基于区块链的职业教育 学分银行认证机制研究

摘要：本文解释了区块链技术要点，详细梳理了区块链技术在教育领域的理论和实践研究现状，深入剖析了职业教育学分银行的种种认证机制问题，以区块链的分布式账本技术和共识算法为切入点，架构了基于区块链的职业教育学分银行认证机制，以期为职业教育学分银行认证机制的应用实践提供解决方案。

关键词：学分银行;区块链;职业教育

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）12-0100-03

● 引言

2020年4月，教育部发布《关于做好职业教育国家学分银行建设相关工作的通知》，要求加速推进职业教育国家学分银行的部署，通过与“1+X”证书制度试点工作相结合，推进职业教育国家学分银行建设。[1]学分银行已然成为当下职业教育发展改革的要点，但在职业教育学分银行的建设过程中，数据安全性无法保障、认证成果缺乏可信度、学习痕迹不能留痕追溯等问题阻碍了学分银行的健康发展。工信部颁布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》认为，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。因此笔者认为，借助区块链技术，能够有效解决目前职业教育学分银行建设中出现的问题。

● 区块链技术及其在教育领域的研究探索

区块链技术是利用分布式账本技术和共识算法重新构造一种去中心化的分布式网络数据库，存储于其中的数据或信息，具有不易篡改、全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护等特征，它是分布式数据存储、共识机制、点对点传输、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链作为一种存储系统其存储结构区块由区块头和区块体构成，区块头中包含区块链版本号、默克尔根、时间戳等基本信息，区块体则包含若干信息记录及其 Hash值所构成的默克尔树。区块与区块之间依靠Hash值连接。在区块链网络架构中，每个网络节点都有数据备份，如果产生新的数据，则需要在全网进行广播，经过各节点校验无误并实现共识后方可存入区块，全网广播后各节点将信息存入各自区块。

区块链作为一种较新兴的技术，在教育领域的理论研究和实践应用越来越受到专家学者的青睐。沙普尔斯等学者认为，区块链技术可以在教育领域中用来证明脑力活动，学习获得的知识分数可以证明学习成果。[2]微安尼迪斯等学者发现在线上教学过程中，基于区块链的网络学习能对学习者终身学习的各方面产生有利于个人发展的正面效果。[3]国内学者孙浩等人指出区块链技术能将学习者的学习过程完整记录，其中包括学习进度、学习成绩、考试成绩等信息，这些信息能够随时调取随时查看且永久保存，这能为未来学习数据全网络化提供支持，用人单位可以快速了解学生信息。[4]国内学者李青认为，区块链构建的分布式网络数据库，满足高校、政府、机构共享并公共管理学习者学习数据，数据真实、安全，百万千万的真实数据可以用于各类教学研究。[5]

● 职业教育学分银行认证机制问题

1.职业教育学分银行学分认证标准不统一

职业教育学分银行的认证标准，是学分银行得以正常运行的基础，认证标准应当科学严谨、公平权威。目前高等职业院校的学分认证标准，是各学校在教育部推行的學分认证标准框架下，参考国家课程标准，结合自身具体教学需求和办学标准等因素，自行制订的，这导致学分认证标准千差万别且适用性较低。学分银行想要制订统一的学分认证标准非常困难：一是由哪方来组织建立学分认证标准（是由几所优质高职院校牵头建立还是由教育行政部门牵头建立，抑或委托社会机构建立），目前没有定论;二是我国东部和西部学校、同一省份不同学校在学分互认方面的合作本身就不多，仅限于少数专业少数课程，因而大面积建立统一的学分认证标准的基础薄弱。

2.学习成果认证以及学分兑换难

获得学分最终的目的是获得结果认定，认定结果可以是结业证书、学历证书或学位证书等。但目前结果认定需要多少学分、结果认定的标准如何，均没有明确。各高等职业院校专业名称、课程内容、培养计划、教材以及教学内容不统一，使得不同学校的学分认证以及兑换存在不公平的现象，这些都严重影响了学习成果的认定。

3.职业教育学分银行认证机构责任主体不明

学分银行认证机构应当具备公认性和权威性，如果靠行政命令指定高等职业院校作为认证机构会导致学分银行的公信度降低。而且高等职业院校需要承担为学生建立学习档案、管理学生数据、记录学习过程等任务，每位学生选择的课程不同使得培养计划以及教学内容都会千差万别，高等职业院校在管理学生数据上的工作量会非常大，再由学校承担认证机构的责任并不合适。

● 基于区块链的职业教育学分银行认证机制构建

1.职业教育学分银行系统架构模型

职业教育学分银行系统的架构从底层到顶层可以分为三个层级：基础网络层、智能合约层、学分应用层。基础网络层包含区块链数据层的区块数据、链式结构、哈希函数以及非对称加密算法，网络层的P2P网络机制等，为多节点分布式网络提供分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制支持。智能合约层包含区块链合约层的智能合约以及数据库，数据库中数据主要为用户和学分，该数据库以学分信息数据为核心完成架构，通过智能合约进行数据验证以及各类数据操作的自动实施。学分应用层主要包含区块链应用层的可编程教育，通过与智能合约层以及基础网络层的对接，实现系统用户、学分等信息在区块链上管理维护，从而实现学分数据和用户数据的可追溯、全透明、防伪造。

2.职业教育学分银行系统网络架构

职业教育学分银行系统的网络架构模式以区块链去中心化的特点为基础，由各高等职业院校、教育行政管理部门、权威职业培训机构等单位构成的节点组成，每个节点上链时会完成安全验证和身份识别，每个节点在区块链中平等存在，均可以在区块链上对学分信息和学生用户信息进行管理和共同验证，验证过程均被记录并保存，信息可以进行自我验证和管理。

3.职业教育学分银行学分认证流程架构

职业教育学分银行学分认证主要以学分互认这个关键功能实现进行架构，具体功能实现流程如下页图所示。

具体步骤为：（1）用户在学分应用层输入用户名称和公钥等信息，此处用户包含学生用户和单位用户，单位用户为各高等职业院校、政府教育管理部门、权威培训机构等。（2）基础网络层对用户身份信息进行验证，验证失败则中止流程，验证成功则可进行下一步流程。（3）用户在学分应用层发起“学分互认”合约调用请求。（4）智能合约层获取“学分互认”合约调用请求。（5）基础网络层对“学分互认”合约请求进行签名验证，验证失败则中止流程，验证成功则可进行下一步流程。（6）智能合约层验证签名成功后，进行学分互认操作。（7）智能合约层计算学分互认信息的哈希值。（8）基础网络层获取学分互认信息的哈希值并上链。（9）基础网络层对哈希值进行共识存储，并将结果传输到智能合约层。（10）智能合约层验证共识存储结果，验证失败则中止流程，验证成功则更新用户公钥。（11）基础网络层获取合约操作结果。（12）学分应用层获取上链操作结果。

● 结语

近年来，国家和社会对职业教育越来越重视，并积极探索职业本科教育发展之路，作为解决职业教育众多问题的学分银行也必将发挥更大的作用。相信随着信息技术的发展，区块链技术将会更加完善，为解决职业教育学分银行中的问题壁垒助力。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.关于做好职业教育国家学分银行建设相关工作的通知[DB/OL].http：//www.moe.gov.cn/s78/A07/A07_sjhj/202004/t20200405_439035.html.

[2]Sharples M，Domingue J.The blockchain and kudos：Adistributed system for educational record，reputation and reward[C]//European Conference on Technology Enhanced Learning.Springer，Cham，2016：490-496.

[3]Mikroyannidis A，Domingue J，Bachler M，et al.A Learner-Centred Approach for Lifelong Learning Powered by the Blockchain.EdMedia+ Innovate Learning[C]//Association for the Advancement of Computing in Education（AACE），2018：1388-1393.

[4]Sun H， Wang X， Wang X. Application of Blockchain Technology in Online Education[J].International Journal of Emerging Technologies in Learning，2018，13（10）： 252-259.

[5]李青，張鑫.区块链：以技术推动教育的开放和公信[J].远程教育杂志，2017，35（01）： 36-44.

作者简介：李宣（1988—），男，浙江经济职业技术学院，硕士，主要研究方向为教育技术应用、多媒体技术应用。

基金项目：2020年浙江经济职业技术学院青年重点课题“基于区块链的职业教育学分银行认证机制研究”（JKY2020017），主持人：李宣。