“區塊鏈+高等教育”的發展方向研究

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仍舊以中心化為主，依靠學校信息管理系統進行搜集和錄入數據，可能存在造假問題，而隨著教育水平的不斷提高，各大高校對大學生的管理也逐漸增強。完善的教育管理系統能夠幫助大學生全面健康發展，減輕高校管理者的負擔。而區塊鏈是一項新興的技術，擁有去中心化、使用時間戳和密碼學等特點，如果將其與教育管理系統相結合，可以有效提升高等教育管理水平、改善教學水平，區塊鏈+高等教育的應用模式充滿了無限的可能性。

關鍵詞：區塊鏈技術;教育優化;高等教育系統

當前，隨著時代的發展和社會的進步，使得教育思想理念發生了巨大的改變，立德樹人越來越被各高校所重視。同時，以互聯網、大數據等為中心的科學信息技術不斷滲入到高等教育領域，尤其是區塊鏈技術，其技術優勢極大地增加了高等教育系統運行信息的可信性、安全性和可追溯性。習近平總書記于2019年10月24日明確指出：要探索“區塊鏈+”在民生領域的運用，積極推動區塊鏈技術在教育、就業等領域的應用，為人民群眾提供更加智能、更加便捷、更加優質的公共服務。

基于此，廣州工商學院于2019年12月申請了一項名為“基于區塊鏈的高水平高等教育系統及方法”的中國發明專利（專利申請號：201911348196.2）及PCT國際發明專利（專利申請號：PCT/CN2019/128149）;其中，PCT國際發明專利申請已獲得國家知識產權局作為國際檢索單位的檢索報告及正面評價，所提出的18項權利要求均具有專利性）;本文作者是上述專利的發明人之一。在上述專利申請中，我們提出了一種創新性的“區塊鏈+高等教育”技術方案，提出了一種利用區塊鏈技術激勵大學師生積極主動進課室、進圖書館、進實驗實訓室、進體育場館和進社會開展知識管理活動的技術方案。上述專利申請所提出的“區塊鏈+高等教育”系統架構見圖1。

“德學五進”繼承了中外優秀的傳統德學思想，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。“以德為行，以學為上”的教育思想能夠不斷提升高校師生的德學修養，促進高校教風、學風和校風建設，培養出德才兼備的合格人才。“五進”是在不斷創新中提出的育人平臺和途徑，指的是高校開展“進課室、進圖書館、進實驗實訓室、進體育場館和進社會”這五項教育實踐活動，“五進”教育實踐活動符合時代發展的需要和社會進步的要求，可以幫助高校培養德智體美全面發展的大學生。

一、區塊鏈技術的誕生

在遙遠的舊石器時期，古代人們通常住在一起，離得很近，生產力水平較低，依據法律設置金融機構和大規模的社會化生產方式還沒有得到發展。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，本地生產和本地消費，這與相互連接的區塊鏈非常相符。隨著生產力水平的不停提高，人們的生產活動開始變得更為復雜，為了順應時勢和時代的發展要求，金融機構和一般等價物開始出現，政府等社會管理系統逐漸走向成熟，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生各種經濟活動的技能，但彼此之間的相互信任卻越來越少。區塊鏈的誕生，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的互相信任。

二、區塊鏈技術的內涵

區塊鏈思想最早起源于鼎鼎有名的比特幣開源項目，如今作為一種時興的信息技術，區塊鏈為了解決中心化管理模式帶來的數據不可靠性高、成本高昂、效率不高等一系列問題，在時間戳和數字加密技術的運用上，按照時間順序將交易記錄和需要儲存的數據記載于數據區塊中，同時運用共識算法把它們存儲在分布式賬本中，進而形成了能長久保留、難以篡改的獨一無二的數據記錄，完成不依賴任何中心機構的交易。所有數據記錄一旦添加至區塊鏈中，都是公開透明的。例如現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別就跟傳統數據庫和區塊鏈數據庫的差別是一樣的：私人聊天里的內容只有正在聊天的雙方才能夠知道，而群組聊天里的內容可以被更多的人看到和了解。同時，區塊鏈記錄的數據是不能篡改，永遠不變的，這便像復寫聯單上的收費憑據，修改或抹掉其中一張單據是無法更正其他票據的數據記錄。

三、區塊鏈技術的重要特征

區塊鏈技術的重要特征包括去中心化、公開性、不可篡改性、保護隱私性。

去中心化是區塊鏈技術最基本的特征。區塊鏈技術是在互聯網Peer-to-Peer網絡架構的基礎上由對等節點組建而成的，不依賴于任何服務端或第三方管理機構，從而有效解決數據造假或數據虛假的問題。同時，區塊鏈在去中心化下的分布式容錯性非常高，當部分節點出現問題時，該分布式數據庫能夠容忍這種異常狀態。

公開性是指由于區塊鏈技術運用了端對端網絡存儲方式，所以對所有參與者而言，區塊鏈中保存的數據和信息都是完全公開的。在區塊鏈網絡里，區塊鏈的副本是可以被每一個節點所存儲，而且由于區塊鏈的獨一性，這個副本在不同的節點之間是完全一樣的。

不可篡改性意味著提交到區塊鏈中的數據將會一直被保存，不可修改或者銷毀。單個或多個節點的修改是無法影響數據庫中其他節點的數據的。除非可以保證同時修改整個區塊鏈網絡中超過51%的節點，但這是十分困難的。與此同時，區塊鏈技術的分布式存儲方式給數據的篡改制造了巨大的障礙，哈希函數和塊鏈式數據結構也具有防篡改的能力。

保護隱私性是指區塊鏈運用了密碼學，保護了區塊鏈網絡上的數據隱私，每一個節點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證。即使數據或信息不慎泄露，也無法進行解析。

四、區塊鏈技術在高等教育中的幾個應用場景

4.1基于區塊鏈技術的學生課堂管理

目前各大高校學生的上課簽到情況和在課堂上的表現都是根據教師的當場記錄或者記憶來衡量評估的，容易出現記錄錯誤和記憶混淆的情況，進而導致數據的不準確性。而在中心化系統中，甚至可能出現教師偏袒某些學生，故意篡改學生真實成績的情況。區塊鏈技術有著去中心化、不可篡改的特點，即教學信息不需要通過第三方機構，一旦經過驗證添加至區塊鏈，就將被永久地存儲，可以有效改進這種弊端。正因為此，區塊鏈技術在記錄學生“進課室”學習等方面具有先天優勢，能夠真實記錄學生的上課情況和課堂參與度，體現學生真正的學習態度，反映學生是否積極主動參與課堂教學，并且無法進行數據造假和篡改，保證學生“進課室”各類信息的真實性與可靠性，有利于學校管理層對學生“進課室”真實情況的了解和掌握，從而提升學生的管理水平與效率。

4.2基于區塊鏈技術實現教育資源共享

近年來，線上教育資源發展迅速，為全世界的人們提供了許多開放、不收費的數字資源，但這也帶來了諸如資源版權需要保護、資源無法有效共享、資源質量不合格、信息化成本過高等問題。區塊鏈的非對稱加密技術，可以讓學習者查找獲得所有資源建立的信息。而且，區塊鏈技術具有全程留痕的特點，可以從根本上解決資源版權的歸屬問題;區塊鏈技術的分布式存儲方式可以將全世界的優質資源進行整合，實現著作文獻、精品課程、實驗平臺等高等教育資源的共建，有效推動資源的共享;區塊鏈技術可以運用其智能合約和共識機制來保證資源的質量，同時還可以擴大教育資源的使用范圍;區塊鏈技術的去中心化特征實現了用戶與用戶之間運用端對端的方式進行資源共享，減去了中介的成本，能夠有效降低管理成本。

2020年，教育部關于印發《高等學校區塊鏈技術創新行動計劃》的通知中提到，針對數字教育資源和教育創新發展帶來的一系列問題，將建設基于區塊鏈的教育管理與服務協同平臺，提升我國高等教育治理的自主、開放、可控能力。因此，廣州工商學院的管理人員可以將區塊鏈技術運用到“進圖書館”這一教育思想，使學生在踐行“進圖書館”這一教學活動時能夠獲得教育品質較高的正版資源，在一定程度上減少了圖書館的管理成本。

4.3基于區塊鏈技術的校企信任認證

現如今，學生的學歷和學位認證，甚至是社會實踐記錄都將成為出國留學交流和企業單位招聘人才的一個重要條件。但是，我國的教育管理系統仍舊以中心化為主，依靠學校信息管理系統進行搜集和錄入數據，這可能存在數據造假問題，這也成為了學生和招聘企業之間的信任阻礙。而區塊鏈技術獨有的分布式存儲方式可以將學生的學習記錄和實踐記錄等進行云端保存，這些數據記錄是不可篡改的，真實性極高。所以，不管學生在哪個學校或機構進行學習實踐，高校和企業都可以通過區塊鏈調閱其個人學習檔案，得到準確無誤的數據，從而找到符合要求的人才。例如，廣州工商學院可以將學生“進社會”和“進實驗實訓室”的教育思想理念和區塊鏈技術進行結合，完善做好每一位學生在校期間的實驗實訓記錄，減少數據造假的問題。同時，也將校外社會實踐記錄和實習記錄添加至區塊鏈數據庫中，幫助畢業生更高效地對接企業單位，成功順利地找到工作。

五、總結與展望

綜上所述，區塊鏈是一種時興的信息技術，它可以不經過中介，直接完成點對點之間的交易。區塊鏈利用分布式網絡來驗證和存儲相關的交易記錄和數據，保證了數據的真實性和不可篡改性。而且它還運用了密碼學來保護區塊鏈數據庫的隱私性，提升了安全性和可靠性。現在，越來越多的高校和企業都意識到了區塊鏈技術在教育領域的巨大潛力，不斷探索區塊鏈+高等教育的應用場景和教學創新，這對未來教育行業的改革帶來很大的幫助。因此，我們必須承認區塊鏈技術是偉大的發明，但是，區塊鏈技術目前在高等教育領域的應用還處于萌芽階段，這就像很多年前的互聯網，誰都無法預料到它如今能對我們的生活產生深遠的影響。每一項技術的發展都需要一個過程，我們都應該保持耐心，多給它一些成長的時間和空間，靜靜期待區塊鏈技術在未來給我們的教育行業帶來的變化。

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基金項目：2019-2020學年廣州工商學院校級大學生創新創業訓練計劃項目：基于區塊鏈的高水平應用型高等教育管理系統及方法研究（項目編號：xj202013714120）;廣州工商學院2020 年度校級質量工程項目。

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