基于区块链技术的高校学分银行的有效应用

黄磊

[摘 要]学分銀行在我国高校中的应用已经较为普遍，有助于转变学生的传统学习模式，实现学习时间的高效化利用，满足学生的个性化需求。然而，传统学分银行在应用中也存在一定的局限性，导致高校教育教学工作受到影响，必须对其加以创新和优化，提高学分银行的应用实效性。区块链技术的出现，则能够真正为学分银行服务，实现对学习成本的控制，达到去中心化学习的目的，因此受到教师和学生的欢迎。本文将对区块链技术和高校学分银行进行介绍，提出基于区块链技术的高校学分银行的优势，探索实践应用措施。

[关键词]区块链技术;高校;学分银行

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.094

[中图分类号]G719.2[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2021）04-0-02

0     引 言

终身教育体系的构建，是当前高校教育改革发展的必然趋势，可以为学生的学习提供可靠保障，提高学校的整体办学水平。随着高校的扩展，学生数量逐年增长，加快学分银行的建设及优化，是促进教学工作顺利实施的关键，有助于教学目标的快速达成，提高人才培养的质量。但是，在实践中往往会由于信息孤岛效应的影响，导致教育不公问题的出现。区块链技术的应用，则满足了学习成果的积累与转换需求，保障数据信息的精确性，为开放式教育机制的构建奠定了基础，数据信息的共享成为现实。因此，应该提高学分银行和区块链技术的融合度，为学生的学习提供更高的自由度，同时确保学习档案的真实性与完备性，结合高校教学现状，制定切实可行的技术应用方案。

1     区块链技术和高校学分银行概述

在对数据进行验证和存储时运用块链式数据结构，数据的生成与更新则依靠分布式节点共识算法，提高数据的安全性，还融合了密码学的相关技术。区块链是一种全新的架构与计算方式，在数据的操作中需要借助于智能合约，其具有去中心化的特点。共识层、应用层、数据层、网络层和合约层等，是区块链的基本构成。此外，可追溯性、透明性、不可篡改性等，也是区块链技术的基本特点，加快了数据库技术的革新[1]。学分银行是学分制度发展的产物，能够对学生的学习成果进行可视化评估，在当前高校中的应用较为普遍。在学分银行当中，实现了非正规教育、正规教育和非正式学习成果的有效整合，使学习者的学习过程更具灵活性，促进学习热情的提升，为多元化教育机制的构建提供了依据。

2     基于区块链技术的高校学分银行的优势

2.1   满足个性化学习需求

除了能够有效记录和兑换学习成果外，基于区块链技术的高效学分银行，还能够加快互联网教育平台的创新与优化，其技术特性鲜明，有助于及时更新学习手段，为用户提供更加个性化的服务。课程建设形式也会由于区块链技术的应用而发生巨大改变，在资源建设中的局限性问题也得到有效解决[2]。在初期使用中借助于相应的学习资源就能实现，通过分析使用者需求对其功能进行逐步完善，可以提升衍生资源的利用率，拓展课程的边界，学习的灵活性得到明显提高，实现对学习者的有效激励，同时能够对相关成果进行及时反馈，为后续发展变革奠定保障。

2.2   转变传统教育形态

基于区块链技术的学分银行，使得传统教与学的关系发生了改变，教育形态的变化也为学习者提供了更大的帮助。在该教育形态当中，学生和教师都不再居于核心地位，教育机构的显性作用被削弱。教师和学生可以对区块链当中的节点进行触发，从而获得相应的规定动作，因此两者的身份界限不再像以前那样明显。在资源提供、条款制定和知识创造中更具自主性，教与学的传统模式得到革新。学习资源和学习者的距离变得更近，尤其是在智能合约的作用下获得各自的收益[3]。

2.3   创新课程建设机制

基于区块链技术的学分银行的应用，使得课程建设机制得到创新与优化，有助于提高课程的质量。尤其是众筹的应用，能够增强课程资源的丰富性，通过某个节点发起众筹，并获得相应的资金。在该平台中众筹更加便捷，其具有透明性和公平性的特点，区块链技术的应用为众筹创新发展提供了新的思路。

3     基于区块链技术的高校学分银行有效应用措施

3.1   创建联盟组织

高校应该积极加强与各个部门间的沟通交流，促进学分银行联盟组织的创建，为信息交流与资源共享奠定基础。明确政府部门、教育机构和事业单位等各主体责任，增强学分银行区块链系统的运行高效性与稳定性，以区块链技术共识为依据，确保系统得到有效推广应用。在设置学分银行联盟区块链站点时，应该加强与认证机构、高校、培训机构和政府部门的交流，实现对学习行为的有效记录。该学习行为记录数据区块链应具备不可篡改的特点，增强系统可信度，为学生的终身学习奠定基础。在创新联盟组织的过程中，应该明确管理制度与办法，增强各成员的权责意识，同时使学分认定标准符合实际需求[4]。并运用先进技术完成计算模型的构建，确定各个学分的合理权重，满足运维推广需求。

3.2   建设学分银行系统

3.2.1   软件架构

区块链基础平台、支撑层和学分管理系统，是学分银行区联盟区块链系统软件架构的基本构成。在区块链基础平台时，底层区块链基础设施采用联盟链，设置个人对个人（Peer-to-Peer，P2P）分布式网络，在合约链和数据链的共同作用下，能够对合约调用命令进行接收，增进与学分管理系统的联系;对智能合约加以启动，共识存储Hash值。智能合约和共享数据库，是支撑层的基本构成，运用智能合约可以满足业务验证的需求。共享数据库的建设，可以为学分信息和业务明文数据的存储提供保障，其具有可追溯的特点[5]。在设置学分管理系统时，与区块链基础平台的衔接借助于支撑层，真正满足信任共享和互认互换的要求。

3.2.2   網络架构

节点的平衡性是学分银行系统的基本特点，在对学分进行操作时，能够形成记录并保存。管理系统的应用，能够严格审核节点的身份，从而增强系统运行的安全性。在确认学分时，学分银行联盟并未参与，以运维者的身份出现。

3.2.3   系统功能

用户管理和学分管理，是基于区块链技术的高校学分银行系统的基本功能。教育机构用户和学员用户，是主要用户类型，其权限也存在一定的差异性。联盟内教育机构是教育机构用户的主要类型，在认证时具有严格的规范及标准，学员用户主要是指个体学习者，能够对学分情况进行查询和使用。教育结构用户的身份认证是用户管理的基本功能，同时也能够完成学员的身份认证。在身份标识过程中，主要借助于非对称加密算法的公私钥，通过学分管理系统能够及时上传公钥，防止在操作中出现不合法行为[6]。在上链流程上，学员用户和教育机构用户大体一致，但是在管理系统上存在较大的差异性。对于注册信息的填写在系统注册页面完成，包含了用户公钥和名称等，进而严格审核相关信息，对于智能合约进行启动，从而对上链请求予以触发。对于签名的合法性进行验证时，则也需要依靠智能合约完成，完成可信存储。如果在此过程中未能验证成功，则对相应的信息进行反馈。学分上链与查询等，是学分管理的基本功能，在相应机构内完成学习后，在信息系统当中及时记录学分信息，在上链请求时则对智能合约进行调用，并完成合法性的验证，确保其合法后完成可信存储。在查询学分信息时，应该确保已经获得相应的权限，这是对智能合约进行调用的基础与前提，为了能够在不同机构当中完成学分的互换，还可以调用“学分互换”智能合约完成。

3.2.4   区块链平台特点

节点的独立性及平等性，是学分银行区块链平台的基本特点，没有特定服务站点的存在，这也使得联盟的开放性得到有效保障。在新站点增加后，数据链表具有共通性，数据与功能一致，满足用户的实际使用需求。超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）是站点采用的基本协议类型，对于站点数据的管理则借助于系统广播实现。新的数据在站点当中完成上链操作后，则其他站点也能够及时更新，因此学分银行区块链平台的同步性特征显著[7]。不可逆性是该系统的关键功能特点，同时在运行中采用了加密算法，因此能够防止出现随意篡改等问题，避免学分数据出现较大的失实问题。用户的信息安全可以得到有效保障，通过私钥、公钥和账户信息，能够为上链和查询提供依据，防止出现安全问题。分布式技术的应用和去中心化功能的实现，能够在节点当中完成安全性数据的有效存储，当某一节点出现问题时并不会对整个系统造成影响，为学分银行的可靠运行奠定了基础。

4     结 语

学分银行的应用，是满足学习者个性化需求的关键，能够增强学习内容和时间的灵活性。为了能够提高学分银行的安全性，防止出现违法操作等行为，应该合理应用区块链技术，为互联网教育平台的创新奠定基础，同时改变教与学的关系。在实践应用当中，应该以联盟组织为依托，明确系统软件架构、网络架构和系统功能特点，提高学分银行的应用实效性。

主要参考文献

[1]高岩松.基于区块链技术的高等教育新生态研究[J].天津中德应用技术大学学报，2020（4）：60-64.

[2]张双志.“区块链+学分银行”：为终身学习赋能[J].电化教育研究，2020（7）：62-68，107.

[3]郭冰.基于区块链技术的职业教育国家“学分银行”建设研究[J].实验技术与管理，2020（5）：207-211.

[4]杨树雨.区块链技术应用于学分银行建设的思考[J].福建广播电视大学学报，2020（2）：10-15.

[5]张景韶，李玉波，周祥.区块链技术下我国学分银行建设的思考[J].当代职业教育，2019（2）：84-89.

[6]余燕芳，葛正鹏.基于国际比较的学分银行学分内涵及学习成果转换研究[J].远程教育杂志，2017（2）：66-73.

[7]李青，张鑫.区块链：以技术推动教育的开放和公信[J].远程教育杂志，2017（1）：36-44.