基于区域链技术的城市智慧教育平台构建探讨

姜文啸

摘   要：区域链技术是互联网时代的一个新里程碑，其在教育领域有着非常深刻的影响，尤其是在促进教育信息化与教育实践深度融合方面。文章就基于区域链技术的城市智慧教育平台构建问题进行了一些探讨。

关键词：区域链技术;城市智慧教育平台;策略

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）09-0030-03

就全球教育改革与变革角度看，“互联网+教育”是大趋势，区域链技术在“互联网+教育”生态方面作用极大。欧盟委员会在《教育行业中的区块链》报告中探讨了学校在区块链技术应用方面的可行性、挑战及收益和风险。报告认为：区域链的潜力也许能得到教育行业利益相关者的重点关注，也就是数字认证个人性和学术性学习的一种潜力。2016年10月发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》认为区域链的特点在于数据的透明化和不可篡改，这在学生的征信管理、升学就业、学术、资质证明、产学合作等方面适用性大，拥有教育就业健康发展的重大价值。本文就基于区域链技术的城市智慧教育平台构建问题进行了探讨。

一、区域链技术在城市智慧教育平台构建中的优势

区域链技术就是建立在数学加密算法相关联技术基础上而形成的一串数据块，网络交易的全部有效确认信息均包含于每条数据链中，且数据链与数据链彼此链接，从而就产生了一个去中性化的分布式记账数据库。区域链的所有节点均可变动地进行记账，并且还可同步分享与复制账本数据。作为比特币技术的区域链技术，可储存块状数据结构并利用分布式节点来生成和更新数据。就原理来看，区域链技术主要包括交易、区域与链三方面内容：其中的交易，就是操作记账而产生的相应改变，如添加数据;区域，就是记录所发生的交易并在账本状态形成的共识;链，就是依据一定顺序来连接每个区域，并对整个状态变化进行记录。

1.区域链技术特征

（1）区域链技术体系具备的一大优势就是去中心化。由于区域链系统采用的记账结构属于分布式，每次交易产生的数据均记录于各节点之上，因此单个数据丢失或改变并不影响系统整体的完整性，确保节点之间有对等的权利与义务，而第三方教育出现中介的几率就降低了。

（2）信息固定性。当交易信息在区域链记录后，就会获得永久保存，一旦发生需要进行数据更改的情况，只有各节点经共同验证之后，修改數据工作才可完成。由于区域链数据库的无法伪造与篡改特性，就可有效追溯信息。

（3）系统的完全开放性。必须依靠特殊秘钥才能进入的仅仅为区域链系统的某部分数据信息，其他均为透明和公开信息，只要信息在区域数据库中，均可被所有使用者搜索到，全部参与节点均设置公开接口，可见区域链的信息公开程度非常高。

（4）智能合约。也即采用变化式编程系统在各节点构建合约，并将应执行的义务与决定生效条件注明，确保虽无机构监督而合约条款仍可自动有序履行。

2.区域链技术构建的优势

智慧教育是高层次发展的教育信息化，这主要体现在现代信息技术在教育领域全面而深入的应用，其技术具有数字化、网络化、智能化和多媒体化的特点，基本特征就在于开放、共享、交互、协作、泛在等，可以促使现有数字教育系统的智慧化水平不断提高，并深度融合信息技术与教育主流业务，从而为教育利益相关者（学生、教师、家长、管理者、社会公众等）的智慧养成与可持续发展发挥助力作用。在城市智慧教育平台构建方面，区域链技术的优势主要体现在以下几点：

（1）高效共享惠普性教育资源的可信度高。区域链技术在基础数据布局之中应用，则中心化的管理中心或机构在整体智慧城市网络将不复存在，呈现出一种分布式布局的整体管理机制，其网络结构为从端到端。由此可见，机构的无中心化也就使数据集中被破坏的风险以及具有特征属性容易被漏洞攻击的危险得到有效降低。通过推送无限制的跨区域共享资源的精选信息，就可使教育资源高效开放的可信度高。就目前来看，网络学习资源众多，基本属于杂乱而可靠性差的状态，而区域链技术共识机制使每个账节点之间可有共识形成，对记录的有效性进行认定，造假的可能性根本不存在，且共识机制让人们对自己所看信息的真实性确信无疑。不仅如此，因存在可追溯性就使链上全部数据有据可查，极大地增强了信息资源的可靠程度，发布者的智力成果版权也得到有力保护。因为体现在资格评价和审核的记录方式上，有着不可遮掩与虚构技术的两大优势，能够保证数据链上数据的真实性和可靠性，并可使大数据背景下的精准教学和教研具有高效性和可信性。

（2）一定前提下的教育信息公开战略。因为区域链的结构和程式比较特殊，既能不可篡改又可公开透明，可以在网络公开全部数据交换即交易的过程和记录，这就在很大程度上打破了教育信息的不对称。数据孤岛被区域链技术打破后，借助于区域链平台可促进教育信息的交互与互通，以此交互层次为基础进行新应用程式的搭建。并且还大规模扩大了智慧城市教育基础数据建设规模，也促使大数据储存量增大，极大提升教育数据反馈的精准度。

（3）有效监管教师队伍的资质认证。多元化为区域链的一大特点，也就是区域链内部整体有诸多种类的协商一致的规范存在，可让人们通过全部类型节点对环境更好信任，同时，以此确保数据可更安全地进行整体交换。可溯源性的区域链优势，就能让入驻教师及专家在可靠度和公正度方面有保证。在网络中，入驻平台专家可通过与教师或家长开展交流，进行教育思想的宣讲。在平台上，及时与家长交流教育经验，家长对学生信息反馈后，专家可第一时间进行回应。并且双方的课程也可在平台上进行上传，一旦通过审核，就可让其他人观看和进行经验交流。

（4）线上教育体系的完整性和公信力有保证。开展教育资源教育，可以中心化将中介平台予以剔除，保证消费者与资源的点对点无缝对接，既能降低费用支出，又可优化流程，从而打造出一个高效教育资源平台。区域链技术的应用可进行信息维护，这其中，既有教师传播资源版权的维护，也有登陆者信息以及可追踪教育信息等的保护。学生家长实施消费不仅直接而且透明、开放，可更为详尽地了解教育消费信息，建立高度信任机制，以便发挥其在建立全球开放共赢教育服务新生态服务系统方面的重要作用。

二、区域链技术在城市智慧教育平台构建中存在的问题

当前，区域链技术在城市智慧教育平台构建方面主要存在以下问题：

1.对政策规划的传达与协同推进不顺畅

城市教育管理部门推进智慧教育平台，其负责统筹规划辖区学校教育信息资源，承担着指导、跟踪与评估政策落实的责任，而辖区学校执行具体着落实推进智慧教育平台的任务。存在的问题：在一些区域内，不少学校的统筹规划不立足于应用的需求，不能为个性化服务提供软硬件支持服务，就造成上层规划不能适应实际应用。不仅如此，在推进智慧教育平台建设方面，部分区域缺乏比较强的领导力，就无法协调多主体进行协同推进。具体体现在：

（1）认识有差距，重视程度不够。这就导致推进智慧教育平台建设存在严重的两极分化倾向，不是出现高地，就是出现低谷。在一些教育信息化水平比较高的区域学校，能持续产出优质教育资源，反之则不能，并因其仅仅可进行使用者选择，久而久之，未免对城市智慧教育的整体水平产生不利影响。

（2）缺乏完善的顶层设计，无法开展系统性和前瞻性建设。这必然导致教育资源建设的资源浪费。城市智慧教育平台构建必须与本区域经济与教育的实际发展情况结合起来，在统筹规划基础上，进行公平和优化布局，才可避免低水平重复建设的现象出现。但当前，一些在建和已建项目的重建轻用和建而不用现象屡见不鲜。不少已经建成的资源项目，存在顶层设计的问题，缺乏可依托的数据平台进行配套，难以打通其他系统，就可能有新的“信息孤岛”形成。

（3）尚未理清各主体之间的关系，缺乏长效的建設与共享机制。一方面，还需要完善好城市智慧教育平台构建的跨部门协作机制。关于政府主体责任的明确，在我国《教育法》中，要求县级以上人民政府及其有关部门在推进教育信息化过程中，承担起教育信息技术和其他现代化教学方式的发展责任。但在实践中，一些地方政府的相关部门，还没有理顺教育信息化相关的工作关系，缺乏推进城市智慧教育平台构建的整体合力。另一方面，还需要强化政企合作相关机制。与其他教育领域建设不同的是，企业参与是城市智慧教育平台构建的必备条件。因此，必须有效调动企业参与的积极性和主动性，达到政府与市场两个作用的相互协调，才能构建起推进城市智慧教育平台建设的良好局面。

（4）缺乏相关的资源建设相关标准，教育资源差异性大。当前，不少地方都在建设资源库，虽然拥有比较大的资源总量，整体利用率却不高，根本原因就在于资源建设相关标准处于缺位状态，资源库的资源相当多，而师生教育教学问题却无法得到解决。

2.无法共建共享与合理使用优质资源

虽然已经拥有数量庞大的数字教育资源，但不具备配套的学科教学资源，对于满足教师教研和备课所需求的优质教育资源很难找到，城市区域内学校间以及区域间各学校的名师资源、特色资源仅仅有相对单一的服务主体，主要靠学校建设资源，而开发资源却将企业的技术优势和特色忽略了。不仅如此，还不具备比较明晰的资源开发与使用的知识产权机制，难以共享流转优质资源。

3.需要显著提升与融合创新信息化的应用水平

应用属于城市智慧教育平台构建工作的核心，而应用的关键，就在于对各主体进行有效协同，以便使应用的深度与效率获得推进。就目前来看，城市智慧教育平台构建过程中，投入大而产出少，高效益无法伴随高投资而产生，依然存在应用瓶颈和数字使用的鸿沟。不仅如此，学校也缺乏足够的内外部动力，学校大都属于自上而下的推动方式，仅极少数学校立足于教学需求，积极主动去尝试推动该平台的建设。

三、基于区域链技术的城市智慧教育平台构建及主要策略

1.构建的主要内容

城市智慧教育平台是一个比较庞大而复杂的系统，其以实现教育资源和信息的共享为最终目标，这对教师、教育管理者、家长、学生及社会公众分享与利用教育资源有利。其主要由以下内容构成：一是智慧教学系统。包括基于动态学习数据分析和“云+端”的应用，可为教师提供全景教学服务，学生因此获得学习、任务、交互以及考试工具等服务，并以此进行大数据时代信息化的精准教、个性学的教学模式构建。二是智慧管理系统。其以大数据、物联网技术为依托，进行智能化的综合管理系统构建，以便促进教学、工作、学习和生活为一体的智慧化管理服务有效实现。三是智慧评价系统。其指导思想就是对学生进行核心素养的培育，并引导其全面而有个性地发展，其以多元的数据采集方式为依托，以达到全场景动态数据的采集与分析的实现，从而有可信的多层级评价报告形成，以达到由单一知识评价向多元素质评价转变。四是智慧治理系统。其将多渠道数据打通，以大数据分析技术为依托，发挥教育科学治理辅助作用，促进教育政务信息系统整合共享的实现，从而能够发挥对教育治理体系和治理能力现代化的推进作用。

2.应采取的主要措施

（1）强化顶层设计。城市智慧教育平台构建的目的，在于利用技术要素来从宏观变革教育系统，可见城市智慧教育平台所发挥的作用应涉及到各层次及各领域，已不再属于单纯的一个构成部门，成为全部教育工作的底色。城市智慧教育平台的顶层设计，必须对其操作性、执行力、资金保障、信息安全等方面进行明确。其设计方案必须与整个社会进步相匹配，其中包括：持续优化城市智慧教育平台基础环境方案，建设与分享优质资源方案以及持续性建设底层数据平台方案等诸多项目，其基础在于财政投入的持续而稳定。

（2）形成工作长效机制。城市智慧教育平台构建具有涉及广泛、开发周期比较长以及投入资金大等特点，在很大程度上影响到教育发展，这离不开一个可靠的工作长效机制。在这个机制中，无论是宏观调控机制，还是经费保障机制以及激励表彰和评估反馈机制等，教育行政部门都责无旁贷。与此同时，还需要在政企之间建立平等协商机制、准入退出机制、利益平衡机制以及信息共享机制等。只有在各方面密切配合、协调一致的基础上，才能够构建一个标准统一、数据互通的城市智慧教育平台，以此来共建共享优质数字教育资源，逐步缩小区域、城乡和校际之间存在的教育差距，真正推进教育公平的实现。

（3）发挥不同主体的功能。要求政府必须做好城市智慧教育平台相关政策和使用资金方面规范的制定工作;要求教育行政部门担负起发布教育信息化需求的责任;相关执行部门在资源建设与共享方面应采取灵活多样的方式;要求学校把自身优质教育资源充分发掘出来。当城市智慧教育平台各类主体的活力被充分激发出来，才能将城市智慧教育平台真正建立起来。

总之，目前区域链技术仅仅在金融领域得到应用，而在教育领域尚且处于探索阶段，如何深入开拓，将其运用于城市智慧教育平台的构建，将是一个重要并有广阔前景的命题。

参考文献：

[1]刘小莲，伍文臣.大数据驱动的区域教育信息化实践研究——以广州市越秀区为例[J].中小学电教，2018（11）：11-13.

[2]朱晓航.大数据背景下智慧教育云平台的构建[J].信息与电脑（理论版），2018（4）：17-19.

[3]许荻迪.区域链技术在供应链金融中的应用研究[J].西南金融，2019（2）：38-40.

（编辑：王晓明）