杜東燕 張錚 杜斌 方海光
摘要:區(qū)塊鏈作為分布式存儲與去信任化管理的新方式,被廣泛認為是繼互聯(lián)網(wǎng)后引起人類社會變革的又一項顛覆性技術(shù),深刻影響著社會政治、經(jīng)濟、文化等領(lǐng)域的創(chuàng)新性變革與發(fā)展,并在學生征信管理、產(chǎn)學結(jié)合、版權(quán)保護、教育資源建設(shè)等教育領(lǐng)域具有重要意義。本研究基于相關(guān)文獻,介紹區(qū)塊鏈技術(shù)和SWOT分析法相關(guān)理論知識與實踐發(fā)展現(xiàn)狀,并對區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進行SWOT分析,提出發(fā)展建議,希望能在一定程度上豐富“區(qū)塊鏈+教育”理論體系,推動區(qū)塊鏈技術(shù)與教育的融合發(fā)展。
關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈;教育應(yīng)用;SWOT分析法
中圖分類號:G434? 文獻標識碼:A? 論文編號:1674-2117(2022)09-0088-05
● 引言
區(qū)塊鏈作為一種去中心化的信用建立范式,最先應(yīng)用于比特幣的交易加密系統(tǒng)中,其數(shù)據(jù)存儲具有完整性、匿名性、不可篡改等特點,為現(xiàn)存的數(shù)據(jù)信用危機問題的有效解決提供了可靠的技術(shù)方案。作為一項綜合當下多種熱門概念的新技術(shù),區(qū)塊鏈對社會生產(chǎn)關(guān)系的創(chuàng)新性變革具有重要意義,將推動人類社會由“信息互聯(lián)網(wǎng)”向“價值互聯(lián)網(wǎng)”轉(zhuǎn)變。
現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展,促進教學環(huán)境數(shù)字化、智能化、自主化,與傳統(tǒng)的教育相比,現(xiàn)今的教育具有更高的開放性,與之相對應(yīng)的教學活動、評價指標、資源類型、數(shù)據(jù)共享、教學管理等也發(fā)生了變化。然而,現(xiàn)有的教育系統(tǒng)在教學資源共享、教學平臺兼容、學分認證體系等方面存在著不足,數(shù)據(jù)壁壘、信任危機等問題尚未得到很好的解決,因此,急需通過技術(shù)手段建立一種更加完善的教育機制,提升教育的開放度與公信力。
在這樣的背景下,區(qū)塊鏈與教育的融合應(yīng)運而生,但由于區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)理論體系和應(yīng)用模式尚未完善,所以具體實踐較少,缺乏相應(yīng)的經(jīng)驗。同時,從技術(shù)維度出發(fā),區(qū)塊鏈作為一項新興技術(shù),其本身也存在技術(shù)不成熟、資源管理效率低等缺陷。因此,本研究通過SWOT分析法,從區(qū)塊鏈自身及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用兩大維度進行分析,提出發(fā)展建議,希望能在一定程度上豐富“區(qū)塊鏈+教育”理論體系,推動區(qū)塊鏈技術(shù)與教育的融合發(fā)展。
● 相關(guān)理論概述
1.區(qū)塊鏈技術(shù)
區(qū)塊鏈是一種由數(shù)據(jù)區(qū)塊構(gòu)成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),這些數(shù)據(jù)塊通過密碼學原理產(chǎn)生并實現(xiàn)特定的功能。區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)存儲和傳輸方面,采用權(quán)力均衡的分布式管理方式,各區(qū)塊節(jié)點享有平等的權(quán)利,共同參與信息的決策。
區(qū)塊鏈技術(shù)分布式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和特殊的信息傳輸方式,使其具備獨特的技術(shù)優(yōu)勢,具體概括為以下幾點:
①去中心化。區(qū)塊鏈采取分布式存儲與對等網(wǎng)絡(luò)(P2P)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)模式,這種模式中節(jié)點之間信息的存儲、交換和驗證不需要任何中心化機構(gòu)的支持,各個區(qū)塊節(jié)點享有更大的自治權(quán)。另外,區(qū)塊鏈采用集體維護和管理的方式,所有區(qū)塊節(jié)點的行為受區(qū)塊全體的監(jiān)管,任何私自改變數(shù)據(jù)的行為都是無效的。
②去信任。基于密碼學知識的數(shù)據(jù)處理使得區(qū)塊鏈系統(tǒng)去信任化。當區(qū)塊中有新的信息出現(xiàn)時,哈希函數(shù)產(chǎn)生隨機哈希值將信息轉(zhuǎn)化成高度復雜、難以追溯的數(shù)據(jù),這種轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)通過非對稱加密算法進行二次加工處理,得到難以破解的新數(shù)據(jù)。
③不可篡改性。區(qū)塊鏈采用集體維護的數(shù)據(jù)存儲和管理方式,任何個體無法進行私自的數(shù)據(jù)信息修改。當某一節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時會形成一個新的記錄,只有當信息真實性被公開確認后,這條信息記錄才會被寫入?yún)^(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
④可追溯性。區(qū)塊鏈中所有的信息都是嚴格按照系統(tǒng)協(xié)議生成和存儲的,信息的產(chǎn)生、信息的驗證、信息的轉(zhuǎn)化都會被存儲在特定的位置中。這些數(shù)據(jù)庫通過密碼學方法構(gòu)成的鏈狀結(jié)構(gòu),可以在一定條件下進行逆向追蹤。
2.SWOT分析法
SWOT分析法是一種用于戰(zhàn)略決策的綜合性分析方法,這種內(nèi)外結(jié)合的科學、系統(tǒng)性的決策分析方法,從宏觀和微觀兩個方面,尋找與研究對象相關(guān)的各種內(nèi)部因素和外部因素,再按照影響因子大小進行篩選排序與整合歸納,分別列出S、W、O、T四部分所包含的內(nèi)容,在充分考慮各因素的作用和相互關(guān)系的前提下,根據(jù)矩陣再次進行深入分析,得出現(xiàn)實條件下研究對象發(fā)展的最優(yōu)化的決策,如圖1所示。
然后,將四個基本要素進行重組,在綜合分析的基礎(chǔ)上,形成戰(zhàn)略,如圖2所示。
● 區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的內(nèi)部優(yōu)勢、劣勢
1.區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的內(nèi)部優(yōu)勢
傳統(tǒng)教育依靠如學校、教育管理部門等中心化機構(gòu)開展教學管理工作,學生學分認證、學歷頒布、個人信用記錄等由中心化機構(gòu)統(tǒng)一進行數(shù)據(jù)管理和維護,當學習者、用人單位、教育機構(gòu)進行對接時,學術(shù)造假、知識產(chǎn)權(quán)糾紛現(xiàn)象時常發(fā)生,造成用人單位對學習者的信任危機,嚴重影響產(chǎn)學結(jié)合效率,而去信任化管理的區(qū)塊鏈技術(shù)從數(shù)據(jù)層面、應(yīng)用層面、體制層面進行數(shù)據(jù)管理,可以解決上述問題(如圖3)。
(1)構(gòu)建個體學信體系,促進產(chǎn)學結(jié)合
區(qū)塊鏈技術(shù)可以構(gòu)建去中心化的學信數(shù)據(jù)平臺,位于數(shù)據(jù)平臺的個體在教育活動中的分布式行為會被記錄和保存在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中,具有唯一標識性,并且可以跨平臺存儲和使用。用人單位可以通過加入?yún)^(qū)塊鏈的方式合法且合理地獲取學生學習行為信息,對學生進行綜合評估,進行崗位匹配。
(2)建立智能化教育交易系統(tǒng),推動在線教育發(fā)展
智能化教育交易系統(tǒng)通過P2P網(wǎng)絡(luò)傳輸模式進行點對點的實時交易,可以緩解中心化機構(gòu)內(nèi)存限制問題,避免交易頻繁而造成平臺存儲空間不足、運行受阻,提高平臺運行效率。區(qū)塊鏈為廣大學習者提供了一個更加資源豐富、方式多樣的智能化學習平臺,平臺具有交易可視化、操作簡單化、學習自主化等特點,可以有效解決復雜的知識交易問題。
(3)建設(shè)全球知識庫,促進資源共建共享
用戶可以在區(qū)塊鏈平臺上用P2P進行知識付費和知識獲取,實現(xiàn)實時交易與資源共享。另外,區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式特點,可以解決信息孤島問題,使教育資源超越時間、地點的限制進行優(yōu)化組合、互聯(lián),共同創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)知識資源庫。
(4)重塑“虛擬學習社區(qū)”生態(tài),實現(xiàn)自組織運行
虛擬學習社區(qū)學習監(jiān)督和管理方式的多樣化,導致一些自制力較弱的學習者學習效率下降,不能很好地實現(xiàn)教學目標。區(qū)塊鏈技術(shù)的智能合約可以對學習社區(qū)的成員進行約束與監(jiān)督,并通過虛擬幣的方式強化學習行為,鼓勵學習者積極參與學習活動。除此之外,區(qū)塊鏈可以通過共享機制對虛擬學習社區(qū)中的學習行為進行監(jiān)督,促進在線教育環(huán)境健康發(fā)展。
2.區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的內(nèi)部劣勢
區(qū)塊鏈技術(shù)運用代碼進行邏輯架構(gòu)和算法設(shè)計,并且大多是開源結(jié)構(gòu),技術(shù)原理復雜且應(yīng)用模式模糊,存在代碼漏洞、加密和反加密技術(shù)被攻破、智能合約被篡改等一系列不可忽視的技術(shù)問題。
(1)教育系統(tǒng)運行效率有待提高
區(qū)塊鏈依靠分布式數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)去中心化服務(wù),區(qū)塊鏈中的每個節(jié)點都需要足夠大的空間來存儲整個系統(tǒng)完整的數(shù)據(jù)信息,而隨著新的教育節(jié)點的生成,數(shù)據(jù)將迅速增加,這對區(qū)塊鏈教育系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的存儲空間、運行速度提出了更高的要求。
(2)師生隱私保護急需增強
區(qū)塊鏈通過共識機制進行信息驗證,當信息的真實性被超過51%的區(qū)塊節(jié)點共同確認后,信息將會被記錄。這種共識機制通過工作量進行權(quán)力認證,如果系統(tǒng)受到攻擊導致超半數(shù)的節(jié)點發(fā)生改變,將會記錄非正常的數(shù)據(jù),造成系統(tǒng)信任危機。在教育教學中,倘若不法分子惡意攻擊區(qū)塊鏈保密系統(tǒng),就可能造成師生隱私泄露問題,存在極大的安全隱患。
● 區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的外部機遇、挑戰(zhàn)
1.區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的外部機遇
(1)國家政策對區(qū)塊鏈技術(shù)教育應(yīng)用的大力支持
國家規(guī)范性政策對技術(shù)的發(fā)展具有引領(lǐng)性作用,為了提高國際競爭力,滿足人們現(xiàn)代化生活的需求,世界各國政府都制定了完整的戰(zhàn)略部署規(guī)劃,積極出臺與區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的政策法規(guī),加大科研領(lǐng)域的人才培養(yǎng)和經(jīng)費投入,鼓勵社會各界共同探尋其在教育中的潛在價值。
(2)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?/p>
教育一直是備受關(guān)注的社會性話題,任何技術(shù)與教育領(lǐng)域的融合,其目的都是更好地實現(xiàn)教育目標,培養(yǎng)社會所需的人才?,F(xiàn)代化社會的教育理念發(fā)生變化,更加注重綜合性人才的培養(yǎng),教育方式也發(fā)生了改變,區(qū)塊鏈這一新興技術(shù)將會引起教育的深刻變革。
在教學資源建設(shè)方面,區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)是分布式管理與集體維護的,這就意味著全球優(yōu)質(zhì)的教育資源可以互通互享、優(yōu)勢互補,為學習者提供更加便攜的知識管理途徑;在教學評價方面,無論是學習者的正式學習成績,還是比賽獲獎證書、社會實踐證明、專利技術(shù)證明等實踐創(chuàng)新能力成果,都可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)寫入學生個人檔案,學習成果的多樣化為教育評價提供了不同的參考標準,學校、家長、用人單位可以根據(jù)不同的需求對學生進行綜合性評價;在教學管理方面,區(qū)塊鏈采取去中心化的方式,不需要諸如教育管理機構(gòu)的中心化數(shù)據(jù)管理,可以優(yōu)化工作流程,提高整體效率。
2.區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的外部威脅
(1)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用缺乏完整的規(guī)范體系
區(qū)塊鏈技術(shù)在教育中的探索是全球化且發(fā)展不平衡的,不同國家根據(jù)自身社會發(fā)展狀況制定了其國家范圍內(nèi)的發(fā)展政策與文件指導,取得一定的成效。但是區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的推進過程中,由于缺乏全球性規(guī)范文件和標準政策的引領(lǐng),再加上其國際通信方式的差異,其優(yōu)質(zhì)的資源和經(jīng)驗難以共享,其規(guī)范體系的不完整也容易產(chǎn)生安全隱患、利益糾紛等問題。
(2)區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用推廣困難
區(qū)塊鏈涵蓋數(shù)學、信息技術(shù)、密碼學等多領(lǐng)域,知識體系具有綜合性和復雜性的特點。社會教育機構(gòu)大多采用傳統(tǒng)的中心管理來維護正常的工作,而區(qū)塊鏈去中心化的管理方式,使得管理模式和服務(wù)理念都發(fā)生了巨大的改變,教育工作者對這種改變的適應(yīng)需要一定的時間。強大的計算能力和足夠的存儲空間,與傳統(tǒng)方式相比需要更多的資金投入,另外,技術(shù)的不成熟存在隱私泄露的風險,影響教育機構(gòu)的決策。
● 區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的建議
在區(qū)塊鏈技術(shù)與教育領(lǐng)域融合的過程中,需要用發(fā)展的眼光看待區(qū)塊鏈技術(shù),用積極的態(tài)度擁抱其技術(shù)優(yōu)勢。教育研究者應(yīng)當將區(qū)塊鏈與現(xiàn)代教育改革相結(jié)合,創(chuàng)建未來教育新生態(tài)。當然,在肯定其特殊作用的同時,應(yīng)辯證理性地對待區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域運用的缺點,通過其他技術(shù)的創(chuàng)新組合進行彌補,發(fā)揮更高的應(yīng)用效益。
1.完善“區(qū)塊鏈+教育”相關(guān)標準和規(guī)范
任何健康、穩(wěn)定運行的體系都需要統(tǒng)一的標準化規(guī)則進行制約。區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域融合的過程中,需要完整的全球標準化政策法規(guī)和指導性文件的引領(lǐng),世界各國應(yīng)遵循統(tǒng)一的技術(shù)標準和行為規(guī)范,實現(xiàn)資源的共建共享,共同營造良好的運行環(huán)境,加快區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的步伐。
2.健全“區(qū)塊鏈+教育”人才培養(yǎng)體系
區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的發(fā)展與推廣離不開教育實踐者的共同努力,要加強“區(qū)塊鏈+教育”人才培養(yǎng)體系建設(shè),結(jié)合時代和社會的需求,培養(yǎng)人才對新技術(shù)的理解能力、新技能的掌握與運用能力,提高新時代信息化素養(yǎng)。人才培養(yǎng)體系應(yīng)從教育工作者和學習者兩方面進行,既要引導他們對區(qū)塊鏈技術(shù)基本知識與基本技能的學習,養(yǎng)成良好的區(qū)塊鏈技術(shù)思維,也要注重區(qū)塊鏈技術(shù)實際的運用和遷移能力培養(yǎng)。
3.構(gòu)建“區(qū)塊鏈+教育”創(chuàng)新應(yīng)用場景
現(xiàn)階段,區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域主要應(yīng)用于教育平臺、學歷認證、版權(quán)保護、資源存儲與共享等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)單一的功能。在區(qū)塊鏈3.0時代,“智鏈”的產(chǎn)生為“區(qū)塊鏈+教育”提供了更廣泛的應(yīng)用場景,各領(lǐng)域應(yīng)當積極尋找區(qū)塊鏈融合新途徑,推動智能教育發(fā)展。
4.建立區(qū)塊鏈自防御系統(tǒng)
為了避免技術(shù)缺陷造成的用戶隱私泄露,可以通過多種技術(shù)的創(chuàng)新融合來進行彌補,建立完整的隱私保護機制,保障用戶的信息安全。例如,可以通過大數(shù)據(jù)和數(shù)字孿生技術(shù)的融合,與區(qū)塊鏈系統(tǒng)形成協(xié)同關(guān)系,對用戶數(shù)據(jù)進行二次加密和追蹤,建立區(qū)塊鏈自防御追蹤系統(tǒng)。自防御系統(tǒng)以全球化區(qū)塊鏈規(guī)范標準為依據(jù)運行,當惡意行為產(chǎn)生時,立即定位追蹤,阻斷行為,進行懲罰,防止黑客入侵,保護用戶信息安全。
● 總結(jié)
區(qū)塊鏈技術(shù)與教育的創(chuàng)新性融合,為教育的變革提供了強有力的技術(shù)支持,促進了教育信息化的發(fā)展,但其在推進的過程中也存在著設(shè)備要求高、系統(tǒng)維護復雜、應(yīng)用推廣難等問題,因此,要想將區(qū)塊鏈技術(shù)更好地應(yīng)用于具體教育教學,還需要社會各界的共同努力。首先,政府應(yīng)當重視區(qū)塊鏈在教育領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展?jié)摿Γe極整合各方資源,從政策、資金等方面提供支持,鼓勵社會各界對“區(qū)塊鏈+教育”領(lǐng)域的研究;其次,學校及社會機構(gòu)應(yīng)加強“區(qū)塊鏈+”人才體系建設(shè),成立專門的小組進行區(qū)塊鏈教育平臺開發(fā)工作,打造信息互通、資源共享的智能化開放教育系統(tǒng);最后,廣大教育工作者應(yīng)以辯證的思維看待區(qū)塊鏈技術(shù),提高自身區(qū)塊鏈技術(shù)素養(yǎng),以積極主動的態(tài)度尋找區(qū)塊鏈與教育融合的新途徑,促進教育領(lǐng)域的創(chuàng)新性變革與發(fā)展。
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作者簡介:杜東燕,女,首都師范大學教師教育學院在讀碩士研究生,研究方向為人工智能教育、教育大數(shù)據(jù);張錚,女,首都師范大學教師教育學院在讀碩士研究生,研究方向為人工智能教育、教育大數(shù)據(jù);杜斌,男,東城區(qū)智慧教育研究中心主任;方海光,男,教授,博士,主要從事移動學習、教育大數(shù)據(jù)、人工智能等方面的研究。