孫華林 印梅 蘇寶莉

摘要：該文介紹了區(qū)塊鏈、分類(lèi)及區(qū)塊鏈流行技術(shù)，分析了非學(xué)歷在線(xiàn)教育和傳統(tǒng)學(xué)歷教育的面臨的問(wèn)題及解決辦法，給出了在線(xiàn)培訓(xùn)非學(xué)歷教育之學(xué)習(xí)成果認(rèn)證與學(xué)分互認(rèn)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)構(gòu)建終身學(xué)習(xí)型社會(huì)具有一定的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;學(xué)歷教育;非學(xué)歷教育;學(xué)分互認(rèn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及新技術(shù)的發(fā)展引發(fā)了人們學(xué)習(xí)方式的變革，大量的優(yōu)質(zhì)線(xiàn)上資源在中國(guó)大學(xué)慕課網(wǎng)、職教云等平臺(tái)上涌現(xiàn)，越來(lái)越多的以學(xué)校為中心的傳統(tǒng)的線(xiàn)下學(xué)習(xí)逐步遷移到網(wǎng)絡(luò)上，教育模式逐步向網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、教學(xué)內(nèi)容豐富化、學(xué)習(xí)時(shí)間自由化、學(xué)習(xí)場(chǎng)所分散化等“去中心化”的模式轉(zhuǎn)變。有教育研究者認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)將會(huì)加速這種模式的轉(zhuǎn)變，在不久的將來(lái)會(huì)將這種“去中心化”的學(xué)習(xí)模式推向制高點(diǎn)并引發(fā)人們學(xué)習(xí)方式的變革[1]。當(dāng)前，較多研究人員將精力投入到區(qū)塊鏈背景下如何構(gòu)建“可信”的“學(xué)習(xí)過(guò)程檔案”的研究，將區(qū)塊鏈在傳統(tǒng)學(xué)歷教育和非學(xué)歷教育兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行分別應(yīng)用研究，而對(duì)區(qū)塊鏈背景下的傳統(tǒng)學(xué)歷教育和非學(xué)歷在線(xiàn)教育之間學(xué)分互認(rèn)的研究并不多。本文將研究區(qū)塊鏈背景下在線(xiàn)教育與傳統(tǒng)教育學(xué)分互認(rèn)體系，在打通學(xué)歷與非學(xué)歷教育間成果認(rèn)證和換算通道的同時(shí)，尋求降低學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成本、讓學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)更加平等，進(jìn)而對(duì)構(gòu)建終身學(xué)習(xí)型社會(huì)具有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[2]。

1區(qū)塊鏈分類(lèi)及其開(kāi)發(fā)技術(shù)

1.1 區(qū)塊鏈分類(lèi)

“比特幣”是金融市場(chǎng)里一個(gè)比較熾熱的字眼，其底層技術(shù)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(shù)越來(lái)越多地被廣泛應(yīng)用于政務(wù)領(lǐng)域、金融領(lǐng)域、教育領(lǐng)域、物流及審計(jì)領(lǐng)域。區(qū)塊鏈可追溯的特征可以追溯食物供應(yīng)鏈的源頭，從而保證食物供應(yīng)鏈的安全，其防篡改的特性可以保證線(xiàn)上教育學(xué)習(xí)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(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)是基于塊或鏈?zhǔn)降臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、基于共識(shí)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理、采用遺傳密碼學(xué)原理保護(hù)數(shù)據(jù)安全訪(fǎng)問(wèn)、采用智能合約編寫(xiě)腳本處理數(shù)據(jù)[2][3]。

區(qū)塊鏈可以運(yùn)用于上述提到的物流、教育、金融、政務(wù)等等不同的應(yīng)用場(chǎng)合。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同可以將區(qū)塊鏈分類(lèi)，經(jīng)典的分類(lèi)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(lèi)似于“公交車(chē)”，鏈上的每一個(gè)分布式階段都是共享的、開(kāi)放的、公共的;私有鏈類(lèi)似于“私家車(chē)”，是局部開(kāi)放性，鏈上的每個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)不是面向所有用戶(hù)開(kāi)放的，僅僅對(duì)部分用戶(hù)開(kāi)放，如有權(quán)限的用戶(hù)等，沒(méi)有權(quán)限的用戶(hù)不被允許訪(fǎng)問(wèn)這些分布式節(jié)點(diǎn);聯(lián)盟鏈一般由一些利益相關(guān)的組織或集團(tuán)創(chuàng)建，鏈中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)組織或集團(tuán)，只有通過(guò)授權(quán)的組織或集團(tuán)才可以加入聯(lián)盟鏈，成為鏈中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)[4]。被授權(quán)的組織或成員可以訪(fǎng)問(wèn)聯(lián)盟鏈的節(jié)點(diǎn)，從這點(diǎn)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(diǎn)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(kāi)發(fā)技術(shù)

1）Bitcoin

比特幣是區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域中的一個(gè)經(jīng)典應(yīng)用。比特幣類(lèi)似于貨幣，具有金融屬性，因?yàn)楸忍貛诺陌l(fā)行不再和貨幣一樣依賴(lài)于某一個(gè)具體中心如國(guó)家銀行，其去中心化的特征讓其底層實(shí)現(xiàn)技術(shù)——區(qū)塊鏈技術(shù)變得家喻戶(hù)曉。

2）Ethereum

Ethereum即以太坊是區(qū)塊鏈1.0的升級(jí)版本，很多業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)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(xiàng)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(gòu)，其中Data layer采用leveldb實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，基于哈希函數(shù)和非對(duì)稱(chēng)加密保證交易安全，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)安全，是基礎(chǔ)層;Consensus layer采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鏈中節(jié)點(diǎn)的互聯(lián);Smart contract layer為開(kāi)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(shè)計(jì)設(shè)計(jì)不同于Bitcoin或者Ethereum，它是采用UTXO模型和P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有廣播，只是基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的消息交流方式的一款為金融機(jī)構(gòu)特別是銀行打造的分布式賬本平臺(tái)。

4）BaaS

螞蟻區(qū)塊鏈簡(jiǎn)稱(chēng)BaaS，是國(guó)內(nèi)企業(yè)阿里巴巴推出的阿里云區(qū)塊鏈服務(wù)，是基于阿里云平臺(tái)的一種開(kāi)放的云平臺(tái)區(qū)塊鏈技術(shù)，是一種企業(yè)聯(lián)盟鏈。因基于開(kāi)放的阿里云平臺(tái)，BaaS框架具有高性能、高可靠和高容錯(cuò)性等特征，尤為重要的是它在個(gè)人隱私保護(hù)方面做得較為出色。螞蟻區(qū)塊鏈BaaS采用三層架構(gòu)即BaaS Core、BaaS Plus和BaaS Marketplace，主要有聯(lián)盟鏈管理、identity authentication、自動(dòng)化部署、區(qū)塊鏈服務(wù)、Business configuration等5個(gè)功能模塊。

5）Fabric

Fabric是由IBM主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的一個(gè)“松耦合”，采用Docker容器技術(shù)的區(qū)塊鏈框架，是一種分布式智能合約平臺(tái)，屬于超級(jí)帳本項(xiàng)目成員之一。Fabric的“松耦合”架構(gòu)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(wù)需求任意自由選擇組件模塊進(jìn)行組裝來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。基于Docker容器技術(shù)實(shí)現(xiàn)的Fabric框架允許軟件開(kāi)發(fā)人員使用Java、Python、C#等編程語(yǔ)言將編寫(xiě)的智能合約代碼嵌入到Docker容器中運(yùn)行。

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

2.1 在線(xiàn)非學(xué)歷教育與傳統(tǒng)學(xué)歷教育

傳統(tǒng)的學(xué)歷教育以線(xiàn)下教學(xué)為主，教育組織單位一般是有政府背景的學(xué)校。由于有政府信用支撐及背書(shū)，學(xué)校頒發(fā)的學(xué)歷證書(shū)還是有很高的權(quán)威性。以各級(jí)各類(lèi)學(xué)校為單位的學(xué)歷教育是人們當(dāng)前及今后的主要學(xué)習(xí)方式。

新技術(shù)的發(fā)展加速了構(gòu)建終身學(xué)習(xí)型社會(huì)的步伐，以慕課為代表的全球開(kāi)放教育資源運(yùn)動(dòng)近年來(lái)獲得了很大的發(fā)展，各類(lèi)線(xiàn)下教學(xué)及各類(lèi)技術(shù)技能培訓(xùn)紛紛轉(zhuǎn)到了線(xiàn)上，這種學(xué)習(xí)模式的變化使得人們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣、愛(ài)好、自己的業(yè)余時(shí)間等自由選擇，進(jìn)而促進(jìn)教育均等化、機(jī)會(huì)民主化。

2.2在線(xiàn)非學(xué)歷教育面臨的問(wèn)題

線(xiàn)上技術(shù)培訓(xùn)及課程學(xué)習(xí)在為學(xué)習(xí)者提供了大量的在線(xiàn)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(dòng)了學(xué)習(xí)方式變革的同時(shí)，也逐步暴露出了很多問(wèn)題，其中最重要的問(wèn)題就是“信任危機(jī)”。傳統(tǒng)的線(xiàn)下學(xué)歷教育因有政府的信譽(yù)支撐，公眾不會(huì)對(duì)學(xué)歷教育過(guò)程中的“過(guò)程材料、學(xué)習(xí)成績(jī)”及發(fā)放的學(xué)歷證書(shū)產(chǎn)生懷疑或不信任的想法，而有市場(chǎng)因素或行為、缺少政府背書(shū)的各類(lèi)線(xiàn)上教育教學(xué)培訓(xùn)則會(huì)面臨公眾對(duì)“學(xué)習(xí)者真實(shí)學(xué)習(xí)軌跡與過(guò)程記錄、學(xué)習(xí)成果認(rèn)證”等問(wèn)題的質(zhì)疑。

2.3 區(qū)塊鏈+在線(xiàn)教育可以解決上述疑難問(wèn)題

因區(qū)塊鏈具有“可追溯、防篡改、去中心化”等優(yōu)點(diǎn)，基于區(qū)塊鏈技術(shù)可為在線(xiàn)培訓(xùn)教育構(gòu)建“可信的學(xué)習(xí)過(guò)程檔案”，通過(guò)在“鏈”上記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)軌跡及成果，保證了鏈上的數(shù)據(jù)不可篡改、偽造和公開(kāi)透明，為學(xué)習(xí)者提供了可信的終身學(xué)習(xí)檔案和學(xué)習(xí)成果認(rèn)定，進(jìn)而為打通學(xué)歷與非學(xué)歷教育間成果認(rèn)證和學(xué)分換算通道打下基礎(chǔ)，對(duì)構(gòu)建終身學(xué)習(xí)型社會(huì)具有十分重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[2]。

3區(qū)塊鏈背景下在線(xiàn)非學(xué)歷教育與傳統(tǒng)學(xué)歷教育學(xué)分互認(rèn)體系探究

3.1 學(xué)分制及學(xué)分銀行

1）學(xué)分與學(xué)分制

學(xué)分是一種衡量學(xué)生學(xué)習(xí)的度量，一般高等院校規(guī)定1個(gè)學(xué)分為16課時(shí)。學(xué)分制是一種新的教育教學(xué)管理模式，學(xué)生在這種管理模式下，只要修滿(mǎn)規(guī)定的學(xué)分就可以獲取相應(yīng)的學(xué)歷證書(shū)，就可以畢業(yè)。學(xué)分制可以分為學(xué)年學(xué)分制、完全學(xué)分制、績(jī)點(diǎn)學(xué)分制、加權(quán)學(xué)分制和附加學(xué)分制等5種類(lèi)型。學(xué)分制的最大優(yōu)點(diǎn)是以學(xué)分代替學(xué)年，學(xué)生根據(jù)自己的能力、興趣及空余時(shí)間進(jìn)行自由選課，選課彈性較高。但學(xué)分制也有不足，即學(xué)生在選課時(shí)因?yàn)闆](méi)有經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生一定程度的迷茫，不知如何選課，因此采用學(xué)分制雖然增加了學(xué)生的選課自由度但需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的選課指導(dǎo)[5]。

2）學(xué)分銀行

在終身學(xué)習(xí)理念的推動(dòng)下出現(xiàn)了“學(xué)分銀行”的概念，這是一種模擬銀行的功能讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力、業(yè)余學(xué)習(xí)時(shí)間和興趣自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的一種管理模式。這種管理模式不僅可以讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣、學(xué)習(xí)能力突破時(shí)空的限制自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以將學(xué)習(xí)的成果以學(xué)分的形式存儲(chǔ)在學(xué)分銀行里，最終為實(shí)現(xiàn)學(xué)分在學(xué)歷教育與非學(xué)歷在線(xiàn)培訓(xùn)教育之間相互轉(zhuǎn)換，是一種新型的學(xué)習(xí)制度和教育教學(xué)管理模式。

3.2在線(xiàn)培訓(xùn)非學(xué)歷教育之學(xué)習(xí)成果認(rèn)證&學(xué)分互認(rèn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Fabric是采用Docker容器技術(shù)的“松耦合”區(qū)塊鏈框架，本文基于Fabric框架設(shè)計(jì)傳統(tǒng)學(xué)歷教育與在線(xiàn)培訓(xùn)教育學(xué)習(xí)成果認(rèn)證&學(xué)分互認(rèn)系統(tǒng)。系統(tǒng)分為3個(gè)功能模塊即Fabric區(qū)塊鏈平臺(tái)、JWT/Fabric-Client應(yīng)用組件和智能合約Smart Contracts。第一個(gè)功能模塊區(qū)塊鏈平臺(tái)定義并實(shí)現(xiàn)了CA證書(shū)節(jié)點(diǎn)、Endors節(jié)點(diǎn)、Order訂單節(jié)點(diǎn)和一個(gè)DataStore數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)模塊。CA證書(shū)的管理功能由CA節(jié)點(diǎn)承擔(dān)，Order訂單下發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)向組織organization中發(fā)送數(shù)據(jù)，除非這個(gè)組織organization的某個(gè)節(jié)點(diǎn)獲準(zhǔn)加入了channel中。DataStore服務(wù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)功能，負(fù)責(zé)完成節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)交換和復(fù)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(jí)編程語(yǔ)言編寫(xiě)的代碼完成和學(xué)習(xí)成果認(rèn)證&學(xué)分互換系統(tǒng)之外的系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。成果認(rèn)證&學(xué)分互認(rèn)系統(tǒng)框架如下圖1所示。

3.3 學(xué)分銀行大數(shù)據(jù)安全性管理機(jī)制

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展讓我們已經(jīng)置身于大數(shù)據(jù)時(shí)代。線(xiàn)上培訓(xùn)等非學(xué)歷教育產(chǎn)生的大量學(xué)習(xí)信息都被學(xué)分銀行系統(tǒng)記錄下來(lái)，這些被記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)信息都可以認(rèn)為是用戶(hù)學(xué)習(xí)成果大數(shù)據(jù)。而基于Fabric區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)的成果認(rèn)證&學(xué)分互認(rèn)系統(tǒng)因?yàn)閰^(qū)塊鏈技術(shù)的可追溯、防篡改等特征使得學(xué)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(zhuān)業(yè)和權(quán)威，因此具有更高的價(jià)值。學(xué)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(shí)現(xiàn)開(kāi)放和共享?；贔abric區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)的成果認(rèn)證&學(xué)分互認(rèn)系統(tǒng)為了保證用戶(hù)在系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)成果信息的存儲(chǔ)和傳輸?shù)陌踩裕粌H采用了非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)，還采用了高級(jí)別的系統(tǒng)授權(quán)管理機(jī)制，沒(méi)有經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶(hù)不被允許訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)，被授權(quán)的用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)也可以被實(shí)時(shí)追蹤和管理，從而保證了學(xué)分銀行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全和用戶(hù)的個(gè)人隱私。

4結(jié)束語(yǔ)

本文采用Fabric區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了在線(xiàn)非學(xué)歷教育與傳統(tǒng)學(xué)歷教育成果認(rèn)證&學(xué)分互認(rèn)系統(tǒng)架構(gòu)，為解決在線(xiàn)教育與傳統(tǒng)教育學(xué)分互認(rèn)、打通非學(xué)歷與學(xué)歷教育間“學(xué)習(xí)成果認(rèn)證、學(xué)分認(rèn)證與換算”通道，對(duì)構(gòu)建終身學(xué)習(xí)型社會(huì)具有一定的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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