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，深刻影響著社會政治、經濟、文化等領域的創(chuàng)新性變革與發(fā)展，并在學生征信管理、產學結合、版權保護、教育資源建設等教育領域具有重要意義。本研究基于相關文獻，介紹區(qū)塊鏈技術和SWOT分析法相關理論知識與實踐發(fā)展現(xiàn)狀，并對區(qū)塊鏈在教育領域的應用進行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)塊鏈技術與教育的融合發(fā)展。

關鍵詞：區(qū)塊鏈;教育應用;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方案。作為一項綜合當下多種熱門概念的新技術，區(qū)塊鏈對社會生產關系的創(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)”轉變。

現(xiàn)代化信息技術的發(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運而生，但由于區(qū)塊鏈技術相關理論體系和應用模式尚未完善，所以具體實踐較少，缺乏相應的經驗。同時，從技術維度出發(fā)，區(qū)塊鏈作為一項新興技術，其本身也存在技術不成熟、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域的應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)塊鏈技術與教育的融合發(fā)展。

● 相關理論概述

1.區(qū)塊鏈技術

區(qū)塊鏈是一種由數(shù)據(jù)區(qū)塊構成的分布式數(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，采用權力均衡的分布式管理方式，各區(qū)塊節(jié)點享有平等的權利，共同參與信息的決策。

區(qū)塊鏈技術分布式的數(shù)據(jù)結構和特殊的信息傳輸方式，使其具備獨特的技術優(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（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的支持，各個區(qū)塊節(jié)點享有更大的自治權。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?；诿艽a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)產生隨機哈希值將信息轉化成高度復雜、難以追溯的數(shù)據(jù)，這種轉化后的數(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，信息的產生、信息的驗證、信息的轉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成的鏈狀結構，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，這種內外結合的科學、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的各種內部因素和外部因素，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四部分所包含的內容，在充分考慮各因素的作用和相互關系的前提下，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，在綜合分析的基礎上，形成戰(zhàn)略，如圖2所示。

● 區(qū)塊鏈技術在教育領域應用的內部優(yōu)勢、劣勢

1.區(qū)塊鏈技術在教育領域應用的內部優(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、教育機構進行對接時，學術造假、知識產權糾紛現(xiàn)象時常發(fā)生，造成用人單位對學習者的信任危機，嚴重影響產學結合效率，而去信任化管理的區(qū)塊鏈技術從數(shù)據(jù)層面、應用層面、體制層面進行數(shù)據(jù)管理，可以解決上述問題（如圖3）。

（1）構建個體學信體系，促進產學結合

區(qū)塊鏈技術可以構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)絡傳輸模式進行點對點的實時交易，可以緩解中心化機構內存限制問題，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)塊鏈技術在教育領域應用的內部劣勢

區(qū)塊鏈技術運用代碼進行邏輯架構和算法設計，并且大多是開源結構，技術原理復雜且應用模式模糊，存在代碼漏洞、加密和反加密技術被攻破、智能合約被篡改等一系列不可忽視的技術問題。

（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，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)塊鏈技術在教育領域應用的外部機遇、挑戰(zhàn)

1.區(qū)塊鏈技術在教育領域應用的外部機遇

（1）國家政策對區(qū)塊鏈技術教育應用的大力支持

國家規(guī)范性政策對技術的發(fā)展具有引領性作用，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)塊鏈技術相關的政策法規(guī)，加大科研領域的人才培養(yǎng)和經費投入，鼓勵社會各界共同探尋其在教育中的潛在價值。

（2）區(qū)塊鏈技術在教育領域具有巨大的發(fā)展?jié)摿?/p>

教育一直是備受關注的社會性話題，任何技術與教育領域的融合，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。現(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)塊鏈這一新興技術將會引起教育的深刻變革。

在教學資源建設方面，區(qū)塊鏈技術的數(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、專利技術證明等實踐創(chuàng)新能力成果，都可以通過區(qū)塊鏈技術寫入學生個人檔案，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)塊鏈技術在教育領域應用的外部威脅

（1）區(qū)塊鏈技術在教育領域應用缺乏完整的規(guī)范體系

區(qū)塊鏈技術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)塊鏈技術在教育領域應用的推進過程中，由于缺乏全球性規(guī)范文件和標準政策的引領，再加上其國際通信方式的差異，其優(yōu)質的資源和經驗難以共享，其規(guī)范體系的不完整也容易產生安全隱患、利益糾紛等問題。

（2）區(qū)塊鏈技術在教育領域應用推廣困難

區(qū)塊鏈涵蓋數(shù)學、信息技術、密碼學等多領域，知識體系具有綜合性和復雜性的特點。社會教育機構大多采用傳統(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，技術的不成熟存在隱私泄露的風險，影響教育機構的決策。

● 區(qū)塊鏈技術在教育領域應用的建議

在區(qū)塊鏈技術與教育領域融合的過程中，需要用發(fā)展的眼光看待區(qū)塊鏈技術，用積極的態(tài)度擁抱其技術優(yōu)勢。教育研究者應當將區(qū)塊鏈與現(xiàn)代教育改革相結合，創(chuàng)建未來教育新生態(tài)。當然，在肯定其特殊作用的同時，應辯證理性地對待區(qū)塊鏈在教育領域運用的缺點，通過其他技術的創(chuàng)新組合進行彌補，發(fā)揮更高的應用效益。

1.完善“區(qū)塊鏈+教育”相關標準和規(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)塊鏈技術在教育領域融合的過程中，需要完整的全球標準化政策法規(guī)和指導性文件的引領，世界各國應遵循統(tǒng)一的技術標準和行為規(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)塊鏈技術在教育領域應用的步伐。

2.健全“區(qū)塊鏈+教育”人才培養(yǎng)體系

區(qū)塊鏈技術在教育領域的發(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，結合時代和社會的需求，培養(yǎng)人才對新技術的理解能力、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)塊鏈技術基本知識與基本技能的學習，養(yǎng)成良好的區(qū)塊鏈技術思維，也要注重區(qū)塊鏈技術實際的運用和遷移能力培養(yǎng)。

3.構建“區(qū)塊鏈+教育”創(chuàng)新應用場景

現(xiàn)階段，區(qū)塊鏈技術在教育領域主要應用于教育平臺、學歷認證、版權保護、資源存儲與共享等領域實現(xiàn)單一的功能。在區(qū)塊鏈3.0時代，“智鏈”的產生為“區(qū)塊鏈+教育”提供了更廣泛的應用場景，各領域應當積極尋找區(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)

為了避免技術缺陷造成的用戶隱私泄露，可以通過多種技術的創(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)字孿生技術的融合，與區(qū)塊鏈系統(tǒng)形成協(xié)同關系，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

區(qū)塊鏈技術與教育的創(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備要求高、系統(tǒng)維護復雜、應用推廣難等問題，因此，要想將區(qū)塊鏈技術更好地應用于具體教育教學，還需要社會各界的共同努力。首先，政府應當重視區(qū)塊鏈在教育領域應用的發(fā)展?jié)摿Γe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”領域的研究;其次，學校及社會機構應加強“區(qū)塊鏈+”人才體系建設，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，廣大教育工作者應以辯證的思維看待區(qū)塊鏈技術，提高自身區(qū)塊鏈技術素養(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。