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教育管理中区块链技术的运用进展

来源:原创论文网 添加时间:2020-06-06

  摘    要: 传统的教学管理模式存在着数据安全性不高、学生学习记录查阅困难、记录数据少、数据保存和维护成本高等问题。区块链是一种新兴的技术,能有效解决当前教育管理中存在的问题。对区块链技术在教育领域中的应用进展进行了综述,分析了区块链给教育管理带来的实际变化,在此基础上,提出了进一步的研究方向。

  关键词: 区块链; 教育管理; 应用进展; 未来的研究方向;

  0 、引言

  区块链具有去中心化、可追溯性和高度信任的特点,可以为教育的发展提供新的思路和动力。当前,区块链在教育领域的应用还处于起步阶段,只有少数教育机构开始使用该技术,而且这些机构中的大多数只是利用区块链来验证或分享学生已经取得的各类学术证书或学习成果。然而,研究人员坚持认为,区块链技术可以为教育发展提供更多的功能,甚至可以使这一领域发生革命性的变化。2018年4月教育部发布的《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”。因此,有必要对区块链技术在教育管理中的应用进展进行分析,为今后的研究与引用提供更坚实的基础。

  1 、区块链技术简介

  区块链可以描述为一个链接在一起的区块列表,每个区块主要包含一个区块头和一个区块体。区块体用于存储事务信息,区块头主要包含前一个块的哈希值并指向前一个块。这些块被连接到一个链中,在这个链上保存整个网络上的所有历史交易信息。区块链包含一个综合性的技术体系,其关键技术包括共识机制、加密算法、智能合约和分布式数据存储等。

  (1) 共识机制。

  区块链实际上是一种分布式账本,每个参与者都保存一份正确的交易记录。共识机制是所有参与者都遵守的规则或协议,它保证每个节点存储的区块链信息不被篡改,从而保证区块链上数据的一致性和可靠性。
 

教育管理中区块链技术的运用进展
 

  (2) 加密算法。

  常用的加密算法可分为对称加密算法和非对称加密算法。在区块链中,主要采用非对称加密算法。加密算法使用公钥和私钥完成加密和解密,当使用一个密钥(公钥或私钥)加密数据时,只能使用已知算法生成的相应密钥来解密数据。公钥是公开的,而私钥是保密的,用于身份验证和加密。

  (3) 智能合约。

  智能合约是一种事件驱动的计算机程序,用于自动化交易。使用智能合约,支付可以自动触发。智能合约的应用不仅可以降低管理成本,还可以避免不必要的纠纷,因为在智能合约下,所有的操作都可以自动地、准确地执行。

  (4) 布式数据存储。

  区块链网络上的每个节点都是一个可以自治的主体,它们在本地空间上存储和维护自己的共享账本子集,所有节点都是独立、平等的。这种分布式存储可以解决中心化管理系统的许多问题,提高系统的可靠性、可用性和访问效率,并且易于扩展。

  2 、区块链在教育中的应用进展

  (1)更全面地保存学生学习记录。

  利用区块链的分布式存储机制,学校可以保存课程信息、学生得分,任课教师还可以将学生在实践环节中所作的具体工作保存下来。Sharples提出一种分布式存储框架,不仅可以记录学生的学分、在每门课程中的表现以及所做的工作,还可以将各种学术声誉(Amazon网站上的作者评级、论文发表的H指数、海报、评论等)转换为Kudos(一种虚拟的荣誉货币),保存在区块链中。

  (2)提高数据的安全性。

  在教育区块链中,每个学习块由与学习活动相关的各种类型的数据组成,为了保护这些数据,块创建者将使用私钥对其进行签名;随后,将发布该数据库的加密哈希,以确保没有人可以篡改内容。在整个网络中,数据是通过不同的共识机制在区块链中传播,而不是单个节点处理,由于每一个新的传入交易都需要网络其他节点验证,因此欺诈和错误的机会较少。而且任何节点离线,可以从冗余的网络上对其进行恢复。

  (3)促进学习记录的在不同机构间的共享。

  使用智能合约,学生可以在任何一个教育机构学习课程,教育机构也可以提供联合学术项目。利用这项技术将使学生能够在其他任何一所学校获得全面的学术规划,从而增加学生的灵活性。它还帮助教育机构通过使用共享的基础设施、服务和学术项目来降低运营成本,这些对于推进线上学习以及跨校选课等具有重要的意义。此外,记录在区块链上的证书信息也被永久存储在云服务器中,可以方便地对数据访问进行控制,学生可以随时随地直接访问所获得的各种证书信息,第三方(如用人单位)也可以很方便地对各类证书进行验证,而不需要向学校递交申请,可以更好地招到所需的人才。

  (4)提高学生档案管理效率。

  在教育领域使用区块链可以潜在地降低双方之间交易失误的风险,它通过分布式账本实现更快、更有效地交换数据。此外,通过使用区块链可以有效降低档案管理的成本,包括存储成本、相关交易成本以及管理和维护教育记录的成本。使用者可以从任何地方访问公共/私有分布式网络,大大降低了传统基于云的存储的成本;此外,区块链还有助于降低各类审核、验证导致的额外成本。

  3、 未来的研究方向

  (1)推进以企业需求为导向的教学改革。

  企业可以使用区块链来分享他们需要的技能和能力,教育机构可以定期检查这些信息,并利用这些信息设计符合企业需求的培训计划。学生也可以使用区块链作为账本来存储他们的技能和能力,以便于用人单位进行合理评估。

  (2)推动在线教育高质量发展。

  区块链可以提供一个分布式平台,学生、教育机构和第三方评价机构可以安全可靠地共享信息。教育机构可以存储有关其在线课程、在线课程、讲师和第三方评价机构的信息,学生在完成课程后分享他们对课程和教师的评价,这些评分可以帮助其他学生判断课程和学术项目的质量,利用这些信息来找到认可的在线课程;第三方评价机构可以对教育机构提供的认证信息进行验证。

  (3)区块链运行中的若干实际问题。

  区块链在实际运行中还存在许多法律、政策以及人才短缺等实际问题,如由于去中心化,区块链上的数据被分布式记录并存储在区块链上,这使得学生数据的产权变得模糊。谁拥有这些虚拟数据?谁拥有使用权?谁拥有基于数据分析的结果?

  4 、结论

  目前,区块链在教育领域的应用还处于起步阶段,其应用范围也非常有限,主要集中在学习记录保存、数字证书颁发和管理、学习记录分享与访问控制等方面,其在教育中的应用还存在着诸多困难和挑战,如基础设施和平台建设、维护和管理、学生学习数据的应用、所有权和隐私保护等,但毫无疑问,区块链已经为教育管理带来了显着的变化,也显示出了巨大的应用潜力。

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