王玉亮,姚光順,王妮,溫衛(wèi)敏,葉春

(滁州學院 計算機與信息工程學院,安徽 滁州 239000)

2021年1月,教育部發(fā)布《普通高等學校本科教育教學審核評估實施方案(2021—2025年)》(簡稱“審核評估實施方案”),將專業(yè)認證(評估)列為專業(yè)建設的必選指標,將質(zhì)量保障列為一級指標,專業(yè)認證(評估)是專業(yè)建設質(zhì)量總體監(jiān)測的集中體現(xiàn)?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010－2020)》已明確提及專業(yè)監(jiān)測與評價,提出要鼓勵專門機構(gòu)、社會第三方組織對高等教育中的學科、專業(yè)、課程等進行質(zhì)量評估,要構(gòu)建國家教育質(zhì)量監(jiān)測評估機構(gòu),完成監(jiān)測評估體系,定期發(fā)布質(zhì)量監(jiān)測評估報告,形成高等教育質(zhì)量監(jiān)測常規(guī)性、客觀性和持續(xù)改進性相結(jié)合的監(jiān)測體系[1]。專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測建立在數(shù)據(jù)驅(qū)動基礎上,如何確保數(shù)據(jù)的客觀性、可信性、全面性和多元性是高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的核心。新一輪的審核評估實施方案明確了堅持方法創(chuàng)新的原則,鼓勵綜合運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代化信息技術(shù)手段,深度挖掘常態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)[2]。2021年6月8日,經(jīng)合組織(OECD)發(fā)布了《數(shù)字教育展望2021:用人工智能、區(qū)塊鏈和機器人應用前沿》報告,明確指出以人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)等為代表的新一代數(shù)據(jù)技術(shù)將改變現(xiàn)有教育運行模型[3]。

區(qū)塊鏈技術(shù)集成了分布數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、加密算法和共識機制,形成了數(shù)據(jù)管理新型應用模式。區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領域中的開發(fā)和應用,初步構(gòu)建了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的成績管理、課程學習、證書認證、資源共享和學業(yè)征信等方面的教育新生態(tài)[4]。區(qū)塊鏈技術(shù)在專業(yè)人才培養(yǎng)、成果共享和證書管理等方面的應用啟發(fā)了專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系的構(gòu)建思路。將區(qū)塊鏈技術(shù)應用到高等教育專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系中,充分利用區(qū)塊鏈去中心化、開放性、獨立性、安全性、匿名性等特點[5],可以構(gòu)建可信、共享、可追溯的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系,從而為高等教育專業(yè)評估和質(zhì)量監(jiān)測提供強有力的保障。

1 高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測與區(qū)塊鏈技術(shù)

1.1 高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測現(xiàn)狀及問題

專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)是專業(yè)認證(評估)的核心依據(jù),是教育部高等教育教學評估的重要抓手,教育部建有高等教育質(zhì)量監(jiān)測國家數(shù)據(jù)平臺,該數(shù)據(jù)平臺用于專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的上報、量化和分析,實現(xiàn)高校專業(yè)建設質(zhì)量的把控、調(diào)整和反饋整改,達到專業(yè)建設質(zhì)量的不斷提高。當前,我國高等教育專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測主要特點包括:(1)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測目的是為教育主管部門制定、調(diào)整教育政策提供依據(jù);(2)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測要求是為高等教育評估工作提供充分的基礎數(shù)據(jù),確保質(zhì)量評估的精度和可信度;(3)專業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)源自高校自我監(jiān)測。質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)填報的可信度取決于各高校校內(nèi)的自我監(jiān)測管理;(4)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的作用是為學生專業(yè)選擇、社會用人單位人才選用提供必要的信息源,專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的結(jié)果必須公開于世[6]。

因此,建立并不斷完善高等教育專業(yè)質(zhì)量監(jiān)控體系,將有助于教育主管部門對各高校專業(yè)建設和專業(yè)教育質(zhì)量現(xiàn)狀的掌控和政策調(diào)整;有助于高校優(yōu)化學科專業(yè)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展優(yōu)勢專業(yè)建設,不斷推進一流專業(yè)建設和一流學科建設;有助于規(guī)范高等教育的管理,引導專業(yè)建設方向和正確的社會輿論;有助于提高高等教育質(zhì)量的可信性和權(quán)威性[7]。

現(xiàn)有高等教育專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測主要途徑為,高校自己將通過監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至教育部專業(yè)評估和質(zhì)量監(jiān)測平臺(專業(yè)質(zhì)量狀態(tài)數(shù)據(jù)采集平臺)完成狀態(tài)數(shù)據(jù)的輸入,教育部通過采集數(shù)據(jù)的分析,建立專業(yè)質(zhì)量評估與分析,最終輸出專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測報告。由于基礎數(shù)據(jù)的采集來源于各高校自己填報的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)填報完全根據(jù)學校教學管理掌握的信息,數(shù)據(jù)來源單一,降低了可信度;專業(yè)教學數(shù)據(jù)主要來源于教務部門的教務管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)中心化程度較高,共享性差;各高校教務管理系統(tǒng)功能模塊存在較大差異,導致數(shù)據(jù)統(tǒng)計類型不一致;填報過程人為干擾因素較大,在填報過程中往往會出現(xiàn)人為錯報、漏報和謊報情況,導致數(shù)據(jù)的不準確,最終誤導政策的制定;除此之外,專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的數(shù)據(jù)在傳輸、處理和發(fā)布的過程中存在數(shù)據(jù)安全問題,可能導致數(shù)據(jù)的丟失、篡改、偽造等現(xiàn)象。這些情況嚴重影響了專業(yè)評估和質(zhì)量監(jiān)測的可信度和權(quán)威性,影響了高等教育專業(yè)教育質(zhì)量的公信力。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)賦能高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測

對于專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)來源單一、可信度低,數(shù)據(jù)中心程度高,數(shù)據(jù)共享性差,數(shù)據(jù)偽造、丟失、篡改等問題,區(qū)塊鏈技術(shù)可以予以化解。區(qū)塊鏈技術(shù)可以理解為一種分布式賬本技術(shù)[8],其自身優(yōu)點可克服當前專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測痛點問題:(1)共識機制確保了數(shù)據(jù)存儲的一致性,通過分布式存儲避免了單一賬本被人為篡改的可能性,保障了數(shù)據(jù)的安全性和真實性;(2)去中心化確保數(shù)據(jù)不依賴額外的第三方管理機構(gòu)或硬件設施,避免了中心的管制,實現(xiàn)了各節(jié)點信息的自我驗證、傳遞和管理;(3)共享性確保了數(shù)據(jù)的公開性,信息高度透明,有利于專業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)的實時獲知、預警和調(diào)整;(4)獨立性確保了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)安全驗證和數(shù)據(jù)交換,避免了人為的干預;(5)匿名性確保了各節(jié)點的身份信息不需要公開或驗證,信息傳遞可以匿名,有利于基礎工作人員敢于說真話[9]。

區(qū)塊鏈技術(shù)在高等教育領域的開發(fā)與應用已經(jīng)初步形成了“區(qū)塊鏈＋高等教育”的應用模式。2014年,塞浦路斯的尼科西亞大學開始將學生成績、獲獎情況等信息儲存在分布式賬本上,有效保證了這些數(shù)據(jù)信息的真實可靠,成為全球首個使用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄學生成績的高校。2015年,美國麻省理工學院媒體實驗室開始使用比特幣區(qū)塊鏈認證系統(tǒng)Blockcerts向參加30周年的校友頒發(fā)證書。2016年,未來教育研究所聯(lián)合美國高考基金會提出了利用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄學生學習期間通過常規(guī)學術(shù)活動和非正式學習活動獲得的學分,并將學習成果作為用人單位真實可靠的學習參考依據(jù)。中央財經(jīng)大學聯(lián)合微軟公司共同開發(fā)了中國首個“校園區(qū)塊鏈”,用于記錄學生在學習成績、資質(zhì)證書、獲獎情況等方面的證明材料,降低了學生的求職成本,提高了學生求職的成功率[10－11]。英國開放大學借助區(qū)塊鏈技術(shù)將學生和教學資源直接聯(lián)系起來,促進了對學習信息和教學工具等教育資源的共享[12]。區(qū)塊鏈技術(shù)在證書管理、學分認定、專業(yè)人才培養(yǎng)和成果認定方面的快速應用,開啟了區(qū)塊鏈技術(shù)在高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系構(gòu)建的探索,利用區(qū)塊鏈技術(shù)所代表的新型數(shù)據(jù)治理模式,可解決高校專業(yè)建設和管理過程中的數(shù)據(jù)開放性、數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)可信性等問題,可為高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測提供更加安全、更加權(quán)威、全程可溯源的共享數(shù)據(jù),為高校專業(yè)質(zhì)量全面監(jiān)測和高等教育教學審核評估提供有效的數(shù)據(jù)保障。

1.3 區(qū)塊鏈技術(shù)在高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測中的運用優(yōu)勢

區(qū)塊鏈技術(shù)在高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測中可以充分發(fā)揮其永不可篡改、全程可溯源、信用塑造和正向激勵等優(yōu)勢:

(1)全面提高高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的客觀性。區(qū)塊鏈技術(shù)采用分布式存儲模式和共識機制,確保了數(shù)據(jù)永不可篡改;數(shù)據(jù)在傳輸過程中采用的點對點安全傳輸確保了數(shù)據(jù)的安全性,避免了傳輸過程中數(shù)據(jù)的丟失和重新組織。區(qū)塊鏈技術(shù)確保了專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性和可信性。

(2)全面拓展專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的范圍。傳統(tǒng)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)是按照監(jiān)測指標和監(jiān)測點一對一上報的,這些數(shù)據(jù)往往是結(jié)果數(shù)據(jù),往往不能反應過程。利用區(qū)塊鏈技術(shù)將實現(xiàn)專業(yè)建設全過程的數(shù)據(jù)采集,這些數(shù)據(jù)既包括過程數(shù)據(jù)又有統(tǒng)計分析的結(jié)果數(shù)據(jù),讓專業(yè)建設過程更加透明。

(3)全面提升一線老師參與度。傳統(tǒng)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測不能直接體現(xiàn)一線老師教學過程,而主要通過教學后上報的統(tǒng)計數(shù)據(jù)集中體現(xiàn)出來,因而往往不能客觀評價老師教學質(zhì)量和教學過程的投入情況。區(qū)塊鏈技術(shù)在高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測中可建立全過程可溯源和信用塑造機制,讓每位一線老師成為專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的主體,從而激發(fā)每位一線教師專業(yè)授課的積極性和主動性。

(4)全面提高學生培養(yǎng)質(zhì)量。專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的核心主體是學生,重點在學生的培養(yǎng)質(zhì)量。傳統(tǒng)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測按照結(jié)果進行導向,監(jiān)測周期長,效率低,缺乏動態(tài)的預警和預測?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測提供過程監(jiān)測、動態(tài)預警,利用信息化和大數(shù)據(jù)技術(shù)能大大縮短評估周期,提高評估效率,建立動態(tài)、常態(tài)化過程監(jiān)測,有助于學生培養(yǎng)過程的動態(tài)調(diào)整,并正向激勵學生培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

(5)全面提升高校人才培養(yǎng)的社會認可度。區(qū)塊鏈技術(shù)在專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測中確保了數(shù)據(jù)的客觀性、評價的有效性和結(jié)果的可信性,符合社會對高等教育質(zhì)量要求的期盼;教學全過程的可溯源,教師的積極主動性、學生綜合能力的提高,可以更好地為社會提供符合時代產(chǎn)業(yè)需求的高層次人才。

2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系設計原則與思路

2.1 區(qū)塊鏈高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系設計原則

高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測持續(xù)性、系統(tǒng)性收集專業(yè)建設相關(guān)數(shù)據(jù),包括運行狀態(tài)、過程管理、產(chǎn)出效果等,并按照一定理論和規(guī)則對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)性分析與驗證,其目的是通過可靠的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)影響專業(yè)質(zhì)量和發(fā)展的主要因素,衡量各主要影響因素對觀測指標的變化和權(quán)重,評判各觀測指標是否達到預期目標,并按照觀測指標建立定量和定性評價,指導專業(yè)建設的整改和發(fā)展趨勢。高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測過程是相關(guān)觀測點和各因素的相互制約、相互聯(lián)系的整體,是由多個有機聯(lián)系和相互作用的子系統(tǒng)和多要素構(gòu)成的體系。高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系主要由目標系統(tǒng)、指標系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、對象系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)構(gòu)成,主要要素包括監(jiān)測目標、監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測方法、監(jiān)測主體、監(jiān)測結(jié)果等。

因此,在構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系應綜合考慮到各子系統(tǒng)和各要素的相互關(guān)聯(lián)性和制約性,它一般應滿足以下基本原則(如圖1所示):

圖1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系構(gòu)建原則

(1)整體性和相關(guān)性原則。高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系中的各個子系統(tǒng)構(gòu)成一個不可分的整體系統(tǒng),體系設計時應考慮到各子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性和相互協(xié)調(diào)性,確保整個體系運行的有序性。應明確各要素在整個系統(tǒng)中的權(quán)重,并根據(jù)地方經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和社會需求變化進行調(diào)整,使各要素的相關(guān)制約和影響性達到社會發(fā)展人才的需求。

(2)重點性和客觀性原則。應根據(jù)人才培養(yǎng)的定位和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,明確不同類型高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的關(guān)鍵要素,把握關(guān)鍵指標和關(guān)鍵要素動態(tài)變化,按照實事求是的原則,無偏差地收集重要信息,確保關(guān)鍵指標信息和關(guān)鍵要素信息的翔實性和可信度。

(3)常態(tài)化和動態(tài)性原則。應堅持將專業(yè)建設過程監(jiān)測和效果監(jiān)測相結(jié)合,利用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的信息化、常態(tài)化和動態(tài)化,其中常態(tài)化體現(xiàn)專業(yè)質(zhì)量持續(xù)性和全過程化監(jiān)測;動態(tài)化要求監(jiān)測指標和要素要根據(jù)人才培養(yǎng)的定位和目標做適時調(diào)整;常態(tài)化和動態(tài)化相結(jié)合強調(diào)了專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的持續(xù)性和靈活性。

(4)目標性和預警性原創(chuàng)。專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系建設的目標,是通過指標信息的收集和統(tǒng)計對影響專業(yè)質(zhì)量的各關(guān)鍵要素狀態(tài)進行描述,重點評價各指標在相關(guān)要素影響下的動態(tài)變化,觀測核心指標與預期的差距,建立指標預警機制,及時反饋預警信息并構(gòu)建整改、調(diào)整措施。

(5)時效性和先進性原則?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系實現(xiàn)了全過程監(jiān)測,對觀測指標的信息采用實時性數(shù)據(jù)采集,通過日常觀測指標數(shù)據(jù)的采集把握翔實的動態(tài)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的采集采用多種感知手段和先進的算法,包括自然語言處理、語音識別和大數(shù)據(jù)挖掘等先進技術(shù)手段,使獲取的指標信息能準確地反映客觀的狀態(tài)。

(6)獨立性和權(quán)威性原則。構(gòu)建專門的專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測機構(gòu),專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測過程不受高?；蚱渌芾頇C構(gòu)的人為干涉;數(shù)據(jù)來源基層數(shù)據(jù)采集單元,堅持多主體數(shù)據(jù)采集的一致性校驗原則,及時避免數(shù)據(jù)的差異和人為誤差;區(qū)塊鏈技術(shù)采用去中心化、分布式存儲,克服了監(jiān)測數(shù)據(jù)人為篡改、丟失等問題,保障了數(shù)據(jù)的真實性和權(quán)威性。

2.2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系運行機制和設計思路

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系運行過程主要包括:(1)監(jiān)測目標。制定專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測目標,明確監(jiān)測指標和內(nèi)涵,確定指標樣本抽樣時間段,完成監(jiān)測體系指標初始化;(2)數(shù)據(jù)采集。實現(xiàn)對專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測指標數(shù)據(jù)的動態(tài)采集,體現(xiàn)核心指標多主體去中心化、持續(xù)性狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集,對多個監(jiān)測對象的多個主體數(shù)據(jù)進行一致性校驗,建立分布式存儲;(3)信息處理。對采集的數(shù)據(jù)進行重要信息的提取,對信息進行分類統(tǒng)計、分析和存儲,實現(xiàn)點對點的安全傳輸,建立信息的共識機制;(4)信息檢驗。對核心指標信息分析結(jié)果和重要的影響要素進行抽樣檢驗,衡量分析結(jié)果與真實狀態(tài)是否一致性,對存在信息差異性的指標建立信息更新機制;(5)監(jiān)測報告發(fā)布和反饋整改。專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測報告可以綜合反映學校的辦學水平,是社會衡量高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要參考。監(jiān)測報告主要面向高校和社會,高校對監(jiān)測報告中的評價要做積極的整改并及時上報整改效果,隨時接受再一次的監(jiān)測采樣。整個運行流程如圖2所示。

圖2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系運行流程

在新一輪評估的背景下,將區(qū)塊鏈技術(shù)運用在高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系中,在設計思路上應滿足區(qū)塊鏈去中心化、分布式存儲、數(shù)據(jù)共識機制、數(shù)據(jù)共享和檢索智能合約等性能需求,該體系設計思路(如圖3所示)如下:

圖3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系設計思路

(1)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測結(jié)構(gòu)設計:按照監(jiān)測機構(gòu)分層設計可分為國家級、省級和校級監(jiān)測平臺;按照監(jiān)測主體分為內(nèi)部監(jiān)測和外部監(jiān)測,重點建設校級質(zhì)量監(jiān)測平臺。校級質(zhì)量監(jiān)測平臺是高校進行自檢、自評和自測的主要抓手。按照區(qū)塊鏈工作原理,將專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系分為四個工作層:數(shù)據(jù)層(負責數(shù)據(jù)加密和分布式存儲)、服務層(負責數(shù)字簽名認證)、網(wǎng)絡層(負責數(shù)據(jù)校驗和記賬)和應用層(負責數(shù)據(jù)接口、查詢等其他應用)。

(2)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)層設計:數(shù)據(jù)層要將專業(yè)質(zhì)量指標數(shù)據(jù)通過多渠道采集、分布式存儲到帶有時間戳的數(shù)據(jù)區(qū)塊上。在數(shù)據(jù)源采集中建立多主體數(shù)據(jù)采集模式,按照分層進行數(shù)據(jù)采集和驗證(國家、省級和高校三層數(shù)據(jù)采集面),實現(xiàn)去中心數(shù)據(jù)填報和分布式存儲。采用哈希函數(shù)、數(shù)字加密和共識算法完成數(shù)據(jù)入鏈。

(3)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測內(nèi)容設計:強調(diào)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測指標的過程把控和結(jié)果評價相結(jié)合,監(jiān)測主體從“以教師為中心”轉(zhuǎn)向“以學生為中心”,側(cè)重監(jiān)測培養(yǎng)產(chǎn)出的人才質(zhì)量,監(jiān)測在專業(yè)建設中落實OBE理念和“新工科、新農(nóng)科、新文科等”要求的情況,評估學生學了什么、學得怎樣,衡量學生學習的過程和成果,利用區(qū)塊鏈技術(shù)對學生所得學分和成果進行認證,建立分布式電子證書。監(jiān)測內(nèi)容按照監(jiān)測目標指標進行動態(tài)調(diào)整,主要內(nèi)容包括培養(yǎng)目標(知識、素養(yǎng)、能力要求)、培養(yǎng)過程(課程體系、師資團隊、培養(yǎng)方案、學分認定等)和培養(yǎng)成效(學生成果、學生滿意度、社會滿意度、第三方評價等)。

(4)專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測共識機制設計:共識機制用于決策參與節(jié)點工作方式與某些特定數(shù)據(jù)達成一致,克服因數(shù)據(jù)攻擊、堵塞導致的節(jié)點記錄事物存在的時間差異。本設計采用權(quán)益證明機制(POS)與實用拜占庭容錯算法(PBFT)[12]實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的識別,通過加密算法和共識算法完成監(jiān)測數(shù)據(jù)驗證、存儲、更新和入鏈,并利用動態(tài)的數(shù)據(jù)認證組克服可能的破壞或欺騙。

3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系構(gòu)建

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系主要包括目標系統(tǒng)、工作系統(tǒng)(指標、對象、監(jiān)測和報告)和要素系統(tǒng)(技術(shù)、組織、制度和基礎保障)。目標系統(tǒng)是整個監(jiān)測系統(tǒng)的核心和指揮棒,引導質(zhì)量監(jiān)測的方向,制定專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測指標、要求、流程和規(guī)則。工作系統(tǒng)是專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的主體內(nèi)容,負責監(jiān)測指標分解、執(zhí)行、監(jiān)測過程實施、信息檢索和結(jié)果報告及反饋。要素系統(tǒng)是專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的核心基礎,負責監(jiān)測對象的組織,制定監(jiān)測執(zhí)行制度,構(gòu)建監(jiān)測基礎保障體系。區(qū)塊鏈技術(shù)是要素系統(tǒng)中的技術(shù)要素,確保了專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測過程的去中心化、可信、共享、可追溯。

3.1 目標系統(tǒng)構(gòu)建

質(zhì)量監(jiān)測的目標隨著需求的變化而動態(tài)變化,受到社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和高等教育發(fā)展態(tài)勢的制約,不同發(fā)展階段專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測目標不同。當前,在專業(yè)認證和新一輪審核評估背景下,專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測目標側(cè)重于評價人才培養(yǎng)是否達到專業(yè)認證的標準,堅持以社會需求為導向,以學生能力培養(yǎng)為落腳點,以滿足經(jīng)濟、社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)需求的人才為出發(fā)點,以目標導向為核心,動態(tài)調(diào)整專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的目標。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系的目標系統(tǒng)主要包括:(1)人才培養(yǎng)目標。核心監(jiān)測點包括專業(yè)人才素質(zhì)的基本要求、專業(yè)能力的基本要求以及專業(yè)人才的專業(yè)知識要求;(2)人才培養(yǎng)過程。核心監(jiān)測點包括教學方法、教學手段、教學效果、課程體系等;(3)人才培養(yǎng)效果。核心監(jiān)測點為社會滿意度、第三方調(diào)查結(jié)果和學生對專業(yè)的滿意度。目標系統(tǒng)在區(qū)塊鏈中主要用于檢測數(shù)據(jù)的一致性、評價數(shù)據(jù)的合理性和提供數(shù)據(jù)分類存儲的依據(jù)。

3.2 工作系統(tǒng)構(gòu)建

工作系統(tǒng)是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系的運行單元,主要包括:(1)監(jiān)測指標體系構(gòu)建和分解。負責構(gòu)建一級指標、二級指標體系和監(jiān)測點,對各指標和監(jiān)測點進行明確的說明,明確其內(nèi)涵和范圍;(2)監(jiān)測對象。明確監(jiān)測的主體和客體,其中監(jiān)測主體是以學生為中心,以成果為導向,所涉及的監(jiān)測點包括課程體系建設、教材建設、學生參加學科競賽比例、獲獎比例以及師資隊伍建設等;(3)監(jiān)測過程實施。利用區(qū)塊鏈技術(shù)完成監(jiān)測高校的布點和環(huán)境配置,構(gòu)建多主體、多渠道的監(jiān)測點數(shù)據(jù)采集;通過哈希運算建立數(shù)據(jù)的區(qū)塊存儲(入鏈),通過POS和PBFT算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)共識,建立數(shù)據(jù)一致性校驗、檢測和數(shù)字簽名,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享發(fā)布;(4)監(jiān)測報告與反饋。根據(jù)監(jiān)測指標的預期評價監(jiān)測點是否達標,建立監(jiān)測點偏差預警,并反饋給被監(jiān)測單位進行限時整改。

3.3 要素系統(tǒng)構(gòu)建

要素系統(tǒng)是對專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測影響因素,主要包括:(1)技術(shù)系統(tǒng)。負責專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測實施過程技術(shù)保障,如區(qū)塊鏈技術(shù)中采用了數(shù)據(jù)加密算法、分布式存儲算法、共識機制算法,實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的大數(shù)據(jù)技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)安全的技術(shù);(2)組織系統(tǒng)。負責專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測活動的相關(guān)管理和組織,根據(jù)國家、省和高校三層組織結(jié)構(gòu),分別建立專門的專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測部門,一般由監(jiān)測中心、數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)分析中心構(gòu)成;(3)制度系統(tǒng)。負責規(guī)范專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測過程的操作流程,保障各項工作按照一定制度開展;各級管理機構(gòu)根據(jù)需要制定明確的管理制度,如操作規(guī)范、報告制度、反饋制度等;(4)基礎保障系統(tǒng)。負責專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的軟硬件基礎條件,如儀器設備、實驗室環(huán)境、實訓實習基地、教學科研經(jīng)費保障、運動場所等。

3.4 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系

利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以將高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系的目標系統(tǒng)、工作系統(tǒng)和要素系統(tǒng)構(gòu)成一個開放的閉環(huán)監(jiān)測體系(如圖4所示)。區(qū)塊鏈技術(shù)為高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測提供全過程的技術(shù)保障。區(qū)塊鏈的技術(shù)支持包括:數(shù)據(jù)層采用哈希算法、多叉樹結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)加密技術(shù);服務層由POS算法和PBFT算法數(shù)據(jù)的共識機制,并完成數(shù)據(jù)的認證;網(wǎng)絡層實現(xiàn)點對點(P2P)網(wǎng)絡傳輸、分布式存儲和權(quán)限更新;應用層為專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測提供評價報告、信息查詢和對外的數(shù)據(jù)接口等服務。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系將培養(yǎng)目標、培養(yǎng)過程、培養(yǎng)結(jié)果建立為目標系統(tǒng);將監(jiān)測的內(nèi)容、形式和實施過程建立為工作系統(tǒng);將監(jiān)測體系的技術(shù)系統(tǒng)、組織系統(tǒng)、制度系統(tǒng)和保障系統(tǒng)建立為要素系統(tǒng),從技術(shù)保障、組織保障、制度保障、基礎保障、過程保障上確保體系的完備性和可行性。

圖4 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系

4 結(jié)束語

區(qū)塊鏈技術(shù)在高等教育中的應用將隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的不斷完善得到拓展。利用區(qū)塊鏈去中心化、分布式存儲、安全性、獨立性和匿名性等特點,按照高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系構(gòu)建原則,構(gòu)建具有四層技術(shù)支持架構(gòu)的區(qū)塊鏈系統(tǒng),可以解決高校專業(yè)質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)在傳輸、處理和發(fā)布的過程中存在的數(shù)據(jù)安全問題,避免數(shù)據(jù)的丟失、篡改、偽造等現(xiàn)象,提高專業(yè)評估和質(zhì)量監(jiān)測的可信度和權(quán)威性,從而為高等教育專業(yè)評估和質(zhì)量監(jiān)測提供可信的數(shù)據(jù)保障。