区块链技术在高校教学系统中的应用

2022-04-20陆丽婷

无线互联科技 2022年2期

关键词：教务区块交易

陆丽婷

(无锡城市职业技术学院物联网工程学院,江苏无锡 214153)

0 引言

2020年4 月,教育部发布了《高等学校区块链技术创新行动计划》,提出到2025年,在高校布局建设一批区块链技术创新基地,培养聚集一批区块链技术攻关团队,推动若干高校成为我国区块链技术创新的重要阵地。

1 区块链的含义和特征

1.1 区块链含义

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain),是比特币的一个重要概念,它本质上是一种去中心化、不可篡改、可追溯的基于密码学的分布式账本,记录的是一系列有顺序的交易。区块可以被理解成账页,记录着整个账本某一页所有的交易数据[1]。

区块链技术发展经历了3个主要阶段,现在正处于3.0阶段,从当前区块链领域的发展生态来看,可以分为底层技术、平台服务、产业应用、周边服务4部分。在典型的区块链系统中,节点以组建点对点网络的方式连接,以区块为单位产生和存储数据,一组区块按照时间顺序用密码学的方式连缀成链式数据结构,是未来发展数字经济、构建新型信任体系不可或缺的技术[2]。

1.2 区块链技术的特性

1.2.1 透明可信

传统分类账有中心化和交易非公开的特点,机构掌握所有用户的账目信息和交易历史记录,区块链有去中心化和交易公开透明的特点,人人参与记账保证人人获取完整信息,无中介、每个人掌握每笔交易的信息,信任每一笔交易完全真实,实现信息透明和可信[3]。

1.2.2 防篡改可追溯

防篡改是指交易一旦在全网范围内经过验证并添加到区块链,就很难被私自修改或者抹除,区块链通过各个节点多重备份,改了一个节点数据,难篡改其他节点的数据。可追溯是指区块链上发生的任意一笔交易都有完整记录。防篡改的特性保证了写入到区块链上的交易很难被篡改,为可追溯特性提供了保证[4]。

1.2.3 隐私安全

区块链可以避免中心服务器数据泄漏导致用户隐私泄漏的问题。快速发展的密码学为区块链中的隐私提供了更多的保护方法。同太加密、零知识证明等前沿技术可以让链上数据以加密形式存在,让交易相关用户在设定权限内读取有效数据,这为用户隐私保护提供了更深层次的保障。

1.2.4 高可靠性

由于区块链系统通常是分布式系统,所以在区块链系统某个节点出现故障时,整个系统能够正常运转。当然区块链系统的可靠性也不是绝对的,只能是在满足一定要求的条件下,能够保证系统的可靠性。由于区块链相应的要求完全可以被满足,所以一般认为区块链系统具有高可靠性[5]。

2 区块链在教学过程中的应用

学校中有行政、教学、实验、后勤、科研、财务等众多业务系统,数据不互通,手动流转效率低下的同时,难以保证流转过程中的准确性和不可篡改。例如实验数据需要录入教务处成绩数据中,目前一般是手动导出实验成绩数据,再将数据导入教务处成绩数据库中。使用区块链打通各业务系统数据层,提取关键数据上链,使数据可以跨系统流转,减少人为干预,将教师教学科研数据、学生学习、实训、证书等数据上链,构建个人全面数据档案,使其永久保存并且可信可追溯。区块链解决方案如图1所示。

图1 区块链解决方案

2.1 区块链应用于课程教学

由于习惯于多年传统的课堂式教学,上课方式以老师讲授、学生被动学习为主,在课堂有限的时间范围内,老师能讲授的内容也是非常有限的,对一堂课能够展现的方式也是比较单一的,如果能够把区块链应用于课程教学,可以通过向各不同区块提供各类学习资源,以及通过区块对学生的学习过程进行监督,对学习结果进行评判,多方位掌控学生的学习来逐步完善当前单一的学习机制。同时,通过区块链把教师平时课程教学过程中的作业布置、提交与批改、课堂教学讨论、课后答疑等环节数据全程记录下来,不可篡改,作为课程考核和评价的依据。体现了区块链去中心化的特点,去中心化实际上是通过智能合约和分布式账本完成的。