孫華林 印梅 蘇寶莉

摘要：該文介紹了區(qū)塊鏈、分類及區(qū)塊鏈流行技術，分析了非學歷在線教育和傳統(tǒng)學歷教育的面臨的問題及解決辦法，給出了在線培訓非學歷教育之學習成果認證與學分互認系統(tǒng)架構設計，對構建終身學習型社會具有一定的理論指導意義和實際應用價值。

關鍵詞：區(qū)塊鏈;學歷教育;非學歷教育;學分互認

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）28-0155-03

Abstract： This paper introduces blockchain， classification， and popular blockchain technologies， analyzes the problems and solutions of non-diploma online education and traditional academic education， and gives the architecture design of learning achievement certification and credit mutual recognition system for online training non-academic education， which has certain theoretical guiding significance and practical application value for the construction of lifelong learning society.

Key words： BlockChain; Academic Education; Non-academic Education; Credit Mutual Recognition

移動互聯(lián)網(wǎng)及新技術的發(fā)展引發(fā)了人們學習方式的變革，大量的優(yōu)質(zhì)線上資源在中國大學慕課網(wǎng)、職教云等平臺上涌現(xiàn)，越來越多的以學校為中心的傳統(tǒng)的線下學習逐步遷移到網(wǎng)絡上，教育模式逐步向網(wǎng)絡數(shù)字化、教學內(nèi)容豐富化、學習時間自由化、學習場所分散化等“去中心化”的模式轉(zhuǎn)變。有教育研究者認為區(qū)塊鏈技術的出現(xiàn)將會加速這種模式的轉(zhuǎn)變，在不久的將來會將這種“去中心化”的學習模式推向制高點并引發(fā)人們學習方式的變革[1]。當前，較多研究人員將精力投入到區(qū)塊鏈背景下如何構建“可信”的“學習過程檔案”的研究，將區(qū)塊鏈在傳統(tǒng)學歷教育和非學歷教育兩個領域進行分別應用研究，而對區(qū)塊鏈背景下的傳統(tǒng)學歷教育和非學歷在線教育之間學分互認的研究并不多。本文將研究區(qū)塊鏈背景下在線教育與傳統(tǒng)教育學分互認體系，在打通學歷與非學歷教育間成果認證和換算通道的同時，尋求降低學習者學習成本、讓學習機會更加平等，進而對構建終身學習型社會具有重要的理論指導意義和實際應用價值[2]。

1區(qū)塊鏈分類及其開發(fā)技術

1.1 區(qū)塊鏈分類

“比特幣”是金融市場里一個比較熾熱的字眼，其底層技術是區(qū)塊鏈。因具有“可追溯、防篡改、去中心化[1]”等特質(zhì)，區(qū)塊鏈技術越來越多地被廣泛應用于政務領域、金融領域、教育領域、物流及審計領域。區(qū)塊鏈可追溯的特征可以追溯食物供應鏈的源頭，從而保證食物供應鏈的安全，其防篡改的特性可以保證線上教育學習數(shù)據(jù)不被篡改，提升數(shù)據(jù)的可信度。

區(qū)塊鏈本身是采用分布式節(jié)點存儲數(shù)據(jù)，每個節(jié)點是基于塊或鏈式的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構存儲數(shù)據(jù)、基于共識算法對數(shù)據(jù)進行分析和處理、采用遺傳密碼學原理保護數(shù)據(jù)安全訪問、采用智能合約編寫腳本處理數(shù)據(jù)[2][3]。

區(qū)塊鏈可以運用于上述提到的物流、教育、金融、政務等等不同的應用場合。根據(jù)應用場合的不同可以將區(qū)塊鏈分類，經(jīng)典的分類方式是將區(qū)塊鏈劃分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈三種。公有鏈類似于“公交車”，鏈上的每一個分布式階段都是共享的、開放的、公共的;私有鏈類似于“私家車”，是局部開放性，鏈上的每個分布式節(jié)點不是面向所有用戶開放的，僅僅對部分用戶開放，如有權限的用戶等，沒有權限的用戶不被允許訪問這些分布式節(jié)點;聯(lián)盟鏈一般由一些利益相關的組織或集團創(chuàng)建，鏈中的每個節(jié)點代表一個組織或集團，只有通過授權的組織或集團才可以加入聯(lián)盟鏈，成為鏈中的一個節(jié)點[4]。被授權的組織或成員可以訪問聯(lián)盟鏈的節(jié)點，從這點看聯(lián)盟鏈本質(zhì)上是在一定范圍內(nèi)共享的“私有鏈”，與公有鏈的完全“去中心化”特點相比，聯(lián)盟鏈最大的區(qū)別就是“部分去中心化”。

1.2 區(qū)塊鏈主流開發(fā)技術

1）Bitcoin

比特幣是區(qū)塊鏈技術在金融領域中的一個經(jīng)典應用。比特幣類似于貨幣，具有金融屬性，因為比特幣的發(fā)行不再和貨幣一樣依賴于某一個具體中心如國家銀行，其去中心化的特征讓其底層實現(xiàn)技術——區(qū)塊鏈技術變得家喻戶曉。

2）Ethereum

Ethereum即以太坊是區(qū)塊鏈1.0的升級版本，很多業(yè)內(nèi)人士稱以太坊為區(qū)塊鏈2.0，它是一種公有鏈。采用以太坊的合約項目目前有TheDAO、Digix、FirstBlood等。以太坊共分為Data layer、Network layer、Consensus layer、Incentive ?layer和 Smart contract layer五層架構，其中Data layer采用leveldb實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，基于哈希函數(shù)和非對稱加密保證交易安全，主要負責數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)安全，是基礎層;Consensus layer采用點對點技術實現(xiàn)鏈中節(jié)點的互聯(lián);Smart contract layer為開發(fā)者提供編程接口。

3）Corda

Corda 并不是真正意義上的區(qū)塊鏈，其設計設計不同于Bitcoin或者Ethereum，它是采用UTXO模型和P2P的分布式網(wǎng)絡，沒有廣播，只是基于點對點的消息交流方式的一款為金融機構特別是銀行打造的分布式賬本平臺。

4）BaaS

螞蟻區(qū)塊鏈簡稱BaaS，是國內(nèi)企業(yè)阿里巴巴推出的阿里云區(qū)塊鏈服務，是基于阿里云平臺的一種開放的云平臺區(qū)塊鏈技術，是一種企業(yè)聯(lián)盟鏈。因基于開放的阿里云平臺，BaaS框架具有高性能、高可靠和高容錯性等特征，尤為重要的是它在個人隱私保護方面做得較為出色。螞蟻區(qū)塊鏈BaaS采用三層架構即BaaS Core、BaaS Plus和BaaS Marketplace，主要有聯(lián)盟鏈管理、identity authentication、自動化部署、區(qū)塊鏈服務、Business configuration等5個功能模塊。

5）Fabric

Fabric是由IBM主導開發(fā)的一個“松耦合”，采用Docker容器技術的區(qū)塊鏈框架，是一種分布式智能合約平臺，屬于超級帳本項目成員之一。Fabric的“松耦合”架構是采用插拔式的組件組裝的，只要編程人員愿意，可以根據(jù)任務需求任意自由選擇組件模塊進行組裝來實現(xiàn)系統(tǒng)?；贒ocker容器技術實現(xiàn)的Fabric框架允許軟件開發(fā)人員使用Java、Python、C#等編程語言將編寫的智能合約代碼嵌入到Docker容器中運行。

2 在線非學歷教育與傳統(tǒng)學歷教育之現(xiàn)狀困境及解決辦法

2.1 在線非學歷教育與傳統(tǒng)學歷教育

傳統(tǒng)的學歷教育以線下教學為主，教育組織單位一般是有政府背景的學校。由于有政府信用支撐及背書，學校頒發(fā)的學歷證書還是有很高的權威性。以各級各類學校為單位的學歷教育是人們當前及今后的主要學習方式。

新技術的發(fā)展加速了構建終身學習型社會的步伐，以慕課為代表的全球開放教育資源運動近年來獲得了很大的發(fā)展，各類線下教學及各類技術技能培訓紛紛轉(zhuǎn)到了線上，這種學習模式的變化使得人們在學習時可以根據(jù)自己的學習興趣、愛好、自己的業(yè)余時間等自由選擇，進而促進教育均等化、機會民主化。

2.2在線非學歷教育面臨的問題

線上技術培訓及課程學習在為學習者提供了大量的在線優(yōu)質(zhì)教育課程資源，使人們的教育更加均等化，有力地推動了學習方式變革的同時，也逐步暴露出了很多問題，其中最重要的問題就是“信任危機”。傳統(tǒng)的線下學歷教育因有政府的信譽支撐，公眾不會對學歷教育過程中的“過程材料、學習成績”及發(fā)放的學歷證書產(chǎn)生懷疑或不信任的想法，而有市場因素或行為、缺少政府背書的各類線上教育教學培訓則會面臨公眾對“學習者真實學習軌跡與過程記錄、學習成果認證”等問題的質(zhì)疑。

2.3 區(qū)塊鏈+在線教育可以解決上述疑難問題

因區(qū)塊鏈具有“可追溯、防篡改、去中心化”等優(yōu)點，基于區(qū)塊鏈技術可為在線培訓教育構建“可信的學習過程檔案”，通過在“鏈”上記錄學習者的學習軌跡及成果，保證了鏈上的數(shù)據(jù)不可篡改、偽造和公開透明，為學習者提供了可信的終身學習檔案和學習成果認定，進而為打通學歷與非學歷教育間成果認證和學分換算通道打下基礎，對構建終身學習型社會具有十分重要的理論指導意義和實際應用價值[2]。

3區(qū)塊鏈背景下在線非學歷教育與傳統(tǒng)學歷教育學分互認體系探究

3.1 學分制及學分銀行

1）學分與學分制

學分是一種衡量學生學習的度量，一般高等院校規(guī)定1個學分為16課時。學分制是一種新的教育教學管理模式，學生在這種管理模式下，只要修滿規(guī)定的學分就可以獲取相應的學歷證書，就可以畢業(yè)。學分制可以分為學年學分制、完全學分制、績點學分制、加權學分制和附加學分制等5種類型。學分制的最大優(yōu)點是以學分代替學年，學生根據(jù)自己的能力、興趣及空余時間進行自由選課，選課彈性較高。但學分制也有不足，即學生在選課時因為沒有經(jīng)驗產(chǎn)生一定程度的迷茫，不知如何選課，因此采用學分制雖然增加了學生的選課自由度但需要加強對學生的選課指導[5]。

2）學分銀行

在終身學習理念的推動下出現(xiàn)了“學分銀行”的概念，這是一種模擬銀行的功能讓學生根據(jù)自己的學習能力、業(yè)余學習時間和興趣自由選擇學習內(nèi)容的一種管理模式。這種管理模式不僅可以讓學生根據(jù)自己的興趣、學習能力突破時空的限制自由選擇學習內(nèi)容，還可以將學習的成果以學分的形式存儲在學分銀行里，最終為實現(xiàn)學分在學歷教育與非學歷在線培訓教育之間相互轉(zhuǎn)換，是一種新型的學習制度和教育教學管理模式。

3.2在線培訓非學歷教育之學習成果認證&學分互認系統(tǒng)設計

Fabric是采用Docker容器技術的“松耦合”區(qū)塊鏈框架，本文基于Fabric框架設計傳統(tǒng)學歷教育與在線培訓教育學習成果認證&學分互認系統(tǒng)。系統(tǒng)分為3個功能模塊即Fabric區(qū)塊鏈平臺、JWT/Fabric-Client應用組件和智能合約Smart Contracts。第一個功能模塊區(qū)塊鏈平臺定義并實現(xiàn)了CA證書節(jié)點、Endors節(jié)點、Order訂單節(jié)點和一個DataStore數(shù)據(jù)存儲服務模塊。CA證書的管理功能由CA節(jié)點承擔，Order訂單下發(fā)數(shù)據(jù)時不會向組織organization中發(fā)送數(shù)據(jù)，除非這個組織organization的某個節(jié)點獲準加入了channel中。DataStore服務負責數(shù)據(jù)存儲服務功能，負責完成節(jié)點之間的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換和復制等操作，Smart Contracts智能合約功能模塊則可以采用Java或R等高級編程語言編寫的代碼完成和學習成果認證&學分互換系統(tǒng)之外的系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。成果認證&學分互認系統(tǒng)框架如下圖1所示。

3.3 學分銀行大數(shù)據(jù)安全性管理機制

移動互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展讓我們已經(jīng)置身于大數(shù)據(jù)時代。線上培訓等非學歷教育產(chǎn)生的大量學習信息都被學分銀行系統(tǒng)記錄下來，這些被記錄下來的數(shù)據(jù)信息都可以認為是用戶學習成果大數(shù)據(jù)。而基于Fabric區(qū)塊鏈實現(xiàn)的成果認證&學分互認系統(tǒng)因為區(qū)塊鏈技術的可追溯、防篡改等特征使得學分銀行系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)相比互聯(lián)網(wǎng)上產(chǎn)生的普通數(shù)據(jù)更讓人信服，更專業(yè)和權威，因此具有更高的價值。學分銀行系統(tǒng)在保證數(shù)據(jù)安全的情況下可以在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)開放和共享。基于Fabric區(qū)塊鏈技術實現(xiàn)的成果認證&學分互認系統(tǒng)為了保證用戶在系統(tǒng)中的學習成果信息的存儲和傳輸?shù)陌踩?，不僅采用了非對稱加密技術，還采用了高級別的系統(tǒng)授權管理機制，沒有經(jīng)過授權的用戶不被允許訪問系統(tǒng)，被授權的用戶的訪問也可以被實時追蹤和管理，從而保證了學分銀行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全和用戶的個人隱私。

4結(jié)束語

本文采用Fabric區(qū)塊鏈技術構建了在線非學歷教育與傳統(tǒng)學歷教育成果認證&學分互認系統(tǒng)架構，為解決在線教育與傳統(tǒng)教育學分互認、打通非學歷與學歷教育間“學習成果認證、學分認證與換算”通道，對構建終身學習型社會具有一定的理論指導意義和實際應用價值。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】