劉佳

（湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411102）

1 引言

根據(jù)國家教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2010-2020年)》以及教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》的相關(guān)文件要求，高等院校要積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，要使常規(guī)的教育教學(xué)與信息化發(fā)展高度融合。要構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、終身化的教育體系，建設(shè)人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)的學(xué)習(xí)型社會?！皩W(xué)習(xí)型社會”這一概念的提出賦予了智慧教育新的生機與內(nèi)涵。傳統(tǒng)的高等教育固化了教育對象、教育場景和教育時空。隨著教育信息化的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，智慧教育正是要打破時間和空間的限制，使得教育活動的開展不再固化于一個指定的區(qū)域，教育對象也不再局限于特定的人群，教學(xué)模式也不再是以往的單純的課堂教學(xué)。智慧教學(xué)活動的開展固然體現(xiàn)出人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)的教育教學(xué)新理念，也避免不了產(chǎn)生各個教育主體之間的信任危機。如開放共享的網(wǎng)上教育教學(xué)資源是否可信，跨平臺的教育成果是否被相互認可，學(xué)生的評價公信度如何考量等問題。這些問題的出現(xiàn)使得智慧教育的發(fā)展面臨較大的信任危機。2019年10月24日習(xí)近平總書記在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。區(qū)塊鏈?zhǔn)前殡S著比特幣產(chǎn)生的一種新技術(shù)。它本質(zhì)上是一個去中心化的數(shù)據(jù)庫，目前區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進入3.0時代?！皡^(qū)塊鏈”這個名詞越來越多地出現(xiàn)在各個高層會議上，越來越頻繁地出現(xiàn)在普通人的視野中。區(qū)塊鏈的出現(xiàn)有助于解決上述智慧教育活動開展過程中信任危機的問題。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)的起源、產(chǎn)生與發(fā)展

最早關(guān)于區(qū)塊鏈的描述出現(xiàn)在2008年由化名為中本聰（Satoshi Nakamoto）的網(wǎng)絡(luò)極客在全球范圍經(jīng)濟危機期間發(fā)表的一篇論文當(dāng)中《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》。論文中詳細描述了如何用對等（Peer－to－Peer，P2P）網(wǎng)絡(luò)去創(chuàng)建一個不需要依賴信任的電子交易系統(tǒng)，指出區(qū)塊鏈實際上是一種分布式的數(shù)據(jù)庫，也可以認為是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也是該電子現(xiàn)金系統(tǒng)（比特幣）的核心技術(shù)，被用于記錄比特幣交易的賬目歷史。從區(qū)塊鏈平臺的發(fā)展來看，目前已經(jīng)有比特幣、以太坊、EOS、HyperLedger等多個公共區(qū)塊鏈開發(fā)與應(yīng)用平臺。區(qū)塊鏈接技術(shù)在全球教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在區(qū)塊鏈技術(shù)教學(xué)，基于區(qū)塊鏈的高校學(xué)歷、學(xué)位認證等方面，在國內(nèi)區(qū)塊鏈在教育行業(yè)的應(yīng)用尚處于起步階段。

3 智慧教育發(fā)展現(xiàn)狀及提升途徑

隨著科技進步和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，智慧教育打破了傳統(tǒng)教育固有的時空限制，智慧教育給學(xué)習(xí)者帶來了在線學(xué)習(xí)和虛擬實踐體驗等新的學(xué)習(xí)方式，如MOOC、創(chuàng)客、STEAM教育、以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的適性學(xué)習(xí)。伴隨移動端的普及，以移動終端為媒介的個性化教學(xué)，打破了傳統(tǒng)教學(xué)的藩籬，這些新興技術(shù)都能讓學(xué)習(xí)者得到個性化、交互式的無縫學(xué)習(xí)體驗。以往封閉的傳統(tǒng)授課充其量百余人，并且受到各方面的制約，如黑板或投影屏幕的大小、教師對教材的自我理解和把握、講授的聲音大小、課堂的紀(jì)律組織等等，而線上教學(xué)或移動端教學(xué)面向的對象可能成千上萬，并且可以集中教師團隊的力量把講授的知識變成MOOC課、金課。同樣的一門課程學(xué)生可以自由選擇在不同的學(xué)習(xí)平臺上進行學(xué)習(xí)，最關(guān)鍵的是以上教學(xué)活動的開展都是能夠被感知、被捕獲的。這個被感知和捕獲的信息就是教師的教（學(xué)生對于優(yōu)質(zhì)共享教學(xué)資源的評價和關(guān)注度）和學(xué)生的學(xué)（學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)評價），量化后形成的數(shù)據(jù)是評價智慧教育教學(xué)活動開展的最重要的依據(jù)。通過對數(shù)據(jù)的分析研究，不斷提高，最終實現(xiàn)教育智能化是提升智慧教育的唯一途徑。

4 區(qū)塊鏈在智慧教育活動開展中的應(yīng)用

4.1 智慧教育活動開展過程中產(chǎn)生信任問題

一般而言，傳統(tǒng)教育在開展教育教學(xué)評價過程中必然存在一個中心，或為教學(xué)督導(dǎo)室或為相關(guān)的教務(wù)部門，因期行政職能的權(quán)威性而被教育活動開展的各方主體所認可、所信任，但也不排除內(nèi)部人員造假或內(nèi)部人員篡改數(shù)據(jù)的可能。網(wǎng)絡(luò)攻擊泛濫的今天，也不排除外部攻擊造成的數(shù)據(jù)篡改、數(shù)據(jù)丟失，設(shè)備掉電導(dǎo)致無法進行查詢。以教務(wù)系統(tǒng)為例，教學(xué)評價和成績數(shù)據(jù)面臨內(nèi)部有權(quán)限人員篡改和外部黑客攻擊的可能。在智慧教育教學(xué)活動的開展中學(xué)習(xí)是自由的、是泛在的，如何保證所學(xué)習(xí)的相關(guān)教育資源來源可信；如何保障某一門課程的教學(xué)資源不被他人非法復(fù)制、非法利用；如何保障優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源版權(quán)的合法性；學(xué)生在不同的教育平臺相關(guān)課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)過程和效果如何被認定有效；學(xué)習(xí)成果是否在不同線上教學(xué)平臺中被相互認定；學(xué)生學(xué)習(xí)的最終評價是否真實，學(xué)分檔案是否有效；這些都牽涉到智慧教育活動開展的過程數(shù)據(jù)和全量數(shù)據(jù)的真實性驗證的問題。區(qū)塊鏈因其去中心化、去信任化以及數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯的優(yōu)點，能夠解決以上智慧教育活動開展中的棘手問題。

4.2 教育區(qū)塊鏈的構(gòu)成和相關(guān)要素

區(qū)塊鏈中的塊存儲了大量的信息，一個區(qū)塊，大小約為1兆字節(jié)，可以存儲約4000條記錄，存儲信息的多少取決于每一條記錄的大小。將“塊”打包完成之后，鏈接到以前的交易記錄上，形成“鏈”，這樣就形成了“區(qū)塊鏈”。每個區(qū)塊有一個頭部，記錄了時間戳和一個隨機數(shù)，區(qū)塊節(jié)點的后面部分記錄有效信息。從節(jié)點的準(zhǔn)入機制進行分類，區(qū)塊鏈可以分為聯(lián)盟鏈、公有鏈和私有鏈。在電子貨幣領(lǐng)域一般使用的是公有鏈。而在教育領(lǐng)域一般則使用聯(lián)盟鏈。區(qū)塊鏈系統(tǒng)中節(jié)點可分為兩種類型，即全節(jié)點和輕節(jié)點。在教育區(qū)塊鏈的構(gòu)成中，教育督導(dǎo)部門和前面講的教務(wù)部門一般產(chǎn)生全節(jié)點，教育對象及教學(xué)的參與者則以輕節(jié)點的方式參與到教育聯(lián)盟鏈中。區(qū)塊和區(qū)塊之間則通過哈希鏈進行連接。區(qū)塊鏈上任何一個區(qū)塊的更改，都會影響到該區(qū)塊之后的所有區(qū)塊，這為區(qū)塊鏈的防篡改提供了密碼學(xué)上的保證。區(qū)塊鏈技術(shù)的構(gòu)成要素還有共識協(xié)議，在比特幣中共識協(xié)議體現(xiàn)出的是工作量證明，即我們通常認識的“挖礦”，教育區(qū)塊鏈則更多的使用拜占庭容錯共識協(xié)議，以保證教育區(qū)塊鏈在吞吐量和正確度方面的要求，并且不會消耗太多的算力。另外一個要素是智能合約，它是區(qū)塊鏈運行的邏輯執(zhí)行單元，在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中用于封裝特定業(yè)務(wù)邏輯。教育鏈中的智能合約能有效保障優(yōu)質(zhì)教育資源在網(wǎng)絡(luò)上傳播和分享時版權(quán)信息的保護。

4.3 區(qū)塊鏈應(yīng)用場景與展望

人們逐步意識到區(qū)塊鏈技術(shù)最具可行性的應(yīng)用就在于對事物的“公證性”評判方面。如果有了區(qū)塊鏈技術(shù)作為基礎(chǔ)，大家通過區(qū)塊鏈技術(shù)獲得的信息都是真實可靠的，因此有人說區(qū)塊鏈具有“去第三方”或“無需信任系統(tǒng)”等特性。教育區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)可以通過約定的智能合約保障優(yōu)質(zhì)教育資源在分享和傳播中的確權(quán)。在智慧教育活動開展過程中保證教育資源知識產(chǎn)權(quán)的登記公開透明。通過合約約定還能保障規(guī)范優(yōu)質(zhì)課程的在線收費和交易等，從而確保教育資源版權(quán)所有者的合法權(quán)益和收益。使用教育區(qū)塊鏈能夠顯著提升不同智慧教育平臺學(xué)分互認的效率。各個教育機構(gòu)可以將學(xué)習(xí)對象的學(xué)分（或?qū)W習(xí)成果）數(shù)據(jù)記錄到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)跨機構(gòu)、跨平臺的學(xué)分互認。使用區(qū)塊鏈技術(shù)將開展智慧教育教學(xué)和教育管理中的過程性數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，則可以使得教育教學(xué)督導(dǎo)與評估建立在客觀數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，從根本上解決了數(shù)據(jù)篡改和虛報的問題，參與教育活動的學(xué)生能夠得到直觀和公正的教學(xué)評價。例如在MOOC教學(xué)的活動開展中，可以將教學(xué)過程中產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)記錄在教育區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，由數(shù)據(jù)產(chǎn)生評價結(jié)果，給予參與MOOC教學(xué)活動的學(xué)生更為客觀的評價。區(qū)塊鏈技術(shù)對于智慧教育的活動開展具有重要價值。利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以構(gòu)建開放而互信的智慧教育活動場景，對教學(xué)資源的關(guān)注度、教學(xué)數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進行如實、準(zhǔn)確、不可篡改的有效記錄，助力智慧教育活動的開展。