基于區塊鏈的職業教育 學分銀行認證機制研究

摘要：本文解釋了區塊鏈技術要點，詳細梳理了區塊鏈技術在教育領域的理論和實踐研究現狀，深入剖析了職業教育學分銀行的種種認證機制問題，以區塊鏈的分布式賬本技術和共識算法為切入點，架構了基于區塊鏈的職業教育學分銀行認證機制，以期為職業教育學分銀行認證機制的應用實踐提供解決方案。

關鍵詞：學分銀行;區塊鏈;職業教育

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）12-0100-03

● 引言

2020年4月，教育部發布《關于做好職業教育國家學分銀行建設相關工作的通知》，要求加速推進職業教育國家學分銀行的部署，通過與“1+X”證書制度試點工作相結合，推進職業教育國家學分銀行建設。[1]學分銀行已然成為當下職業教育發展改革的要點，但在職業教育學分銀行的建設過程中，數據安全性無法保障、認證成果缺乏可信度、學習痕跡不能留痕追溯等問題阻礙了學分銀行的健康發展。工信部頒布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》認為，區塊鏈系統的透明化、數據不可篡改等特征，完全適用于學生征信管理、升學就業、學術、資質證明、產學合作等方面，對教育就業的健康發展具有重要的價值。因此筆者認為，借助區塊鏈技術，能夠有效解決目前職業教育學分銀行建設中出現的問題。

● 區塊鏈技術及其在教育領域的研究探索

區塊鏈技術是利用分布式賬本技術和共識算法重新構造一種去中心化的分布式網絡數據庫，存儲于其中的數據或信息，具有不易篡改、全程留痕、可以追溯、公開透明、集體維護等特征，它是分布式數據存儲、共識機制、點對點傳輸、加密算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈作為一種存儲系統其存儲結構區塊由區塊頭和區塊體構成，區塊頭中包含區塊鏈版本號、默克爾根、時間戳等基本信息，區塊體則包含若干信息記錄及其 Hash值所構成的默克爾樹。區塊與區塊之間依靠Hash值連接。在區塊鏈網絡架構中，每個網絡節點都有數據備份，如果產生新的數據，則需要在全網進行廣播，經過各節點校驗無誤并實現共識后方可存入區塊，全網廣播后各節點將信息存入各自區塊。

區塊鏈作為一種較新興的技術，在教育領域的理論研究和實踐應用越來越受到專家學者的青睞。沙普爾斯等學者認為，區塊鏈技術可以在教育領域中用來證明腦力活動，學習獲得的知識分數可以證明學習成果。[2]微安尼迪斯等學者發現在線上教學過程中，基于區塊鏈的網絡學習能對學習者終身學習的各方面產生有利于個人發展的正面效果。[3]國內學者孫浩等人指出區塊鏈技術能將學習者的學習過程完整記錄，其中包括學習進度、學習成績、考試成績等信息，這些信息能夠隨時調取隨時查看且永久保存，這能為未來學習數據全網絡化提供支持，用人單位可以快速了解學生信息。[4]國內學者李青認為，區塊鏈構建的分布式網絡數據庫，滿足高校、政府、機構共享并公共管理學習者學習數據，數據真實、安全，百萬千萬的真實數據可以用于各類教學研究。[5]

● 職業教育學分銀行認證機制問題

1.職業教育學分銀行學分認證標準不統一

職業教育學分銀行的認證標準，是學分銀行得以正常運行的基礎，認證標準應當科學嚴謹、公平權威。目前高等職業院校的學分認證標準，是各學校在教育部推行的學分認證標準框架下，參考國家課程標準，結合自身具體教學需求和辦學標準等因素，自行制訂的，這導致學分認證標準千差萬別且適用性較低。學分銀行想要制訂統一的學分認證標準非常困難：一是由哪方來組織建立學分認證標準（是由幾所優質高職院校牽頭建立還是由教育行政部門牽頭建立，抑或委托社會機構建立），目前沒有定論;二是我國東部和西部學校、同一省份不同學校在學分互認方面的合作本身就不多，僅限于少數專業少數課程，因而大面積建立統一的學分認證標準的基礎薄弱。

2.學習成果認證以及學分兌換難

獲得學分最終的目的是獲得結果認定，認定結果可以是結業證書、學歷證書或學位證書等。但目前結果認定需要多少學分、結果認定的標準如何，均沒有明確。各高等職業院校專業名稱、課程內容、培養計劃、教材以及教學內容不統一，使得不同學校的學分認證以及兌換存在不公平的現象，這些都嚴重影響了學習成果的認定。

3.職業教育學分銀行認證機構責任主體不明

學分銀行認證機構應當具備公認性和權威性，如果靠行政命令指定高等職業院校作為認證機構會導致學分銀行的公信度降低。而且高等職業院校需要承擔為學生建立學習檔案、管理學生數據、記錄學習過程等任務，每位學生選擇的課程不同使得培養計劃以及教學內容都會千差萬別，高等職業院校在管理學生數據上的工作量會非常大，再由學校承擔認證機構的責任并不合適。

● 基于區塊鏈的職業教育學分銀行認證機制構建

1.職業教育學分銀行系統架構模型

職業教育學分銀行系統的架構從底層到頂層可以分為三個層級：基礎網絡層、智能合約層、學分應用層?；A網絡層包含區塊鏈數據層的區塊數據、鏈式結構、哈希函數以及非對稱加密算法，網絡層的P2P網絡機制等，為多節點分布式網絡提供分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制支持。智能合約層包含區塊鏈合約層的智能合約以及數據庫，數據庫中數據主要為用戶和學分，該數據庫以學分信息數據為核心完成架構，通過智能合約進行數據驗證以及各類數據操作的自動實施。學分應用層主要包含區塊鏈應用層的可編程教育，通過與智能合約層以及基礎網絡層的對接，實現系統用戶、學分等信息在區塊鏈上管理維護，從而實現學分數據和用戶數據的可追溯、全透明、防偽造。

2.職業教育學分銀行系統網絡架構

職業教育學分銀行系統的網絡架構模式以區塊鏈去中心化的特點為基礎，由各高等職業院校、教育行政管理部門、權威職業培訓機構等單位構成的節點組成，每個節點上鏈時會完成安全驗證和身份識別，每個節點在區塊鏈中平等存在，均可以在區塊鏈上對學分信息和學生用戶信息進行管理和共同驗證，驗證過程均被記錄并保存，信息可以進行自我驗證和管理。

3.職業教育學分銀行學分認證流程架構

職業教育學分銀行學分認證主要以學分互認這個關鍵功能實現進行架構，具體功能實現流程如下頁圖所示。

具體步驟為：（1）用戶在學分應用層輸入用戶名稱和公鑰等信息，此處用戶包含學生用戶和單位用戶，單位用戶為各高等職業院校、政府教育管理部門、權威培訓機構等。（2）基礎網絡層對用戶身份信息進行驗證，驗證失敗則中止流程，驗證成功則可進行下一步流程。（3）用戶在學分應用層發起“學分互認”合約調用請求。（4）智能合約層獲取“學分互認”合約調用請求。（5）基礎網絡層對“學分互認”合約請求進行簽名驗證，驗證失敗則中止流程，驗證成功則可進行下一步流程。（6）智能合約層驗證簽名成功后，進行學分互認操作。（7）智能合約層計算學分互認信息的哈希值。（8）基礎網絡層獲取學分互認信息的哈希值并上鏈。（9）基礎網絡層對哈希值進行共識存儲，并將結果傳輸到智能合約層。（10）智能合約層驗證共識存儲結果，驗證失敗則中止流程，驗證成功則更新用戶公鑰。（11）基礎網絡層獲取合約操作結果。（12）學分應用層獲取上鏈操作結果。

● 結語

近年來，國家和社會對職業教育越來越重視，并積極探索職業本科教育發展之路，作為解決職業教育眾多問題的學分銀行也必將發揮更大的作用。相信隨著信息技術的發展，區塊鏈技術將會更加完善，為解決職業教育學分銀行中的問題壁壘助力。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.關于做好職業教育國家學分銀行建設相關工作的通知[DB/OL].http：//www.moe.gov.cn/s78/A07/A07_sjhj/202004/t20200405_439035.html.

[2]Sharples M，Domingue J.The blockchain and kudos：Adistributed system for educational record，reputation and reward[C]//European Conference on Technology Enhanced Learning.Springer，Cham，2016：490-496.

[3]Mikroyannidis A，Domingue J，Bachler M，et al.A Learner-Centred Approach for Lifelong Learning Powered by the Blockchain.EdMedia+ Innovate Learning[C]//Association for the Advancement of Computing in Education（AACE），2018：1388-1393.

[4]Sun H， Wang X， Wang X. Application of Blockchain Technology in Online Education[J].International Journal of Emerging Technologies in Learning，2018，13（10）： 252-259.

[5]李青，張鑫.區塊鏈：以技術推動教育的開放和公信[J].遠程教育雜志，2017，35（01）： 36-44.

作者簡介：李宣（1988—），男，浙江經濟職業技術學院，碩士，主要研究方向為教育技術應用、多媒體技術應用。

基金項目：2020年浙江經濟職業技術學院青年重點課題“基于區塊鏈的職業教育學分銀行認證機制研究”（JKY2020017），主持人：李宣。