区块链技术对高等教育的作用范文

摘要:区块链技术在金融、数字资产交易等多领域得到有效应用，并成为了高等教育研究的热点，受到国际社会高度重视，我国也出台多项政策推动区块链技术发展。针对区块链技术内涵进行了简要介绍，并从国内外教育领域区块链研究文献入手，分析教育领域对区块链研究的关注热点，研究国内外区块链人才培养现状。重点根据教育部近期关于教育信息化、新工科建设、卓越工程师2．0等最新文件精神，综合分析我国高校区块链人才培养的新机遇和新挑战。目前国内区块链技术应用于教育信息化还处于探索初期，根据智慧校园与区块链技术发展趋势，提出智慧校园融合区块链技术向智“链”校园升级发展的路径，为高校教育信息化发展提供参考。

关键词:区块链;教育信息化;区块链人才培养;智慧校园;智链校园

一、引言

区块链(Blockchain)是分布式数据存储技术、P2P网络、加密算法、智能合约、共识机制等信息技术在互联网时代的变革创新应用新模式［1］。自2008年中本聪(Nakamoto)提出并开发了比特币系统［2］，作为其核心技术的区块链在10年间受到国际社会高度关注，特别是2014年之后，更多目光从比特币转向支撑其价值转移的区块链技术，包括联合国、美国、英国、日本、IMF、跨国银行、证券公司等国家或机构在内，积极探索推动区块链技术研究与应用，已在金融、数字资产交易、物联网等多个领域得到有效应用，促进各行业的创新发展。2016年底我国了《“十三五”国家信息化规划》［3］，明确“强化战略性前沿技术超前布局”包含区块链技术，2017年8月国务院发文推动开展基于区块链［4］、人工智能等新技术的试点应用，2018年我国将持续推进区块链技术国家标准建设，并参与国际标准研制工作［5］。密集出台的各项政策无不说明我国对区块链技术的重视。2016年10月工信部《中国区块链技术和应用发展白皮书》指出:“区块链系统的透明化、数据不可篡改等特征，完全适用于学生征信管理、升学就业、学术、资质证明、产学合作等方面，对教育就业的健康发展具有重要的价值。”［6］在教育信息化不断发展的今天，区块链技术作为战略性前沿技术必将对我国高等教育产生巨大影响。本文简要介绍了区块链和区块链技术的涵义，从国际国内教育领域区块链研究文献入手，分析教育领域对区块链研究的关注热点，指出目前区块链在高等教育领域的应用研究趋势，从教育信息化和区块链人才培养两个角度探讨区块链对我国高等教育的潜在影响，总结其存在不足和未来的发展趋势。

二、区块链及其技术涵义

(一)区块链的基本概念区块链的诞生离不开比特币，截止到现在，比特币系统是影响最广、知名度最高的区块链技术应用案例。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。［7］

(二)区块链特点及其发展路径区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程、安全可信和匿名性等特点。区块链数据的各种操作过程均基于分布式系统结构，采用纯数学方法而非中心机构来建立各节点的信任关系，形成去中心化的分布式系统。每个区块都带有时间戳，为数据增加时间属性，实现数据可验证和可追溯。每个分布式节点在具体的激励机制下共同参与数据维护和验证，通过共识算法确定特定新区块入链。区块链系统提供灵活的脚本代码系统，支持用户根据需求创建智能合约或其他DAPP。采用非对称密码学原理加密，同时借助分布式系统的共识机制保证系统的安全性，且交易过程无需通过公开身份，具有匿名性特点。［8］区块链的形态有3种:公有链(PublicBlock-chains)、私有链(PrivateBlockchains)、联盟链(ConsortiumBlockchains)。［10］公有链:任何人都能读取区块链信息，发送交易并能被确认，参与共识过程的区块链。比特币区块链就是公有链的最好代表。私有链:写入权限只在一个组织手中，读取权限有可能被限制的区块链。私有链没有去中心化特点，但有分布式特点。联盟链是指其共识过程受到预选节点控制的区块链，被认为是“部分去中心化”。R3银行区块链联盟所构建的就是典型的联盟链。表1为3种不同形态区块链的主要差异。

(三)区块链的重要意义区块链将开启新的信用时代。区块链在本质上是一个可信、共享的分布式总账，加入其网络的人都可以对区块链上的数据进行校验、核查，每个人在区块链上的权利是平等的，在区块链上没有超级管理员，没有谁能控制区块链上数据。区块链系统参与者们根据确定规则、共识共同维持区块链的数据更新，所有的操作均在所有成员的共同监督下完成，并且全体成员都参与操作的校验，只要有违规的操作都会原形毕露。互联网实现了信息的互联，互联网与区块链的结合将促使具有公信力的互联网的诞生，这是一台“建立信任的机器”［11］，必将带来全世界范围内的深刻变革。

三、区块链+教育现状

(一)世界著名大学的区块链技术教育2016年加州大学伯克利分校就推出了区块链本科教育，目前为学生提供了两门选课———《区块链基础》和《区块链开发者课程》。斯坦福大学于2015年9月21日推出的新课程名为《加密货币:数字货币和它的朋友们》，另外还开设《比特币工程》让学生创建自己的比特币应用系统程序。德雷珀大学于2014年10月22日开始为学员提供免费的数字货币在线课程，并接受数字货币支付学费。伦敦帝国理工大学同意给区块链和数字货币相关课程提供学分认证。纽约大学2014年就开设了区块链相关课程《比特币和其他加密货币的经营与法律》，涉及了所有关于区块链的技术基础。杜克大学的数字货币课程在纽约大学之后展开，课程题目为《创新、破坏和加密冒险》，专注于区块链技术的商业潜力。剑桥大学新兴金融中心在2016年底推出了区块链课程，侧重于区块链技术与经济方面的交叉。坎布里亚大学是世界第一所接受数字货币支付学费的公立大学。2015年2月16日，该校开设着眼于未来区块链和数字货币的课程。麻省理工学院在2013年推出麻省理工学院数学货币计划(MITDigitalCur-rencyInitiative)，面向学生开设关于加密货币的课程。爱丁堡大学已与区块链创业公司IOHK合作成立了一个新的技术研究实验室，并且该实验中心将落户于爱丁堡大学的信息学院。康奈尔大学在区块链研究方面非常有优势，在分布式系统、博弈论、密码学、编程语言和安全领域进行区块链研究，开设区块链技术相关课程，并邀请以太坊的创始人授课。［12］

(二)第一所基于区块链的大学2018年3月牛津大学多名学者联合推出了第一所基于区块链技术的大学伍尔夫大学(WoolfUni-versity)［14］。与大多数高等教育机构不同的是，WoolfUniversity不会有实体校园，学者教师们使用APP即通过网络来进行课程建设和教学，并且面向未来的学生宣传他们的课程服务，学生们可以选择符合自己兴趣的模块课程，学生们通过学习线上课程获得全部学分后，将获得英国教育部承认的学士学位，学位信息也将被记录在区块链中，便于被传统的高等教育机构认证和认可。区块链技术被用于协议管理、学费支付管理和学生的学术表现记录。

(三)国外区块链技术教育信息化应用1．区块链技术用于分布式数字学习成就记录系统目前区块链技术应用于教育信息化还在初期的探索阶段，最容易被想到和探索的教育用途是将其应用于储存在校期间学生的成就和信用记录［15］，例如学历学位证书信息。证书颁发机构将证书数据添加到区块链中作为持久且不可更改的公共记录，学生本人、雇主单位或学生本人的在线简历平台可以访问其对应信息。塞浦路斯尼科西亚大学是第一个颁发硕士学位证书的高等教育机构，其真实性可以通过比特币区块链进行验证［16］;索尼全球教育已经宣布开发一种新的区块链用于存储学习和获奖证书记录［17］。2．区块链技术用于知识产权保护知识产权保护对社会科技进步具有极其重大的意义，区块链技术应用于知识产权保护可以利用其数据不可篡改和时序行特点。任何人都可以将自己的奇思妙想的公开记录链接添加到区块链中，比如发明、艺术作品创作、专利等智力创造工作。每个奇思妙想都会记录作者信息、时间、版本，一旦添加到区块链中便不可删除和更改，但是可以添加新的版本记录。［19］3．区块链技术用于教育名誉货币(educationalreputationcurrency)区块链可以作为一个能力货币转换银行。具体来说，区块链学习分类账记录了用户学习经历的详细信息，并跟踪了他们的知识和技能的发展，所有这些都可以转换成一种数字货币，并根据一系列综合标准存储在区块链网络上。学生通过努力学习获得奖励，这被称为“学习即收入”(learningisearn-ing)。一些学校也开始使用这一概念，例如一种名为“Kudos”的教育名誉货币，它可以用来测量学习结果并存储在虚拟钱包中，学生使用金融货币为在线教学支付费用，当学生通过考试或完成课程，便获得对应的“Kudos”教育名誉货币，在此过程中，智能合约支持这种对等的多种货币形式小额支付。［20］教育名誉货币可以作为评价学习成果的重要依据，学习者学习教师创作的在线课程，教师因此获得教育名誉货币，学生完成课程后得到名誉货币奖励，这种支持教育名誉货币的区块链系统将激励更多人投入到学习当中。

(四)国内区块链+教育现状

1．对区块链的关注度日益增长国内区块链技术相关论文数量从2016年开始爆发式增长，根据CNKI数据显示截止到2018年4月，从2015年不足40篇相关文章，到2016年的988篇，再到2017年的2223篇，预计2018年相关论文数量将达到2279篇。论文的数量反映了国内对区块链技术高度关注，其中作者单位为高校的论文数量为1041篇，并且高校发表的论文具有很强的引领作用，其中袁勇、王飞跃的文章《区块链技术发展现状与展望》截至2018年4月引用数多达205次。国内高校在区块链研究和开发领域的兴趣正在日益增长，在2017年区块链相关专利数进入大爆发时期，截止到2018年4月13日，中国国家知识产权局最新专利数据显示，目前包括电子科技大学、暨南大学、中山大学、复旦大学、浙江大学、清华大学等知名高校共有102项有关区块链技术的专利，其中86个专利受理时间在2017年，其余受理时间集中在2016年，数据来源于国家知识产权局专利检索平台。

2．国内高校开设区块链课程情况区块链技术在全球范围内方兴未艾之时，各种区块链应用孵化层出不穷，区块链人才呈现供不应求的局面，多是社会技术人员自学成才，国内高校出现了区块链人才培养失语的情况。国内高校面对区块链技术总体起步较晚，也较为谨慎，目前国内开始区块链课程的高校有6所［21］，多为知名高校，比如有清华大学、浙江大学、中央财经大学等。

3．国内区块链+教育研究热点北京邮电大学李青、张鑫从技术角度分析了区块链可以提供去中心化的学习记录和学分银行服务，可以建立方便、可信的证书体系，可以降低求学、求职和人才雇佣的成本，进而推动教育的开放和公信。［22］杜华从高校学生征信管理模式、数字教育资源服务供给模式、高等教育公共服务平台协同发展模式等三个视角讨论区块链技术对高等教育发展的价值重构。［23］许涛从区块链成绩单、基于区块链技术的学习者资源管理和学习账本等三个方面，呈现了区块链技术在全球教育领域的发展和应用现状，以及区块链技术在教育教学应用过程中存在的技术应用方面及应用前景的挑战，区块链技术的教育教学应用尚处于起步阶段，应用范围十分有限———主要集中在学习内容和成绩的存储和记录，需要教育机构、研究者抱有开放的积极的心态迎接挑战。［24］杨现民等人借鉴金融领域区块链应用的经验，分析教育领域的区块链主要体现为六大应用模式———建立个体学信大数据、打造智能化教育淘宝平台、开发学位证书系统、构建开放教育资源新生态、实现网络学习社区“自组织”运行以及开发去中心化教育系统，并指出区块链技术的应用也面临教育应用推广运行难、教育数据产权模糊、数据存储空间有限以及区块链技术自身安全隐患所引起的师生隐私保护风险等诸多挑战。［25］沈忠华从分析教育大数据的特征出发，研究了大数据驱动与教育评估的关联性，探究了区块链技术从在线课程学习提供可靠评估数据、学生成绩记录、共享学校系统、教育资源成果界定、学生信息隐私保护等五个方面对教育评估的影响和作用。［26］总结发现，目前国内区块链+教育研究非常关注区块链技术在高等教育中的应用场景研究，即通过区块链技术如何更好地解决目前高等教育在学信信息核实(学习成绩、学位学历、获奖)、智能在线学习平台、教学资源生态、学生教育评价体系等领域遇到的问题。与此同时，国内相关研究也关注到区块链技术应用于教育领域面临着区块链技术自身发展、教育应用场景落地、教育数据产权模糊、对区块链技术陌生等诸多挑战。

四、高校区块链人才培养的意义及路径探析

(一)区块链人才培养的紧迫性

2018年4月教育部的《教育信息化2．0行动计划》指出，“人工智能、大数据、区块链等技术迅猛发展，将深刻改变人才需要和教育形态”，区块链技术发展造就了新的人才需要。目前人力资源市场中区块链人才存在巨大缺口，北上广深等一线城市作为区块链技术研究、应用、开发的前沿地区需要大量的区块链技术专业人才。通过各大在线招聘网站，不难发现许多公司开出年薪100万招聘区块链技术研发人员、区块链技术架构工程师，年薪20～60万之间的区块链软件工程师职位更是数不胜数。现阶段区块链技术人才培养主要是社会培训机构在发现人才需求缺口后，开展的职业技能型培训，较为分散、规模小、质量无法考核。目前全国开始区块链课程的高校不足10所，与社会需求还有较大差距。从另一角度看，高校作为科技创新和高水平人才培养重要阵地，区块链技术发展和社会发展对区块链人才的需求也在推进高校关注区块链技术发展和区块链人才培养。

(二)区块链技术人才培养路径

1．依托“新工科”培养区块链技术人才教育部2017年2月底了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，掀开了新时期“新工科”人才培养的序幕［27］。“新工科”建设经过“复旦宣言”、“天大行动”、“北京指南”后逐步就建设框架、路径达成了共识。“复旦宣言”明确“新工科”建设目的是为响应国家战略需求，支撑服务以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展，突破核心关键技术，构筑先发优势，在未来全球创新生态系统中占据战略制高点，迫切需要培养大批新兴工程科技人才。“天大行动”指出，“问产业需求建专业，构建工科专业新结构”，大力发展大数据、云计算、物联网应用、人工智能、虚拟现实、基因工程、核技术等新技术，以及智能制造、集成电路、空天海洋、生物医药、新材料等新产业相关的新兴工科专业和特色专业集群。“北京指南”鼓励高校审时度势、超前预判、主动适应、积极应答，充分发挥基层首创精神，探索人才培养新模式。《“十三五”国家信息化规划》明确强化战略性前沿技术超前布局，其中前沿性技术包括“人工智能”、“大数据认知分析”、“区块链”等。2017年7月，国务院关于印发《新一代人工智能发展规划》的通知明确了促进区块链技术与人工智能的融合，建立新型社会信用体系。［28］2017年8月，国务院关于《进一步扩大和升级信息消费持续释放内需潜力的指导意见》中明确了开展基于区块链、人工智能等新技术的试点应用［29］。国务院密集与区块链相关文件，国家层面已经肯定了区块链与人工智能、大数据、虚拟现实等同为新兴产业和前沿性技术的地位，并且鼓励区块链技术与人工智能融合发展，支持开展试点应用。目前“数据科学与大数据”、“人工智能”已经进入专业目录，可以预测与大数据、人工智能同等地位的区块链技术应当会出现在下一轮新工科专业增设目录当中，具有计算机学科、信息技术学科优势的高校可以通过倡议建设区块链“新工科”专业，引领区块链技术发展，推动我国区块链人才培养。

2．抓住“卓越工程师2．0”培养区块链技术人才教育部2018年4月推出了“六卓越一拔尖计划”2．0版，围绕“扩围、拓新、提质”，建设一批“一流本科、一流专业、一流人才”示范引领基地，“六卓越”就包含实施卓越工程师教育培养计划，服务竞争力中国。［30］大数据、云计算、人工智能等新技术和“中国制造2025”、“工业4．0”等新工业模型对工程教育产生深刻的变革和影响，对更加多元的人才培养模式、多样化的教学模式的需求比以往更加迫切，所以“卓越工程师2．0”顺势而出。［31］区块链技术将在“工业4．0”、“工业互联网”、“中国制造2025”等领域起到革命性作用，紧扣“卓越工程师2．0”的发展目标。原有计算机类工科卓越工程师专业高校可以融合区块链构建新的知识体系，探索和实施更加多元的人才培养模式、多样化的教学模式、“一带一路”工程教育的深度合作，大力研究摸索区块链工程教育新范式，为“创新驱动发展”国家战略的顺利实施提供强有力的智力支持。

3．校企合作推动区块链技术人才培养高校目前面临区块链技术师资力量严重不足的问题，如何破解这个问题?从仅有的几所国内高校已开设区块链课程的情况来看，共同反映的一个特点就是高校与社会区块链技术企业合作设立区块链技术研究机构或是联合区块链技术企业技术专业人员联合授课。目前国内区块链技术发展迅速，紧跟国际先进水平，大量的初创公司涌现，在许多应用领域有一定创新，并且得到快速发展。大量区块链技术公司在区块链开发第一线，更了解市场需要具备什么样素质的区块链技术从业者，更能把握区块链技术进步的脉搏，高校作为人才培养机构懂得教育教学规律，所以高校与区块链技术公司深度合作，将最前沿的区块链技术融入课堂，增强学生技术素养，有利于区块链人才培养质量的提升，具备区块链技术能力的毕业生作为行业的新鲜血液反哺国内区块链产业发展，促进真正的产学融合。

五、区块链技术对我国高校教育信息化建设的影响

(一)国家主导全国高校教育区块链建设《教育信息化2．0行动计划》另外指出加快面向下一代网络的高校智能学习体系建设，探索区块链、大数据等新技术在学习效果记录、转移、交换、认证等方面的有效方式，形成泛在化、智能化学习体系。由此可见，国家层面已经充分认识到区块链、大数据、人工智能等新信息技术融合对于我国高等教育信息化的重要意义。基于目前现实情况，对于基于区块链的学历学位证书认证平台、基于区块链的在线学习学分银行平台等涉及各高校的学生信息、证书信息、学分信息等重要隐私数据，只有国家权威部门才能统筹协调，并且保证数据的安全。

(二)融合区块链的智慧校园向智“链”校园升级随着“互联网+”时代大数据、物联网、云计算、人工智能等新信息技术不断发展，我国传统的数字化校园建设已经升级为智慧校园建设，国内很多高校已经开始关注智慧校园建设，并且有些高校已经投入大量资金开始智慧校园的建设。目前智慧校园建设的主要特征有个性化、动态化、泛在化、协作化、智慧化［32］，但是仍未从根本上解决数据可信性问题，区块链技术正好弥补此短板，所以未来的智慧校园建设将融合区块链技术向智“链”校园建设升级。由于区块链技术自身在不断的完善，将区块链应用于教育信息化的应用领域也在研究发展，将区块链应用于智慧校园并非简单叠加，而是在需要保证数据可信度的痛点融入区块链技术，利用区块链数据不可篡改的特性，促进教育的公平、透明、开放。

1．智“链”校园的架构模型通过将区块链融入到现在通用的智慧校园架构［33］，形成新的智“链”校园架构。此架构继承智慧校园底层框架，考虑区块链协议在互联网总协议栈中所处的位置，并对必要的痛点融合应用区块链技术。

2．基于区块链的学历学位证书认证平台学历学位证书是毕业生学术能力的有效证明，是用人单位选拨人才的有效依据，目前国内学历学位认证手续繁琐、耗费时间，不能满足求职者和用人单位的快捷、公正、准确地核实学历学位信息的需求。公信力是证书认证平台的核心，区块链技术的不可篡改、不可抵赖的特征将打造全新一代的学历学位证书认证平台。学校将学生的学历学位证书、荣誉、技能、社会实践等信息于此教育区块链证书平台，形成具有公信力的颁发、管理、认证的体系，数据将永久存储，便于用人单位查询、验证应聘者的证书信息。

3．基于区块链的在线学习学分银行平台2018年1月教育部宣布我国在线开放课程总数已达5000门，高校学生和社会学习者选学人数突破7000万人次。面对如此巨大在线开放课程，教学质量如何保障?如何实现在线课程学习全过程质量管理?如何实现在线课程学分互认?基于区块链的在线学习学分银行平台引入区块链技术的信息不可篡改特性，结合在线学习平台的学习者身份生物特征识别、在线学习过程记录、学习过程监控、学习档案维护、学分认证转换的在线学数据，从根本上保证学习者的全过程监控、学习效果分析、学分认证。在得到公众的认可后，必将进一步推进我国在线开放课程建设，并且推动高校包括翻转课堂在内的课堂教学模式改革，提高课堂教学活力和质量。

4．基于区块链的高校教育基金会募捐管理平台高校的发展离不开校友支持，目前国内许多高校均成立了教育基金会，筹措校友捐款用于学校的发展。如何吸引校友对学校持续关注并捐款资助母校发展?捐赠资金使用的透明性意义重大，区块链具有数据不可篡改和时间顺序属性，利用区块链技术打造高校教育基金会募捐管理平台，对每一笔捐款实时追溯资金去向，实现教育捐赠规范透明。

六、总结

教育信息化作为教育系统性变革的内生力量，引领支撑教育现代化发展，推动教育理念更新，对我国高等教育具有极其重要的意义。区块链技术与人工智能、大数据等新一代信息技术已经被国家确定为战略性前沿技术，将深刻影响我国教育信息化发展。本文介绍了区块链及其技术涵义，从现阶段国际上区块链技术课程教学情况、第一所基于区块链的大学和国外区块链技术教育信息化应用等三个角度介绍了国际目前区块链+教育的现状，对比分析了国内高校对区块链技术关注度、区块链课程开设情况、区块链+教育研究的热点，最后从我国区块链人才培养和我国高校教育信息化建设两个方面说明区块链对我国高等教育的影响。对于区块链人才培养，本文重点根据教育部近期关于教育信息化、新工科建设、卓越工程师2．0等最新文件精神和目前人工智能、大数据已经进入“新工科”建设的现状，综合分析并预测我国高校区块链人才培养即将迎来新的机遇。目前国内区块链技术应用于教育信息化还处于探索初期，本文根据智慧校园与区块链技术发展趋势，提出智慧校园融合区块链技术向智“链”校园升级发展。本文只是提出智“链”校园的系统框架，还需要进一步深入研究。区块链技术将与人工智能、大数据等新一代信息技术融合发展，相互促进、相互影响，在高等教育信息化领域形成比较成熟的应用还需一定时间，我们对区块链技术需多一些耐心和关注。美好的未来值得我们投入更多精力来研究区块链与教育信息化的融合发展。

作者：史强