賈偉洋 李昕宇 李援農(nóng)

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)教務(wù)處，陜西楊凌 712100； 2.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院人事處，陜西楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西楊凌 712100)

區(qū)塊鏈是點對點傳輸、分布式數(shù)據(jù)存儲、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應(yīng)用模式。習(xí)近平總書記在中共中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)時強調(diào)，要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。在我國，區(qū)塊鏈研究在2008—2012年尚處于空白期；從2015年起，開始呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，且增長速度不斷加快。2015年，國內(nèi)學(xué)者對區(qū)塊鏈的研究主要集中在區(qū)塊鏈的概念、原理等方面；2016年，開始對區(qū)塊鏈的落地應(yīng)用進行初探，但應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在數(shù)字貨幣、互聯(lián)網(wǎng)金融等金融領(lǐng)域；直到2017、2018年，區(qū)塊鏈的應(yīng)用領(lǐng)域才有一定的擴展[1]。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在我國的應(yīng)用已經(jīng)擴展到了金融、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域。筆者主要對區(qū)塊鏈技術(shù)在我國教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展進行研究探討。

一、區(qū)塊鏈概述

區(qū)塊鏈的概念是由中本聰于2008年提出的。2017年5月16日，我國首個區(qū)塊鏈標準《區(qū)塊鏈參考架構(gòu)》正式發(fā)布。該標準對“區(qū)塊鏈”這一術(shù)語進行了明確界定，即區(qū)塊鏈是一種在對等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過透明和可信規(guī)則構(gòu)建不可偽造、不可篡改和可追溯的塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)和管理事務(wù)處理的模式。

(一)區(qū)塊鏈的特點

區(qū)塊鏈作為第四次工業(yè)革命時代最為重要的技術(shù)，具有不可篡改性、唯一性、智能合約和去中心自組織等特點。

1.不可篡改性

區(qū)塊鏈具有獨特的“區(qū)塊”+“鏈”賬本結(jié)構(gòu)。存有交易數(shù)據(jù)信息的區(qū)塊按照時間戳順序持續(xù)加到鏈的尾部，要修改其中一個區(qū)塊中的數(shù)據(jù)，就要重新生成其后的所有區(qū)塊。這一特性主要靠共識機制實現(xiàn)。由于共識機制的存在，修改大量區(qū)塊的成本極高，幾乎是不可能完成的，所以區(qū)塊鏈具有不可篡改性。

2.唯一性

在數(shù)字化世界中，文件是可以復(fù)制的，很難將一個文件表示成唯一的。區(qū)塊鏈可以用數(shù)字化方式表達唯一性，可以模擬現(xiàn)實中的實物唯一性，同樣可以將虛擬物品變成唯一。

3.智能合約

從比特幣發(fā)展到以太坊，區(qū)塊鏈最大的發(fā)展是“智能合約”。智能合約的出現(xiàn)使得基于區(qū)塊鏈的雙方不僅僅只能進行簡單的價值轉(zhuǎn)移，而是可以通過設(shè)置復(fù)雜的規(guī)則，由智能合約自動、自治地執(zhí)行。這極大地擴展了區(qū)塊鏈的應(yīng)用可能性。

4.去中心自組織

中本聰在完成比特幣的開發(fā)和初期的迭代后，就完全消失了，但是他創(chuàng)造的比特幣系統(tǒng)持續(xù)運轉(zhuǎn)著，而且是去中心化、自組織地運轉(zhuǎn)著。去中心化可以使組織變得更加扁平化、柔韌化，從而快速適應(yīng)環(huán)境的變化。區(qū)塊鏈思想正是一種去中心化的自組織思想，在一定程度上代表了區(qū)塊鏈自身的發(fā)展方向——未來真正展現(xiàn)區(qū)塊鏈價值的將是各種現(xiàn)在未知的應(yīng)用。

(二)區(qū)塊鏈的分類

根據(jù)參與方的屬性不同，區(qū)塊鏈可以分為公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈。公有鏈是指任何人都無需注冊就可以匿名參與、隨時進入系統(tǒng)查看和讀取數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈。私有鏈是指由某個機構(gòu)或組織控制的寫入權(quán)限的區(qū)塊鏈。私有鏈的參與節(jié)點是有限且可控的，參與節(jié)點的資格會被嚴格限制。聯(lián)盟鏈是指由若干個機構(gòu)共同參與和管理的區(qū)塊鏈。聯(lián)盟鏈的數(shù)據(jù)讀寫、權(quán)限等是按照聯(lián)盟規(guī)則來制定的。

根據(jù)鏈與鏈之間的關(guān)系，區(qū)塊鏈又可分為主鏈和側(cè)鏈。主鏈是指正式上線的、獨立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。側(cè)鏈是相對主鏈而言的，只要遵守側(cè)鏈協(xié)議，所有現(xiàn)存的區(qū)塊鏈都可以成為側(cè)鏈。另外，根據(jù)鏈的準入條件，還有許可鏈。許可鏈是指參與到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的每個節(jié)點都要經(jīng)過準入許可，私有鏈和聯(lián)盟鏈都屬于許可鏈。

根據(jù)鏈中記錄的內(nèi)容，區(qū)塊鏈還可分為實物鏈和代幣鏈。代幣鏈記錄的是貨幣資產(chǎn)(或者權(quán)益證明)的轉(zhuǎn)移。實物鏈記錄的是實物資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移。此外，如果鏈與鏈之間能相互通信，則會有交叉鏈。也就是說，如果特定的鏈之間存在信息互通，如圖書實物鏈負責(zé)圖書借還，代幣鏈負責(zé)支付，這樣的鏈條稱為交叉鏈。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)在我國教育領(lǐng)域應(yīng)用的研究綜述

在教育領(lǐng)域，隨著以MOOC(massive open online courses，大規(guī)模開放在線課程)為代表的全球開放教育資源運動的持續(xù)深入發(fā)展，人類學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出模式數(shù)字化、內(nèi)容多樣化、機會民主化、場所分散化的日益多元的去中心化特征[2]。所以區(qū)塊鏈技術(shù)和智能合約將迎合日益去中心化的學(xué)習(xí)模式并引發(fā)新的學(xué)習(xí)變革[2]。筆者于2020年4月3日在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，以“區(qū)塊鏈”為主題，詞頻并含“教育”，針對“期刊”進行了“高級檢索”，從中文期刊中共篩選出199篇文獻。在對檢索到的199篇文獻進行主題詞分析的基礎(chǔ)上，增加了“區(qū)塊鏈”+“教學(xué)”“區(qū)塊鏈”+“學(xué)生”“區(qū)塊鏈”+“教師”“區(qū)塊鏈”+“學(xué)習(xí)”“區(qū)塊鏈”+“學(xué)?！薄皡^(qū)塊鏈”+“圖書館”“區(qū)塊鏈”+“校園”“區(qū)塊鏈”+“學(xué)分”等擴展的主題詞檢索，獲得補充文獻178篇，最終共獲得377篇文獻。通過對這些文獻進行分析和總結(jié)發(fā)現(xiàn)，區(qū)塊鏈技術(shù)在我國教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括教育資源管理領(lǐng)域、教育(教學(xué))信息管理領(lǐng)域和教育基礎(chǔ)平臺建設(shè)領(lǐng)域等3個方面。

(一)教育資源管理領(lǐng)域

在教育資源管理領(lǐng)域，我國學(xué)者的研究方向主要集中在知識產(chǎn)權(quán)保護(溯源、教育資源、學(xué)術(shù)成果版權(quán)保護)、共建共享(資源共享、全球知識庫、知識貨幣)以及開放教育資源等方面。

例如，王夢豪(2019)等利用區(qū)塊鏈底層技術(shù)設(shè)計了數(shù)字教學(xué)資源書院管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)對數(shù)字資源的引證進行了規(guī)范，從而便于數(shù)字教學(xué)資源的溯源和版權(quán)保護[3]；沈丹丹(2019)為促進數(shù)字化資源共建、共享，設(shè)計了一種基于區(qū)塊鏈理念的數(shù)字化教育共享模式，解決了數(shù)字資源共享中的諸多問題[4]，實現(xiàn)了教育資源在分享和傳播中的確權(quán)；陳坤(2019)等利用區(qū)塊鏈的分布式學(xué)習(xí)記錄和去中心化學(xué)習(xí)庫，設(shè)計了思想政治課翻轉(zhuǎn)課堂的新路徑，從而突破了思政課翻轉(zhuǎn)課堂的現(xiàn)實困境[5]。

又如，針對學(xué)習(xí)者在跨平臺在線學(xué)習(xí)過程中因?qū)W習(xí)記錄存儲在不同的平臺之上而出現(xiàn)的數(shù)據(jù)被分割、失去完整性等問題，楊兵(2019)等利用聯(lián)盟鏈對學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲進行了研究，通過聯(lián)盟鏈連接不同機構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)記錄的完整性，同時提高了學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)的隱私保護[6]；針對目前國內(nèi)教育資源在共享中存在的諸多問題，劉豐源(2018)等為促進優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，探究了基于區(qū)塊鏈的教育資源共享框架，通過建立包括資源存儲層、資源評估層和資源互連層的分層次網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)了資源共享和產(chǎn)權(quán)保護[7]。

再如，尹婷婷(2019)等為推進教育信息化快速發(fā)展，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)對數(shù)字教育資源共建、共享進行了研究，通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)記錄建立個人學(xué)習(xí)資源大數(shù)據(jù)，以及能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者的需求主動向用戶推薦資源并在用戶確認需要時自動完成交易的教育資源系統(tǒng)[8]；杜華(2017)提出通過區(qū)塊鏈技術(shù)重構(gòu)數(shù)字教育資源服務(wù)供給模式，從而促進優(yōu)質(zhì)教育資源的共享和精準投放[9]；全立新(2018)等為促進數(shù)字教育資源的高效流通，設(shè)計了一種雙區(qū)塊鏈結(jié)合智能合約的資源流通新模式，并建立一種開放的資源自增長和自我管理的流通系統(tǒng)[10]；李鳳英(2019)將區(qū)塊鏈技術(shù)融合到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間構(gòu)建中，通過區(qū)塊鏈技術(shù)解決了數(shù)字學(xué)習(xí)資源共享和數(shù)據(jù)安全的平衡問題[11]。

(二)教育(教學(xué))信息管理領(lǐng)域

在教育(教學(xué))信息管理領(lǐng)域，我國學(xué)者的研究方向主要集中在教育存證、征信管理(教師信用體系、學(xué)生征信管理)、學(xué)生成績單、學(xué)習(xí)記錄(數(shù)字徽章)、學(xué)分銀行、檔案管理、校企高效對接和身份認證等方面。

例如，周小韻(2019)設(shè)計了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生檔案管理模式，明確了鏈上的主題定位、區(qū)塊鏈架構(gòu)、技術(shù)特征、實現(xiàn)過程等，確保了學(xué)生檔案信息的真實性和有效性，同時也方便用人單位或其他高校在獲得相應(yīng)權(quán)限后查詢檔案信息，從而為學(xué)生就業(yè)以及進一步深造提供便利，提高了畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)層次[12]；吳玲燕(2019)利用區(qū)塊鏈去中心化、不可篡改等特性設(shè)計了安全、可信和便捷的研究生教育教學(xué)管理平臺，主要用于研究生成績管理、學(xué)位和學(xué)歷認證以及學(xué)習(xí)檔案管理等方面[13]。

又如，為了構(gòu)建終身學(xué)習(xí)體系和學(xué)習(xí)型社會，我國高校開設(shè)了各類學(xué)分銀行，李志宏(2019)等為解決現(xiàn)有學(xué)分銀行存在的問題，從聯(lián)盟鏈、側(cè)鏈、主鏈等3個維度設(shè)計了基于區(qū)塊鏈的學(xué)分銀行系統(tǒng)，打破了“信息壁壘”，提高了學(xué)習(xí)成果認證和轉(zhuǎn)換的公信力與效率[14]；同樣，余燕芳(2017)[15]、周繼平(2019)[16]和李旭東(2018)[17]等對學(xué)分銀行、成果轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和終身教育體系等也進行了深入探討和研究；張建華(2019)等在考試命題領(lǐng)域，為保障命題教師的個人信用問題，提出采用區(qū)塊鏈技術(shù)建立命題教師的信用信息管理平臺[18]；吳莎莎(2018)等為解決學(xué)習(xí)成果認證過程中存在的問題，利用區(qū)塊鏈設(shè)計了不可篡改的在線學(xué)習(xí)數(shù)字徽章，數(shù)字徽章具有認證學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)技能、興趣和學(xué)習(xí)成果的功能，可在互聯(lián)網(wǎng)公開發(fā)布，也可隨時按需查詢[19]。

(三)教育基礎(chǔ)平臺建設(shè)領(lǐng)域

在教育基礎(chǔ)平臺建設(shè)領(lǐng)域，我國學(xué)者的研究方向主要集中在教育評估、專業(yè)認證(學(xué)習(xí)契約、產(chǎn)出區(qū)塊鏈)、教育補助、捐款、實驗教學(xué)經(jīng)費管理、在線教育平臺、智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)、綜合素質(zhì)評價、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)、辦公自動化系統(tǒng)、人事檔案管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)等方面。

例如，為了解決研究生教育檢測評估存在的難以發(fā)揮第三方評估作用、可信度易受質(zhì)疑、難以保證評估質(zhì)量等問題，唐麗(2019)提出了一種基于區(qū)塊鏈的研究生教育監(jiān)測評估模式，即利用區(qū)塊鏈的去中心化特點保證第三方多元評估主體普遍發(fā)揮作用，同時對數(shù)據(jù)進行記錄、追溯，保證監(jiān)測評估具有高的可信度[20]；許濤(2017)從區(qū)塊鏈技術(shù)教學(xué)、區(qū)塊鏈技術(shù)教學(xué)平臺和區(qū)塊鏈技術(shù)校園傳播等3個視角，探討了“區(qū)塊鏈+”教育的發(fā)展現(xiàn)狀，認為區(qū)塊鏈技術(shù)用于建設(shè)去中心化、分布式、開放的學(xué)習(xí)管理平臺，能夠滿足人類在日趨技術(shù)賦能的學(xué)習(xí)時代實現(xiàn)新型去中心化學(xué)習(xí)的需要[2]；夏浩飛(2020)等為了打破教育機構(gòu)之間存在的壁壘、推進學(xué)習(xí)記錄信息互認，利用區(qū)塊鏈的智能合約搭建了校企數(shù)據(jù)共享平臺，以方便學(xué)習(xí)者在不同機構(gòu)間進行數(shù)據(jù)交換，以及降低數(shù)據(jù)交換的成本[21]；李鳳英(2017)等為了避免目前MOOC學(xué)習(xí)平臺使用中存在的學(xué)習(xí)者冒名頂替、抄襲等情況，利用區(qū)塊鏈技術(shù)對學(xué)習(xí)者進行身份認證，從而為MOOC的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持[22]。

又如，2016年，我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，我國工程專業(yè)認證開啟了新篇章。為此，段斌(2018)等提出了一種基于OBE(outcome based education，成果導(dǎo)向教育)理念的區(qū)塊鏈技術(shù)，即利用專業(yè)認證的畢業(yè)要求標準設(shè)計達成度評價智能合約，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進行記錄，并反饋到課程建設(shè)過程中，反向促進課程的持續(xù)改進；同時規(guī)定通過達成度評價并完成智能合約學(xué)生的能力可以獲得社會共識[23]。

再如，為了規(guī)范高校實驗經(jīng)費的管理，曲廣強(2019)等利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立了核心數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和信息公開網(wǎng)絡(luò)，通過這2類網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了實驗經(jīng)費數(shù)據(jù)的存儲和監(jiān)督，進而建立了實驗教學(xué)經(jīng)費的可信任回溯機制[24]。鄭旭東(2020)等利用智能合約構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈的學(xué)生綜合素質(zhì)評價系統(tǒng)，系統(tǒng)可在宏觀治理層面支持弱中心化的評價聯(lián)盟運行，在中觀評價層面實現(xiàn)安全可靠的數(shù)據(jù)錄入以及可溯源的可信任評價過程[25]。史強(2018)落實教育部關(guān)于教育信息化的文件精神，將區(qū)塊鏈與數(shù)字化校園建設(shè)結(jié)合，探索智慧校園的發(fā)展新路徑，為高校智慧校園建設(shè)提供參考[26]。

此外，在當(dāng)前高等教育資源分布不均衡的情況下，黑龍江省加強了繼續(xù)教育的建設(shè)力度，建立了公正互信的區(qū)域性繼續(xù)教育公共服務(wù)平臺，實現(xiàn)了教育資源的共享和成果認證功能[27]。李新(2018)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了開放教育資源新生態(tài)，對數(shù)字資源和學(xué)習(xí)證書的管理等進行了重構(gòu)，以促進開放教育資源的進一步發(fā)展[28]。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)在我國教育領(lǐng)域應(yīng)用所面臨的問題

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在我國教育領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)快速增長的勢頭，并逐步擴展到教育教學(xué)的各個方面，包括學(xué)歷證書管理、資源共享、學(xué)習(xí)評估等。但是，從實際應(yīng)用情況看，面臨著一些難題和急待解決的問題，成熟的應(yīng)用平臺和系統(tǒng)還不多。

(一)數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)歸屬界限不明晰

在傳統(tǒng)的中心化管理模式下，數(shù)據(jù)歸責(zé)任部門所有。例如，師生教育信息由教務(wù)管理部門負責(zé)，其歸屬權(quán)清晰。而區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用具有去中心化的特性，所有數(shù)據(jù)自動記錄。這就使師生教育信息數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)是屬于教務(wù)管理部門還是師生自己面臨質(zhì)疑；同時，師生也會擔(dān)心“誰有權(quán)創(chuàng)建或者查看學(xué)習(xí)記錄”“誰來查驗查看者的身份”“誰來保障數(shù)據(jù)的安全性”“誰是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的最終擁有者”等諸多問題。

(二)匿名技術(shù)尚不成熟，隱私保護存在風(fēng)險

從隱私保護對象的角度看，目前隱私保護手段可以分為3類。一是交易信息的隱私保護，是指對交易的發(fā)送者、交易接受者以及交易信息的隱私保護，有環(huán)簽名、機密交易(confidential transaction)和Mimblewimble方案等。二是智能合約的隱私保護，是指針對合約業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的保護方案，包含零知識證明、多方安全計算(MPC)、同態(tài)加密等。三是鏈上數(shù)據(jù)的隱私保護，主要有賬本隔離、私有數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)加密授權(quán)訪問等解決方案。在以比特幣為代表的區(qū)塊鏈系統(tǒng)的早期發(fā)展階段，隱私保護的手段主要是通過“假名”來實現(xiàn)用戶真實身份的匿名化[29]。但是，目前“假名”的匿名化手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實應(yīng)用的需求。教育領(lǐng)域在應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的過程中同樣面臨著隱私保護存在風(fēng)險的問題。

(三)鏈上存儲可擴展性需求日益迫切，海量數(shù)據(jù)存儲遭遇“瓶頸”

區(qū)塊鏈采用鏈式累加的方式對新增的數(shù)據(jù)進行管理，但隨著時間的推移，需要存儲的數(shù)據(jù)量會不斷擴大。隨著大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)在教育領(lǐng)域的普及和應(yīng)用，師生和教育管理部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息量得以快速增長，區(qū)塊中記錄的數(shù)字信息也越來越多。這導(dǎo)致運行全節(jié)點需要更多的存儲資源，提高了運行門檻；同時，導(dǎo)致存儲受限于單節(jié)點的存儲“瓶頸”。教育領(lǐng)域的上層應(yīng)用因數(shù)據(jù)膨脹而帶來很大的運維成本，從而增加區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用難度。另外，隨著海量教育信息的不斷增加，可能會出現(xiàn)師生和教育管理部門在使用過程中不能實時上傳信息的問題，從而降低用戶參與的積極性[30]。

(四)技術(shù)安全性面臨威脅

區(qū)塊鏈的安全性，主要是指加密算法的安全性。目前，枚舉法、BSGS和Pollard’s rho等算法都有可能被破解私鑰。雖然就目前的算力而言，破解私鑰是很困難并且是不經(jīng)濟的，但是已存在對用戶數(shù)據(jù)造成威脅的可能。特別是隨著量子計算機的發(fā)展，在區(qū)塊鏈中廣泛使用的加密算法的安全性受到了威脅，當(dāng)前比較熱門的一種抗量子計算密碼——基于格的密碼，是未來的發(fā)展趨勢[31]。區(qū)塊鏈利用代碼來創(chuàng)建信任，這對代碼的要求提出了很高的要求。著名的The Dao事件就是利用代碼漏洞發(fā)動的攻擊。為此，智能合約的安全，將對代碼的漏洞檢測提出新的要求。

(五)應(yīng)用動力不足，開發(fā)有難度

從總體上看，教育領(lǐng)域在應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)方面，反應(yīng)相對遲緩，動力略顯不足[32]。究其原因，一是雖然國家對新技術(shù)的發(fā)展非常重視，但是學(xué)校受固有教育管理模式的慣性思維制約比較大；再加上采用基于新技術(shù)的平臺需要對原有的教學(xué)管理系統(tǒng)進行較大的變革，這一過程需要投入大量的人力、財力，對學(xué)校來說負擔(dān)較重。二是區(qū)塊鏈技術(shù)屬于新興技術(shù)，目前國內(nèi)的開發(fā)平臺尚不成熟，大部分應(yīng)用需要從底層開始。對高校而言，教育領(lǐng)域的區(qū)塊鏈平臺只有聯(lián)合開發(fā)，才能保障“中國芯”，保證自主產(chǎn)權(quán)。正是因為區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)難度大、準入門檻高，再加上大部分高校并未開設(shè)區(qū)塊鏈相關(guān)專業(yè)、大部分開發(fā)者處于自學(xué)狀態(tài)，所以開發(fā)相應(yīng)平臺困難重重，從開發(fā)到正式投入使用仍需較長一段時間。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在我國教育領(lǐng)域應(yīng)用的設(shè)想與展望

Don Tapscott在《區(qū)塊鏈革命》中指出，區(qū)塊鏈是生產(chǎn)關(guān)系的變革，將對現(xiàn)實世界產(chǎn)生革命性的影響。2019年4月，EDUCAUSE(美國高等教育信息化協(xié)會)發(fā)布的《地平線報告(2019高等教育版)》首次提到區(qū)塊鏈技術(shù)，并將其列為未來4～5年對教育產(chǎn)生深遠影響的技術(shù)之一。

(一)區(qū)塊鏈技術(shù)推動重構(gòu)未來教育新形態(tài)

第四次工業(yè)革命(工業(yè)4.0時代)將帶來教育新變革，混合學(xué)習(xí)將成為主流，STEAM(science，technology，engineering，arts，mathematics)學(xué)習(xí)(是指科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多領(lǐng)域融合的綜合教育)開始崛起，“以學(xué)生為中心”的教育理念在教學(xué)活動中發(fā)揮著越來越大的作用。未來，學(xué)生將是課堂學(xué)習(xí)的主人，教師的角色將從傳授者逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者和協(xié)助者。而區(qū)塊鏈的獨特性可以為未來教育的變革提供很好的底層技術(shù)支撐。區(qū)塊鏈是生產(chǎn)關(guān)系的革命，能夠使信用體系、知識產(chǎn)生模式、資源存儲架構(gòu)、共享服務(wù)、產(chǎn)權(quán)保護、付費方式、教學(xué)監(jiān)管和教學(xué)治理等發(fā)生變化。區(qū)塊鏈賦能未來教育，也使得教學(xué)、服務(wù)和管理能夠適應(yīng)技術(shù)驅(qū)動下的知識經(jīng)濟時代對教育變革的剛性需求[33]。

基于區(qū)塊鏈的徽章技術(shù)為學(xué)習(xí)者提供了學(xué)習(xí)知識、獲取技能的證據(jù)。學(xué)習(xí)者可以將正規(guī)教育與模塊化在線課程結(jié)合起來，從而更有效地提升知識和技能水平。未來，學(xué)習(xí)者可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)平臺，把從世界各地不同大學(xué)獲得的學(xué)分或者學(xué)習(xí)成果組合在一起，向認可此種學(xué)習(xí)模式的教育機構(gòu)申請認證，從而獲取相應(yīng)的畢業(yè)證或者學(xué)位證書。目前，英國教育界已積極實踐這一基于區(qū)塊鏈技術(shù)的新型學(xué)習(xí)模式。

基于我國區(qū)塊鏈研究和發(fā)展的現(xiàn)狀，我國教育領(lǐng)域在重構(gòu)未來教育新形態(tài)方面可以從以下方面進行探索。一是在教育對象多樣化層面，可開辟在職學(xué)生市場，推出在線學(xué)位課程，利用徽章技術(shù)進行學(xué)習(xí)認證，促進全民教育化；二是在數(shù)據(jù)及學(xué)歷認證層面，可以構(gòu)建具有唯一性的學(xué)籍檔案，從個人接受教育開始記錄學(xué)習(xí)過程、成就以及學(xué)歷證書等，完整呈現(xiàn)個人受教育歷程，從而杜絕學(xué)歷偽造、冒名頂替等違法犯罪行為；三是在成果交流層面，可以建立智能化學(xué)術(shù)交流平臺，對成果從源頭進行追蹤和查詢，實現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)及相關(guān)利益的保護；四是在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間層面，可優(yōu)化和重塑網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)生態(tài)，實現(xiàn)社區(qū)的“自組織”運行，根據(jù)語義聯(lián)系將成員發(fā)表的各個觀點生成可視化的知識網(wǎng)絡(luò)圖，并隨著觀點的不斷生成和進化發(fā)展，聚小智為大智，形成具備無限擴展能力的群體智慧網(wǎng)絡(luò)；五是在社會需求層面，構(gòu)建不可篡改的個人能力信息區(qū)塊，以便于學(xué)校與企業(yè)有效對接，促進產(chǎn)學(xué)結(jié)合，實現(xiàn)“從專業(yè)到職業(yè)”的人才培養(yǎng)；六是在去中心化的教育新模式層面，可建立面向社會的教學(xué)服務(wù)監(jiān)管和教育治理模式，使教育走向全面開放，形成全民參與、協(xié)同建設(shè)的一體化教育系統(tǒng)。

(二)區(qū)塊鏈技術(shù)助力打造智“鏈”校園

人工智能、區(qū)塊鏈、5G、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的迅猛發(fā)展深刻改變著人才需求和教育形態(tài)，智能環(huán)境不僅改變了教與學(xué)的方式，而且已經(jīng)開始深入影響到教育的理念、文化和生態(tài)[34]。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略層面，預(yù)示著教育開啟了進入“以學(xué)生為中心”的生態(tài)化、智能化的智“鏈”校園新時代。例如，在日常校園生活中，一卡通系統(tǒng)肩負著校務(wù)管理、身份認證、電子錢包、支付結(jié)算等多種功能，但一卡通在使用過程中存在財務(wù)結(jié)算不便、易丟失易損壞等缺點。而通過借助區(qū)塊鏈技術(shù)，就可以結(jié)合生物信息實現(xiàn)身份認證、利用智能合約特性實現(xiàn)自動結(jié)算等，從而解決一卡通系統(tǒng)存在的一些問題。

此外，基于區(qū)塊鏈技術(shù)還可以搭建虛擬校園生活社區(qū)，例如，將虛擬幣作為學(xué)習(xí)獎勵，學(xué)生通過學(xué)習(xí)成績賺取獎勵，并以獲得的虛擬幣抵消一部分學(xué)費或者在學(xué)校商店購買日用品，這將有利于幫助經(jīng)濟困難學(xué)生完成學(xué)業(yè)。還可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)建個性化的學(xué)習(xí)和成長助手。例如，助手系統(tǒng)可跟進學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，保護和驗證學(xué)習(xí)記錄，用于實現(xiàn)課程記錄和成績管理；可收集學(xué)習(xí)日志和成績信息，用于評估學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)態(tài)度，以便于教師對學(xué)生進行一對一指導(dǎo)，滿足學(xué)生個性化發(fā)展需要；可動態(tài)關(guān)注學(xué)生的經(jīng)濟、精神等生活狀態(tài)，及時對有困難的學(xué)生進行有效的干預(yù)和幫助。

(三)區(qū)塊鏈技術(shù)促進教育(教學(xué))管理模式改革加快步伐

由前牛津大學(xué)學(xué)者創(chuàng)建的世界上第一所區(qū)塊鏈大學(xué)Woolf University，號稱是世界上第一所“沒有圍墻的大學(xué)”，旨在提供一套一對一的教學(xué)體系，并利用區(qū)塊鏈技術(shù)打造未來教育管理新模式，從而去除教師與學(xué)生之間的種種管理體制，保護教師和學(xué)生數(shù)據(jù)的所有權(quán)，進而解決高校的教學(xué)支持服務(wù)和學(xué)習(xí)路徑中存在的一些難題[35]。

智能合約是智慧教學(xué)和管理的技術(shù)基礎(chǔ)，智能合約的應(yīng)用可以幫助建設(shè)智慧教學(xué)和管理體系。對高校而言，無論是科研項目及其經(jīng)費管理，排課、工作量統(tǒng)計等教務(wù)管理，還是教師個人情況、學(xué)生獲獎和資助情況等各類師生信息，往往都存在數(shù)據(jù)分散、孤立地存在于各個部門的問題，從而導(dǎo)致在季度、年終考核或者報送上級部門時，由于數(shù)據(jù)格式不一致，還需要進行人工統(tǒng)計和數(shù)據(jù)匯總，既費時又費力。如果利用區(qū)塊鏈技術(shù)建設(shè)學(xué)校智慧管理系統(tǒng)，通過設(shè)定相應(yīng)的智能合約代碼，系統(tǒng)就能夠根據(jù)部門申請和智能合約代碼自動比照相關(guān)數(shù)據(jù)類型、標準、范圍、數(shù)量等內(nèi)容以及電子簽名等，從而進行核驗并自動傳送數(shù)據(jù)。這有利于提高數(shù)據(jù)統(tǒng)計效率，打破數(shù)據(jù)壁壘，便于部門之間數(shù)據(jù)交流共享。

例如，目前高校間的學(xué)分互認往往需要學(xué)生提交紙質(zhì)申請、學(xué)院和教務(wù)部門進行蓋章核驗、最終由教務(wù)部門手動錄入系統(tǒng)等步驟，工作效率低且容易出錯。如果利用區(qū)塊鏈技術(shù)通過智能合約建立學(xué)分互認系統(tǒng)，就可自動完成學(xué)分認定和轉(zhuǎn)換，提高信息化水平。再如，利用區(qū)塊鏈技術(shù)可改造學(xué)校財務(wù)系統(tǒng)，從而將教師從報賬等繁雜的事務(wù)中解放出來，專心于教學(xué)和科研；同樣，智慧管理系統(tǒng)還可自動監(jiān)管學(xué)生的學(xué)習(xí)生活社區(qū)，自動屏蔽和刪除社區(qū)上的不當(dāng)言論，營造良好的輿論環(huán)境。

綜上所述，技術(shù)創(chuàng)新催生的開放教育、終身學(xué)習(xí)等將重塑傳統(tǒng)教育機構(gòu)的使命和組織形式，推動技術(shù)賦能教學(xué)環(huán)境下的教育變革。區(qū)塊鏈的快速發(fā)展，為基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育、高等教育、繼續(xù)教育等各層次教育領(lǐng)域的發(fā)展變革提供了技術(shù)基礎(chǔ)和實踐方向。隨著區(qū)塊鏈在金融等領(lǐng)域的深入應(yīng)用，“區(qū)塊鏈+教育”的新業(yè)態(tài)已從概念走向現(xiàn)實[36]。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在我國教育領(lǐng)域的應(yīng)用有限，主要集中在教育資源管理領(lǐng)域、教育(教學(xué))信息管理領(lǐng)域、教育基礎(chǔ)平臺建設(shè)領(lǐng)域等3個方面，尚處于起步階段。而且區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域落地仍面臨諸多的問題和“瓶頸”，如教育區(qū)塊的跨鏈和擴展技術(shù)、教育并行智能區(qū)塊鏈技術(shù)和教育區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵技術(shù)仍有待進一步研究和解決。雖然區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用目前尚困難重重，但教育相關(guān)部門已經(jīng)意識到區(qū)塊鏈在教育變革過程中的巨大潛能，相信不久的將來，定能有大量的“區(qū)塊鏈+教育”應(yīng)用落地。因此，期待更多的學(xué)者、教育者參與其中，共同解決目前所面臨的難點和問題，加快挖掘區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域應(yīng)用的潛能，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈推動傳統(tǒng)教育變革和發(fā)展的作用。

資助項目：教育部本科專業(yè)職教師資培養(yǎng)資源開發(fā)項目“農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)培養(yǎng)資源開發(fā)項目”，項目編號VTNE048。