区块链技术在高校人才培养中的思考与应用

王飞 王忠勇 陈红杰

摘 要：人才培养是高等学校办学的核心任务。不断创新人才培养工作，增强人才培养质量，既是高等教育现代化的目标，也是必经之路。区块链技术作为一种新型计算范式和写作模式，能够有效推进协同共治、开放共享和互信共识等理念在人才培养中的融合与落地，有效解决目前人才培养协同不够、资源共享不足和信息互信不强的问题。然而区块链在教育领域的应用也面临跨链扩展、主体责任消解和隐私泄露的风险与挑战。

关键词：区块链; 高校; 人才培养

中图分类号：G64         文献标识码：A         文章编号：1006-3315（2021）7-100-002

目前，新一轮科技革命和技术演进正在向纵深推进。物联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等新技术应用对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。习近平总书记在2019年中共中央政治局第十八次集体学习中强调：“要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口[1]。”2020年教育部印发的《高等学校区块链技术创新行动计划》将“区块链与教育治理”、“基于区块链的教育管理与服务协同平台研究与应用”列为加快区块链技术突破和有效转化的重点任务。可见无论从国家政策导向还是教育实际需要，区块链在教育中的应用已经成为教育改革的重点和突破口。高等教育作为国家教育体系重要的组成部分，围绕人才培养过程中存在的数据难取信、资源难共享、信息难流动等问题，积极应用区块链技术进行应用和创新，能够为解决上述问题提供可行的路径。本文旨在结合区块链技术特点，探究其与高校人才培养改革的契合点，同时提出“区块链+教育”可行的应用场景。为推动教育治理体系现代化建设，增强人才培养能力提供参考和借鉴。

一、区块链技术概述

区块链技术目前尚未在学界形成统一的定义，其内涵仍旧在不断扩展和更新。参考中国信息通信研究院发布的《区块链白皮书（2020年）》的定义：“区块链技术是分布式的网络数据管理技术，利用密码学技术和分布式共识协议保证网络传输与访问安全，实现数据多方维护、交叉验证、全网一致、不宜篡改。”[2]典型的区块链技术以共识算法、非对称加密和分布式存储技术为核心，基于“块-链”的形式存储数据，其中每一笔交易数据称为“块”（相当于需要存储的数据），并按时间顺序串成“链”。在区块链网络运行过程中，每个节点的权限基本对等，均加密存储相同的数据。授权用户可以在对数据解密后通过时间戳对链上数据进行追溯。而如果对原始数据进行篡改，必须要至少对51%以上节点的数据同时进行修改才能成功，在技术上很难实现。因此区块链技术具有去（弱）中心化、数据可追溯、不可篡改和安全可靠等特征。该技术打破了传统中心化的结构，重构了以多元主体间的信任机制，对于高校人才培养中数据互通、资源共享和信息互信等“痛点”具有良好的契合度。

二、高校人才培养现状及存在问题

（一）校内人才培养协同不够

当前我国高校管理体系实际为政府行政体系在高等教育的延伸。该体制权责清晰、部门归属明确，能够较为高效的由上而下配置教育资源[3-4]。但是与政府以行政为主导的职责不同，高校人才培养工作涵盖招生、教务、学工、就业、档案等多个职能部门，需要各部门参与者密切配合。然而传统“金字塔”型组织结构中，由于涉及责任划分等问题，各部门间数据互通存在一定阻碍，“数据孤岛”现象突出。造成数据重复采集和割裂使用的问题，既增添了基层教学院系和教师的负担，也不利于形成人才培养的合力。

（二）校际教育资源共享不足

在国家大力推进慕课、线上一流课程、虚拟仿真项目等在线课程建设的背景下，各高校均加大投入，建设了一批精品的在线教育资源。对于提高人才培养质量起到了重要的推动作用。但是由于涉及学分互认责任划分和激励机制设置等问题，优质的在线教学资源多在校内进行使用。不同高校间资源共享不足，未能充分发挥在线资源不受空间和时间限制的优势[5-6]。另外在校外实践基地建设中，高校多由各专业根据自身需要自行创建，缺乏较为成熟的高校间校外实践基地建设合作机制。对于高校而言存在单个专业建设投入有限、优质基地缺乏的弊端。同时对于企业等优质校外实践基地来说，也未能有效发挥其支撑实习实践教学的能力，对于扩大企业影响、推进校企协同和产学研合作带来一定的阻碍。

（三）人才培养信息互信不强

在目前高等教育人才培养体系中，高校具有天然的中心地位，往往成为学生培养的“信息孤岛”[7]，人才培养过程数据难以在高校、政府、行业企业和第三方评价机构等社会主体间可信流动。其中行业企业等用人单位和研究生录取高校往往依赖于学生提供的简历对学生培养过程进行判断;政府和第三方评价机构往往只能通过高校主动公开的信息对办学质量进行监控和评价。信息的可信度和时效性均难以保证。同时由于信息缺乏校验匹配，培养过程中可能存在的虚假或错误信息难以有效甄别和发现。对于人才培养环节诚信体系建立产生不利的影响[8]。

三、区块链在人才培养中的创新应用

高校人才培养涵盖高校内部、高校之间、政府、用人单位等众多社会主体。本文针对人才培养环节存在缺少育人协同和信息互信等问题，结合区块链技术特点，基于“协同共治、开放共享、互信共识”的建设理念，提出校内私有链、校外联盟链和公共信任链的应用创新与机制建设。推进社会各主体形成人才培养的合力。提高高等教育治理水平，切实提高人才培养质量。

（一）基于“协同共治”理念，推动校内私有链建设

在技术层面，结合区块链分布式账本技术，通过数据接口对现有招生、教务、学工、就业等管理系统的关键数据进行调取和存储，建立涵盖人才培养全过程的校内私有链。在此过程中私有链仅仅调取现有系统数据，并不对管理系统结构进行改变，能够在不改变现有业务逻辑的基础上实现不同系统数据的可信对接与管理，最大限度降低系统升级成本的同时拓展数据应用场景，为不同部门开展协同共治奠定技术基础。在工作机制创新方面，以学生学籍、成绩、评先评优等核心数据共享为切入点，实现基于私有链的数据共享，逐步消除校内各部门的“数据孤岛”，解决人才培养数据重复采集和割裂使用的问题。对于院系等基层教学组织来说，基于区块链节点对等组网带来的弱中心化特点，数据在各节点无差别记录。实现机关和院系的对等互联，推动治理体系扁平化，增强基层教学组织民主管理和监督能力，激发院系参与治理的积极性和主动性，最终实现不同职能和层級机构间的协同共治。

（二）基于“開放共享”理念，推进校际联盟链建设

在校内私有链建设的基础上，通过引入区块链智能合约技术能够对不同高校信息进行整合，构建形成标准统一、数据规范的联盟链。同时依托合约对联盟内各高校信息查询权限进行规范，各高校只能查询权限范围内的数据，为信息有序使用奠定基础，打破信息流动的技术屏障。在工作机制上，依托智能合约在联盟中设置科学的学分认定和积分激励机制，学生能够根据需要选修其他高校课程或参加其他高校实践，并且通过联盟链实现学分互认;学校则根据虚拟积分进行资金结算，以此逐步形成“谁提供、谁负责、谁受益”的工作格局，激发联盟内各方优质教学资源建设和共享的积极性，形成可持续的资源开放共享体系，实现资源有序互用。以学生选课为例，学生在选修其他高校在线课程资源后，可以通过联盟链实现学分和成绩的自动获取和认定。同时学生所在高校还要向资源提供高校支付一定的虚拟积分，联盟内高校定期对虚拟积分进行结算和资金支付，推动优质高等教育资源实现共享与普及。

（三）基于“互信共识”理念，推进公共信任链建设

在校内私有链和校际联盟链建设的基础上，在技术上充分发挥区块链技术数据可追溯及不可篡改的特性，在数据上传、修改和删除等重要环节均引入身份校验和审查确认环节，从技术上确保数据的可信度，为后续开展深层次合作奠定信任基础。在工作机制上，可以基于区块链系统构建链上数据预警系统。即高校可以使用不同信源的信息进行校验匹配，能够实现虚假信息的有效甄别、发现和预警。进而对虚假信息的提供方进行记录和惩戒，形成不敢造假、不能造假和不想造假的良好氛围，维护人才培养和学术研究的诚信环境。例如将学生申报奖学金时填写的绩点与教务系统中绩点进行匹配校验，如果不一致则说明学生提交数据造假，系统即可将该不诚信行为进行记录，纳入学生诚信评价指标体系当中。在校内数据可信的基础上，各高校能够基于联盟链实现对上传数据的互信共识和信任传递，有效降低高校、企业、用人单位、第三方评价机构等主体间获取信息的信任成本，便于各方将精力更多集中于人才培养本身。

四、区块链技术在教育中应用的风险及应对

（一）区块链跨链扩展的问题

目前区块链在我国教育中的应用处于起步阶段，很多高校已经开始在人才培养领域进行区块链技术的探索应用，业务场景也愈加复杂。但是由于目前各高校主要集中于校内开展区块链的创新应用，尚未形成成熟的跨高校联盟合作机制，因此各高校选用的区块链底层技术和框架也各不相同。而限于技术实现机制，异构区块链在跨链互联方面依旧存在较大的限制，网络速度和扩展性等性能均会受到影响。因此亟待从技术和管理两个方面进行解决。其中在技术层面，需要关注异构区块链跨链协同研究，开展跨链通用协议和接口的研发，更好的支撑跨链互联和技术应用。在管理层面需要通过政府引导、高校合作等多种形式，出台区块链在教育领域应用的相关政策和标准。在区块链应用的初期做好技术规范，降低网络“碎片化”程度，为后期进行联盟链建设奠定基础。

（二）弱中心化与主体责任的问题

如前所述，校内私有链能够在技术层面实现不同层级组织对等互联，带来治理体系扁平化，提高基层教学组织在教育治理中的话语权等优势。然而也对传统人才培养过程中各部门的权力、责任和利益关系造成了一定冲击。在人、财、物等资源分配和监管等环节院系将具有更大的话语权。反过来可能造成职能部门在教育管理过程中的缺位，消解其在相关工作中的责任。而在联盟链建设过程中，节点对等组网和智能合约技术的引入，促进了信息和资源的在高校间的有序互用。然而由于各节点本身为平等关系，难以对其他节点直接进行管控，对于破坏教育善治的行为难以有效追责，对于教育治理体系建设颇具隐患。因此在校内私有链建设中需要结合私有链应用对各部门和院系权责利进行梳理优化，探索构建党委领导下职能部处和基层教学组织多元主体参与教育治理的制度体系。在联盟链建设中，通过引入管理节点对链上其他节点进行认证和许可。以此加强对于联盟链内普通节点的监管，确保主体责任的有效落实。

（三）数据透明性与隐私性的冲突

人才培养过程中涉及大量学生隐私信息，在区块链分布式存储架构下，每个节点均保存有相同的信息。同时由于在区块链数据为按照时间链式存储，因此在信息开放的过程中存在数据能够被追溯查询，存在学生隐私信息泄露的隐患。而这些涉及学生行为记录的隐私数据可以通过“数据画像”等大数据技术挖掘出很多富有价值的预测，进而对学习者、教师、学校、企业、政府等教育参与者定向施加影响。这也将有违信息有效互信的初衷。因此在应用过程中，一方面需要综合应用加密、身份验证、账本隔离、零知识证明等技术手段，确保区块链本身数据的安全性和隐私性;另一方面需要加强管理，通过综合访问控制、权限管理、异常访问预警等机制，将数据使用限定在有限的范围内，避免由于人为因素造成信息泄露的问题。

课题信息：1.河南省高等教育教学改革研究与实践项目（2019SJGLX001;2019SJGLX034）;2.河南省大中专院校就业创业研究课题（JYB2020190）;3.郑州大学教育教学改革研究与实践项目（2020ZZUJXLX018）

参考文献：

[1]习近平主持中央政治局第十八次集体学习并讲话[EB/OL].（2019-10-25）.http：//www.xinhuanet.com/politics/2019-10/25/c_1125153665.htm

[2]中国信息通信研究院.区块链白皮书（2020）[R]北京：中国信息通信研究院，2020

[3]刘宇雷.“双一流”背景下高校内部治理面临的挑战及其应对[J]江苏高教，2019（11）：47-50

[4]武永江.“双一流”建设背景下大学治理共同体的内涵、诉求及其培育[J]现代教育管理，2019（06）：23-28

[5]罗孟儒，袁小一，崔永.基于“区块链”的高校数字教学资源共建共享[J]高校图书馆工作，2020，40（02）：34-38+50

[6]陈亮，黄清.基于区块链技术的高校教学变革[J]中国教育信息化，2021（03）：40-42+96

[7]李立国.现代大学治理形态及其变革趋势[J]高等教育研究，2018，39（07）：9-16

[8]曲一帆，秦冠英，孔坤，李博.区块链技术对教育变革探究[J]中国电化教育，2020（07）：51-57