“1+X”證書教育服務(wù)平臺的區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

■趙成杰，董金明，滕希

（1.安陽學(xué)院，河南 安陽 455000；2.江蘇師范大學(xué)，江蘇 徐州 221100）

增強適應(yīng)性、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展是我國職業(yè)教育在“十四五”時期的發(fā)展主題。《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要》（以下簡稱《規(guī)劃綱要》）中明確指出要提高職業(yè)教育適應(yīng)性，推行“學(xué)歷證書+職業(yè)技能等級證書”制度，要創(chuàng)新辦學(xué)模式，深化產(chǎn)教融合、校企合作[1]。

因此，“1+X”證書制度建設(shè)在對接科技發(fā)展趨勢和市場需求，構(gòu)建校企命運共同體、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，變革人才培養(yǎng)評價模式和培訓(xùn)模式以及暢通技術(shù)技能人才成長通道，搭建學(xué)歷證書與非學(xué)歷證書“立交橋”三方面有極高的價值[2]。然而，當前的“1+X”證書制度推進和建設(shè)過程中存在回應(yīng)終身學(xué)習(xí)主體訴求不全面，多元主體參與度不足、協(xié)同性不強，數(shù)據(jù)的安全性不夠、業(yè)務(wù)效率不高等問題[3]。建設(shè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的“1+X”證書教育服務(wù)平臺既是解決上述問題的有效路徑，又是“十四五”時期“1+X”證書制度落地實踐和充分應(yīng)用的關(guān)鍵著力點。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)的特征與優(yōu)勢

《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書（2016）》中定義區(qū)塊鏈是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊連接組合的鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并用密碼學(xué)方式確保數(shù)據(jù)不可偽造和不可篡改的分布式賬本[4]。區(qū)塊鏈以區(qū)塊為基本組成單元，每個區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊主體組成。其中，區(qū)塊頭主要存儲區(qū)塊的元信息，包括創(chuàng)建的時間戳、Merkle 根以及前一個區(qū)塊的地址，區(qū)塊體存儲交易的數(shù)據(jù)信息。其主要功能包括，分布式存儲、智能合約、共識機制、密碼學(xué)技術(shù)、時間戳等。

區(qū)別于其他新興技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種協(xié)議架構(gòu)，其本身就蘊含著共享、開放、協(xié)同、共治的理念，在推進“1+X”證書制度改革的過程中，有其特有的技術(shù)優(yōu)勢。簡單來說，區(qū)塊鏈的技術(shù)優(yōu)勢包括四個方面。

第一，鏈式時間戳助力學(xué)生終身學(xué)習(xí)。時間戳可作為區(qū)塊數(shù)據(jù)寫入日期的存在性證明，因此，學(xué)生的任何學(xué)習(xí)記錄都有跡可尋，通過區(qū)塊創(chuàng)建時間和學(xué)習(xí)者的數(shù)字簽名即可追溯任何時間段學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)日志，再借助學(xué)習(xí)分析和智能推薦技術(shù)，可真正構(gòu)建服務(wù)于學(xué)習(xí)者終身學(xué)習(xí)和個性化學(xué)習(xí)的路徑。

第二，智能合約助力業(yè)務(wù)流程安全高效。智能合約是一種將合約條款寫入腳本的自動執(zhí)行協(xié)議，任何節(jié)點之間無需第三方即可直接進行交易，因此，業(yè)務(wù)合約可以智能高效執(zhí)行，最終實現(xiàn)系統(tǒng)的“自組織運行”。并且采用非對稱加密技術(shù)的智能合約可以確保業(yè)務(wù)信息不可篡改、不可偽造，進一步加強了系統(tǒng)業(yè)務(wù)的可信度。

第三，分布式賬本助力多元主體協(xié)同聯(lián)動。分布式賬本技術(shù)可促進各組織機構(gòu)底層數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)共通，促進信息資源、教育資源、實訓(xùn)資源的開放共享，充分協(xié)調(diào)系統(tǒng)中多元主體的利益訴求，降低不同節(jié)點間信息交易的時間和開支成本，提高業(yè)務(wù)主體的參與積極性，實現(xiàn)各主體跨區(qū)域、跨部門協(xié)同聯(lián)動。

第四，密碼學(xué)技術(shù)助力教育數(shù)據(jù)安全保密。區(qū)塊鏈中加密技術(shù)應(yīng)用較多的有非對稱加密技術(shù)和哈希算法。由于不需要用戶節(jié)點交換密鑰，因此，區(qū)塊鏈的非對稱加密技術(shù)相比于傳統(tǒng)的對稱加密技術(shù)安全性更高，用戶節(jié)點通過公鑰和私鑰即可對數(shù)據(jù)進行加密和解密，有效保護自己的數(shù)據(jù)安全和隱私。哈希算法在構(gòu)建職業(yè)教育學(xué)分銀行區(qū)塊和確認學(xué)習(xí)成果交易的完整性上被廣泛使用，實現(xiàn)了交易信息的安全防篡改[5]。

二、“1+X”證書教育服務(wù)平臺的區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

“1+X”證書教育服務(wù)平臺的建設(shè)目的就是為了使證書的管理和使用變得更加智能、簡單和高效，從而增強職業(yè)教育適應(yīng)性、推進“1+X”證書制度落地實踐、深化校企合作以及服務(wù)于學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的實現(xiàn)。構(gòu)建基于聯(lián)盟鏈組織形式，并將共識層與合約層作為技術(shù)支撐層的“1+X”證書教育服務(wù)平臺，是實現(xiàn)多主體協(xié)同聯(lián)動、業(yè)務(wù)高效辦理的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

（一）“1+X”證書教育服務(wù)平臺的區(qū)塊鏈技術(shù)總體框架

“1+X”證書教育服務(wù)平臺的聯(lián)盟鏈技術(shù)框架自下而上可分為數(shù)據(jù)層、共識層、合約層、支持層和管理層等，如圖1 所示。

圖1 “1+X”證書教育服務(wù)平臺的區(qū)塊鏈技術(shù)總體框架

基于聯(lián)盟鏈技術(shù)的“1+X”證書教育服務(wù)平臺主要由三大模塊組成，第一個模塊是聯(lián)盟鏈的技術(shù)架構(gòu)模塊，這是整個服務(wù)平臺的技術(shù)支撐，其包括數(shù)據(jù)層、共識層和合約層。其中，數(shù)據(jù)層不僅包括區(qū)塊頭數(shù)據(jù)，如當前區(qū)塊的元信息，還包括區(qū)塊體中加密封裝的學(xué)分銀行數(shù)據(jù)、職業(yè)院校數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)和第三方機構(gòu)數(shù)據(jù)。共識層主要包括授權(quán)、背書、排序、權(quán)益證明、分布式和驗證等各類聯(lián)盟鏈共識算法，其主要是提供聯(lián)盟鏈系統(tǒng)運行維護的規(guī)則，保證各節(jié)點間交易的一致性和共識的有效性。另外，對于聯(lián)盟節(jié)點的管理包括身份注冊、身份認證和組織。合約層主要封裝了智能合約、合約腳本和合約模板等合約條款，以及相應(yīng)的注冊合約、查詢合約、惡意檢測等合約服務(wù)。第二個模塊是支持服務(wù)模塊，其主要為聯(lián)盟鏈技術(shù)框架提供支持服務(wù)，包括加密服務(wù)、隱私保護、決策支持、訪問控制和監(jiān)管等服務(wù)，為聯(lián)盟系統(tǒng)的“自組織”運行提供支持。第三個模塊是管理模塊，其主要保障平臺的穩(wěn)定運行，包括提供節(jié)點管理、服務(wù)管理、用戶管理、日志管理、狀態(tài)監(jiān)控、告警管理、合約管理和聯(lián)盟治理等功能。

除此之外，通過“1+X”證書教育服務(wù)平臺的SDK 和API 接口，可以向教育部門、職業(yè)院校、企業(yè)、第三方機構(gòu)、學(xué)習(xí)者等用戶提供信息檢索、信息下載、信息共享、數(shù)據(jù)分析和智能報告等服務(wù)，精準化、定制化的滿足各利益主體對“1+X”證書教育服務(wù)平臺的應(yīng)用需求。

（二）“1+X”證書教育服務(wù)平臺的運行機制

“1+X”證書教育服務(wù)平臺在實際運行過程中將采用“鏈上+鏈下”與“平臺+應(yīng)用”的雙模式運營機制對平臺業(yè)務(wù)進行一體化支撐，如圖2 所示。其中，“鏈上+鏈下”是指哈希值、數(shù)據(jù)目錄和事務(wù)列表等關(guān)鍵信息實現(xiàn)鏈上的自治管理，數(shù)據(jù)檢索、信息發(fā)布、在線交易、數(shù)據(jù)存儲和日志管理等由相關(guān)業(yè)務(wù)部門進行鏈下管理。“平臺+應(yīng)用”是指依托“1+X”證書教育服務(wù)平臺，通過智能合約對多元主體間的核心業(yè)務(wù)流程進行封裝，實現(xiàn)對“1+X”證書平臺應(yīng)用的統(tǒng)一組織和管理。綜上，基于聯(lián)盟鏈的雙模式運營機制不僅可以確保節(jié)點交易的安全可信，而且可以促進證書數(shù)據(jù)的聯(lián)通共享，還可以提高業(yè)務(wù)效率，使該平臺真正能夠全面、及時回應(yīng)各主體的業(yè)務(wù)需求。

圖2 “鏈上+鏈下”與“平臺+應(yīng)用”的雙模式運營機制

（三）“1+X”證書教育服務(wù)平臺的主要業(yè)務(wù)運作流程

為進一步厘清“1+X”證書教育服務(wù)平臺相關(guān)業(yè)務(wù)的實際運作過程，圖3 從微觀視角展示了教育部門、職業(yè)院校、企業(yè)、第三方機構(gòu)和學(xué)習(xí)者等利益主體間在平臺上的主要業(yè)務(wù)流程。為明確聯(lián)盟節(jié)點的功能權(quán)責以及提高服務(wù)平臺的可用性，服務(wù)平臺將通過API 等接口直接調(diào)用學(xué)分銀行處理過后的學(xué)分數(shù)據(jù)，學(xué)分的認證、存儲與轉(zhuǎn)換等業(yè)務(wù)不在平臺的業(yè)務(wù)范圍之內(nèi)。教育部門在服務(wù)平臺中主要起到監(jiān)管作用，尤其是對企業(yè)的監(jiān)管，平臺也會實時生成智能報告，向教育部門呈現(xiàn)校企合作信息、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)信息以及市場對人才的需求信息等，以便教育部門及時制定制度政策，為“1+X”證書制度的推進提供保障。職業(yè)院校主要通過服務(wù)平臺進行校企合作的對接以及為學(xué)生提供“1+X”證書相關(guān)的學(xué)習(xí)資源服務(wù)，此外，其可以與第三方機構(gòu)共同開發(fā)制定“1+X”證書標準，為學(xué)生提供專業(yè)規(guī)劃，服務(wù)學(xué)生終身學(xué)習(xí)。第三方機構(gòu)主要為“1+X”證書相關(guān)的評價機構(gòu)，通過服務(wù)平臺，其不僅可以為其他主體提供職業(yè)技能鑒定、證書發(fā)放、培訓(xùn)考試、業(yè)務(wù)咨詢等服務(wù)，還可以對證書質(zhì)量進行實時追蹤，根據(jù)證書質(zhì)量反饋調(diào)整開發(fā)、評價策略，使“1+X”證書制度的實施更加具有科學(xué)性、針對性。通過服務(wù)平臺滿足企業(yè)利益訴求、降低企業(yè)參與風(fēng)險是深化校企合作、推進落實“1+X”證書制度的關(guān)鍵所在。一方面，借助服務(wù)平臺企業(yè)可暢通與教育部門、職業(yè)院校和第三方機構(gòu)的溝通渠道，通過協(xié)商實現(xiàn)自己的利益訴求；另一方面，企業(yè)在教育部門進行記錄備案可獲得政府的信用背書，在此基礎(chǔ)上可深度參與校企合作和技能證書標準的開發(fā)制定，提高自己的行業(yè)競爭力。學(xué)習(xí)者是“1+X”證書教育服務(wù)平臺的核心，其借助服務(wù)平臺不僅可以實時獲取本專業(yè)的培養(yǎng)標準和市場的用人需求，獲得全面的學(xué)習(xí)及就業(yè)服，還可以了解適合自己的技能發(fā)展路徑和獲得相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，使自己的未來職業(yè)發(fā)展方向不再迷茫[6]。

圖3 “1+X”證書服務(wù)平臺的主要業(yè)務(wù)運作流程

三、“1+X”證書教育服務(wù)平臺的建設(shè)策略

（一）以服務(wù)學(xué)生就業(yè)為核心目標

《規(guī)劃綱要》中明確指出，要實施就業(yè)優(yōu)先戰(zhàn)略，提升就業(yè)質(zhì)量，強化就業(yè)優(yōu)先政策，全面提升勞動者就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力[1]。當前我國高校存在職業(yè)教育滯后、慢就業(yè)現(xiàn)象突出、就業(yè)信息不對稱、就業(yè)指導(dǎo)個性化缺失等問題[7]，這些問題在中高職院校普遍存在。因此，在建設(shè)“1+X”證書教育服務(wù)平臺過程中，要以服務(wù)于學(xué)生就業(yè)為核心目標。第一，服務(wù)平臺要解決企業(yè)實習(xí)、實訓(xùn)、就業(yè)信息更新慢、不暢通、整合度低、內(nèi)容不全面、質(zhì)量不高等問題，切實為職業(yè)院校、學(xué)習(xí)者提供及時全面的企業(yè)信息。第二，服務(wù)平臺建設(shè)要以培養(yǎng)復(fù)合型、技能型人才為出發(fā)點，提升學(xué)生的就業(yè)能力，為其提供個性化、智能化的學(xué)習(xí)支持與服務(wù)。與此同時，要鼓勵學(xué)生在獲得學(xué)歷證書的同時，圍繞自己的專業(yè)規(guī)劃，獲取更多的職業(yè)技能等級證書，使自身的就業(yè)方向多元化。第三，圍繞國家發(fā)展戰(zhàn)略，服務(wù)平臺的備案企業(yè)應(yīng)向高端制造業(yè)、高端服務(wù)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等創(chuàng)新企業(yè)適當傾斜，培養(yǎng)具有高技能、高素質(zhì)的實用型人才。

（二）增強學(xué)分銀行建設(shè)適應(yīng)性

從“1+X”證書教育服務(wù)平臺視域?qū)徱曃覈鴮W(xué)分銀行建設(shè)，其在建設(shè)過程中應(yīng)注意以下幾個方面。第一，學(xué)分的認證、積累與轉(zhuǎn)換制度應(yīng)按照“試點先行，逐步推廣”的原則分階段、分批次進行建設(shè)。具體表現(xiàn)為，初期，從職業(yè)院校、城市、行業(yè)和學(xué)習(xí)成果等選擇試點，只有在一個類型、一個層次和一個行業(yè)等教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)成果先進行探索，然后形成銜接各層各類學(xué)習(xí)成果的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，職業(yè)教育學(xué)分銀行建設(shè)和功能應(yīng)用才能得到全面有力的支撐[8]，后期，總結(jié)試點領(lǐng)域的經(jīng)驗，逐步向其他行業(yè)、院校等延伸。第二，融通多元學(xué)習(xí)成果。學(xué)分銀行的本質(zhì)是搭建各類、各階段學(xué)習(xí)成果相互轉(zhuǎn)換的“立交橋”，除了職業(yè)教育中的學(xué)歷教育成果、非學(xué)歷教育成果外，深化職普融通，促進職普學(xué)習(xí)成果銜接，實現(xiàn)職業(yè)教育學(xué)習(xí)成果與普通教育學(xué)習(xí)成果的雙向互認、縱向流動[1]，也是職業(yè)教育學(xué)分銀行建設(shè)需要重點關(guān)注的問題。第三，各類學(xué)習(xí)成果的認證要詳細化、模塊化。一方面，由于“1+X”證書教育服務(wù)平臺的學(xué)分數(shù)據(jù)全部從職業(yè)教育學(xué)分銀行進行調(diào)用，因此，詳細化、模塊化的學(xué)習(xí)成果認證有利于學(xué)習(xí)者技能證書的科學(xué)性和全面性；另一方面，采用智能合約的學(xué)習(xí)成果認證多為聯(lián)盟節(jié)點之間的數(shù)據(jù)處理和存儲，因此節(jié)點分工的明確化和數(shù)據(jù)處理的模塊化較為重要[9]。

（三）構(gòu)建“1+X”證書圖譜體系

“1+X”證書教育服務(wù)平臺可使傳統(tǒng)的固定學(xué)習(xí)制向彈性學(xué)習(xí)制轉(zhuǎn)變，因此，構(gòu)建“1+X”證書圖譜，可幫助學(xué)習(xí)者根據(jù)自身專業(yè)規(guī)劃，靈活、彈性的選擇職業(yè)發(fā)展方向。首先，“1+X”證書圖譜是由學(xué)歷證書節(jié)點、技能證書節(jié)點和節(jié)點間關(guān)系組成的知識庫，其中，每個節(jié)點由證書、與證書相關(guān)的學(xué)習(xí)資源以及取得證書的學(xué)習(xí)路徑組成，節(jié)點關(guān)系指的是證書與證書之間、證書與學(xué)習(xí)資源之間、證書與學(xué)習(xí)路徑之間以及學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)路徑之間的關(guān)系[10]。其次，“1+X”證書圖譜的節(jié)點建設(shè)要具有多樣性。學(xué)習(xí)者不僅可以依據(jù)證書圖譜規(guī)劃自己的發(fā)展方向，而且在取得證書的過程中可以個性化選擇節(jié)點中多樣的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑。也就是說，證書圖譜建設(shè)要充分考慮學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格差異和認知特點，在學(xué)習(xí)資源中設(shè)計圖片、文字、視頻等多模態(tài)的學(xué)習(xí)資源。最后，“1+X”證書圖譜節(jié)點的建設(shè)要具有方向性和傳遞性。證書節(jié)點間的關(guān)系是簡潔明了的，具有明確的方向指向，而且節(jié)點之間也需要具有先后順序，如前序節(jié)點證書在沒有獲得之前無法直接獲得后序節(jié)點證書。

（四）持續(xù)開展教育治理工作

“1+X”證書教育服務(wù)平臺的有序運行離不開動態(tài)流動的職業(yè)教育大數(shù)據(jù)，通過教育數(shù)據(jù)流驅(qū)動教育工作流，可以實現(xiàn)服務(wù)平臺系統(tǒng)內(nèi)部的有序循環(huán)和不斷進化[11]。一方面，要加強用數(shù)據(jù)驅(qū)動“1+X”證書業(yè)務(wù)開展的意識，并建設(shè)服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)庫，收集整理服務(wù)平臺在業(yè)務(wù)過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來驅(qū)動平臺發(fā)展、決策和監(jiān)管，另一方面，要注重對服務(wù)平臺的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行治理。當前我國職業(yè)教育平臺運行中存在數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、數(shù)據(jù)共享有限、數(shù)據(jù)存在安全風(fēng)險以及數(shù)據(jù)應(yīng)用機制不健全等問題，盡管基于區(qū)塊鏈技術(shù)的“1+X”證書教育服務(wù)平臺可以有效解決上述數(shù)據(jù)問題，但仍需要科學(xué)靈活的教育治理機制和制度規(guī)定進行協(xié)同保障，建立教育數(shù)據(jù)治理的常態(tài)化運行機制，進而提升數(shù)據(jù)治理的價值，有效推動“1+X”證書教育服務(wù)平臺業(yè)務(wù)的開展。

（五）提高服務(wù)質(zhì)量，保持平臺活力

由于缺乏長期規(guī)劃，職業(yè)教育領(lǐng)域的部分信息化平臺并未得到充分利用，甚至陷入重復(fù)建設(shè)的怪圈。為避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，以及切實解決學(xué)分銀行應(yīng)用和“1+X”證書制度推進過程中的問題，“1+X”證書教育服務(wù)平臺的建設(shè)與運行要從“管理”本位向“服務(wù)”本位轉(zhuǎn)型，從“業(yè)務(wù)支持”向“服務(wù)支持”轉(zhuǎn)變。第一，要兼顧平臺用戶的利益平衡。例如，職業(yè)院校的人才培養(yǎng)目標與企業(yè)的利潤訴求相沖突，二者的協(xié)同合作缺乏內(nèi)生動力，長期處于離散狀態(tài)[12]。如何降低校企參與的風(fēng)險，發(fā)揮雙方優(yōu)勢，實現(xiàn)互補共贏是彰顯服務(wù)平臺活力的關(guān)鍵。第二，完善平臺運行機制，注重過程服務(wù)。對于服務(wù)平臺在運行過程中遇到的問題需要由專門的機構(gòu)進行統(tǒng)一的服務(wù)和協(xié)調(diào)管理，如利益分配機制、多方協(xié)作機制、監(jiān)管機制和企業(yè)遴選備案機制等。第三，促進校企文化融合。服務(wù)平臺只有暢通校企交流渠道，形成校企合作發(fā)展的共同愿景，才能保持服務(wù)平臺的長久活力，如引進優(yōu)秀企業(yè)客戶至上、誠信為本的服務(wù)理念和企業(yè)文化，并將其滲透到平臺的運行中來[13]。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的“1+X”證書教育服務(wù)平臺不僅可以有效解決“1+X”證書制度推進中多元主體參與度不足、數(shù)據(jù)的安全性不夠、業(yè)務(wù)效率不高等問題，而且可以有效提高職業(yè)教育各主體的業(yè)務(wù)協(xié)同，促進教育教學(xué)、人才培養(yǎng)、校企合作和就業(yè)創(chuàng)業(yè)的變革，有力推動學(xué)分銀行功能的充分應(yīng)用和“1+X”證書制度的落地實踐，增強職業(yè)教育適應(yīng)性。