区块链技术在高职教育教学中的应用路径探索

秦 琴

(湖北科技职业学院，湖北 武汉 430074)

引言

区块链是目前最前沿的超凡概念之一，它以去中心化的基本特征建立起网络结构，解决了权威影响与人类情感支配可能出现的一系列问题。在这种结构中，所有人都能加入其中并成为这个网络构造中的无限节点之一，并随时完成与交易相关的一系列追溯、确权等操作。该技术公开透明、节点分布广泛、去中心化等典型特征使得它可以防止他人恶意篡改和伪造等不法行为的发生。因此，一个建立在算力和技术架构上的网络文明即将出现在世人面前。区块链技术目前被视为当今世界第四次工业革命的新技术之一，且这场革命正从根本上改变我们的生活、工作和社交[1]。2016年国务院印发《“十三五”国家信息化规划》，在该文件中将区块链技术列为我国在今后现代化建设进程中的重要战略性技术，并将之布局到各个相关领域中。截至2020年，区块链技术在社会各个经济范畴和领域内被普遍采用，教育领域则是其中之一。

2020年7月31日，在北京召开的“职业教育专业升级与数字化改造”研讨会上，中国职业技术教育学会会长鲁昕围绕“新经济、新技术、新职业、新专业”的主题做了发言。鲁昕会长在陈述中特别指出，目前新职业存在着海量的人才缺口，第一个是服务于基础科学范畴的高端研究型人才，第二个则是服务于生产与消费一线的高端技术技能型专门人才。其中，培育面向生产与消费一线的高端技术技能型专门人才正是高等职业教育的重要历史使命，而这一类型的人才缺口大的主要原因就在于，目前的高等职业教育的专业建设不系统、不连贯、不匹配、不现代。因而，在将来的职业教育教学改革进程中，要力争突破资源和体制上的约束，运用当代最先进的科学技术来提升职业教育的现代化水平。

运用区块链技术能在高等职业院校与企业之间搭建起适合于职业教育发展的人才需求平台，建立起企业与学生、企业与学校、学校与学生之间的“三方”信息沟通渠道，构建起校企合作的创新方式，进一步推动毕业生与用人单位的高效率融合与衔接。此外，通过区块链技术可以更加低成本、高效率地了解企业的用人需求，准确把握各专业人才培养的定位问题。区块链技术在学习成效的记载与追溯等方面有很好的效用，因而在教育教学的评价体系上具备很好的科学性与实践性，进而对课程建设、理论与实践教学的体系建设、教学资源建设等方面的改革均将产生巨大的促进作用。因此，区块链技术的应用为高职院校更好地造就出更多的技术技能型专门人才培养提供了切实可行的变革措施与参考思路，并能为教育教学改革，尤其是高职教育中的现代化进程的顺利推进保驾护航。

一、区块链技术概述

2008年，一位化名为“中本聪”的日裔美国人在《Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System》一文中首次提出了区块链这一概念[2]。在这一文章的描述中，区块链被解读为一个去中心化的数据库系统。在这种去中心化的机制下，数据库在不需要权威机构授信的同时还能安全稳定地运行。[3]

(一)区块链技术的主要内涵

区块链技术属于一种去中心化的分布式账本技术，它基于节点间相互信任的机制，通过分布式共识、数据加密和时间戳等技术，在系统中实现网络数据存储、验证与交流等活动。区块链中的数据通过区块检验后便根据时间顺序实时产生，数据是完全公开透明的，且每个节点都与系统内其他节点相互关联，使得人为操控某个区块交易信息的难度极高，可能性几乎为零。因此，该技术能在多个层面保障数据的安全可靠性，从而解决了集中式数据存储时不安全、成本高、效率低的问题，并实现了多主体间的信息共享和一致决策的机制。[3]

(二)区块链技术的主要特点

区块链在技术层面上具备以下特点：

1.去中心化。这是区块链最实质的特色，这也是它区别于其他技术最为核心的部分。区块链技术采用了网状结构，它不存在绝对中心化的第三方管理机构或硬件设备，各节点拥有的责权利是对等的。经过分布式的数据存储形式，网状结构上的各节点之间完成信息的自我验证和传递。

2.开放性。区块链技术是一项开源的技术，这意味着它在系统上的信息对网络上的所有人都是完全公开且高度透明的，除了节点上部分私人信息不能被访问以外，其余的信息，网络上的任何人都可以通过区块链上的对外数据接口进行查询与追溯，并根据自己的需要进行相关应用的开发等。这样就使得该技术的相关应用具有覆盖面广、灵活性强、迭代成本低等特点。

3.独立性。区块链技术使用了统一的网络协议。例如，比特币运用了哈希算法，这使得该区块链完全不必要依赖于任何第三方，且具有极高的独立性，并且在该网络结构上的一切节点都能实现自动的数据验证与信息交换，而不需要任何人工介入。

4.安全性。基于以上的这些特点，在使用了Proof of Work(POW，工作量证明机制)共识的情况下，只有掌握了网络结构上全部节点的51%以上，才能修改区块上的相关数据。但众所周知，网络节点的数量是非常惊人的，要做到这一点的可能性几乎为零。因此，这使得区块链技术避免了人为操纵数据的可能性，变得更加安全。

5.匿名性。从单纯的技术角度上看，除非有必要，区块链上的各个节点都不必要公开私人信息，节点之间的信息沟通可以完全匿名进行。[4]

二、区块链技术在我国教育领域中的应用现状

2016年，欧盟发布了《Blockchain in Education》一文，在这篇文章中，欧盟的相关研究机构较为详尽地描述了区块链在教育领域中可能应用的多种应用场景[5]，包括证书的保存与认证，学分的识别与转换，学习成果的验证，知识产权的跟踪和利用，学费的收取，通过区块链提供学生资助，学生图书馆、食堂、宿舍等不同情况下学生身份的识别等。这些应用场景不仅在欧洲的教育领域有重要的应用价值，对我国的教育教学体系来说也具有很强的现实意义。

(一)区块链技术在教育中的主要应用价值

基于区块链的技术特点，该技术在教育行业中的运用将有庞大的市场，结合我国教育的现状，有以下几个方面的应用价值值得被进一步关注：

1.证书的保存

目前，我国教育领域的证书保存普遍使用纸质形式，学历教育信息可在学信网上进行备案与查询，其他的职业资格证书和培训单位颁发的证书等，一般也都能提供相关网站的查询服务。但如果运用区块链来保存证书及证书上的数字签名，学历教育以及职业资格证书，或培训授权证书等都将可以完整、安全，并永久的存储在区块链上。因此，如果已经具备了相关验证软件和存储系统的基础条件，应用区块链技术实现证书的发放，将可以有效降低当前证书易于损坏和丢失的风险。

此外，相关认证证书如果授权于区块链并上传，可以迅速地完成对证书的验证工作。这种自动化验证的方式，允许网络节点上的任何人上传并检查该证书，简单方便。运用区块链的数据不可被篡改的特质来存储学习成效的记录，防伪性强，还可以随时出示该认证证书。这样一来，不仅解决了学习成果验证的效率问题，还可形成学生终身学习成果的相关记录，能极大地减少社会上出现的学历造假、学历的查询与追溯费时费力等问题。

2.知识产权的保护

近年来，在我国学术界与高等教育领域经常可以看到知识产权被抄袭或非法使用的案例，这种现象给社会造成了极其恶劣的影响，也极大地侵害了知识产权所有者的利益。目前，要合法地使用知识产权，一般需要在中介机构收集知识产权的使用信息后，再收取相关费用，效率低下。而采用区块链技术发布知识产权的相关资源，通过建立资源的区块链以及智能合约管理系统，就可以记录知识产权的使用情况，并经过内嵌在该系统中的智能合约来自动完成费用的扣除与支付工作。在这种机制下，能直接跟踪知识产权的使用情况，并取代中介的位置，不仅提高了知识产权保护的力度，还提高了工作效率。

3.学生信息的识别

在学生的学习生活中，同一学习机构的不同组织经常重复收集学生的相关数据，不仅造成数据的冗余，更是降低了工作效率。在不同的学习机构之间，由于各种主客观等原因，也没有相互合作提供身份识别的验证机制。而学生如果通过区块链上传信息并共享数据，利用该技术去中心化的特征完成身份识别，不仅方便快捷，剔除了部分的无效工作，还能极大地提升效率。

(二)区块链技术在高职教育应用中的困难

综上所述，区块链技术在教育教学中的运用频率越来越高，应用范围也越来越广。基于区块链技术的典型特征，我们能在已有的学信系统基础上进一步完善教师评价、学生素质教育水平评价、智慧校园的打造等软硬件设施，并逐步构建出一个更加合理高效的教育体系，在提升人才培养质量、教育资源利用效率等方面开展更多新的探索与实践。但目前，区块链技术在教育教学上的应用才刚刚启动，而高等职业教育自身又具备独特性和复杂性，其中教育资源所积累的相关数据产权不清、相关数据资源存储的空间有限、区块链技术自身存在的一些天然缺陷，以及可能招致的数据资源丢失等信息泄露风险，都是妨碍区块链技术运用的瓶颈环节。[6]

1.区块链技术仍存在短板

虽然当前区块链技术得到了飞速发展，但为了保证数据的不可篡改，区块链内每个节点都要保存一份数据备份，这显然造成了区块膨胀、数据存储困难的问题。因此，当区块链技术在职业教育领域中的应用越来越多，使用范围越来越广以后，区块中承载的教育资源信息量就会不断增加，进而会导致校内外数据不能实时上传、更新出现延迟等问题，会对区块链平台用户带来较差的体验感。

2.商用技术平台缺乏

高职院校应用区块链技术，需要一些基础性平台的技术支持。在国外，有Blockcerts平台，OpenCertificates平台，还有Gradbase和Stampery两家公司，利用区块链技术开发了区块链全球验证的新标准等。目前，我国有关区块链应用的项目主要集中在基础设施、泛金融、人工智能、云计算、大数据等方面，其中人工智能、云计算和大数据项目的发展最为乐观，而教育类的项目却非常少。可以说，我国教育类区块链应用平台和技术开发不足，是困扰高职教育应用区块链技术的关键因素。

3.应用动力不足

当前，我国高职院校在应对5G、区块链、人工智能等新技术发展方面反应迟缓，动力不足。原因主要表现在以下两点：其一，尽管国家对于新技术应用比较重视，但是教育界固有教学管理模式惯性较大，且新技术的采用需要对现有教学管理系统进行较大变革，院校普遍缺乏动力。其二，区块链等新技术的应用开发需要投入大量经费，目前国家对于相关方面的经费支持不足，这样一来造成高职院校缺乏相关技术研发条件，难以推动该技术的广泛应用。

三、区块链技术在高职教育中的探索路径

相对其他学历教育而言，高等职业教育始终以培养与造就适应当前经济发展需要的技术技能型专门人才为目标。但就目前的情况来看，部分高等职业院校学生的基本技术技能掌握不够牢固，今后的职业生涯道路不够明确。同时，各院校之间还存在着教育资源分配不均、教学质量差别较大等问题。应用区块链技术的去中心化理念能随时掌握学生的学习动态，利用公开的数据实现对学生因材施教，一对一指导，准确提升学生的综合能力。同时，应用区块链技术还能打造与学生就业相关的一站式平台，实现学生与企业的直接对接。因此，在职业教育的各个环节中，合理地利用区块链的不同属性，设计出更加适当的教育教学体系，将会对职业教育教学改革的稳步持续推进具有重要意义。今后，将在以下方面会有更多的实践与应用：

(一)利用区块链技术准确把握人才培养定位

在“互联网+”时代背景下，各企业正在承受各种新技术、新概念的洗礼，同时，也正在经受着业务模块转型、管理机制创新、组织机构重组、新商业模式的探索与研究等各方面的考验。高等职业院校作为高端技术技能型专门人才的培育场所，人才培养的定位始终是面向祖国各行各业的实际需要。而我国一部分高等职业院校在对人才培养的定位上依然存在不够明确与清晰的问题，致使很多学生不清楚自己究竟需要学什么，今后能够做什么，更不清楚自己在职业发展的道路上必须要掌握的与专业相关的理论知识与实践技能有哪些。其实，导致这种情况的原因有以下几个方面：首先，职业教育人才的专业技能和知识水平很难通过考试、面试等常规手段来判断；其次，由于一些主客观原因，用人单位和学校在信息沟通上存在一定阻碍，社会各界很难充分了解学校人才培养的质量，学校也很难完全掌握学生就业岗位的真实需求信息；第三，因为高等职业教育本身的特殊性与复杂性，导致职业教育培养下的毕业生的质量跟踪和监控体系建立难度很大。因此，只有解决了以上问题，才可以更好地把握和实现专业人才培养目标的定位问题，培养和造就出与企业需求匹配度高的技术技能型专门人才。

利用区块链技术在院校与企业之间、企业与企业之间搭建高端技术技能型专门人才的职业发展平台，并运用分布式技术来记载学生的可信数据，完成学校和企业之间的高效率衔接。在大学时期，使用区块链的分布式记账技术，对学校的人才培养过程和个人职业发展等情况进行实时的记录和追踪，并将这项信息在相关企业和院校进行内部共享。这样一来，就能更加全面与动态地掌握企业的实际需要以及学生的学习和发展状况。学校再对行业、企业的岗位(群)进行分析时，就能更加准确地把握人才培养目标的客观与真实情况，在一定程度上解决职教人才定位不准，培养出来的毕业生水平不能很好地顺应时代发展潮流的问题。

(二)利用区块链技术重构人才培养知识与技能体系

职业教育的人才培养过程一直以来都特别强调教学过程与生产过程对接，即学习内容就是岗位的工作内容。同时，随着我国各行业与各个领域科技水平不断地发展与变化，顺应新时代的需求，新的职业与岗位不断涌现。这就更加需要高职院校必须不断动态优化各专业人才培养方案，着力提高人才培养方案中课程设置的科学性与规范性，并牢牢地把握时效性与前瞻性，以此培养出更加适应社会需求变化的职业技能高手。但在具体的实践中，因为校企间没有高效的岗位供需信息沟通渠道，造成了人才培养方案中理论知识与实践技能课程体系的建设往往滞后于社会发展实际需要的状况。

应用区块链的特点，运用外端接口和技术能将学校、企业、行业协会等供需双方的标准完整展示出来，再通过即时沟通实现多方参与人才培养方案的制定，并解决学校课程和技能培训体系建设的问题。在职业教育的建设中，社会参与有了积极性，就能更加明显地提升职业教育实践经验水平，就能设计出更加适应当代社会发展需要的人才培养知识与技能体系。

(三)利用区块链技术建立个体学信大数据体系

1.职业学习生涯的追溯

与其他教育类型的学生学习生涯相比，高职院校学生的学习经历既特殊又复杂，他们是否能顺利获得职业资格证书与学历证书都是判断学生学习与工作能力的重要指标。其中，职业资格证书是用人单位判断拟聘用学生在学习期间是否具备了相关技能的重要依据。但近年来，就我国双证书制度执行的情况来看，职业资格证书的考试方法不够合理，考试的评价结果准确度低等问题，都导致了判断学生学习情况的难度加大，有些用人单位甚至不再以是否具有职业资格证书来判断学生能否胜任相关岗位的依据。鉴于这种情况，近几年国家也陆续取消了部分职业资格证书的认证考试。此外，从用人单位的角度看，学历状况能从学信网查到，但是应聘者在校期间曾经担任的校级或班级职务，取得的各类奖励、竞赛奖项，以及实习实践经验等非学术信息的确认是很困难的。而且这几年高职院校扩大招生范围，除应届高中、中职毕业生以外，具有同等学力的退伍军人、新型职业农民等也将进入到高职教育体系中，这对如何记录并展示学生过往的学习与实践经历，对毕业生职业与学习生涯的追溯提出了新的考验。

运用区块链技术公开透明，以及不能轻易被篡改等特点，可以对高职学生在校期间担任学生干部的情况、比赛经历、实训以及实习经历进行准确客观的动态记录，这样一来就可以向学校和企业，向全社会展示学生的实践动手能力、工作经历和学习成果。此外，教育部在2019年开始推进“1+X”证书的试点工作，这项工作由企业牵头制定考核标准，并完成对职业技能证书的鉴定工作，更能体现出市场的需求状况，能更加真实地了解学生掌握实践操作技能的水平。在这项工作上，搭建好基于区块链技术的共享信息数据平台，不仅能完成学生“1+X”职业资格证书的保存和查阅，完成对学生职业生涯的追溯，同时还能降低企业的招聘成本，提升高校对毕业生就业情况的追踪能力等。

2.素质教育学分管理

高职院校素质教育一般包括学生日常行为规范、参加社会实践活动表现、在企业实践中表现出来的职业素养与创新精神等。以上这些素质学分的获得要全过程、全方位地进行考核，再进行评价，以此提高学生在学习上的主观能动性，并提高他们的学习管理效率。当前，各高校的素质教育水平评价一般通过公共课教师、专业教师、辅导员或分管团委领导来完成，这样的评价不公开、不透明、不够多元化，同时还存在可能被篡改等问题。

应用区块链技术特点，我们可以建立如图1的具体评价方式。我们将与素质学分相关的各项学生行为内容输入到P2P的交换网络中。在这个网络节点上分布着包括专业教师、辅导员、企业导师以及参与学生等评价方，他们按照素质教育的具体规范和要求对学生行为进行一一评价。其中，每一个节点的评价主体不少于3个，以此来保证评价的科学性和公平公正。P2P交换网中的挖矿者提供算力，并且为每次评价行为标记时间戳，最终形成分布式的有效区块，存储在网络中。在这些节点的共识下会形成稳定的链路结构，运用分布式账本确保链路上数据的安全性和客观性。因此，区块链结构让全员参与、全员育人、全过程评价成为一种可能，使得素质教育学分的评价更为科学与客观，大大提升了素质教育的成效。

图1 基于区块链的素质学分管理体系

3.实现跨平台学分认证

在2020年新冠疫情期间，全国各个高等职业院校的大学生均使用了各级主管部门与学校推荐的网络平台，来挑选自身感兴趣并与专业发展关联度高的课程，充分地响应了教育部“停课不停学”的号召。随着网络的普及率越来越高，教育行业中的网络课程建设飞速进步，共享教学资源库、在线开放课程等网络教学资源的建设如火如荼。通过网络教学，老师们能在各平台上精心挑选出更多适应学生学习需要的教学资源，还节省了面授时奔波于路途中的时间，从而在某种程度上减轻了任课老师们的负担，给予了学生更大的自主学习空间，提升了他们的学习积极性。但是，目前网络课程建设的平台众多，资源分散，平台之间缺乏认证与识别，尤其是高职院校的学生学习都存在工学交替的过程，这样就使得学校与企业之间的学分认定存在一系列问题。

应用区块链技术可以提供低成本、高公信的学习认证，我们可以将在各个平台上获得学分的方案内嵌进智能合约中，当学生在区块链内完成该门课程的学习要求，并通过测试时给予学分认定，然后将学生的每一次学习操作记录计入区块链内中永久保存。这样一来，学校、企业、学生等均可随时对其学分获取的具体情况进行查询与验证，并在统一的学分评价标准框架下实现跨平台学分认证。

(四)利用区块链技术构建网络教学平台

当前，高等职业院校各专业课程的教学内容与教学手段多由学校自己开发和拟定，企业与行业协会等校外社会资源几乎不参加研究与讨论。而高职院校的一线教师多数学历高但少有企业从业经验，对于企业真实的工作状况并不了解。这就使得学校的教学内容与企业实际工作内容衔接不紧，教学效果也差强人意。

在理论教学环节上，运用区块链技术搭建好网络教学平台，能够将企业、学校、专业教师广泛联系起来，将各门课程的教学资源上传到区块链中，利用区块链开源的特点，将各方意见融入资源平台上，并由学校、企业、教师共同修订。这样一种由各方参与修订的教学内容既能实时地反映出企业的实际工作需要，也能反映该领域今后的前进方向，具有较好的针对性和前瞻性。同时，教学内容实时发布到网络平台上，参与学习的学生也能及时地提供学习效果和相关课程的学习反馈意见，这些意见和建议也会通过分布式技术实时传送到教学平台，为教师的教学反思提供强有力的参考。

在实践教学环节上，企业可以在私有区块中实时上传实习学生的实践需求、实践经验等相关信息，并在通过区块验证后，在公共区块进行广播。这样的话，所有学生都能看到企业的需求信息，并完成在线报名、经验分享等，使得实习工作的互动和交流更加高效。与此同时，学生在企业的实践情况也可以同样被上传至区块，作为实习记录完整地保存下来，为进一步完善实践教学环节中企业与学校的衔接工作提供数据资料。

此外，运用区块链技术构建网络教学资源平台，各个体学习者对教育资源的建议和意见倘若能获得共识，便能迅速地扩展至整个区块链，就可以充分地发挥群体智慧的作用，逐步提升教学平台的应用效率。

(五)职教人才供需的精准匹配

2019年12月24日，国务院印发了《关于进一步做好稳就业工作的意见》，在该文件中国务院向参与稳定就业的各个相关部门提出了具体要求，并指出进行大规模职业技能培训是实现就业稳定的重要举措之一。这一举措的实施必然需要充分了解企业的用人需求，并及时、精准地提供技能培训。而这些年来，高等职业院校学生就业十分“粗放”，这与用人单位与高校之间的岗位需求信息不对称密切相关。因此，用人方和高职院校之间需要通过更加深层次的校企合作，在课程共建、专业共建等各个方面持续发力，明确双方的供需信息，完成职教人才在就业岗位上的精准匹配。

运用区块链技术，把时间戳为基础的分布式数据库存储功能和相关联的数据算法融合起来，能高效地突破现有的就业信息迟滞等问题，实现高职院校与用人单位在实习就业上人才匹配度的全面提高。随着上文所述的学生职业与学习生涯的追溯体系持续更新与不断完善，企业区块和学校区块能随时分享职业教育范围内的人才供需信息，再通过公共区块向全网发布与更新。在这种机制下，也可通过人才搜索引擎在区块链上匹配到合适的人才，还能帮助教育主管部门更加方便高效地获得就业数据，并将这些数据以公开透明的方式发布出去，促进学校和用人单位在人才供需上实现精准对接。

结语

通过区块链技术的应用，高职院校与行业协会、企业等社会力量可以联合共建教育教学资源平台，并将实习、就业等方面双向打通，呈现一个“双赢”的局面。我们必须要冲破目前存在的大量资源被束缚的不合理机制，才能使人才培育的过程和教育教学的资源在高职院校间实现更加合理的跨院校、跨区域、跨专业活动，并进一步降低高职院校的办学成本，成功地构建出一个开放式的职业教育生态系统。

尽管区块链技术还存在一些瓶颈环节需要进一步突破，但高职教育领域中区块链技术的探索将不会停止。区块链技术在高职教育中的应用将会为目前高职教育改革措施的顺利实施提供坚实的技术保障，也将极大改变高职教育中心化的组织结构，推动高职教育观念发生新的变革。当前，高职院校如何适应这种发展趋势的变化，将是十分紧要的课题。