源庫、網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)、智能評價(jià)系統(tǒng);智慧校園管理的二級指標(biāo)包括人力資源、協(xié)同辦公、科研管理、教學(xué)管理、財(cái)務(wù)管理、資產(chǎn)管理等系統(tǒng);智慧教學(xué)資源的二級指標(biāo)包括虛擬教學(xué)空間、智慧課堂;智慧校園服務(wù)的二級指標(biāo)包括虛擬校園服務(wù)、校園生活服務(wù)、數(shù)字圖書館、運(yùn)維保障服務(wù)、校園安全服務(wù);信息安全體系的二級指標(biāo)包括安全技術(shù)防護(hù)、安全管理、安全運(yùn)維等體系。各二級指標(biāo)的下設(shè)三級觀察點(diǎn)為，各教育、教學(xué)、管理、生活、安防平臺(tái)建設(shè)的覆蓋率、完成數(shù)量、使用率以及運(yùn)轉(zhuǎn)良好率。各二級指標(biāo)的下設(shè)三級觀察點(diǎn)為，注重價(jià)值效能體現(xiàn)，以實(shí)際獲取融資金額、數(shù)量、獎(jiǎng)項(xiàng)等結(jié)果進(jìn)行分級量化處理。

四、結(jié)語

綜上所述，在高校智慧校園建設(shè)過程中有機(jī)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢，構(gòu)建智慧校園，在此基礎(chǔ)上，建立智慧校園評價(jià)指標(biāo)體系，促進(jìn)高校智慧校園的優(yōu)化，是新時(shí)期高校持續(xù)健康發(fā)展的必由之路。