區塊鏈技術在職業教育中的應用探索

文/周武陽

區塊鏈技術在我國職業教育中的應用還處在初步階段，但區塊鏈作為信息化發展的前沿技術，已經極大的推動金融行業、人工智能及大數據等領域的發展，證明了其技術與思想的先進性，探索區塊鏈技術在職業教育中的應用，有助轉變職業教育的教學理念、突破教育教學的建設難點，進而推進職業教育優良發展以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，全面貫徹習近平總書記關于區塊鏈技術的重要講話精神，落實立德樹人根本任務，以平臺聚力、數據驅動、產教融合、價值賦能為特征，探索區塊鏈技術在職業教育中的應用。

1.基本思路

采用高性能、高安全、高可靠的國產區塊鏈系統作為技術底座，通過去中心化的設計，打破數據壁壘，構建“1+5+N”形態的數字教育新型基礎設施與創新應用生態圈，最終形成各利益相關方良性發展的共同體。其中，“1”是指一個區塊鏈底座，“5”是指5類基于區塊鏈的新型基礎設施，分別是認證評價、學習信用、資源流通、AI教育實訓平臺、信息安全等新型基礎設施，“N”則指依托新型基礎設施，探索開展一系列面向職業教育領域需求的區塊鏈技術應用實踐。

2.總體規劃

聚焦職業教育高質量發展的迫切需要，針對中心化的教育治理模式帶來的數據難取信、權屬難界定、隱私難保障、學分難互認、資源難流通等一系列挑戰，提出了建設基于國產區塊鏈的可信數字教育基礎設施以及探索相關創新應用的應對策略?？傮w規劃如下：

2.1 平臺聚力。針對我國發展自主可控區塊鏈關鍵核心技術的需求，選擇高性能國產區塊鏈系統作為技術底座，并在此基礎上建設以應用為導向的區塊鏈新型基礎設施，通過運用可信計算、全同態加密、零知識證明、聯邦學習等技術，建立起供需雙方信息對稱的數據認證、評價、匯聚、協作及流通的平臺。

2.2 數據驅動。針對大數據對可信計算的需求，基于以數據為核心的“區塊鏈+教育”新型基礎設施，實現數據的可信存儲、計算、控制和加工處理。以學信數據為例，利用區塊鏈技術的特性，不可更改、可永久記錄、存儲職業教育各個階段學習者接受教育過程數據，建設學生終身職業教育學信大數據庫。學信數據可作為職業學校開展校內外的課程教學質量、實習實訓成效以及校企合作成果評估、人才培養質量綜合評價等方面的重要依據，能夠實現職業教育人才供給與需求的有效對接與高度匹配和促進校企精準合作、實現產教深度融合。

2.3 協同融合。在探索典型應用的場景落地階段，將以建立職教區塊鏈聯盟為抓手，為校政行企搭建線上線下交流平臺，全力推進項目成果的推廣和示范應用。另外，通過組建區塊鏈聯合實驗室或專家智庫，為區塊鏈典型應用提供調查研究、政策起草、標準制定等智力支撐，同時，在項目實施期間，還將成立教育資源技術專家委員會，為資源等級界定提供專家咨詢、論證和評級服務。

2.4 價值賦能。打造智能合約模板，基于國產區塊鏈系統提供全中文智能合約上鏈機制，可完成任何教育契約的上鏈和存證，從而輕松構建虛擬經濟教育智能交易平臺，對優質資源的價值流動提供堅實支撐。同時，平臺5大新型基礎設施，對于建立誠信體系、升級教學設施、提供知識產權交易和溯源、隱私保護，乃至對于改變教育的生產關系，都有著積極的賦能作用。

3.技術路線

采用“1+5+N”體系架構，即1個區塊鏈底層基礎平臺加5大新型基礎設施和N個創新應用。具體來說，從底層核心層面入手，構建新一代區塊鏈底層基礎平臺，負責區塊鏈底層存儲區塊、共識機制和智能合約的管理，并向上層提供可信服務。基于底層可信服務，針對中心化教育治理模式帶來的諸多問題，搭建認證評價、學習信用、資源流通、AI教育實訓平臺、信息安全等新型基礎設施，產出一批可示范推廣的成果套件,包括創建基于區塊鏈的可信身份認證、可信數字檔案存證與追蹤、學分互認、證書流轉、學分銀行終身學習、區塊鏈+優質資源的標注與共享、區塊鏈服務鄉村振興等。

總體架構圖

4.應用探索

4.1 新一代區塊鏈底層基礎平臺建設。區塊鏈底層技術平臺作為底層核心引擎，負責區塊鏈底層存儲區塊和共識機制的管理，其提供的具體服務應包括數據存儲、通信網絡、密碼服務、共識管理、存證管理、查詢管理、合約管理、身份管理等。

4.2 五類新型基礎設施的建設

4.2.1 認證評價

4.2.1.1 建立微證書服務體系。實現去中心化的認證和評價機制，微證書產生后全鏈共識可溯。運用區塊鏈技術構建智能合約，從證書、徽章、打卡三個方面著手進行授權；能夠記錄存儲學生在任何時間、任何地點所進行的學術活動和非正式學習活動。學生畢業之后，區塊鏈上記錄的信息會自動生成電子數據庫，儲存學生的學習成果及學習技能，便于學生、雇主和機構訪問、驗證學生的學習信息。

4.2.1.2 建立職教技能等級評價認證。核節點由各個學校教學管理部門及學籍管理部門組成，儲存全部信息；參與節點則由評價教師、評級專家組成，儲存部分信息?；趨^塊鏈的認證模式，采用多重簽名校驗，有效避免證書內容被惡意篡改。學校檔案管理處只需將信息錄入區塊鏈認證平臺，申請用戶就可自行登錄、查詢職業技能認證結果，整個過程中，分布式存儲機制極大地減少了信息流，有效提高了信息獲得效率，最大程度地保證了1+X證書制度的開放和公信。

4.2.1.3 建立1+X職業證書認證體系。在認證平臺上，學習者首先需要注冊個人信息，當學習職業技能或課程結束后，就能在平臺上提交學習證書申請；申請經審核通過后，由國家指定單位向學習者頒發證書。整個證書認證過程只需通過區塊鏈的智能合約技術對認證規則進行預先設定，區塊鏈證書認證模塊將自動完成證書認證、頒發等過程；由于避免了人工操作，證書安全性和可信度得以保證。在證書鑒定方面，區塊鏈的證書鑒定模塊能追蹤查詢學生取得證書過程中的實際學習情況與證書相關信息，查驗證書真偽，避免造假。在證書管理層面，1+X證書管理模塊通過分布式賬本技術實現，學習者的相關證書信息由教育機構、招聘單位及學習者共同維護。

4.2.1.4 構建職教人才供需精準培養體系。在教育服務平臺上應用區塊鏈技術構建高效交易層，為用人單位提供招聘和就業評價服務。用人單位在平臺上根據招聘需求發布信息，平臺進行信息接收后依據智能合約預先設定的規則與程序，自動向符合需求的學習者發送招聘信息，學習者通過授權參與用人單位的應聘邀請。經由高效的智能交易服務平臺，第三方交易中介被剔除，供給方與需求方實現了點對點對接，簡化交易流程；同時用人單位、學習者，通過平臺可以在就業試用期、實習期間對就業情況進行相互評價。根據高校自身資源的變動、市場供需的變化對評價體系進行實時調整，讓評價體系充分體現指揮棒作用。

4.2.2 學習信用。學習過程記錄變成終身學信數據。實現學分置換、學分互認以及鏈上行為的信用積分記錄。充分運用區塊鏈共識機制、時序數據技術等打造職業教育學分銀行，學員的學分信息得以永久儲存，進一步達成學分累積、轉換、認定。學分轉換、互認等信息可追溯、可驗證，為解決社會信任問題，為銜接、轉換職業院校學生在學歷階段與非學歷階段的職業教育學習成果提供保障。

4.2.3 資源流通。對鏈上教學資源的登記、客觀性評價和打分，實現周期內動態排名。鏈上記錄優質資源的歷史榮譽，提升教學資源貢獻者的積極性。

4.2.4 AI教育實訓平臺。智慧校園之新一代區塊鏈AI教育實訓平臺擬設置AI一鍵出題、試卷分析、自動評測、學情畫像、就業中心、物聯網沙盤、虛擬實驗實訓、智能算法模擬等特色功能，以師資標準化建設為入口，幫助院?？焖俅罱▍^塊鏈專業人才培養的實驗課程體系，通過整合源自企業一線應用場景的教學案例，為學生提供面向行業崗位的虛擬實習機會，并通過大數據學情畫像，自動進行就業推薦，最后根據教學大數據和就業大數據的分析，不斷迭代和優化整個流程，從而形成六位一體構成良性循環體系。

4.2.5 信息安全。教育數據可信和安全。通過區塊所屬授權方案，實現鏈上數據公開共享和隱私數據的保護。通過采用多維度的認證方式保障局部CA自鑒，從而保障整體可信。隱私數據的流通，采用隱私計算平臺能力，實現數據的加密計算。既保證流通又防止數據泄漏。為了防止數據災難，不能全部由主鏈承擔所有數據計算，在主鏈之前搭建每個校園的校園鏈，校園內數據在校園鏈上鏈，只有公開流通數據才在主鏈記賬。

4.3 區塊鏈創新應用研究。面向教育領域的需求，可以從建設新一代國產區塊鏈基礎平臺，探索“區塊鏈+智慧校園”發展模式；構建職教人才供需精準培養體系；資源查找、共享、認證和版權保護；助力國家鄉村振興可持續發展戰略等角度進行區塊鏈技術在職業教育中落地，具體體現在以下創新應用：

4.3.1 建設基于區塊鏈的可信身份認證。教師、學生前往不同院校訪學時，由于各職業院校信息化建設項目繁多，而服務提供商之間互為“數據孤島”，為開通各類使用權限，不可避免地需要進行多次身份認證。這種反復認證要求用戶不斷提供重復信息，效率低下。同時，在身份認證的過程中，互聯網服務提供者需要不同程度的收集用戶數據，這其中一部分服務商或出于主觀惡意或受自身能力限制，極有可能造成用戶數據與用戶隱私的泄露。建設基于區塊鏈的可信身份認證，在職業教育區塊鏈聯盟各成員之間達成統一身份認證，集中管理身份數據，一次認證、多點使用。

4.3.2 可信數字檔案存證與追蹤。利用區塊鏈去中心化的技術特征，各個院校成為檔案數據節點，通過建立聯盟鏈形成區塊鏈路，各節點生成的學生成長數據一旦上鏈就會存儲到鏈上的所有節點?；趨^塊鏈的共識機制，即使區塊鏈部分節點出現異常，在其他節點中依然存儲著完整的檔案數據信息。進一步地，利用簽名算法為鏈上節點頒布密鑰，實現節點授權，持有相應密鑰的節點才能正常訪問和使用相應的檔案數據，同時任何節點的瀏覽、查詢、利用等操作均會留痕，確保有跡可循。

4.3.3 學分互認、證書流轉。在基于區塊鏈的可信身份認證基礎上，提供學分互認、證書流轉服務，各教育機構、用人企業等組織可從鏈上獲取真實、可信的學員數據。在監管機構的全鏈路監測下，鏈上數據狀態保持及時更新，過期證書全網廣播，解決信息更新不及時的問題。

4.3.4 學分銀行、終身學習。學分的累積是學習者在一定時期內的有效學習成果的總和。學分銀行可以作為記載學習成果、認證繼續教育學分、認定技能等級（包括職業技能鑒定和其他涉及技能的領域）以及促進就業、資助和獎勵學習的重要依據。本項目擬基于區塊鏈打造學分銀行，破解當前學分銀行建設所面臨的學分記錄非法篡改、學分認證不透明和學分轉換不順暢等中心化治理困境。

4.3.5 區塊鏈+優質資源的標注與共享。鏈上登記資源及其運用全過程，基于明確的資源評價指標，實現同類資源自動排序；根據需要設定優質資源標準，確認周期排名并頒發優質資源區塊鏈證書。在完整證據鏈的基礎上，記錄歷史版權信息并提供相應保護。

4.3.6 區塊鏈服務鄉村振興。運用區塊鏈的智能合約特性，發揮多方聯動、通力合作的優勢，借助現代學徒制、中高職銜接、訂單式培養等辦學模式，促進人才精準培育，基于“六次產業”的理念，對專業群進行優化，搭建校、企、農、社共促鄉村振興的產、城、教聯盟，推動農村合作社數字化經營轉型。聚焦鄉村振興新業態、新產業、新模式，在“互聯網+”、“文化創意+”的基礎上，探索一、二、三產業的再融合，設計開發生態產業、文化旅游等綜合性的“區塊鏈+鄉村振興”應用場景，服務鄉村振興。