區塊鏈技術對社區學習成果認證的影響研究

韋書令　鄧孟紅　鄧明

[摘 要]社區學習成果的有效認證在構建學習型社會中起著重要作用。區塊鏈技術作為信息技術與教學實踐深度融合的創新手段之一，已開始在部分教學機構中實施運營。文章梳理了社區學習成果的內涵及其認證理念，針對區塊鏈技術在教育領域的應用進行簡要介紹，從學習成果認證協議、平臺和接口等維度分析區塊鏈技術的應用框架，探討了區塊鏈技術對社區學習成果記錄、學習動機激勵、學習資源評估和學習過程共享等方面的影響，以期為社區教育發展和創新提供參考。

[關鍵詞]社區教育;區塊鏈技術;學習成果認證;學習資源

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-7656（2019）03-0038-05

引言

近年來，區塊鏈技術（Blockchain）與教育教學的融合發展已成為教育信息化領域新的研究熱點，國家也出臺了多項政策推動該技術的應用和發展。2016年10月，工信部 《2016中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》指出：“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”[1]。2018年4月，教育部發布了《教育信息化2.0行動計劃》，指出“積極探索基于區塊鏈、大數據等新技術的智能學習效果記錄、轉移、交換、認證等有效方式，形成泛在化、智能化學習體系，推進信息技術和智能技術深度融入教育教學全過程” [2]。Meng Han等人認為學習者可以通過自己的生活經歷、工作和專業培訓來學習，區塊鏈技術將打破教育機構之間的障礙，允許學習者在不同機構中記錄自己的學習歷史[3]。社區學習成果認證是學習型社會構建的重要組成部分，是滿足社區居民多層次學習需求的有效方式，區塊鏈技術將會對社區學習成果的共享和認證起到促進作用。

社區學習具有學習方式靈活、學習資源豐富和參與受眾廣等特點，為社區學習者提供靈活的個性化自主學習，但學習活動主要發生在工作單位、在線平臺、生活小區和家庭等非正式學習情境中，這些學習成果往往不被社會或組織認可，對社會的發展造成了教育資源的浪費。比如居民在家中通過在線課程自學了《應急救援》，具備了一定日常救護技能，但如需要獲得專業認證，還必須參加相關機構的培訓。同時，社區已成為成人群體參與活動的主要場所，在社區中獲得的知識和技能難以采用正式教育中教學評估方式進行認證，不利于調動社區學習者積極性和創造性。區塊鏈技術的可追溯、去中心化和不可篡改等特征可為社區學習的記錄存儲、資源管理和成果認證等應用提供支持和保障，建立正規教育與社區教育之間高可信度的互認體系。文章從文獻分析入手，介紹社區學習成果認證內涵及價值，分析區塊鏈教育應用的設計理念及框架，探討對社區學習成果認證機制可能產生的影響。

一、社區學習成果的內涵及認證價值

（一）社區學習成果的內涵

社區內發生的學習在形式和內容上是非結構化的，包括有組織和自主性的教學活動，但沒有學歷或資格證書，學習者的學習活動通常在日常生活（工作、家庭和休閑）中開展，其成果形式可以表現為經驗、能力、培訓或資格證書等表現形式。對于學習成果的內涵和價值，不同的研究學者表述不一，但多從知識、技能和經驗等維度來進行闡述。美國學者尤厄爾認為全面理解學習成果并非易事，需要應用概念分析方法，須區分不同層面、不同視角和不同情境下的學習成果概念意涵[4]。歐洲終身學習資格框架對學習成果的定義：學習成果是學習者在完成學習過程之后知曉的、理解的和能夠做的事，并依據知識、技能和能力來定義[5]。

（二）社區學習成果的認證價值

社區學習成果認證需求源自于社區學習者的個人發展和社會評價需要，但由于個體和學習環境的差異，形成社區學習者不同的心理需求狀態，對于社區學習成果認證應該做好引導和宣傳，提供多樣化的學習支持服務。社區學習成果通常表現為在工作或生活經歷中獲得的經驗、能力、評價和證書等成果表現形式。大部分社區學習者的學習興趣或動力受職業發展影響，他們迫切希望這些學習成果能夠得到社會的認可，既能夠避免重復學習，又有利于學習型社會的構建。因此，學習成果認證對社區和個體而言，具有一定的社會需求和價值：一是降低教育機構的時間和管理成本，人力資源得到合理的配置;二是可以幫助學習者提升自我價值，尋求更好工作機會;三是有利于用人單位了解和認證學習者的學習信息，提高招聘和培訓的效率;四是促進社會教育公平，為社區學習者提供更多學習和就業機會。

二、基于區塊鏈技術的學習成果認證設計理念及框架

（一）區塊鏈技術簡介

2008年，中本聰在《比特幣：一種點對點的電子現金系統》中首次提出區塊鏈概念，即區塊鏈是一個公開的分布式數字記錄賬單[6]。在區塊鏈中每個區塊都用于記錄信息，包括時間戳、當前區塊和前一區塊的根Hash，通過根Hash值和時間戳進行鏈接形成區塊鏈，每一區塊記錄的信息按照應用內容而定，比如學習成績、課程記錄和學習評價等，這些信息以Merkle 樹形結構來組織和存儲。區塊鏈內容的訪問是開放而透明的，每次更新信息都會通知到全網的用戶，區塊中的信息由所有用戶一起驗證，即使在缺少第三方信用主體時一樣可以得到信用擔保，從而保障信息的真實和可靠。將區塊鏈運用到在線學習平臺上，記錄學習者在學習過程中獲取的學分和評價，形成安全可靠個人的電子檔案，方便用人單位和社區教育機構查詢，將有助于學習者職業生涯發展。

（二）區塊鏈技術在教育領域的應用

區塊鏈技術已經在金融等領域獲得了有效應用，但在教育領域的應用還處于起步階段。Levin認為區塊鏈技術可以在大學入學選拔、學習成績單、學分轉移、學位證書等諸多方面發揮作用，從而讓教育機構更加透明、更有效率、更能回應社會和學習者的需求[7]。和傳統學習成果認證相比，該技術可實現全面、透明和可靠的學習過程記錄，可有效解決社區學習公信度的問題。目前，區塊鏈技術在教育領域更多應用于學習成績記錄、學習資源管理和學習認證服務。

1.學習成績記錄

區塊鏈存儲的學習記錄更有助于學習者在多個教育機構中選修課程，并在這些課程中獲取學分和展示學習成果，便于不同學校間的學籍轉換和入學資格審查。這一成績記錄包括了學習者的成長經歷、課程內容、學習過程、掌握的知識和技能、教師評價、作業和考試等信息?？蓪崿F對知識產權保護，打擊學術造假，構建教育信任體系。區塊鏈技術的應用可為學習者創造新的信任網絡，識別網絡中其他學習者的知識和技能，創建基于學習過程和結果的社交網絡系統[8]。

2.學習資源管理

在“互聯網+”時代，學習資源建設得到快速發展，為廣大社區學習者提供了數量豐富、內容精致和結構清晰的學習資源，促進了社區學習的開放和共享，但仍面臨著運營成本高、知識產權糾紛和資源共享效率低等問題。使用區塊鏈技術的去中心化、分布式賬本和可追溯性等特性，將學習資源信息記錄在區塊上，任何資源的上傳、下載和認證都能夠查詢和證明[9]。而區塊鏈分布式賬本技術可實現教師、學習者和學習資源之間點對點的聯系和操作，降低跨平臺交互的共享成本，促進學習資源的傳播和共享。

3.學習認證服務

由于在區塊鏈上可以記錄學習過程中獲得的知識和技能，記錄在社區內所有學習成果（包括家庭和休閑活動），每一個的區塊鏈都代表學習者的學習成果，社區教育機構可以用區塊鏈作為知識貨幣進行學習激勵，隨著“學習就是收入”（Learning is Earning）這一觀念的逐漸深入人心，不少教育機構和研究學者在此方面進行了研究和實踐。塞浦路斯私立大學尼科西亞大學（University of Nicosia）使用區塊鏈技術使用區塊鏈記錄學生獲獎情況[10];美國麻省理工學院多媒體實驗室已利用區塊鏈技術頒發數字證書和數字幣[11];日本索尼公司成立的區塊鏈技術基礎設施平臺—“索尼全球教育”（Sony Global Education），可用于學術水平和進展記錄，直接將學習成果與單個或多個教育評估機構進行分享[12];李青等認為區塊鏈可以提供去中心化的學習記錄和學分銀行服務，降低求學、求職和人才雇傭的成本，建立起更為方便、可信的證書體系[13];方海光等基于區塊鏈技術從資源共享、學習地點共通、資源建設、學習成果記錄四個方面設計智慧學習機器人，旨在通過大規模學習服務中達到深度個性化學習的目的[14]。

（三）基于區塊鏈技術的學習成果認證設計理念和學習平臺框架

從以上區塊鏈的教育應用和案例來看，建立基于區塊鏈技術的在線學習平臺可實現對學習者學習過程、技能和成果的認證，在區塊鏈學習平臺上將學習者的學習成果記錄到區塊鏈中，能夠保證這些信息的公開性、可靠性和安全性，可在教師、家長和用人單位之間進行共享，減少了教學行政干預，實現管理效率的提高。同時，這將促進教學模式改革，學校的組織機構和教學資源將以區塊鏈的形式進行連接和共享，將過去的自上而下的結構轉變為扁平化的教學網絡，整個教學流程公開而透明。

基于區塊鏈技術的在線學習平臺（如圖1）的框架包含學習記錄查詢接口和學習區塊鏈兩大部分。其中核心模塊是學習記錄查詢平臺，而學習區塊鏈是整個框架的技術基礎，教育機構和用人單位可隨時查詢學習者在平臺上記錄的學習行為和成果，通過全網廣播和數字加密技術實現該類信息具有不可撤銷性和安全性，使得學習者每一步經過努力獲得的學習區塊鏈都可作為證明供教育機構和用人單位查證。

圖1 基于區塊鏈技術的在線學習平臺圖

在目前的學習成果認證體系中，學習證明主要是由學?；蚪虒W機構頒發，學生獲得學習證明后可向相關學校或用人單位展示，學習者在學習平臺上的學習情況可隨時隨地通過互聯網進行共享，但學習證明的存儲和傳遞存在被偽造風險，區塊鏈技術則解決了此類信息在互聯網上存儲和傳播被偽造的風險，實現原理是通過區塊鏈的分布式賬本構建學習情況的存儲框架，具體如下。

1.區塊鏈分布式賬本

分布式賬本（Distributed ledger）是種可在使用者之間共享、復制和傳遞的數據庫，用于記錄使用者每次操作或交易，比如教學數據的交互。在互聯網上的參與者（如教師、學校、社區和單位）根據共識原則來制約和協商對賬本中記錄的更新，沒有中間的第三方認證機構的參與。其中分布式賬本中的每條記錄都有一個時間戳和唯一的區塊，便于賬本每條記錄的審計。

2.學習過程記錄

利用分布式賬本實時追蹤學習者的學習行為記錄，包括地點、學習內容、課堂表現和學習成果等信息，為社區學習成果提供數字化依據，同時也為學習過程產生的文字、圖片、音視頻等提供唯一時間戳，保障數據的安全性和一致性。

3.社區教育機構接口

基于區塊鏈技術的在線學習平臺為社區教育機構設置接口，可將學生的社區學習經歷、學習成果和學習證書記錄到平臺。

4.用人單位接口

用人單位通過該接口對目標學習者的學習經歷進行查詢，能夠真實地查詢到完整的學習過程和學習證書，實現每一段學習過程的全追溯。

三、區塊鏈技術對社區學習成果認證機制的影響

區塊鏈技術在學習成果記錄、學習動機激勵、學習資源評估和學習過程共享等方面具有很高的適應性和可靠性，將會對學校、用人單位、學習者、教師和社區等利益相關方起到重要的幫助和支持作用，能夠保障學習數據的真實性，建立開放透明的社區學習平臺。

（一）社區學習與區塊鏈技術的融合有助于實現學習者的個性化學習

區塊鏈依據時間順序鏈接，通過密碼學算法記錄學習者的學習成果和行為，并共享給參與使用區塊鏈的用戶，用戶在授權的情況下查看學習者的記錄，具有很高的安全性且不可被篡改，可以有效解決學習過程中存在的虛假數據和欺詐行為。同時，區塊鏈技術具有“點對點”交易功能，通過去中心化操作，教師針對學習者的特點開展個性化輔導與反饋，及時改進自身的教學方法;學習者在獲取學習區塊鏈的過程中也可以隨時分享學習成果。區塊鏈技術能夠適應學習方式靈活、學習過程多樣和個性化的社區學習，保障社區學習的便利性和公信度。

（二）區塊鏈技術使學習成果認證過程具有公開性和透明性

由于區塊鏈多個節點的數字信息鏈接形成鏈條，對鏈條中任何信息的增加、修改和刪除都需要網絡系統節點達成超過51%的共識才會發生操作，區塊鏈的時間戳也具有很強的可追朔性，從而保障信息的可靠和安全。將學生的學習成果、學習過程、學分和各類證書都儲存下來，將這些信息存儲在區塊鏈上形成不可隨意篡改的系統，能夠防止個人學習數據的修改或丟失。學習者和用人單位使用“公鑰”和“私鑰”對學習檔案進行訪問和獲取，無需第三方教學機構介入，可有效杜絕虛假證書、作業抄襲和考試作弊等有損教育公信力的情況。

（三）區塊鏈技術的應用能夠激發社區學習者內在的學習動機

在區塊鏈中可使用比特幣進行相關的知識和技能流通和交易，這個貨幣通過“采礦”來獲取。教育機構可在區塊鏈上設置類似貨幣的學分或者技能證書，學習者則通過努力學習獲取比特幣。當學習者獲得一定數量的比特幣后，與教育機構進行交易兌換知識和技能等學習成果，對學習者的學習付出實施獎勵。學習者獲得比特幣越多，說明學習者獲取的學習成果越多，用人單位也可通過比特幣數量來判斷學習者的個人素質，暢通就業渠道。

（四）區塊鏈技術的可追溯性為學習資源提供可靠的質量認證和評估

首先，區塊鏈技術的可追溯性將學習資源的數字信息記錄在區塊鏈上，當開發人員完成資源開發、上傳和下載后能夠提供資源質量的有效證明;其次利用非對稱加密算法的“公鑰”和“私鑰”確定學習資源共享的對象和范圍，在保證學習資源質量的前提實現大范圍的共享傳播，不需要借助第三方平臺，提高共享的效率;最后根據資源質量評價標準，借助區塊鏈智能合約的“點對點”傳播，在完成超過51%的節點質量評估后，將學習資源蓋上時間戳再進行共享傳播，實現學習資源操作流程的自動化。

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