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      探索區(qū)塊鏈在數(shù)字教育平臺中的應用

      2022-04-29 22:13:30周杰楊琪琦馮超玲梁欽方韶珍
      電腦知識與技術(shù) 2022年4期
      關(guān)鍵詞:公信力區(qū)塊鏈教學資源

      周杰 楊琪琦 馮超玲 梁欽 方韶珍

      摘要:區(qū)塊鏈是分布式對等網(wǎng)絡、非對稱加密、智能合約等多種技術(shù)集成的新型數(shù)據(jù)庫軟件。區(qū)塊鏈技術(shù)賦能全球產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展,已涉足金融服務、物流運輸、供應鏈、醫(yī)療保健等多個領(lǐng)域,釋放新的價值。為此,探索區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字教育平臺中的應用,討論區(qū)塊鏈在數(shù)字教育平臺中的教育記錄存儲、教育資源版權(quán)、教育契約存證、學情跟蹤監(jiān)控、教育成果認證等方面的應用場景,從而推動線上教育的開放和公信力,降低教育成本,提高線上教學效果。

      關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈;數(shù)字教育平臺;教學資源;公信力

      中圖分類號:TP311.13? ? ? 文獻標識碼:A

      文章編號:1009-3044(2022)04-0073-02

      1 引言

      2021年5月27日,工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)絡安全和信息化委員會辦公室聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》?!吨笇б庖姟诽岢?,到2025年,區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)綜合實力達到世界先進水平,產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模;區(qū)塊鏈應用滲透到經(jīng)濟社會多個領(lǐng)域,在產(chǎn)品溯源、數(shù)據(jù)流通、供應鏈管理等領(lǐng)域培育一批知名產(chǎn)品,形成場景化示范應用[1]。新型冠狀病毒肺炎疫情期間,在線教育迎來蓬勃發(fā)展。如何利用數(shù)字技術(shù)更新傳統(tǒng)教育理念、變革傳統(tǒng)教育模式是最新的研究熱點。專家和業(yè)內(nèi)人士認為,隨著在線教育的廣泛開展,線上自主學習、線下實操結(jié)合的混合教學模式將成為常態(tài)化的教育形式。加強校企合作、深化產(chǎn)教融合,形成教育主管部門、信息化電教系統(tǒng)、校企工坊等多方參與的教育數(shù)字化管理平臺,技術(shù)與教育深度融合,逐步形成了以MOOC、SPOC、微課等線上教學模式[2]。而在其中凸顯出的問題同樣不少:數(shù)字教育平臺中的教學資源庫在線課程良莠不齊,沒有版權(quán)保護,高質(zhì)量的教學活動開展得不到保障;線上教學師生互動不充分、難以監(jiān)控學生的學習進度、學情反饋不及時;學生的學習記錄沒有形成一條鏈式的學習路線,學生參與線上教育的相關(guān)憑證沒有得到很好的保存,維權(quán)難度大;線上教學的評價認證體系不夠完善,企業(yè)無法直接參與到教學活動中,無法知曉學生掌握的程度,沒有形成多方的監(jiān)督評價,線上教育的成果得不到公信力的認證[3]。如何激發(fā)在線教學生對于學習者進行探究性學習,提高學生的創(chuàng)新能力同樣值得探究。因此籌措建立一套基于區(qū)塊鏈技術(shù)具備完整鏈條和閉環(huán)的數(shù)字教育平臺,所有教學環(huán)節(jié)都是公開、可信、可追溯、去中心化的線上教育體系是迫切且必要的。

      2 區(qū)塊鏈原理與核心特征

      2.1 區(qū)塊鏈的原理

      區(qū)塊鏈是哈希算法加密后串聯(lián)文字記錄,其本質(zhì)是一種分布式共享型數(shù)據(jù)庫。每一區(qū)塊基本由上一區(qū)塊的散列值、時間戳、交易記錄構(gòu)成。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中每個節(jié)點的地位平等、相互通信、共同維持。區(qū)塊鏈是以網(wǎng)絡互信為目標,綜合運用P2P網(wǎng)絡、非對稱加密算法、共識機制等技術(shù)手段,通過建立去中心化、按時序編列、不可篡改、分布式存儲、可溯源的公開透明的數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建形成開放環(huán)境中的信息對稱、協(xié)作互信的網(wǎng)絡服務[4]。

      2.2 區(qū)塊鏈核心特征

      1)去中心化

      區(qū)塊鏈技術(shù)是一種不需依賴于第三方管理機構(gòu)的去中心信任網(wǎng)絡,各個節(jié)點完全依托去中心化網(wǎng)絡實現(xiàn)信息傳遞,節(jié)點間可直接實現(xiàn)價值交換,不依托第三方公信機構(gòu),去中心化是區(qū)塊鏈最本質(zhì)的特征。

      2)共識機制

      共識機制是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的重要組件,網(wǎng)絡中的重大決策不由單一個體主導,而是所有網(wǎng)絡節(jié)點都參與的集體決策,避免了單一個體的壟斷行為。各節(jié)點自發(fā)遵守系統(tǒng)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的預設規(guī)則,目前區(qū)塊鏈使用的共識機制分為:工作量證明機制、權(quán)益證明機制、股份授權(quán)證明機制和狀態(tài)副本復制。

      3)不可篡改

      區(qū)塊鏈采用的是密碼學中的非對稱加密算法保證區(qū)塊信息不可篡改性,該算法可以將任意長度的信息轉(zhuǎn)換成一段長度固定的哈希散列值。任何輸入信息的變化都會引起哈希散列值的變化,且生成一組私鑰和公鑰,無法進行逆向解密和篡改輸入信息,保證了區(qū)塊信息的安全性。

      4)分布式存儲

      區(qū)塊鏈將區(qū)塊信息數(shù)據(jù)分散存儲在網(wǎng)絡節(jié)點服務器中,數(shù)據(jù)永不丟失,數(shù)據(jù)不容易被泄露或攻擊,網(wǎng)絡節(jié)點共同維護區(qū)塊鏈記錄完整性,真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全存儲。

      2.3 區(qū)塊鏈的應用

      區(qū)塊鏈是通過分布式共享數(shù)據(jù)庫來存儲備份塊鏈式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、利用P2P分布式網(wǎng)絡共識算法來驗證和更新數(shù)據(jù)、利用非對稱加密算法保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用智能合約自動執(zhí)行操作數(shù)據(jù)的一種全新的去中心化可信網(wǎng)絡[5-6]。因此,區(qū)塊鏈適用于大多數(shù)基于信任的商業(yè)與社會活動應用,隨著信用社會的逐步完善,優(yōu)化構(gòu)建現(xiàn)有商業(yè)模式的信任機制,利用區(qū)塊鏈技術(shù)特點及其核心原理,區(qū)塊鏈可在資產(chǎn)管理、價值積累、共識交易、互助生態(tài)、自治社區(qū)等多方面發(fā)揮重大作用。

      3 區(qū)塊鏈技術(shù)在線上教育中的應用

      3.1 基于區(qū)塊鏈的教育資源版權(quán)管理

      線上教育為廣大學習者提供了跨學科、系統(tǒng)化、開放的教學資源,并逐步發(fā)展成在線直播類視頻課程,從共建共享走向共創(chuàng)共享,大量教師創(chuàng)造加工各類優(yōu)質(zhì)資源,充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、制定個性化的教學內(nèi)容。但與此同時,也暴露出教育資源版權(quán)保護弱、資源共享難、內(nèi)容質(zhì)量低等現(xiàn)實問題?;趨^(qū)塊鏈技術(shù)的教育資源版權(quán)管理可有效地提升教育資源的可信度和可操作性[7]。來自企業(yè)、社會、高校等廣大資源建設者多方參與,可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改性特征,將教育資源的著作版權(quán)信息附在內(nèi)容區(qū)塊上,嚴把質(zhì)量關(guān),任何資源的元數(shù)據(jù)可追本溯源。鑒于區(qū)塊鏈的開放性和透明性,任何人進行轉(zhuǎn)載或二次創(chuàng)作時,系統(tǒng)將自動把原作者的版權(quán)信息自動嵌入內(nèi)容區(qū)塊上,實現(xiàn)對數(shù)字資源的版權(quán)保護。區(qū)塊鏈為跟蹤教育資源創(chuàng)作者的版權(quán)保護提供有力的技術(shù)保障。相對于傳統(tǒng)的版權(quán)保護機制,有效解決資源盜版問題[8]。

      3.2 基于區(qū)塊鏈的教育存證管理

      區(qū)塊鏈技術(shù)為學習者提供了教育存證保護,系統(tǒng)自動為學習者學習過程中產(chǎn)生的圖片、音頻、視頻、文件、網(wǎng)頁等信息加密存儲,實時固化教育數(shù)據(jù)的內(nèi)容、權(quán)屬信息及存證時間,生成唯一的教育密鑰。學習者可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)永久性地存儲教育憑證,抵御外部網(wǎng)絡攻擊,防止信息泄露,也同樣可以為法律維權(quán)提供有力證據(jù)[9]。智能合約自動執(zhí)行腳本達成學生與教育者的契約關(guān)系,特別是為一些收費資源項目上的權(quán)益保護提供法律支持。

      3.3 基于區(qū)塊鏈的學情跟蹤監(jiān)控管理

      基于區(qū)塊鏈的學情跟蹤監(jiān)控,全面記錄學生的學習過程,包括視頻學習、作業(yè)提交、文檔下載以及學習時長等信息,自動生成學生的成長畫像,構(gòu)建智能化教學管理體系[9]。利用區(qū)塊鏈的分布式存儲技術(shù)將學生學習過程中產(chǎn)生的結(jié)果分散存儲到網(wǎng)絡節(jié)點中,并通過對學生成長路徑進行智能化分析,從而為學生提供個性化的教育資源。

      3.4 基于區(qū)塊鏈的教育成果認證管理

      區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)嚴格審查各項指標,自動頒發(fā)權(quán)威機構(gòu)制定的資格等級證書,通過預先設定的認證標準和制度,無須人工干預,系統(tǒng)全天候值守,在企業(yè)、學校、社會等多方監(jiān)督下完成證書的頒發(fā)[10]?;趨^(qū)塊鏈的電子證書作為證書真?zhèn)涡澡b定的唯一憑證,通過對電子證書附帶的區(qū)塊信息進行溯源操作,任何教育機構(gòu)和招聘單位即可追蹤查詢學生線上教育學習情況以及證書真?zhèn)涡?,以此保證電子證書的可信度和有效度,解決證書造假問題。

      4 結(jié)束語

      綜上所述,探索了區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字教育平臺中的可行性和應用場景,區(qū)塊鏈作為一門新興技術(shù),在推動教育資源版權(quán)管理、教育存證管理、學情跟蹤監(jiān)控管理、教育成果認證管理等多方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢,為推動線上教學資源開發(fā)應用起到了積極作用。為健全高質(zhì)量教育資源體系,應充分利用區(qū)塊鏈技術(shù),加強對線上教育的管控,服務學生自主學習,深化產(chǎn)教融合,提升教育教學質(zhì)量。

      在后續(xù)的研究中,將切實挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)在教育管理應用案例,并從哲學角度分析其在教育領(lǐng)域的立足點,為區(qū)塊鏈教育技術(shù)管理提供更有力、更清晰的解讀。

      參考文獻:

      [1] 《關(guān)于加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》解讀[J].中國信息化,2021(7):19-21.

      [2] 王丹,沈云云.智慧教育背景下區(qū)域教育資源整合與共享機制研究[J].中國教育信息化,2021(5):6-9.

      [3] 曹博.智能化遠程教育資源共享平臺設計[J].電子設計工程,2021,29(13):151-154,159.

      [4] 宋志鵬.區(qū)塊鏈技術(shù)在高職院校人才培養(yǎng)中的應用研究[J].科技經(jīng)濟導刊,2020,28(33):148-149.

      [5] 溫偉勝,呂麗靜,劉淑琴.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的職業(yè)教育學分制建設研究[J].中國儲運,2021(9):100-102.

      [6] 宋薇.基于區(qū)塊鏈技術(shù)助推高等教育創(chuàng)新發(fā)展的應用價值研究[J].北華航天工業(yè)學院學報,2021,31(4):45-47.

      [7] 談利紅,鄭小紅,楊宗發(fā),等.共建共享型職業(yè)教育藥學專業(yè)教學資源庫建設與思考[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2021,39(17):20-21.

      [8] 涂偉滬.區(qū)塊鏈技術(shù)應用于教育系統(tǒng)的研究與設計[J].電腦知識與技術(shù),2021,17(12):61-63.

      [9] 楊艷杰,劉燁昭,王昊.區(qū)塊鏈技術(shù)促進在線教育模式發(fā)展路徑現(xiàn)代化研究[J].科技經(jīng)濟導刊,2021,29(9):25-26.

      [10] 楊洪濤.基于區(qū)塊鏈技術(shù)解決“雙高”院校云教育平臺建設重點問題研究[J].商丘職業(yè)技術(shù)學院學報,2020,19(4):52-55.

      收稿日期:2021-08-25

      基金項目:國家自然科學基金項目(項目編號:61866006);廣西教育廳自然科學基金項目(項目編號:2019ITA01002);廣西職業(yè)技術(shù)學院教學改革課題(項目編號:桂職院(2019)176號193210)

      作者簡介:周杰(1992—),男,博士,研究方向為教育數(shù)字技術(shù)管理、大數(shù)據(jù)技術(shù);楊琪琦(1997—),女,碩士,研究方向為刑法學、知識產(chǎn)權(quán)法;馮超玲(1970—),女,副教授,研究方向為計算機數(shù)學;梁欽(1991—),男,實驗員,研究方向為軟件工程;方韶珍(1981—),女,學士,研究方向為思想政治教育。

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