“区块链+高等教育”的发展方向研究

方娴玲 吴杰 汤淑萍 刘晓倩 唐海恩

摘要：我国的教育管理系统仍旧以中心化为主，依靠学校信息管理系统进行搜集和录入数据，可能存在造假问题，而随着教育水平的不断提高，各大高校对大学生的管理也逐渐增强。完善的教育管理系统能够帮助大学生全面健康发展，减轻高校管理者的负担。而区块链是一项新兴的技术，拥有去中心化、使用时间戳和密码学等特点，如果将其与教育管理系统相结合，可以有效提升高等教育管理水平、改善教学水平，区块链+高等教育的应用模式充满了无限的可能性。

关键词：区块链技术;教育优化;高等教育系统

当前，随着时代的发展和社会的进步，使得教育思想理念发生了巨大的改变，立德树人越来越被各高校所重视。同时，以互联网、大数据等为中心的科学信息技术不断渗入到高等教育领域，尤其是区块链技术，其技术优势极大地增加了高等教育系统运行信息的可信性、安全性和可追溯性。习近平总书记于2019年10月24日明确指出：要探索“区块链+”在民生领域的运用，积极推动区块链技术在教育、就业等领域的应用，为人民群众提供更加智能、更加便捷、更加优质的公共服务。

基于此，广州工商学院于2019年12月申请了一项名为“基于区块链的高水平高等教育系统及方法”的中国发明专利（专利申请号：201911348196.2）及PCT国际发明专利（专利申请号：PCT/CN2019/128149）;其中，PCT国际发明专利申请已获得国家知识产权局作为国际检索单位的检索报告及正面评价，所提出的18项权利要求均具有专利性）;本文作者是上述专利的发明人之一。在上述专利申请中，我们提出了一种创新性的“区块链+高等教育”技术方案，提出了一种利用区块链技术激励大学师生积极主动进课室、进图书馆、进实验实训室、进体育场馆和进社会开展知识管理活动的技术方案。上述专利申请所提出的“区块链+高等教育”系统架构见图1。

“德学五进”继承了中外优秀的传统德学思想，是一种更符合中国国情、反映新理论、针对新问题而提出的新的教育思想。“以德为行，以学为上”的教育思想能够不断提升高校师生的德学修养，促进高校教风、学风和校风建设，培养出德才兼备的合格人才。“五进”是在不断创新中提出的育人平台和途径，指的是高校开展“进课室、进图书馆、进实验实训室、进体育场馆和进社会”这五项教育实践活动，“五进”教育实践活动符合时代发展的需要和社会进步的要求，可以帮助高校培养德智体美全面发展的大学生。

一、区块链技术的诞生

在遥远的旧石器时期，古代人们通常住在一起，离得很近，生产力水平较低，依据法律设置金融机构和大规模的社会化生产方式还没有得到发展。日常的生活活动更多地来源于对彼此的信任，如一物换一物，本地生产和本地消费，这与相互连接的区块链非常相符。随着生产力水平的不停提高，人们的生产活动开始变得更为复杂，为了顺应时势和时代的发展要求，金融机构和一般等价物开始出现，政府等社会管理系统逐渐走向成熟，中心化的模式代替了原本的扁平化的人类社会生活。虽然在很长的一段时间里，中心化提高了人们的生活效率，使大家有了与陌生人产生各种经济活动的技能，但彼此之间的相互信任却越来越少。区块链的诞生，不单单是建立了一种崭新的信任方法，更是帮助人们寻回曾经的互相信任。

二、区块链技术的内涵

区块链思想最早起源于鼎鼎有名的比特币开源项目，如今作为一种时兴的信息技术，区块链为了解决中心化管理模式带来的数据不可靠性高、成本高昂、效率不高等一系列问题，在时间戳和数字加密技术的运用上，按照时间顺序将交易记录和需要储存的数据记载于数据区块中，同时运用共识算法把它们存储在分布式账本中，进而形成了能长久保留、难以篡改的独一无二的数据记录，完成不依赖任何中心机构的交易。所有数据记录一旦添加至区块链中，都是公开透明的。例如现在微信软件里有群组聊天和私人聊天两种方式，这个时候私人聊天和群组聊天的区别就跟传统数据库和区块链数据库的差别是一样的：私人聊天里的内容只有正在聊天的双方才能够知道，而群组聊天里的内容可以被更多的人看到和了解。同时，区块链记录的数据是不能篡改，永远不变的，这便像复写联单上的收费凭据，修改或抹掉其中一张单据是无法更正其他票据的数据记录。

三、区块链技术的重要特征

区块链技术的重要特征包括去中心化、公开性、不可篡改性、保护隐私性。

去中心化是区块链技术最基本的特征。区块链技术是在互联网Peer-to-Peer网络架构的基础上由对等节点组建而成的，不依赖于任何服务端或第三方管理机构，从而有效解决数据造假或数据虚假的问题。同时，区块链在去中心化下的分布式容错性非常高，当部分节点出现问题时，该分布式数据库能够容忍这种异常状态。

公开性是指由于区块链技术运用了端对端网络存储方式，所以对所有参与者而言，区块链中保存的数据和信息都是完全公开的。在区块链网络里，区块链的副本是可以被每一个节点所存储，而且由于区块链的独一性，这个副本在不同的节点之间是完全一样的。

不可篡改性意味着提交到区块链中的数据将会一直被保存，不可修改或者销毁。单个或多个节点的修改是无法影响数据库中其他节点的数据的。除非可以保证同时修改整个区块链网络中超过51%的节点，但这是十分困难的。与此同时，区块链技术的分布式存储方式给数据的篡改制造了巨大的障碍，哈希函数和块链式数据结构也具有防篡改的能力。

保护隐私性是指区块链运用了密码学，保护了区块链网络上的数据隐私，每一个节点都可以使用公钥地址代替用户本身，其身份信息将不会被公开或验证。即使数据或信息不慎泄露，也無法进行解析。

四、区块链技术在高等教育中的几个应用场景

4.1基于区块链技术的学生课堂管理

目前各大高校学生的上课签到情况和在课堂上的表现都是根据教师的当场记录或者记忆来衡量评估的，容易出现记录错误和记忆混淆的情况，进而导致数据的不准确性。而在中心化系统中，甚至可能出现教师偏袒某些学生，故意篡改学生真实成绩的情况。区块链技术有着去中心化、不可篡改的特点，即教学信息不需要通过第三方机构，一旦经过验证添加至区块链，就将被永久地存储，可以有效改进这种弊端。正因为此，区块链技术在记录学生“进课室”学习等方面具有先天优势，能够真实记录学生的上课情况和课堂参与度，体现学生真正的学习态度，反映学生是否积极主动参与课堂教学，并且无法进行数据造假和篡改，保证学生“进课室”各类信息的真实性与可靠性，有利于学校管理层对学生“进课室”真实情况的了解和掌握，从而提升学生的管理水平与效率。

4.2基于区块链技术实现教育资源共享

近年来，线上教育资源发展迅速，为全世界的人们提供了许多开放、不收费的数字资源，但这也带来了诸如资源版权需要保护、资源无法有效共享、资源质量不合格、信息化成本过高等问题。区块链的非对称加密技术，可以让学习者查找获得所有资源建立的信息。而且，区块链技术具有全程留痕的特点，可以从根本上解决资源版权的归属问题;区块链技术的分布式存储方式可以将全世界的优质资源进行整合，实现著作文献、精品课程、实验平台等高等教育资源的共建，有效推动资源的共享;区块链技术可以运用其智能合约和共识机制来保证资源的质量，同时还可以扩大教育资源的使用范围;区块链技术的去中心化特征实现了用户与用户之间运用端对端的方式进行资源共享，减去了中介的成本，能够有效降低管理成本。

2020年，教育部关于印发《高等学校区块链技术创新行动计划》的通知中提到，针对数字教育资源和教育创新发展带来的一系列问题，将建设基于区块链的教育管理与服务协同平台，提升我国高等教育治理的自主、开放、可控能力。因此，广州工商学院的管理人员可以将区块链技术运用到“进图书馆”这一教育思想，使学生在践行“进图书馆”这一教学活动时能够获得教育品质较高的正版资源，在一定程度上减少了图书馆的管理成本。

4.3基于区块链技术的校企信任认证

现如今，学生的学历和学位认证，甚至是社会实践记录都将成为出国留学交流和企业单位招聘人才的一个重要条件。但是，我国的教育管理系统仍旧以中心化为主，依靠学校信息管理系统进行搜集和录入数据，这可能存在数据造假问题，这也成为了学生和招聘企业之间的信任阻碍。而区块链技术独有的分布式存储方式可以将学生的学习记录和实践记录等进行云端保存，这些数据记录是不可篡改的，真实性极高。所以，不管学生在哪个学校或机构进行学习实践，高校和企业都可以通过区块链调阅其个人学习档案，得到准确无误的数据，从而找到符合要求的人才。例如，广州工商学院可以将学生“进社会”和“进实验实训室”的教育思想理念和区块链技术进行结合，完善做好每一位学生在校期间的实验实训记录，减少数据造假的问题。同时，也将校外社会实践记录和实习记录添加至区块链数据库中，帮助毕业生更高效地对接企业单位，成功顺利地找到工作。

五、总结与展望

综上所述，区块链是一种时兴的信息技术，它可以不经过中介，直接完成点对点之间的交易。区块链利用分布式网络来验证和存储相关的交易记录和数据，保证了数据的真实性和不可篡改性。而且它还运用了密码学来保护区块链数据库的隐私性，提升了安全性和可靠性。现在，越来越多的高校和企业都意识到了区块链技术在教育领域的巨大潜力，不断探索区块链+高等教育的应用场景和教学创新，这对未来教育行业的改革带来很大的帮助。因此，我们必须承认区块链技术是伟大的发明，但是，区块链技术目前在高等教育领域的应用还处于萌芽阶段，这就像很多年前的互联网，谁都无法预料到它如今能对我们的生活产生深远的影响。每一项技术的发展都需要一个过程，我们都应该保持耐心，多给它一些成长的时间和空间，静静期待区塊链技术在未来给我们的教育行业带来的变化。

参考文献：

[1]许月，张夏晨，高捷.区块链技术在高校教育教学管理中的应用与挑战[J].科技资讯，2020，18（27）：38-40.

[2]陈韶钰，陈中华.区块链技术在教育领域的应用[J].内蒙古科技与经济，2020（19）：87-88.

[3]唐宇.区块链技术在教育教学中的应用与挑战探析[J].网络安全技术与应用，2020（10）：126-127.

[4]杨许亮.基于区块链技术在教育领域的应用研究[J].计算机产品与流通，2020（04）：184-185.

[5]广州工商学院.基于区块链的高水平高等教育系统及方法：中国，201911348196.2[P].2020-04-24[2021-1-15].

[6]教科技函[2020]17号文件，”教育部关于印发’高等学校区块链技术创新行动计划’的通知”.

[7]邝邦洪.高校开展“五进”教育实践活动的意义与途径[J].广东技术师范学院学报，2015，36（09）：96-103.

[8]邝邦洪.关于“以德为行，以学为上”教育思想的思考与实践[J].高教探索，2011（03）：55-60.

基金项目：2019-2020学年广州工商学院校级大学生创新创业训练计划项目：基于区块链的高水平应用型高等教育管理系统及方法研究（项目编号：xj202013714120）;广州工商学院2020 年度校级质量工程项目。

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