張召 金澈清 周傲英

摘要：在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，基于在線學(xué)習(xí)方式的開(kāi)放教育日益被教育機(jī)構(gòu)及學(xué)習(xí)者采納和接受。開(kāi)放教育在為學(xué)習(xí)者帶來(lái)時(shí)空便利的同時(shí)，其在數(shù)據(jù)層面上引發(fā)的信任危機(jī)也亟待解決。開(kāi)放教育可劃分為教學(xué)資源開(kāi)放共享、大規(guī)模教學(xué)交互、跨平臺(tái)開(kāi)放等三個(gè)階段，數(shù)據(jù)在其發(fā)展過(guò)程中起到了原始驅(qū)動(dòng)力的作用，并在其質(zhì)量提升中扮演著重要角色。構(gòu)建貫穿開(kāi)放教育數(shù)據(jù)產(chǎn)生、流通和傳播全過(guò)程的信任機(jī)制十分重要，而具有去中心化、去信任化、防篡改、可追溯等特性的區(qū)塊鏈技術(shù)可用于構(gòu)建開(kāi)放教育參與者間的信任關(guān)系，進(jìn)而從以下幾個(gè)方面重構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育：一是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源在分享和傳播中的確權(quán);二是保障開(kāi)放教育環(huán)境下的學(xué)習(xí)成果互認(rèn);三是保證開(kāi)放教育情境中的數(shù)據(jù)可信，并準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)教育的“以人推己”。雖然區(qū)塊鏈技術(shù)在開(kāi)放教育中具有廣闊的應(yīng)用前景，但針對(duì)教育的現(xiàn)實(shí)情境，其仍存在以下技術(shù)問(wèn)題有待解決：一是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)受到單節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量的限制;二是共識(shí)協(xié)議所支持的節(jié)點(diǎn)數(shù)目偏少;三是缺乏面向教育規(guī)章制度的高效合約建模及執(zhí)行方法;四是數(shù)據(jù)在多方間的公開(kāi)使得對(duì)用戶隱私保護(hù)難以實(shí)現(xiàn);五是輕客戶端使得驗(yàn)證查詢功能受限。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代;區(qū)塊鏈技術(shù);信任機(jī)制;開(kāi)放教育

中圖分類號(hào)：G434? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1009-5195（2020）01-0033-09? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2020.01.004

作者簡(jiǎn)介：張召，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，華東師范大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與工程學(xué)院（上海 200062）;金澈清，博士，教授，博士生導(dǎo)師，華東師范大學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)與工程學(xué)院（上海 200062）;周傲英，博士，教授，博士生導(dǎo)師，華東師范大學(xué)副校長(zhǎng)（上海 200062）。

2018年4月，教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，指出要“積極推進(jìn)‘互聯(lián)網(wǎng)+教育，堅(jiān)持信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的核心理念，堅(jiān)持應(yīng)用驅(qū)動(dòng)和機(jī)制創(chuàng)新的基本方針，建立健全教育信息化可持續(xù)發(fā)展機(jī)制，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、個(gè)性化、終身化的教育體系，建設(shè)人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)的學(xué)習(xí)型社會(huì)”。該計(jì)劃描繪出信息技術(shù)與教育深度融合的藍(lán)圖和美好愿景，但在具體的實(shí)施過(guò)程中仍將面臨許多挑戰(zhàn)。對(duì)于教育而言，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，使得原有相對(duì)固定且封閉的教學(xué)模式變得開(kāi)放而自由，這一方面有益于學(xué)習(xí)型社會(huì)的構(gòu)建，另一方面卻也會(huì)引發(fā)教育活動(dòng)中各主體間的信任問(wèn)題。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，教育的深度與廣度都遠(yuǎn)超以往任何時(shí)期，教育活動(dòng)不再局限于小范圍的“熟人社會(huì)”，而是面向更廣畛域的“陌生人社會(huì)”。要在缺乏信任基礎(chǔ)的主體之間開(kāi)展教育活動(dòng)，就需要變革教學(xué)方式，重塑主體間的信任關(guān)系，區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)正好為解決此類問(wèn)題帶來(lái)了希望。

區(qū)塊鏈技術(shù)源于一位化名“中本聰”的日本學(xué)者于2008年提出并繼而實(shí)現(xiàn)的比特幣系統(tǒng)，其可以支持去中心化的電子貨幣交易并實(shí)現(xiàn)交易的不可抵賴和防篡改（Nakamoto，2008）。隨著支持智能合約的區(qū)塊鏈2.0平臺(tái)的發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)逐漸從電子貨幣領(lǐng)域延伸到傳統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)域（邵奇峰等，2018）。從數(shù)據(jù)管理的視角看，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的本質(zhì)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)上各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立對(duì)等，數(shù)據(jù)以日志方式記錄并通過(guò)全復(fù)制分發(fā)實(shí)現(xiàn)共享，采用哈希鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保證數(shù)據(jù)不可篡改，依靠共識(shí)算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)副本間一致性的分享型數(shù)據(jù)庫(kù)（Zhu et al.，2019;El-Hindi et al.，2019）。

在教育領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)可充分發(fā)揮其透明化、難篡改、可追溯的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育活動(dòng)中各主體間的信任。一些學(xué)者已注意到區(qū)塊鏈技術(shù)將對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的積極影響。楊現(xiàn)民等（2017）研究了區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用模式與現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn);馮熳等（2017）探索了區(qū)塊鏈技術(shù)在教育中的作用;金義富（2017）分析了“區(qū)塊鏈+”教育的需求及其技術(shù)框架?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的教育是“開(kāi)放教育”，上述研究雖探討了區(qū)塊鏈技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景，但并未從互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育活動(dòng)所面臨的信任挑戰(zhàn)視角出發(fā)，探討區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)“開(kāi)放教育”的重構(gòu)。事實(shí)上，數(shù)據(jù)是推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)社會(huì)”發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，但若個(gè)體之間缺乏信任關(guān)系，則無(wú)法充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)的潛能。而基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的信息化基礎(chǔ)設(shè)施可重構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的信任關(guān)系，進(jìn)而提升數(shù)據(jù)價(jià)值。對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育而言也是如此，借助區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)筑教育活動(dòng)中各主體間的信任關(guān)系可極大地促進(jìn)“開(kāi)放教育”的發(fā)展。

一、互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育變革

1.教學(xué)方式變革：從課堂教學(xué)到在線教學(xué)

傳統(tǒng)教育是依靠一定的行政約束，由相對(duì)單一的教育機(jī)構(gòu)在固定的時(shí)間和地點(diǎn)為確定的學(xué)習(xí)者提供教學(xué)服務(wù)。這種教育模式在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)為國(guó)家人才培養(yǎng)和國(guó)民素質(zhì)提升發(fā)揮了巨大作用。但由于其受到時(shí)間和空間的束縛，致使優(yōu)良的教育資源無(wú)法得到規(guī)?；膹?fù)制和傳播，這就造成了地區(qū)之間的教育公平失衡。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，在線教育深刻地改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，也彌補(bǔ)了現(xiàn)有教育制度的不足。在線教育的重要特征是開(kāi)放化和規(guī)?；?，這主要體現(xiàn)在：第一，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接受從學(xué)前教育、基礎(chǔ)教育、高等教育到終身教育的整個(gè)教育過(guò)程;第二，學(xué)習(xí)者的類型多且規(guī)模大，不但涉及全日制學(xué)生，更涉及利用業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者;第三，教育過(guò)程需要家庭、學(xué)校和社會(huì)“三位一體”的介入。

與封閉式、小規(guī)模的課堂教學(xué)相比，在線教學(xué)體具有如下特征：一是教學(xué)對(duì)象的規(guī)模大。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教學(xué)對(duì)象的規(guī)模通常在百人以內(nèi)。而對(duì)于采用在線教學(xué)方式的課程而言，其教學(xué)對(duì)象的規(guī)?？梢允浅汕先f(wàn)人。二是渠道多元化。學(xué)習(xí)者可以有選擇地通過(guò)多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)過(guò)程不再受到時(shí)空限制。三是信息可感知。學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中的行為和數(shù)據(jù)可以被感知和捕獲，而通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的整合與分析便可實(shí)現(xiàn)教育的智能化。

2.信任關(guān)系構(gòu)建：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代教育的重要使命

因缺乏傳統(tǒng)教育模式下的行政約束，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育所面臨的一大挑戰(zhàn)是如何構(gòu)建起教育活動(dòng)中各主體間的信任關(guān)系。該問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，對(duì)于單平臺(tái)學(xué)習(xí)場(chǎng)景而言，如何使得教學(xué)參與者（教師、學(xué)習(xí)者等）相信平臺(tái)上的相關(guān)信息是準(zhǔn)確、真實(shí)的，例如學(xué)習(xí)評(píng)測(cè)中學(xué)習(xí)者身份和行為的真實(shí)性問(wèn)題。另一方面，對(duì)于跨平臺(tái)學(xué)習(xí)場(chǎng)景而言，不同學(xué)習(xí)平臺(tái)間如何確信其他平臺(tái)上的信息是真實(shí)、有效的，例如學(xué)習(xí)者在其他平臺(tái)上取得的學(xué)習(xí)成果的認(rèn)可問(wèn)題。

在傳統(tǒng)社會(huì)中，人們通常采用集中驗(yàn)證的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)信任，即各方均信任某一方，由其確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對(duì)于傳統(tǒng)信息平臺(tái)通常采用的集中驗(yàn)證機(jī)制而言，架構(gòu)簡(jiǎn)單，存在風(fēng)險(xiǎn)：首先，存在內(nèi)部人造假的風(fēng)險(xiǎn)，內(nèi)部人可能出于某種目的通過(guò)其權(quán)限來(lái)修改平臺(tái)中的信息;其次，存在被黑客攻破的風(fēng)險(xiǎn)，黑客在攻破平臺(tái)后就可以篡改平臺(tái)中的信息;此外，集中式架構(gòu)還存在單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，硬件故障、斷電、斷網(wǎng)等偶發(fā)事件也可能導(dǎo)致其無(wú)法繼續(xù)提供服務(wù)。

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育場(chǎng)景中，難以找到一個(gè)被各方信任的平臺(tái)，因而并不適于采用集中驗(yàn)證機(jī)制來(lái)構(gòu)建教育活動(dòng)主體間的信任關(guān)系。由于信任機(jī)制的缺乏，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育活動(dòng)面臨著以下問(wèn)題：一是知識(shí)分享和復(fù)制過(guò)程中的確權(quán)問(wèn)題，二是學(xué)習(xí)平臺(tái)之間的學(xué)習(xí)檔案共享和學(xué)習(xí)成果互認(rèn)問(wèn)題，三是由于數(shù)缺乏真實(shí)性而導(dǎo)致的測(cè)評(píng)結(jié)果和學(xué)習(xí)路徑推薦失真問(wèn)題。而區(qū)塊鏈技術(shù)賦能的互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)能夠很好地解決上述問(wèn)題，并最終達(dá)到以下效果：一是知識(shí)產(chǎn)權(quán)易于確權(quán)，教育資源的創(chuàng)造和分享得到鼓勵(lì);二是學(xué)習(xí)成果易于認(rèn)定，學(xué)習(xí)檔案得以共享;三是數(shù)據(jù)真實(shí)性得到保障，教學(xué)評(píng)估和學(xué)習(xí)推薦更為有效。最終，數(shù)據(jù)作為第一驅(qū)動(dòng)力的巨大潛能將在教育領(lǐng)域得到充分發(fā)揮。

二、互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育

互聯(lián)網(wǎng)的誕生將人類文明大步推向前進(jìn)?，F(xiàn)今，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)從社會(huì)交往到消費(fèi)習(xí)慣徹底改變了人們的日常生活方式。通過(guò)回顧從蒸汽時(shí)代到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的人類技術(shù)革命發(fā)展史，可以發(fā)現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代是以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)力的新技術(shù)革命時(shí)代，而數(shù)據(jù)也必將成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代開(kāi)放教育的原始驅(qū)動(dòng)力。

1.技術(shù)革命

在人類文明史上，技術(shù)革命顯著地提升了生產(chǎn)力，推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步。從18世紀(jì)開(kāi)始，隨著蒸汽機(jī)在英國(guó)和歐洲大陸的廣泛使用，人類開(kāi)始大規(guī)模制造機(jī)器，并利用機(jī)器取代人工，這大大促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，也標(biāo)志著人類進(jìn)入蒸汽機(jī)時(shí)代。在蒸汽機(jī)時(shí)代，蒸汽能是驅(qū)動(dòng)時(shí)代發(fā)展的推動(dòng)力，英國(guó)發(fā)展成為日不落帝國(guó)。到了19世紀(jì)，隨著發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和電器的發(fā)明和廣泛使用，機(jī)器的生產(chǎn)效率進(jìn)一步提升，人類進(jìn)入了電氣時(shí)代。在電氣時(shí)代，電能取代蒸汽能成為新的驅(qū)動(dòng)力，美國(guó)取代英國(guó)成為全球霸主。

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力又是什么呢？在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人們的生活、工作和學(xué)習(xí)都置身于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之中，用戶在使用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的過(guò)程中被無(wú)感知地收集數(shù)據(jù)，而后這些數(shù)據(jù)被用于分析建模，分析結(jié)果又被用于平臺(tái)設(shè)計(jì)中，周而復(fù)始反復(fù)迭代。在這過(guò)程中，形成了圍繞產(chǎn)品不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)、消費(fèi)分析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)再作用于產(chǎn)品的閉環(huán)迭代，數(shù)據(jù)成為了最原始的驅(qū)動(dòng)力和動(dòng)能。

因此，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人類進(jìn)入了以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)力的新技術(shù)革命時(shí)代，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)著整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。數(shù)據(jù)的大規(guī)模生成與采集為技術(shù)的進(jìn)步提供了基礎(chǔ)。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，各個(gè)創(chuàng)新型企業(yè)都非常重視數(shù)據(jù)的潛能，著力分析與挖掘數(shù)據(jù)的內(nèi)在價(jià)值?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)在“數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)”上，數(shù)據(jù)是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的核心資產(chǎn)，推動(dòng)著互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)步，進(jìn)而推動(dòng)著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的技術(shù)革命。以互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)為主要依托的開(kāi)放教育，是基于互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展的線上教育，同樣需要充分采集教學(xué)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并挖掘其中蘊(yùn)含的價(jià)值，進(jìn)而為學(xué)習(xí)者提供高質(zhì)量的個(gè)性化教學(xué)服務(wù)。因此，數(shù)據(jù)也是開(kāi)放教育發(fā)展和進(jìn)步的原始驅(qū)動(dòng)力。

2.互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育演變

傳統(tǒng)意義上的開(kāi)放教育是一種入學(xué)資格和學(xué)習(xí)形式相對(duì)靈活的教育類型（梁士榮，1999;張冀生，2000）。信息技術(shù)的發(fā)展造就了以互聯(lián)網(wǎng)為載體的開(kāi)放教育新模式。相較于傳統(tǒng)開(kāi)放教育，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供更大的時(shí)空便利，并能夠基于互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化、自適應(yīng)的學(xué)習(xí)途徑。具體而言，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)可以采集和分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，并基于分析結(jié)果進(jìn)一步指導(dǎo)和完善教學(xué)實(shí)踐。在這一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)迭代過(guò)程中，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育可以超越傳統(tǒng)教育形式，實(shí)現(xiàn)更加智能和高效的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。

實(shí)際上，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育形態(tài)一直處于演變狀態(tài)?；ヂ?lián)網(wǎng)情景下的開(kāi)放教育起源于教育資源的開(kāi)放和共享（孫立會(huì)，2014），例如2001年麻省理工學(xué)院發(fā)起的開(kāi)放課件（Open CourseWare，OCW）項(xiàng)目。而后，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中與互聯(lián)網(wǎng)發(fā)生深度交互，其學(xué)習(xí)行為在互聯(lián)網(wǎng)上被記錄并分析，從而使個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步普及與發(fā)展，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)與互聯(lián)網(wǎng)的融合持續(xù)加深，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的交互學(xué)習(xí)。圖1顯示了開(kāi)放教育的不同發(fā)展階段。

最初的教育資源共享是免費(fèi)行為，例如以O(shè)CW為代表的開(kāi)放教育資源運(yùn)動(dòng)，其旨在通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)免費(fèi)地向公眾開(kāi)放課件、流媒體、測(cè)試工具、軟件等教育資源，進(jìn)而構(gòu)造面向全民的終身學(xué)習(xí)體系。隨后我國(guó)也啟動(dòng)了國(guó)家精品課程建設(shè)，鼓勵(lì)教學(xué)名師建設(shè)課程資源，并向公眾開(kāi)放。此外，部分教師也將自己的課程資源在個(gè)人主頁(yè)上公開(kāi)發(fā)布。優(yōu)質(zhì)教育資源具有價(jià)值，因而除免費(fèi)分享外，有償分享也是教育資源傳播的重要模式。由于電子化的教育資源具有易復(fù)制、數(shù)量多、分布廣的特性，因而在其傳播過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行確權(quán)和支付的技術(shù)。

開(kāi)放教育需要將學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上進(jìn)行記錄，通常采用“多對(duì)一”的集中式架構(gòu)。在這種構(gòu)架中，學(xué)習(xí)者必須保持對(duì)平臺(tái)的絕對(duì)信任，使用平臺(tái)提供的評(píng)測(cè)和個(gè)性化學(xué)習(xí)功能。然而，由于“開(kāi)放”，教育服務(wù)提供方、學(xué)習(xí)者間缺乏約束力，這會(huì)引發(fā)其相互之間的信任危機(jī)。更高層級(jí)的開(kāi)放教育需要實(shí)現(xiàn)不同互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)間可信的數(shù)據(jù)分享和遷移，需要確保用于學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的原始數(shù)據(jù)真實(shí)有效。信任機(jī)制的缺乏嚴(yán)重制約了以互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)為依托的開(kāi)放教育的進(jìn)一步發(fā)展。數(shù)據(jù)是開(kāi)放教育發(fā)展的原始驅(qū)動(dòng)力，而信任機(jī)制的構(gòu)建需要貫穿數(shù)據(jù)產(chǎn)生、流通和傳播的全過(guò)程。以區(qū)塊鏈作為基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)管理數(shù)據(jù)，能夠構(gòu)建起開(kāi)放而不失信任的教育生態(tài)，進(jìn)而有力地促進(jìn)開(kāi)放教育的發(fā)展。

三、開(kāi)放教育的質(zhì)量提升路徑

作為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的教育形態(tài)，開(kāi)放教育的最終目標(biāo)是提升教育質(zhì)量。圖2體現(xiàn)了以互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)為主要載體的開(kāi)放教育的閉環(huán)發(fā)展路徑，包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、方法調(diào)整、教學(xué)實(shí)踐等四個(gè)環(huán)節(jié)。

首先，對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的采集為提升開(kāi)放教育質(zhì)量奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。有了學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)就能夠?qū)W(xué)習(xí)者進(jìn)行精確刻畫，并可以對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行細(xì)致描述?；ヂ?lián)網(wǎng)教育平臺(tái)的功能不僅僅是提供教學(xué)服務(wù)，也需要采集教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析，進(jìn)而用于評(píng)價(jià)和指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)。早期的教育實(shí)證方法基本上是通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式來(lái)進(jìn)行，即由學(xué)習(xí)者或教師來(lái)填寫問(wèn)卷并對(duì)答卷進(jìn)行分析。但這樣的方式存在所獲數(shù)據(jù)規(guī)模較小、數(shù)據(jù)獲取途徑單一、答卷客觀性難以保證等問(wèn)題。而利用互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)所采集的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)是最為有效、真實(shí)的，同時(shí)也是一種低成本并易于推廣的方式。此外，隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，所能采集的數(shù)據(jù)也愈發(fā)豐富，文本、視頻、腦電波等類型數(shù)據(jù)都能夠通過(guò)特定的采集手段獲得。除了使用來(lái)自單個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)外，還需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)平臺(tái)間數(shù)據(jù)的分享、集成與融合。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為可能發(fā)生在多個(gè)平臺(tái)上，只有全方位地采集其學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，才能夠更加準(zhǔn)確、有效地描述他們的學(xué)習(xí)情況。

其次，對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以形成學(xué)習(xí)過(guò)程的閉環(huán)反饋。對(duì)采集到的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析結(jié)果再用來(lái)指導(dǎo)教學(xué)方法的調(diào)整和改善，進(jìn)而更好地開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，這一過(guò)程所形成的閉環(huán)有助于為學(xué)習(xí)者提供更好的服務(wù)。通過(guò)采集和共享的方式獲取數(shù)據(jù)僅是第一步，更為重要的是利用數(shù)據(jù)來(lái)解決問(wèn)題，進(jìn)而形成閉環(huán)反饋。例如，在為學(xué)習(xí)者推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)資料和優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑的過(guò)程中，就需要先收集其學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，再基于數(shù)據(jù)分析判斷其學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)而為其提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，而后再對(duì)其學(xué)習(xí)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，如此周而復(fù)始、反復(fù)迭代，最終可以幫助學(xué)習(xí)者達(dá)成自適應(yīng)、最優(yōu)化的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

最后，利用“以人推己”策略，為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育相較傳統(tǒng)教育而言最大的改變，就是擯棄了傳統(tǒng)的小班化、統(tǒng)一化課堂教育，走向規(guī)?；?、個(gè)性化的在線教育。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)，一堂課的受眾可能成千上萬(wàn)，并且每個(gè)學(xué)習(xí)者的情況都不相同。要在這樣的情況之下做到個(gè)性化教育，運(yùn)用傳統(tǒng)的方法是難以實(shí)現(xiàn)的。而“以人推己”的策略是基于對(duì)數(shù)據(jù)的充分利用，采用協(xié)同過(guò)濾（Collaborative Filtering）的方法來(lái)提升分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。通過(guò)對(duì)大量具有相同學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行分析，就可以找到適合特定學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)路徑，從而提升其學(xué)習(xí)效率。

四、支撐教育區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)及其特征

實(shí)際上，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(diǎn)，在供應(yīng)鏈管理、數(shù)字資產(chǎn)交易、智能制造等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。從節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)入機(jī)制進(jìn)行區(qū)分，區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以分為公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈。其中公有鏈中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以自由接入和退出區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，而私有鏈和聯(lián)盟鏈中的節(jié)點(diǎn)在接入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)受到不同程度的限制并需要接受審批。由于私有鏈和聯(lián)盟鏈都是以企業(yè)級(jí)應(yīng)用為目標(biāo)的，其所采用的關(guān)鍵技術(shù)大同小異，在多數(shù)時(shí)候并不對(duì)兩者進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分。因此，區(qū)塊鏈系統(tǒng)也可以分為非許可鏈（公有鏈）和許可鏈（含聯(lián)盟鏈和私有鏈）兩類。非許可鏈（公有鏈）更多被用于電子貨幣領(lǐng)域，而針對(duì)教育這樣的傳統(tǒng)領(lǐng)域，一般采用許可鏈類型中的聯(lián)盟鏈。

1.區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)可分為兩種類型，即全節(jié)點(diǎn)（Full Node）和輕節(jié)點(diǎn)（Light Node）（Xu et al.，2019）。每個(gè)全節(jié)點(diǎn)都保存一份完整的數(shù)據(jù)副本，對(duì)數(shù)據(jù)的任何操作都需要在多個(gè)全節(jié)點(diǎn)之間達(dá)成共識(shí)并保持?jǐn)?shù)據(jù)一致。輕節(jié)點(diǎn)由于受到計(jì)算和存儲(chǔ)資源的限制，只保存區(qū)塊頭以及其他驗(yàn)證信息，對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)的讀寫需要通過(guò)全節(jié)點(diǎn)完成。所有節(jié)點(diǎn)之間完全對(duì)等，采用對(duì)等網(wǎng)絡(luò)連接，因而區(qū)塊鏈系統(tǒng)沒(méi)有中心服務(wù)器，也沒(méi)有系統(tǒng)管理員。在教育區(qū)塊鏈中，全節(jié)點(diǎn)一般面向教育機(jī)構(gòu)或教育監(jiān)管部門等實(shí)體單位，而學(xué)習(xí)者更多是以輕節(jié)點(diǎn)的方式參與到教育區(qū)塊鏈中。

2.區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)組織

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)以區(qū)塊為單位，區(qū)塊之間用哈希鏈相連。每個(gè)區(qū)塊包含區(qū)塊頭和交易日志兩部分，其中區(qū)塊頭中記錄著前一個(gè)區(qū)塊（父區(qū)塊）的哈希值，通過(guò)這種哈希值序列的方式將每個(gè)區(qū)塊與其父區(qū)塊鏈接便創(chuàng)建起一條可以一直追溯到第一個(gè)區(qū)塊（創(chuàng)世區(qū)塊）的數(shù)據(jù)鏈條，也就是區(qū)塊鏈?？梢钥闯?，區(qū)塊鏈上任何一個(gè)區(qū)塊的更改，都會(huì)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。為執(zhí)行智能合約，區(qū)塊鏈系統(tǒng)還需保存狀態(tài)數(shù)據(jù)，狀態(tài)數(shù)據(jù)一般以默克爾樹(shù)型結(jié)構(gòu)組織以達(dá)到防篡改的目的。教育區(qū)塊鏈中也需要同時(shí)保存區(qū)塊數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中區(qū)塊數(shù)據(jù)需要在所有節(jié)點(diǎn)之間達(dá)成全局共識(shí)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致和可追溯，而狀態(tài)數(shù)據(jù)只需各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)默克爾根達(dá)成共識(shí)并由節(jié)點(diǎn)自行維護(hù)。

3.共識(shí)協(xié)議

所謂共識(shí)，就是多個(gè)節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)變更上達(dá)成一致。主流區(qū)塊鏈系統(tǒng)廣泛采用的共識(shí)協(xié)議有兩類：一類是中本聰所提出的工作量證明（Proof of Work，PoW）共識(shí)協(xié)議，因其安全可靠而被廣泛用于公有鏈中，但其具有不確定性且會(huì)產(chǎn)生分叉（節(jié)點(diǎn)間未達(dá)成一致）;另一類是Castro等（1999）提出的基于投票的實(shí)用拜占庭容錯(cuò)（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）共識(shí)協(xié)議，由于其具有不消耗算力和不產(chǎn)生概率性分叉的優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于聯(lián)盟鏈中。由于教育區(qū)塊鏈對(duì)確定性和吞吐率有要求，因而一般采用基于投票的PBFT共識(shí)協(xié)議（邵奇峰等，2019）。

4.智能合約

智能合約是運(yùn)行在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中用于封裝特定業(yè)務(wù)邏輯的一段代碼，是區(qū)塊鏈系統(tǒng)的邏輯執(zhí)行單元（歐陽(yáng)麗煒等，2019）。智能合約的代碼可以使用專門的編程語(yǔ)言或通用的高級(jí)語(yǔ)言編寫，例如以太坊采用專門的Solidity語(yǔ)言，而Fabric則采用通用的高級(jí)語(yǔ)言Go。智能合約在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，最為常見(jiàn)的有金融工具（如數(shù)字貨幣、儲(chǔ)蓄錢包等）和自治理應(yīng)用（如保險(xiǎn)自動(dòng)理賠、自動(dòng)仲裁等）。智能合約不僅可用于處理大數(shù)額的加密貨幣，也可用于處理復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯。智能合約在開(kāi)放環(huán)境下的教育區(qū)塊鏈中具有廣泛的應(yīng)用前景，例如基于智能合約的知識(shí)分享和傳播可以保證原創(chuàng)者的利益，而基于智能合約的教育規(guī)章制度則可以促進(jìn)教育管理的公開(kāi)透明和合乎規(guī)范。

五、區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)開(kāi)放教育的重塑

信息技術(shù)對(duì)許多行業(yè)領(lǐng)域均產(chǎn)生了巨大的影響，例如移動(dòng)支付這一信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的典型應(yīng)用，從根本上改變了人們的消費(fèi)習(xí)慣。然而，信息技術(shù)對(duì)教育的改變是相對(duì)較弱的。2011年5月，喬布斯與比爾·蓋茨的一次會(huì)談引發(fā)了著名的“喬布斯之問(wèn)”，即“迄今為止計(jì)算機(jī)對(duì)學(xué)校的影響小得令人吃驚——比對(duì)諸如媒體、醫(yī)藥和法律等其他社會(huì)領(lǐng)域的影響”（沃爾特·艾薩克森，2014）。那么，作為新興信息技術(shù)的區(qū)塊鏈技術(shù)又能否為開(kāi)放教育帶來(lái)新的改變呢？

區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育而言具有重要價(jià)值。利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以構(gòu)建開(kāi)放而互信的互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)，并可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的學(xué)習(xí)者信息共享;基于區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行如實(shí)、準(zhǔn)確的記錄可為開(kāi)放教育質(zhì)量的提升構(gòu)筑起堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。具體而言，區(qū)塊鏈技術(shù)可從以下三個(gè)方面對(duì)開(kāi)放教育進(jìn)行重塑：

一是通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源在分享和傳播中的確權(quán)?；ヂ?lián)網(wǎng)使得優(yōu)質(zhì)教育資源的復(fù)制和傳播變得更加簡(jiǎn)便，這在一定程度上解決了由于地區(qū)發(fā)展不均衡而導(dǎo)致的教育不公平問(wèn)題，使得貧困落后地區(qū)的學(xué)習(xí)者也可享受到與發(fā)達(dá)地區(qū)一樣的優(yōu)質(zhì)教育資源。然而，這也引發(fā)了教育資源的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。只有充分保護(hù)教育資源擁有者的權(quán)益，才能進(jìn)一步促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的分享行為。區(qū)塊鏈技術(shù)所具有的公開(kāi)、透明、難篡改的特性可用于教育資源知識(shí)產(chǎn)權(quán)的登記和確權(quán)，使其確權(quán)過(guò)程變得透明而公正。此外，還可通過(guò)智能合約來(lái)規(guī)范教育資源的交易和使用，從而保證原創(chuàng)者的利益。

二是運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)保障在開(kāi)放教育環(huán)境下的學(xué)習(xí)成果互認(rèn)。開(kāi)放教育使得學(xué)習(xí)不再受制于時(shí)間和空間的約束，學(xué)習(xí)者無(wú)需在一個(gè)固定的教育機(jī)構(gòu)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，而可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)目標(biāo)，來(lái)自由選擇各個(gè)教育機(jī)構(gòu)提供的優(yōu)質(zhì)教育資源，并定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，最終完成學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，就需要學(xué)習(xí)者能夠在各個(gè)互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)之間無(wú)障礙地切換，并保證其學(xué)習(xí)成果在各個(gè)平臺(tái)之間能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換。在區(qū)塊鏈技術(shù)的支撐下，不同互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)間能夠達(dá)成共識(shí)并建立信任關(guān)系，從而使得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)檔案能夠共享并不被篡改，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果和學(xué)分互認(rèn)，真正實(shí)現(xiàn)跨越時(shí)空的無(wú)邊界學(xué)習(xí)。

三是依托區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)保證開(kāi)放教育情境中的數(shù)據(jù)可信，并準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)教育的“以人推己”。互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了開(kāi)放的學(xué)習(xí)方式，但“開(kāi)放”也導(dǎo)致了行政約束力的弱化，并使得數(shù)據(jù)的采集入口變得多而雜，采集獲得數(shù)據(jù)的可信度也不高，這會(huì)影響互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)中“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)質(zhì)量提升，也會(huì)導(dǎo)致“以人推己”的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑推薦結(jié)果失真?！耙匀送萍骸钡膶W(xué)習(xí)路徑推薦是基于其他學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)來(lái)為特定學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)路徑的推薦，而采用區(qū)塊鏈系統(tǒng)作為記錄學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施，則可以保證其數(shù)據(jù)來(lái)源的真實(shí)、準(zhǔn)確，進(jìn)而為精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)路徑推薦和教學(xué)質(zhì)量提升保駕護(hù)航。

上述區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代開(kāi)放教育的重塑可以體現(xiàn)在很多現(xiàn)實(shí)教育場(chǎng)景之中，例如以下典型應(yīng)用場(chǎng)景。

場(chǎng)景一：知識(shí)分享平臺(tái)。教育涉及知識(shí)的分享、傳遞和內(nèi)化。在傳統(tǒng)開(kāi)放教育模式下，知識(shí)擁有者將自己的知識(shí)成果（可體現(xiàn)為書籍、課程、音視頻等）放在集中式平臺(tái)上（個(gè)人網(wǎng)站或其他類型的平臺(tái)）供用戶購(gòu)買和下載。但該方式難以實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。一些用戶在獲得知識(shí)成果后，稍加改動(dòng)（或不加改動(dòng)）就以原創(chuàng)者自居進(jìn)行二次傳播，這侵害了擁有者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

而使用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠優(yōu)化知識(shí)成果的分享過(guò)程。在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的知識(shí)分享過(guò)程中，知識(shí)擁有者先將電子化后的知識(shí)成果放到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上，這就相當(dāng)于宣布了知識(shí)成果的出處和擁有權(quán)。若他人簡(jiǎn)單對(duì)其進(jìn)行修改并二次傳播，則可以通過(guò)將其與原知識(shí)成果進(jìn)行比對(duì)達(dá)到確權(quán)的目的。此外，在知識(shí)成果傳播的過(guò)程中，若知識(shí)成果的接收者需要付費(fèi)購(gòu)買，則可以通過(guò)智能合約技術(shù)實(shí)現(xiàn)知識(shí)成果的交易。其過(guò)程如下：先設(shè)定好付費(fèi)規(guī)則并將其在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中進(jìn)行注冊(cè)，一旦購(gòu)買事件（如確認(rèn)付費(fèi)下載）發(fā)生，則觸發(fā)智能合約并通過(guò)合約進(jìn)行收費(fèi)。智能合約這一程序化的規(guī)則可以使得知識(shí)成果交易更加公開(kāi)透明。

場(chǎng)景二：學(xué)分互認(rèn)。學(xué)分是對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)量和學(xué)習(xí)成果的一種認(rèn)可。隨著教育教學(xué)模式改革的深入，一些教育機(jī)構(gòu)在頒發(fā)學(xué)業(yè)證書時(shí)，并不局限于認(rèn)可學(xué)習(xí)者在本機(jī)構(gòu)獲得的學(xué)分，還可以認(rèn)可在其他教育機(jī)構(gòu)獲得的學(xué)分。這種跨校學(xué)分互認(rèn)機(jī)制的傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式是證書授予，即學(xué)習(xí)者將其他教育機(jī)構(gòu)出具的證書或?qū)W分證明提交本機(jī)構(gòu)，由本機(jī)構(gòu)對(duì)其學(xué)分進(jìn)行認(rèn)定。這種方式的工作效率低下，需要相關(guān)教育機(jī)構(gòu)花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)對(duì)學(xué)分的真實(shí)性進(jìn)行驗(yàn)證。

使用區(qū)塊鏈技術(shù)能夠顯著提升學(xué)分互認(rèn)的效率。各個(gè)教育機(jī)構(gòu)可以將學(xué)習(xí)者的學(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(shí)現(xiàn)跨機(jī)構(gòu)的學(xué)分互認(rèn)。具體的方式有兩種：若涉及的教育機(jī)構(gòu)在同一區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，則可以直接完成對(duì)學(xué)分（或?qū)W習(xí)成果）的驗(yàn)證;若涉及的教育機(jī)構(gòu)在不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，則可以采用跨鏈技術(shù)來(lái)完成對(duì)其他區(qū)塊鏈系統(tǒng)上學(xué)分（或?qū)W習(xí)成果）記錄的驗(yàn)證。進(jìn)而，教育機(jī)構(gòu)可根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果以及其他相關(guān)規(guī)則，對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)分進(jìn)行認(rèn)可。

場(chǎng)景三：教育評(píng)估。教育評(píng)估是對(duì)教學(xué)和教學(xué)管理績(jī)效的一種評(píng)判，主要涉及評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法。教育評(píng)估從宏觀角度來(lái)看，是各級(jí)教育管理機(jī)構(gòu)對(duì)所轄學(xué)校進(jìn)行的評(píng)估;從微觀角度來(lái)看，是教師對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行的評(píng)價(jià)。若教育管理機(jī)構(gòu)開(kāi)展教育評(píng)估的依據(jù)是學(xué)校自行上報(bào)的相關(guān)數(shù)據(jù)，則需要對(duì)上報(bào)數(shù)據(jù)的真實(shí)性進(jìn)行查驗(yàn)。而在傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)中，教師一般通過(guò)形成性考核和終結(jié)性考核來(lái)評(píng)判學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，但這種方式并非十分準(zhǔn)確。

使用區(qū)塊鏈技術(shù)將教學(xué)和教育管理中的過(guò)程性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，則可以使得教育評(píng)估建立在客觀數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，從而避免了所轄學(xué)校虛報(bào)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，并可以使得針對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)更加客觀。例如在引入慕課的教學(xué)中，可以將教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)記錄在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，進(jìn)而根據(jù)這些數(shù)據(jù)自動(dòng)生成教育評(píng)估結(jié)果，這種方式將更為客觀。

場(chǎng)景四：終身學(xué)習(xí)。終身學(xué)習(xí)是社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。學(xué)習(xí)者在不同學(xué)習(xí)階段均會(huì)產(chǎn)生大量的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都可以通過(guò)區(qū)塊鏈系統(tǒng)進(jìn)行詳實(shí)的記錄。當(dāng)學(xué)習(xí)者開(kāi)啟一段新的學(xué)習(xí)經(jīng)歷時(shí)，教師就可以查看其過(guò)去的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，從而為其提供個(gè)性化的教學(xué)方案。在傳統(tǒng)的教學(xué)方案制定過(guò)程中，由于對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的記錄是片段式的，數(shù)據(jù)分散在不同教育平臺(tái)之中，缺乏有效的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。而利用區(qū)塊鏈技術(shù)，則可以將學(xué)習(xí)者在不同教育平臺(tái)中的全部學(xué)習(xí)過(guò)程完整地記錄下來(lái)，以供在整個(gè)終身學(xué)習(xí)過(guò)程中使用。

六、區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于開(kāi)放教育所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

區(qū)塊鏈技術(shù)賦能下的開(kāi)放教育平臺(tái)不但能為學(xué)習(xí)者提供更為便捷和高質(zhì)量的教育服務(wù)，也能夠解決因“開(kāi)放”而帶來(lái)的信任問(wèn)題，有益于構(gòu)建開(kāi)放教育的新生態(tài)。然而，現(xiàn)有的區(qū)塊鏈技術(shù)在解決開(kāi)放教育所特有的課程資源數(shù)據(jù)量大、服務(wù)受眾廣等問(wèn)題時(shí)還存在諸多局限和挑戰(zhàn)。

一是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)受到單節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量的限制。作為一種多方維護(hù)的分布式賬本，為防止某一方對(duì)數(shù)據(jù)的惡意篡改，區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用全復(fù)制的數(shù)據(jù)分布方式，即每個(gè)參與方都維護(hù)一份完整的數(shù)據(jù)副本，這種數(shù)據(jù)分布方式導(dǎo)致系統(tǒng)的整體存儲(chǔ)容量受到單個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)能力的限制。而在開(kāi)放教育領(lǐng)域，大量教育資源都是以視頻、音頻、圖片等多媒體數(shù)據(jù)的形式存在的，需要耗費(fèi)大量的存儲(chǔ)空間，而區(qū)塊鏈系統(tǒng)現(xiàn)有的全復(fù)制數(shù)據(jù)的部署方式并不適應(yīng)。因此，需要針對(duì)開(kāi)放教育中教育資源存儲(chǔ)容量大的現(xiàn)實(shí)情況，重新設(shè)計(jì)區(qū)塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分布的方式（于戈等，2019a;于戈等，2019b）。

二是共識(shí)協(xié)議所支持的節(jié)點(diǎn)數(shù)目偏少。為保證多個(gè)參與方之間數(shù)據(jù)的一致性，聯(lián)盟鏈一般采用基于投票的PBFT共識(shí)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)不可信多方之間的共識(shí)。然而，由于受到PBFT算法自身復(fù)雜度的限制，現(xiàn)有的PBFT共識(shí)協(xié)議一般僅能支持不超過(guò)20個(gè)節(jié)點(diǎn)（Dinh et al.，2017）。而互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育在教育機(jī)構(gòu)和學(xué)習(xí)者數(shù)量上都十分巨大，現(xiàn)有的共識(shí)協(xié)議尚難以支持如此規(guī)模的節(jié)點(diǎn)數(shù)。因此，需要針對(duì)開(kāi)放教育中用戶規(guī)模大的特點(diǎn)設(shè)計(jì)確定性的共識(shí)協(xié)議。

三是缺乏面向教育領(lǐng)域規(guī)章制度的高效合約建模及執(zhí)行方法。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育中，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的行政約束，教育監(jiān)管可能不到位。區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的智能合約雖然可以保證教育規(guī)章制度執(zhí)行流程的合規(guī)、透明、可監(jiān)管，但是由于智能合約的執(zhí)行僅有一次且結(jié)果不可撤銷，其代碼的正確性就變得尤為重要。各個(gè)行業(yè)的規(guī)章制度千差萬(wàn)別，在其他行業(yè)已取得成功的合約模板難以直接用于開(kāi)放教育領(lǐng)域。而目前又還沒(méi)有專門針對(duì)教育領(lǐng)域規(guī)章制度的合約建模方法和代碼正確性驗(yàn)證機(jī)制。已有區(qū)塊鏈系統(tǒng)中智能合約的串行執(zhí)行方法效率過(guò)低，因而現(xiàn)有的智能合約難以在開(kāi)放教育領(lǐng)域進(jìn)行規(guī)?；瘧?yīng)用。因此，需要針對(duì)開(kāi)放教育領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)情境，開(kāi)發(fā)適用且高效的智能合約建模及執(zhí)行方法（王璞巍等，2019）。為提高應(yīng)用于開(kāi)放教育領(lǐng)域的區(qū)塊鏈系統(tǒng)的效率，可以考慮采用并發(fā)執(zhí)行的方式來(lái)提升智能合約的執(zhí)行效率（Pang et al.，2019）。

四是數(shù)據(jù)在多方間的公開(kāi)使得對(duì)用戶隱私的保護(hù)難以實(shí)現(xiàn)。為保證基于數(shù)據(jù)分析的教學(xué)效果評(píng)估和個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑推薦的準(zhǔn)確性，區(qū)塊鏈系統(tǒng)需要如實(shí)記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為。此外，為了實(shí)現(xiàn)不同互聯(lián)網(wǎng)教育平臺(tái)間的學(xué)習(xí)成果互認(rèn)，各個(gè)平臺(tái)間也需要通過(guò)區(qū)塊鏈系統(tǒng)共享學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案。而現(xiàn)有的區(qū)塊鏈系統(tǒng)為了保證數(shù)據(jù)和流程的公開(kāi)透明，采用的是數(shù)字簽名方式來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的防篡改，但數(shù)據(jù)本身卻是以明文方式保存的（Wood，2019;Chen et al.，2019），這不利于對(duì)學(xué)習(xí)者隱私的保護(hù)。但若以密文的方式來(lái)保存數(shù)據(jù)，則又會(huì)影響數(shù)據(jù)的使用和分析效率。因此，需要在數(shù)據(jù)的安全性和可用性之間進(jìn)行權(quán)衡，設(shè)計(jì)出適合開(kāi)放教育領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景的用戶隱私保護(hù)策略（楊亞濤等，2019）。

五是輕客戶端使得驗(yàn)證查詢功能受限?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)放教育面對(duì)的受眾規(guī)模大，由于受到計(jì)算和存儲(chǔ)能力的限制，并非所有教學(xué)參與者都作為全節(jié)點(diǎn)來(lái)保存一份完整的區(qū)塊數(shù)據(jù)。開(kāi)放教育學(xué)習(xí)者通常以輕客戶端的方式（使用移動(dòng)設(shè)備和個(gè)人電腦）參與到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，而輕客戶端只保存有部分的驗(yàn)證信息，其查詢會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到全節(jié)點(diǎn)執(zhí)行后再返結(jié)果，最后只需要驗(yàn)證返回結(jié)果的完備性和正確性（Li et al.，2006）。目前的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中輕客戶端的設(shè)計(jì)方式只能支持簡(jiǎn)單的支付驗(yàn)證，無(wú)法適用于開(kāi)放教育所面對(duì)的復(fù)雜查詢。因此，有必要設(shè)計(jì)高效且可驗(yàn)證的查詢策略來(lái)保證輕客戶端也能有效參與到整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行中。

七、總結(jié)

隨著以在線學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)為主要表現(xiàn)形式的開(kāi)放教育的快速發(fā)展，教學(xué)活動(dòng)的組織逐漸擺脫了時(shí)間和空間的束縛。優(yōu)質(zhì)教育資源能夠被規(guī)?；貜?fù)制和傳播，教學(xué)活動(dòng)也能夠以更靈活的形式開(kāi)展。教師從復(fù)雜的事務(wù)性教學(xué)工作中解放出來(lái)，從而有更多的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。開(kāi)放教育在給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來(lái)了諸多便捷的同時(shí)，也因缺少行政約束及其數(shù)據(jù)入口繁雜等問(wèn)題而引發(fā)信任危機(jī)。區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種去中心化、去信任化的分享型數(shù)據(jù)庫(kù)，其所具備的防篡改、可追溯特性可以解決開(kāi)放教育中的信任問(wèn)題，進(jìn)而推動(dòng)開(kāi)放教育的發(fā)展。

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收稿日期 2019-11-28 責(zé)任編輯 譚明杰