【摘要】本文指出高職院校作為培養(yǎng)技術(shù)型人才的搖籃，在進(jìn)行智慧校園建設(shè)時，不僅需要考慮如何建設(shè)校園的硬件設(shè)施、軟件設(shè)施，而且要考慮如何構(gòu)建校園信息系統(tǒng)、數(shù)字圖書館以及在線學(xué)習(xí)平臺等，認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種去中心化、去信任化的加密技術(shù)，在數(shù)據(jù)共享和隱私保護(hù)方面具有顯著優(yōu)勢，提出利用區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)化高職院校智慧校園建設(shè)的思路，以期為高職院校智慧校園建設(shè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈 智慧校園建設(shè) 高職院校

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）21-0096-04

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧校園的概念逐漸深入人心。智慧校園建設(shè)是高職院校信息化建設(shè)的重要組成部分，而智慧校園的建設(shè)離不開區(qū)塊鏈技術(shù)。高職院校智慧校園建設(shè)應(yīng)從校園信息共享、智能教學(xué)管理、移動教學(xué)平臺、智慧教學(xué)環(huán)境、安全評價體系等方面入手，加強(qiáng)區(qū)塊鏈技術(shù)在高職院校智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用，從而提高教育信息化程度。

一、區(qū)塊鏈簡述

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈（Blockchain）是由一串按照時間順序發(fā)生的數(shù)據(jù)塊組成，每一個數(shù)據(jù)塊中包含了一條被稱為“區(qū)塊”的數(shù)據(jù)記錄，每一個區(qū)塊都包含了當(dāng)前區(qū)塊中的全部數(shù)據(jù)信息，因此所有區(qū)塊就形成了一本“大賬本”。而區(qū)塊鏈技術(shù)就是利用密碼學(xué)原理將一本“大賬本”分成許多“小賬本”，每本“小賬本”都包含了當(dāng)前所有區(qū)塊的信息，形成一個“記賬網(wǎng)絡(luò)”。因為區(qū)塊鏈?zhǔn)峭耆ブ行幕模總€人都可以參與到“記賬”過程中，所以如果在某個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)或者信息丟失等情況時，其他節(jié)點(diǎn)可以及時發(fā)現(xiàn)，并且通過時間戳等方式記錄到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)上（曹徐豐，2020）。每一個節(jié)點(diǎn)都可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，保證信息的安全性。

（二）區(qū)塊鏈的特點(diǎn)

1.去中心化

在傳統(tǒng)的中心化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)由中心服務(wù)器管理，通過中心服務(wù)器可以獲得其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而各節(jié)點(diǎn)則可以讀取或下載其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。在此中心化管理模式下，數(shù)據(jù)可以被修改、刪除，而其他節(jié)點(diǎn)只能看到自己的數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈技術(shù)利用智能合約對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，由參與系統(tǒng)運(yùn)行的所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)和監(jiān)督數(shù)據(jù)的存儲和交易過程，任何用戶都可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、修改和刪除。由于節(jié)點(diǎn)都是基于信任而加入系統(tǒng)運(yùn)行的，因此整個系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2.分布式

區(qū)塊鏈技術(shù)通過分布式存儲以保證數(shù)據(jù)的安全和隱私。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，所有節(jié)點(diǎn)都可以通過挖礦等方式獲得獎勵。這些節(jié)點(diǎn)不是完全孤立的，而是彼此相連，形成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的每個節(jié)點(diǎn)都是對等的，每個節(jié)點(diǎn)都有完整的私鑰。因此，每個節(jié)點(diǎn)都可以在區(qū)塊鏈中使用自己的私鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)的操作和交易。所有節(jié)點(diǎn)之間沒有中心化的組織或機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸通過P2P網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。

3.可追溯性

智慧校園中的數(shù)據(jù)主要由用戶或機(jī)構(gòu)持有，所有人都可以訪問這些數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)只有在特定的條件下才能被訪問。例如，當(dāng)用戶進(jìn)入圖書館時，系統(tǒng)會記錄用戶的身份信息，并將相關(guān)信息發(fā)送到圖書館服務(wù)器上；當(dāng)用戶離開圖書館時，系統(tǒng)會自動將用戶身份信息從數(shù)據(jù)庫中刪除。因此，數(shù)據(jù)的可追溯性是由中心化機(jī)構(gòu)決定的。

4.匿名性

區(qū)塊鏈技術(shù)中的哈希值通過數(shù)字簽名來確認(rèn)數(shù)據(jù)的有效性，由于每一個數(shù)據(jù)塊都有對應(yīng)的哈希值，因此從理論上講，任何一個節(jié)點(diǎn)都無法偽造其身份和簽名，區(qū)塊鏈的匿名性也由此體現(xiàn)。當(dāng)使用者輸入姓名時，只能顯示該用戶名對應(yīng)的哈希值，而不能知道其真實身份；當(dāng)使用者輸入銀行卡號時，只能顯示該銀行的賬戶余額，而無法知道其真實身份。匿名性為用戶提供了更為私密的數(shù)據(jù)存儲方式，為用戶在保護(hù)隱私的前提下進(jìn)行信息共享和交流提供更多可能性。

（三）區(qū)塊鏈的形態(tài)

區(qū)塊鏈有3種形態(tài)：公有鏈、私有鏈、聯(lián)盟鏈（如表1所示）。公有鏈指任何人都可以訪問的區(qū)塊鏈，一般由權(quán)威機(jī)構(gòu)運(yùn)營；私有鏈指除持有節(jié)點(diǎn)以外的任何人都可以訪問的區(qū)塊鏈，一般由單個組織或者個人運(yùn)營；聯(lián)盟鏈指由多個組織或個人運(yùn)營，其中一家或多家組織占有節(jié)點(diǎn)資源，其他組織或者個人共享數(shù)據(jù)，由參與成員共同維護(hù)的區(qū)塊鏈。公有鏈?zhǔn)且环N完全開放的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，任何人都可以加入并使用它，因此其安全性、可靠性、可擴(kuò)展性均較高；私有鏈?zhǔn)侵改承┕净驒C(jī)構(gòu)運(yùn)營的區(qū)塊鏈，其安全性和可靠性較高，但其擴(kuò)展性相對較低。

二、區(qū)塊鏈應(yīng)用于智慧校園的優(yōu)勢

第一，基于去中心化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)信息的高度透明和安全共享。在中心化網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點(diǎn)都會主動將自己掌握的信息發(fā)送到其他節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致每個節(jié)點(diǎn)都只掌握部分信息，而非完整的整體數(shù)據(jù)（李燕峰、劉亞男，2021）。例如，當(dāng)前學(xué)校的教師信息和學(xué)生信息一般存放在各自的計算機(jī)中，每位教師的計算機(jī)中都存放有學(xué)生的姓名、學(xué)籍、班級、成績等基本信息，而學(xué)生的基本信息也存放在自己的計算機(jī)中，數(shù)據(jù)是碎片化的，無法實現(xiàn)高度透明。而區(qū)塊鏈技術(shù)則不存在上述問題，其利用分布式計算技術(shù)可以將數(shù)據(jù)全部寫入一個分布式網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點(diǎn)都有完整的數(shù)據(jù)庫備份。因此，每個節(jié)點(diǎn)均可以輕松獲得完整的數(shù)據(jù)，且系統(tǒng)具有高度透明性。此外，該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)安全共享，從而避免出現(xiàn)“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象。

第二，基于共享賬本實現(xiàn)去中心化管理，提高工作效率。高職院校的各個職能部門都可以基于區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)去中心化管理，其共享的賬本由各職能部門共同維護(hù)，各職能部門只需要維護(hù)各自的賬本就可以實現(xiàn)對所有賬本的更新與維護(hù)，區(qū)塊鏈技術(shù)具有的去中心化特性，可以避免職能部門之間出現(xiàn)相互扯皮、推諉責(zé)任等問題，從而提高工作效率。

第三，基于共識算法，保證數(shù)據(jù)存儲和共享的安全性。在智慧校園建設(shè)過程中，區(qū)塊鏈技術(shù)可以應(yīng)用于各個層面，從校園基礎(chǔ)設(shè)施、辦公自動化到教學(xué)資源和學(xué)生管理等各個方面。通過區(qū)塊鏈技術(shù)，可以有效避免中心化管理模式下的數(shù)據(jù)存儲和共享安全問題，可以保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、隱私性以及可追溯性。此外，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的共識算法可以保證各個節(jié)點(diǎn)按照相同的規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，避免因采用不同的規(guī)則而導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理結(jié)果不一致的情況發(fā)生，從而保證數(shù)據(jù)在存儲和共享時的安全性。因此，高職院?？蓪^(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于智慧校園建設(shè)中，利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建智慧校園管理平臺。

第四，基于智能合約，保障合約執(zhí)行效率。區(qū)塊鏈技術(shù)可以實現(xiàn)智能合約的自動執(zhí)行，提高了合同執(zhí)行效率。智能合約是指根據(jù)事先約定好的條件和規(guī)則自動執(zhí)行的合約。與傳統(tǒng)合同相比，智能合約更具靈活性和開放性，也更加透明和可信。在區(qū)塊鏈技術(shù)環(huán)境下，可以對交易雙方達(dá)成共識的智能合約進(jìn)行編程，將雙方的權(quán)利、義務(wù)、責(zé)任等以代碼的形式表達(dá)出來，一旦滿足條件就會自動執(zhí)行（杜運(yùn)潮、鄧豪瀛，2022）。例如，當(dāng)某學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上購物時，商家通過系統(tǒng)向其發(fā)送一個智能合約，要求學(xué)生必須完成某一特定任務(wù)才能獲得相應(yīng)獎勵。當(dāng)學(xué)生完成任務(wù)時，系統(tǒng)就會自動從商家賬戶中扣除相應(yīng)的獎勵金并將其發(fā)送給學(xué)生。當(dāng)有新的用戶加入時，該交易又會重新執(zhí)行。

三、區(qū)塊鏈應(yīng)用于智慧校園建設(shè)的策略

（一）基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智慧校園構(gòu)建思路

智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以智能管理、智慧服務(wù)和智慧學(xué)習(xí)為目標(biāo)，將信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等與教育教學(xué)深度融合，通過智能感知、實時交互、動態(tài)分析和深度挖掘，為師生提供智能化、個性化的服務(wù)與支持，以實現(xiàn)對教育教學(xué)全過程的高效管理和科學(xué)決策，平臺構(gòu)架如圖1所示。

（二）建立去中心化教育教學(xué)體系

通過區(qū)塊鏈技術(shù)可以實現(xiàn)教學(xué)資源的共享，教師、學(xué)生、學(xué)校之間可以通過區(qū)塊鏈進(jìn)行交互，并獲得相應(yīng)的激勵?；诖?，可以構(gòu)建去中心化的教育教學(xué)體系，教師和學(xué)生是教育教學(xué)活動的主體，學(xué)校作為教育教學(xué)活動的組織者、管理者和服務(wù)提供者，是信息數(shù)據(jù)的提供者。學(xué)校內(nèi)部根據(jù)學(xué)校特點(diǎn)建立去中心化的教育教學(xué)體系，在這個體系中，教師可以將自己在互聯(lián)網(wǎng)上收集到的優(yōu)質(zhì)教育資源上傳到平臺上，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求在平臺上尋找相關(guān)資源。在這個過程中，學(xué)生通過參與活動和學(xué)習(xí)獲得相應(yīng)的獎勵。學(xué)校還可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理，并利用區(qū)塊鏈對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證和確權(quán)，最終實現(xiàn)學(xué)校信息共享、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、成果轉(zhuǎn)讓等功能。

1.基于區(qū)塊鏈的學(xué)歷學(xué)位證書認(rèn)證平臺

學(xué)歷學(xué)位證書的認(rèn)證是智慧校園建設(shè)的重要組成部分，是維護(hù)教育教學(xué)秩序、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。通過建立基于區(qū)塊鏈的學(xué)歷學(xué)位證書認(rèn)證平臺，可以實現(xiàn)對學(xué)生在不同教育階段的學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)經(jīng)歷、教學(xué)過程、學(xué)術(shù)成果等信息進(jìn)行確權(quán)和保護(hù)，同時為學(xué)生提供更多個性化的服務(wù)，讓學(xué)生獲得更優(yōu)質(zhì)的教育（謝旭東，2021）。建立基于區(qū)塊鏈的學(xué)歷學(xué)位認(rèn)證平臺的步驟如下。

首先，確定平臺的架構(gòu)。一般而言，這個平臺應(yīng)該是一個分布式的網(wǎng)絡(luò)，其中包含了眾多的節(jié)點(diǎn)。每個節(jié)點(diǎn)都保存著完整的區(qū)塊鏈信息，其中包括所有的學(xué)歷學(xué)位信息。其次，設(shè)定區(qū)塊鏈的規(guī)則。這些規(guī)則決定什么樣的交易（在此，交易指的是學(xué)歷學(xué)位信息的添加、更改等操作）可以被接受，以及如何對這些交易進(jìn)行確認(rèn)。通常情況下，這些規(guī)則的設(shè)定需要足夠嚴(yán)格，以防止信息的篡改和偽造。再次，與其他高職院校開展合作，將這些學(xué)校的學(xué)歷學(xué)位信息錄入?yún)^(qū)塊鏈中。這一步需要其他高職院校的積極配合，因為需要相關(guān)學(xué)校提供學(xué)歷學(xué)位信息，并允許這些信息被存儲在區(qū)塊鏈上。同時，向企業(yè)和其他可能需要驗證學(xué)歷學(xué)位信息的機(jī)構(gòu)推廣認(rèn)證平臺，讓其了解并接受這種新的驗證方式，從而使得平臺能夠?qū)嶋H運(yùn)作起來。最后，為保障學(xué)生的隱私，需要設(shè)定一套完整的權(quán)限管理系統(tǒng)，以確定誰可以查看區(qū)塊鏈上的哪些信息。

2.基于區(qū)塊鏈的在線學(xué)習(xí)學(xué)分銀行平臺

學(xué)分銀行是一種新型的學(xué)分累計和認(rèn)證制度，在這種制度下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通過完成規(guī)定的課程學(xué)習(xí)、實踐實習(xí)和論文答辯等活動，可以獲得一定的學(xué)分。因為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中其所學(xué)知識與技能的相關(guān)性、難易程度等各不相同，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得的學(xué)分也存在差異。為了確保學(xué)分銀行的公正性和公平性，可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立基于區(qū)塊鏈的在線學(xué)習(xí)學(xué)分銀行平臺。建立基于區(qū)塊鏈的在線學(xué)習(xí)學(xué)分銀行平臺的步驟如下。

首先，確定平臺的框架，選擇適合的區(qū)塊鏈類型，如公有鏈、聯(lián)盟鏈或私有鏈，根據(jù)平臺的數(shù)據(jù)安全性、透明性和可擴(kuò)展性需求進(jìn)行選擇。其次，設(shè)計學(xué)分銀行的操作規(guī)則，包括學(xué)分的獲取、流通和消費(fèi)等，并將這些規(guī)則編碼為智能合約，使之自動化運(yùn)行；聯(lián)合教育機(jī)構(gòu)、課程提供者和學(xué)生，將其身份信息和相關(guān)證明材料上鏈，同時以智能合約的形式記錄學(xué)分的賺取和使用情況；進(jìn)行平臺推廣，向?qū)W生、教育機(jī)構(gòu)和潛在雇主展示平臺優(yōu)點(diǎn)，比如提高學(xué)分管理的效率和透明度、減少欺詐行為等。最后，為保護(hù)用戶隱私和數(shù)據(jù)安全，應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的權(quán)限管理機(jī)制，只有授權(quán)的用戶才能訪問和操作相關(guān)數(shù)據(jù)。

（三）建立智能化政務(wù)管理系統(tǒng)

在高職院校智慧校園建設(shè)中，智能化政務(wù)管理系統(tǒng)的建立是智慧校園建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)“數(shù)據(jù)”向“知識”轉(zhuǎn)變的重要途徑。區(qū)塊鏈具有分布式數(shù)據(jù)存儲、共識機(jī)制、加密算法等技術(shù)特性，可以實現(xiàn)政務(wù)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全存儲，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行加密。例如，在學(xué)校信息化管理中，可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立智能化政務(wù)管理系統(tǒng)，將校園內(nèi)的各種信息數(shù)據(jù)存儲到區(qū)塊鏈上，利用區(qū)塊鏈技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和存儲，防止數(shù)據(jù)泄露和篡改。智能化政務(wù)管理系統(tǒng)還可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分享和共享。例如，在教師外出進(jìn)修、外出培訓(xùn)時，學(xué)?？梢岳脜^(qū)塊鏈技術(shù)將教師在外參加培訓(xùn)、學(xué)習(xí)的相關(guān)信息存儲到區(qū)塊鏈上，從而實現(xiàn)信息共享。

（四）建立學(xué)生主體智慧生活系統(tǒng)

學(xué)生是高職院校教學(xué)活動的主體，智慧校園的建設(shè)要以學(xué)生為中心。在區(qū)塊鏈技術(shù)的支持下，學(xué)生可以通過手機(jī)或者平板電腦等移動終端完成個人學(xué)習(xí)任務(wù)。例如，在學(xué)習(xí)時，學(xué)生可以通過移動終端查詢學(xué)習(xí)進(jìn)度、教師視頻講解等；在生活中，學(xué)生可以通過手機(jī)或平板電腦等移動終端進(jìn)行門禁簽到、餐廳消費(fèi)、校園活動等（常明杰，2022）。如圖2所示，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要和喜好自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式，從而實現(xiàn)真正的自主學(xué)習(xí)。

（五）智慧校園評價指標(biāo)體系

為客觀、全面地反映智慧校園建設(shè)成效，高職院?？梢詷?gòu)建以“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”“數(shù)字創(chuàng)新建設(shè)”為一級指標(biāo)，以“人才培養(yǎng)”“資源共享”“數(shù)據(jù)治理與安全保障”為二級指標(biāo)的智慧校園評價指標(biāo)體系。智慧校園評價指標(biāo)體系的建立是一個循序漸進(jìn)的過程，需要遵循以下原則：一是要客觀反映智慧校園建設(shè)成效，能有效反映建設(shè)過程中遇到的問題，要符合高職教育需要；二是要充分考慮不同專業(yè)、不同發(fā)展階段等因素；三是要體現(xiàn)時代特色、高職教育特色和高職院校特色。

區(qū)塊鏈技術(shù)在高職院校智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用，有助于解決傳統(tǒng)智慧校園建設(shè)中存在的數(shù)據(jù)孤島問題，有助于提升智慧校園的信息安全保障能力，有助于實現(xiàn)智慧校園數(shù)據(jù)的可信傳遞和共享，有助于完善高職院校智慧校園評價機(jī)制。此外，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到高職院校智慧校園建設(shè)中還可以提高智慧校園服務(wù)能力，降低運(yùn)營成本和風(fēng)險，為高職院校智慧校園建設(shè)提供保障。

參考文獻(xiàn)

［1］曹徐豐.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生綜合素質(zhì)評價信任體系構(gòu)建研究［J］.中國教育技術(shù)裝備，2020（3）.

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［3］杜運(yùn)潮，鄧豪瀛.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校管理會計人才培養(yǎng)模式及對策［J］.寧波工程學(xué)院學(xué)報，2022（3）.

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［5］常明杰.高職高專智慧校園建設(shè)探索與思考［J］.邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2022（2）.

注：本文系2022年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項目“基于區(qū)塊鏈的高校智慧黨建平臺設(shè)計與實現(xiàn)”（2022KY1462）的研究成果。

作者簡介：張柳（1985— ），廣西隆安人，本科，講師、信息系統(tǒng)項目管理師，研究方向為計算機(jī)技術(shù)。

（責(zé)編 雷 靖）