区块链技术下高校网络教育系统探究

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摘要：通过探讨网络教育和区块链技术特点，结合二者优点，针对当前疫情环境下，分析学分银行和远程教育的发展现状，针对高校教育模式从传统的线下转变为线下的现状，提出了基于区块链技术发展高校网络教育，从而促进高校教育的不断发展，从教学途径、教学方式、教学管理、教学评价四个方面分析了区块链的优异性，希望高校教育向高质量、精细化方向职智能发展。

关键词：高校网络教育；区块链技术；教学评价

1研究背景

1.1网络教育

网络教育也叫远程教育，它一般是指跨越地理空间进行教育活动，在早期主要应用于成人教育。网络教育涉及教育的一般组成要素，如有授课、讨论、练习、评判、考试等方面。它克服了传统线上教育在时间和空间维度上的限制。网络教育是在信息技术不断发展的基础上，将传统线下教育转变为网络教育的一种重要形式，将局限于地域的面授转变为不受空间限制的远程教学，故此，网络教育通常也称之为现代远程教育。以前的网络教育受到社会工作的影响，多数使用这种教学模式的学生，通常是已参加工作的成年人，或是由于客观原因无法参加线下课程的学生。因为成人受限于本身的工作和生活，不能到特定地点上课，因此采用远程教育的方式，可让学生随时随地上课，突破时间和空间的限制，为参加工作的学习者提供继续学习的途径。学生主要是通过互联网的管道进行学习。网络教育的对象不受时间和空间限制，也不受学历、年龄限制，为离开校园的学生和已步入社会的学习者提供技能升级的途径和学历提升的机会。当前，因为国际国内疫情原因，传统的面授课程也采用网络教育的形式，为网络教育赋予更多的内容和形式。网络教育也迅速发展起来，不再局限于传统的继续教育，更拓展到学历教育、认证教育、继续教育、职业教育等[1]。

1.2区块链技术

国家在2019年就区块链信息服务的规定，随后，又将区块链作为核心技术进行自主创新。区块链是一种比较特殊的分布式无中心的数据库，将每个记录着各种信息的小区块链接起来组成的一个个链条，其中每个区块包括：创建者、创建时间、创建内容等不可更改的信息。当存储区块数据的计算机出现故障，数据也不会丢失，还可在其它节点的区块查验到。区块链具有去中心化的特性，因而不存在所谓的中心节点，采用分布式存储，节点间都是平等的，也可认为各个节点都是中心点，从而在实际应用中不需第三方的认证体系。区块链技术具有开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性等独特性[2]。

2当前发展现状

当前，区块链技术对高等教育而言，大部分服务于继续教育学历认证，对学习认证、能力认证、资质认证等还处于摸索、研究阶段。对高等教育发展的未来趋势，这些方面将成为高等教育发展的重点，尤其是对网络学习2.0时代，网络教育将会成为主流，特别是在2020-2021年期间，高校的主要教育形式就是网络教育。高校网络教育中，应包含传统高等教育的各项功能、包括各种学习要素，具体为教学（行为和过程）、资源、管理、人员、技术等，还有与之相应的教学质量保障、自动评测、自我评价和反馈调整。区块链亦称为分布式账本技术，具有分布式技术解决、高度信任、高集成维护等特点，区块链技术在本质上是一种去中心化、高信任进行集体维护的一个可靠数据库的技术方案，具有去智能合约、共识机制、可追溯性以及高度信任等特征[3]。当下，在信用认证、金融领域、信息加密、贸易存证、溯源、智能合约等方面已开展区块链技术应用，并取得较好的成效，在高校教育方面的应用也具有很大的应用潜力，亟需深入研究探索。在国外，区块链在教育方面已有一定的成功案例。区块链学习证书平台及相应手机App在麻省理工学院已实现；学历证书信息共享机制也HolbertonSchool学历记录中得到应用，还有区块链技术数字徽章、学习系统游戏币机制都进行探索、应用，这些都为高校教育在教学模式、教学管理方面奠定了坚实基础[4]。通过以上成功案例，可看出区块链技术在教育领域尤其是高等教育领域内的巨大前景，如何开发并深入应用成为技术创新的一个挖掘点。纵观国内区块链应用，尤其是教育方面，整体还是处于探索阶段，缺乏整体的发展思路和成熟案例，缺乏国家层面的共性规划研究，这些须待加强深入研究和实践应用推进[5]。

2.1基于区块链技术的学分银行发展

学分银行是一项利用区块链技术完成网络教育的形式之一。随着信息技术的飞速发展，社会对知识增长的增量需求，人们通过传统的学历教育已不能满足社会的需求。近年来，随着社会对于知识需求量的增大，网络的迅速发展，人们用学历教育所获取的知识已不能满足社会竞争的迫切需要，不断增长的社会需求也促使在不断学习中前行，终身学习必然成为生存选择；与此同时为使学生能自由选择学习内容、学习时间、学习地点的管理模式，解决传统各校自治、学习的持续性问题，人们提出将零散学习成果存储起来，类似银行的管理模式，称为学分银行。学分银行的理念起源于19世纪80年代的美国社区学院，加拿大开放大学1987年采用学分银行，韩国则在1995年开始兴起[6]。学分银行是在保证数据安全的基础上，联盟内部各成员间学分相互认证、相互承认的一种模型，有助于打造学历教育和非学历教育的持续开展，推动学习型社会的发展；同时，随着信息技术的进一步更新，基于区块链技术的教学管理系统功能将得到进一步完善；通过增进其易用性，促进使用的普及型，同时大规模线上运行，收集反馈信息，总结经验，采用多种教学形式，区块链将成为学分银行平台建设的重要支撑，为学分银行的大规模应用提供先进、可靠、智能的技术保障[7]。

2.2基于区块链的远程教育发展

远程教育一直是继续教育的重要形式，远程教育中的教学服务支持、教学管理能力等传统模式和现代远程教育不匹配。提供学习支持的教学资源分散、管理人员管理观念保守、学习人员学习过程弄虚作假、学习业务流程繁琐低效、学习效果社会认可度低。进入到网络学习2.0时代的学习者，学习目的、学习需求、学习者层次、学习者类型、学习者期望值都呈现多样化和精细化，社会对学习者学习效果认可更倾向于应用型。良好的学习能力将贯彻整个生活中。所以，目前脱离求学者个性特征和社会多样化需求，传统的统一培养模式在资源配置、学习方式要求、科学化管理以及教师的教学服务等方面直接影响到远程教育的质量，使得社会对远程教育的质量不很认可，对学生的技能提升更是滞后于社会的需求；此外，教学设施及各项基础建设都成为阻碍网络教育的发展进程和迭代升级设计的障碍[8]。

3基于区块链的高校网络教育发展

高校网络教育基于网络学习时代的发展产生，也来源于社会发展需求。高校教育不再局限于只在院校完成高校教育内容，更扩展于突破时空束缚，随时、随地完成学习任务。未来高校教育将从侧重于线下到侧重于线上教学，也就是网络教育发展。当前的慕课即是网络教育的一种形式，慕课主要应用于一些共识课程还有部分基础课以及公开课的广播式教学，缺乏精细化培养以及学习相关作业完成，缺乏“有指导的教学会话”。区块链具有分布式记账、多方共识、防篡改性及高信任度等技术特性，也正是这些特性使其具备赋能教育的潜力。区块链可使全网节点拥有统一的账本，数据的存储和更新全网同步。且在分布式记录和算力下，节点间无中心化。在区块链系统中全网任意节点间的数据传输和价值转移都可点对点进行，且这种传递方式受到非对称加密技术保护。每个区块都有前一个块（父块）的哈希值，及当前区块哈希值、时间戳等[9]。数据被打包成区块并上传链存储后，篡改其中任何一个数据，都会导致时间戳和哈希值发生变化，还需要更改前一块的值，因为当前块存储上一块的地址，还有其值的摘要，这些值都通过单向散列函数生成，而且同一数据在链上多处存储，这使得比较容易地验证该值是否被篡改过。智能合约是一种以代码为载体，且可自动执行交易合同的计算机程序。智能合约是写入计算机可读的代码，是一套以数字形式定义的承诺（Commitment），包括合约各个参与方可在上面执行这些承诺的协议，旨在以信息化传播、验证及执行合同。具体来说，智能合约之所以被认为是是区块链“去中心化的”重要原因，是因为它允许在不需要可信的第三方的情况下，自动执行合约交易，并且这些交易可追溯、不可逆转和安全。区块链具有开源性，理论上任何人都有机会加入网络，因此区块链的节点可能是庞杂的，继而存在可靠识别的隐患，对此，区块链嵌入了共识机制，即让多数节点对数据可靠性进行共识查验并抵御恶意攻击，以维护区块链系统的稳定[10-11]。基于区块链技术的高校网络教育发展，结合学分银行和远程教育的优点，系统将为每个学生建立学历教育、职业教育与培训个人学习账号；同时高校教育将朝着精准化、智能化的方向不断发展，继续发挥在突破时空限制、促进教育公平方面的作用。

3.1高校网络教育学习途径变换

学习途径的变换是教育信息化的重要路径，而区块链可为学习者提供更可靠的学习环境和学习资源支持，促进智慧学习环境生成，同时网络教育衍生更多的教学方式，学生学习途径更加多样，促进网络教育的进一步发展。

3.2高校网络教育教学方式改进

区块链颠覆了传统的线上知识传播方式，为新的教学策略的改进提供了支撑。可以通过线上对等传输，促进教学内容的个性化制定，还可通过区块链的介入，使得教育向无边界教育深化发展，教育的无边界发展是教育发展的必然方向，也是教育发展的更高形式。

3.3高校网络教育教学管理优化

区块链的技术特性可使教育管理富有弹性且精准可靠，这为教育管理优化提供支撑。其中，防篡改性赋予教育记录可信化管理，可追溯性赋能教学作业及成果的检查性，更能促进高校教育向精细化和精准化发展，真正做到因人施教。

3.4高校网络教育评价体系规范

将区块链引入高校网络教育中的评价体系，可对高校网络教育教学内容、教学手段、教学管理等进行评价反馈，为相同课程的教学效果划分等级，增强社会的认可度，从而促进各高校努力完善自身的教学，也可对高校根据自身特点定制特色教学提供定位帮助。利用区块链技术的中心化共识机制、智能合约机制、可追溯机制、不可篡改性、高安全性实施高校网络教育的整个教育行为以及自适应评价机制，使得高校教育朝科学化、智慧化提升。

4结束语

高校教育在网络学习2.0时代后，教育的形式、内容、方法、技术等都发生了根本性的变化，泛雅和慕课占了一席之地，二者作为网络教育的应用形式，极大地丰富了高校的网络教育。基于区块链技术的高校网络教育在资源认证、学习认证、学生信息的识别、课程的质量考核、在线学习成果及教育评价等环节利用区块链的去中心化，无须第三方认证，系统能在安全的环境下利用区块链智能合约机制自动智能处理，无需人工参与，其可追溯机制可完成各种学习记录登记、存储，支持追溯、查询和申诉，为构建全民学习型社会和终身教育机制提供重要的基础架构。

作者:王纲 宋金玲 贾冬艳 单位:河北科技师范学院