区块链技术在国外基础教育中的应用

近年来,区块链技术凭借其分布式、安全性、可靠性与数据完整性等特征,得到了广泛关注。区块链技术在基础教育领域的应用也有了一些新进展,其在学分认证、证书管理、数字教育资源、学习者能力与学习成果管理、产学合作等方面的应用,已经成为部分国家的研究热点和实践工具,但实践中存在的挑战仍然值得关注。因此,系统研究“区块链与基础教育”具有重要价值和意义。

区块链具有诸多技术优势

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链的名称来源于它的结构。在区块链中,一个个电子记录被以数据块的方式保存下来,并被以链条的形式单线连接在一起。每一笔想要增加到区块链中的交易都需要获得因特网上的许多计算机终端的确认,否则将不能加入。

从本质上看,区块链是一个不断增长的储存在互联网空间的去中心化数据库。在这个数据库中有一串串使用密码学方法相关联产生的“数据块”(即“区块”)。每个“数据块”中都包含一组信息,可以用于验证其信息的有效性和生成下一个“数据块”。此外,数据块中还包含前一个“数据块”的加密信息和其自身的加密信息。区块链具有可信、透明、能追溯、不易篡改、相对安全等技术优势。基于这些特征,区块链获得了坚实的“信任”基础,创造了可靠的“合作”机制,具有广阔的运用前景。

区块链技术被认为是下一代云计算的雏形,在未来有望像互联网一样重塑人类社会活动形态,实现从当前的信息互联网向价值互联网的转变。

在基础教育领域得到多方面应用

区块链技术的应用在经济、金融、公共管理、医疗卫生等多个领域都受到了重视,在教育尤其是基础教育领域也越来越受欢迎。欧盟委员会联合研究中心2017年发布题为《教育中的区块链》的报告表示,区块链技术的应用有可能改变教育机构的传统运作模式、提高办事效率、削减运营成本、提高相关记录的真实度和安全性,可以具体应用于数字认证、多步骤认证、自动认可和学分转换、校内支付、给学生提供资助等领域。一些国家已经开始尝试在基础教育领域引入区块链技术。

在哈萨克斯坦,儿童上幼儿园需排队等候,教育机构按照法律和国家有关服务标准管理等候队列,优先照顾残障儿童、孤儿、多子女家庭的孩子以及有特殊教育需求的儿童。2019年2月,哈萨克斯坦首都努尔苏丹在幼儿园等待入园名单管理中引入了区块链技术,以解决相关数据不准确和被恶意篡改的问题,为儿童提供公平的入学机会,而且新的由区块链驱动的数据库允许家长根据学校评级和教育项目选择幼儿园。

区块链在高校入学考试与招生录取中也能发挥作用。2019年2月,塔斯社报道表示,俄罗斯教育部门官员谢尔盖·克拉夫特索夫(Sergey Kravtsov)在一次国际会议上宣布,俄罗斯将在国家统一考试中应用区块链技术。国家统一考试是俄罗斯的中学毕业考试,也是大学入学考试,相当于我国的高考。

教育机构在运行过程中会产生很多数据,如学生的学籍与档案变动、选课调课退课、出勤签到与成绩、实验实习、参加体育活动和出入校内各种场所的记录等。这些对学生、教职工和学校来说都很重要,它们是有关各方获得合法权益保障的客观基础。一旦这些数据遭到篡改甚至销毁,学生、教职工和学校的合法权益都有可能受到损害。区块链技术的引入将有助于完整真实地保存有关数据。许多美国教育界人士认为,由于其独特的技术优势,区块链可以用于存储基础教育阶段的各项相关数据,包括学生的学业成绩和教师的专业发展情况等。而且这里的学生不仅指接受学校教育的学生,也可以涵盖那些“在家上学”的学生。

此外,随着区块链和加密货币的发展,部分域外基础教育机构开始接受用加密货币支付的学费或捐款。例如,塞浦路斯利马索尔市的灯塔进步小学从2014年4月开始接受用比特币支付的学费。2017年6月,美国纽约市的蒙特梭利学校也宣布接受以比特币支付的学费。美国私立印第安纳山学校从2015年2月起接受以比特币支付的捐款。这一方面体现出教育机构对加密货币和区块链发展的响应,另一方面也让学生和家长可以在更为多样的交费方式中进行选择。

为了顺应科技发展的潮流,让学生们能够了解区块链技术,为后续在高等教育阶段的深入学习和研究做好准备,国外一些中学在课程中增加了与区块链和加密货币相关的内容。法国从2019年起在全国高中课程中引入了一个涵盖比特币和其他加密货币的教育模块,还为教师提供了相关讲解视频,在帮助教师和学生们了解“什么是比特币”“比特币如何运作”等基本知识的基础上,引导他们探讨“比特币是未来的货币吗”“比特币可以代替欧元吗”“比特币是否与其他货币一样”和“你信任自己的货币吗”等问题,以期让学生了解加密货币及其在金融领域中的作用。美国新泽西州联合天主教中学在商业和个人金融课程中增加了与区块链相关的内容。澳大利亚布里斯班圣劳伦斯学校则为学生创设了“加密货币信息之夜”。此外,还有一些加拿大和澳大利亚高中生接受了区块链技术培训并参加了相关编程比赛。

数据安全等重要问题待解决

随着大数据、人工智能、虚拟现实等新技术的发展,智慧、开放教育环境下的在线学习、沉浸式学习等新的学习方式,在带给人们便利的同时,也在教育资源质量、学习过程追踪、学习成果管理与评价等方面带来了挑战。为了有效解决有关问题,我们需要建设一个集安全性、分布式、透明性于一体的智能教育体系。国内外的研究表明,把区块链技术融入教育,或能够为解决这些问题提供一条有效路径。

但我们同时也需要注意一些重要问题,比如隐私保护和安全漏洞。随着区块链技术在信息记录方面的广泛运用,有关机构将需要严肃对待学生隐私和数据泄露的风险,特别是在家长们希望儿童的隐私和数据受到特别严格的保护的情况下。目前区块链的智能合约还处于初级阶段,如果出现漏洞将很容易受到攻击,带来重大风险。虽然隐私保护和安全漏洞是区块链研究与应用的热点,已有一些解决方案,如采用零知识证明、同态加密、形式化验证等,但相关技术手段仍需进一步完善。

另一个重要问题是区块链上的数据归属权亦即其产权应当归属于谁。国内外法学界关于电子数据权属的研究很多。在不涉及公共利益或国家利益的情况下,电子数据权属一般在于民众。教育和科研机构、政府部门与非政府组织等可基于合法、合理、合情的目的使用教育领域区块链上的个人数据,但要事先征得有关个人的同意和授权,并让他们充分知情。

此外,区块链的应用还面临技术、设备、运行、管理与资金等方面的挑战,需要我们以积极的态度努力寻求有效应对措施。如通过公开招标解决技术、设备问题,通过修订有关法律法规解决管理方面的问题,通过众筹或捐款解决资金方面的问题等。

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