試論構建一個基于區塊鏈的軍事職業教育在線課程教學服務交易平臺

李云凡 黃金杰 王睿東

摘 要：區塊鏈技術具有去中心化、穩定可靠、不可篡改等特征，在軍事職業教育領域具有巨大應用潛力。本文從區塊鏈技術特征入手，借鑒區塊鏈在國內外教育領域中的應用實例，結合我軍軍事職業教育發展現狀，提出在軍綜網上構建一個基于區塊鏈的在線課程教學服務交易平臺的設想。

關鍵詞：區塊鏈；軍事職業教育；應用

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

區塊鏈被認為是“互聯網誕生以來人類社會最重要的發明”。區塊鏈并不是一項新技術，而是包括加密算法、P2P網絡、共識機制、智能合約等現有技術的組合。區塊鏈的本質和核心是將這些技術創造性地組合運用，建立一個分布式的價值傳輸、交易、存儲及結算網絡。區塊鏈技術已經得到全球各國政府的高度重視，越來越多的金融、科技機構投入巨資，利用區塊鏈技術改造和完善現有業務模式以提供更好的服務。一些機構和學者開始關注區塊鏈技術在教育領域中的應用，并做出了各種有價值的探索。

軍事職業教育作為“三位一體”人才培養體系的重要支柱，正迎來良好的發展機遇，但也面臨諸多困難和挑戰。將區塊鏈技術引入軍事職業教育領域，可以在不大幅增加計算和存儲資源的前提下，解決數據完整可信存儲問題，還可以通過引入基于虛擬資產的經濟激勵機制，促進教研人員提供更優質的課程資源與服務，吸引學習者更積極的參與在線課程學習，推動軍事職業教育事業健康發展。

一、區塊鏈技術簡介

區塊鏈最早出現在2008年中本聰發布的比特幣白皮書中，是比特幣網絡的分布式記賬技術。

（一）定義

區塊鏈（Blockchain），從字面意思理解就是數據塊（Block）連成的鏈條。更進一步從數據結構的角度看，區塊鏈是一個由多個區塊通過哈希指針鏈接起來的鏈表結構，如圖1所示。

區塊也就是數據塊，存儲著節點間的交互信息，而哈希指針不同于一般數據結構中所講的指針，存儲的是上一區塊的哈希值，通過層層串聯能夠實現防篡改和追溯。狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。我們也可以將其理解為一種公開透明的分布式數據庫系統，具有去中心化信任、穩定可靠、公開透明、不可篡改、可追溯等特性。

（二）技術特征

1.去中心化信任

區塊數據的存儲、傳輸、驗證等過程均基于分布式的系統結構，整個網絡中不存在中心化的信任機構。同時區塊鏈參與節點通過共識機制對共享賬本形成一致性共識，基于賬本進行信任協作。

2.穩定可靠

所有節點共同維護一個共享賬本，不存在單點失效問題，保證了系統的可靠性和數據的可用性。共識機制保證了所有節點信息的一致性。同時高昂的攻擊成本和激勵機制保證了節點的信任和網絡的長期可靠性。

3.公開透明

整個網絡的運行公開透明，任何參與節點都可查看整個賬本信息，所有數據都是公開透明的。

4.不可篡改

區塊數據通過哈希指針層層校驗，同時區塊鏈系統采取冗余策略，所有完全節點都有一份完整數據拷貝。要想更改某一區塊的數據，必須修改當前區塊之后的所有區塊內容并成為長期共識鏈，即要得到大多數節點的認可。這需要極大的成本，幾乎不可能完成，因此可以說是不可更改的，降低了欺詐的風險。

5.可追溯

加入到區塊鏈中的記錄都被永久存儲，且每一筆交易都通過交易哈希關聯到每一個輸入輸出。一個個交易哈?？梢酝暾麄鬟f交易路徑，能夠實現記錄和追溯直至創世記錄。不可被偽造和篡改及可追溯的記錄，可方便實現監管和審計。

（三）分類

目前區塊鏈可分為三類：公有鏈（P u b l i c Blockchain）、聯盟鏈（Consortium Blockchain）和私有鏈（Private Blockchain）。

1.公有鏈

公有鏈是對外公開的，無需注冊就可以參與，無需授權即可訪問網絡和所有區塊。公眾可以查看區塊中的所有交易信息，通過交易哈希查看交易記錄并可追溯來源，通過公鑰地址查看賬戶余額及相關交易往來。還可以隨時參與網絡驗證、記錄、轉發交易和參與共識形成。公有鏈是最先出現的區塊鏈，也是目前應用最為廣泛的區塊鏈，這類區塊鏈被認為是“完全去中心化”的。

公有鏈也被稱為非許可鏈（Permissionless Blockchain），主要是面向大眾的數字貨幣、底層基礎鏈、分布式應用等項目，如比特幣、以太坊等。

2.聯盟鏈

聯盟鏈僅限于聯盟成員參與，區塊鏈的讀寫權限、參與記賬的權限和規則由聯盟制定。聯盟鏈一般用于同一行業內或存在較多合作關系的公司和機構，如由包括多家銀行參與的R3區塊鏈聯盟和Linux基金會發起的超級賬本（Hyperledger）項目。

聯盟鏈可根據應用場景來決定不同參與者的權限。由于參與共識的節點較少且具備可信性，聯盟鏈一般不采用PoW機制，而多采用權益證明PoS或PBFT、RAFT等共識機制。聯盟鏈對交易的確認時間、每秒交易量都與公有鏈有較大區別，對安全和性能方面的要求也比公有鏈高。聯盟鏈網絡由成員機構共同維護，網絡接入一般通過成員機構的網關節點接入。聯盟鏈平臺提供成員管理、認證、授權、監控、審計等安全管理功能。

聯盟鏈是大型機構之間運用區塊鏈技術解決交易、數據傳輸與信息服務等問題的優先選項。

3.私有鏈

私有鏈是僅限于私人組織或個人有權限進行操作的區塊鏈，而參與網絡和共識形成規則完全取決于私有組織和個人。私有鏈的應用場景一般是企業內部應用，如數據庫管理、審計等，以及政府組織的一些應用，如政府的預算和執行情況，寫入權限在政府但公眾有讀取權限。私有鏈既可以提供不可篡改、可追溯、自動執行的運算平臺等區塊鏈特性，還可以保證更高的安全性。

從組織外部來看，聯盟鏈和私有鏈是“中心化”的系統，與原有中心化的數據庫系統差別不大。但從組織內部來看，聯盟鏈和私有鏈中每個節點都有存儲全部數據的權力，因而具備了“去中心化”的特征，也繼承了區塊鏈技術的諸多優勢，因而具有獨特的應用價值。

（四）智能合約及其應用

智能合約（smart contract）最早是1994年由計算機科學家尼克？薩博（Nick Szabo）提出的，并將其定義為“一套以數字形式定義的承諾”，也就是“能夠自動執行合約條款的計算機程序”，本質上類似計算機程序中的if-then語句，可以看成一個“由代碼編寫且能自動運行的自動販售機”。

智能合約的應用，一直受困于缺少可信執行環境來實現。而區塊鏈去中心化共識和公開透明的特性為智能合約的部署運行提供了理想的載體。智能合約制定和部署完成后，可實現自我執行和自我驗證，而無需人為干預，還能與其他計算機程序互動。

當前，智能合約被應用于基于區塊鏈的博彩、眾籌、游戲等場景中，未來在網絡交易、抵押貸款、遺產分配、智能門鎖等諸多領域中擁有極大的應用潛力。

二、區塊鏈在教育領域中的應用現狀

（一）基于區塊鏈技術的學習認證平臺

傳統的學習認證制度下教育機構之間數據不通，導致學習信息查詢驗證困難，學歷造假欺騙等事件時有發生。利用區塊鏈技術構建教育機構間的共享知識庫和全面的學習認證制度，將有助于學習者或其他人才在不同教育機構、不同工作、不同國家間安全、真實、便捷、高效的利用其區塊鏈學習認證，實現學習和職業的發展。

目前，索尼公司和索尼全球教育公司SGE開發了一套系統，將區塊鏈技術應用于教育領域。通過開放和安全的方式相互利用教育成果和活動記錄，系統集中管理來自多個教育機構的數據，可以共享教育記錄、參考教育數據和數字成績單。索尼全球教育將以此系統為基礎，構建多個教育機構共享數據的新型教育和學習服務模式。這個系統是建立在IBM區塊鏈之上的，它利用IBM Cloud和 Hyperledger Fabric 1.0實現。

此外，索尼全球教育正致力于推動全球教育機構，尤其是大學探索、使用其區塊鏈技術平臺。該平臺提供了各種應用程序，整合各類學習元素，突破現有課程設置限制，為全球各年齡層、不同社會背景的人帶來全新的教育體驗，提供可認證的教育經歷和學習證書， 讓學習者成績單永遠安全地存儲在云服務器中。并且，學習者本人、教師或教育機構能夠將這些數據安全地共享給第三方。

隨著教育領域越來越國際化，對學生和學校來說，能夠方便且安全地分享學習數據和學習認證將為學習者、教育機構以及用人單位帶來便利。

（二）基于區塊鏈技術的學習存儲平臺

區塊鏈最重要的特性就是可以提供安全可靠、不可篡改、可追溯的數據記錄。應用在教育領域，可以利用區塊鏈記錄學習者的學習經歷和具體學習數據。學習者可以利用這些數據和信息證明自己的學習經歷，而需要了解學習者相關學習經歷信息的機構也可以通過學習數據，對學習者有一個全面準確的評價。

目前，許多大學都在嘗試構建學習經歷系統，將學生的成績等信息記錄在區塊鏈上。塞浦路斯的尼科西亞大學（University of Nicosia）是最早使用區塊鏈技術記錄學生學習成果的大學之一，他們把學生的獲獎情況儲存在分布式賬簿上，保證了記錄的安全和可信。美國的霍伯頓學校（Holberton School）是首個使用區塊鏈技術記錄學歷信息的學校，它從2017年開始將學歷證書信息在區塊鏈上共享。

由未來教育研究所（IFTF）和美國高考（ACT）基金會發起的“Learning Is Earning”項目，提出了Edublocks的概念，將學習時長上傳到區塊鏈中，用來兌換額外的學習機會。除了跟蹤學術學習活動外，Edublocks還可以測量和記錄非正式學習，比如培訓活動、學校比賽、研究演示、實習經歷、社區服務等，一連串的 Edublocks形成一個分布式賬本，讓學生在任何時間、任何地點都能獲得所發生的學習信用。畢業時形成的個人電子信息數據庫，包含“賺取”的各種技能，即學生在學習期間獲得的所有 Edublocks，將作為學生求職面試時的簡歷，也將成為招聘單位選拔人才的重要參考依據。

2016年9月由中央財經大學發起，世紀互聯與微軟共同參與研發的中國首個校園區塊鏈項目實施落地。該項目旨在利用區塊鏈技術幫助學生記錄相關證明文件，形成一條可長時間有效、不被篡改、不可造假、去中心化的信用鏈條。學生可通過相關服務，進行獲獎及資質情況查詢并作為可信源進行對外展示，任何需要了解證書資質的組織機構，同樣可以通過鏈接進行查看。從而免去學生與學校間、用人單位與學校間繁瑣的溝通。

（三）在線教育內容分享與服務平臺

當前教育領域面臨著教育資源分布不均、教育資源無法得到有效共享、時間和人力成本高等問題。利用區塊鏈分布式和去中介化等特性，構建去中心化的在線教育內容分享與服務平臺，可以去除中心化機構，有效整合教育資源，實現跨平臺、跨地域教育資源共享，同時降低管理和學習成本。

三、構建基于區塊鏈的在線課程教學服務交易平臺

（一）軍事職業教育在線課程發展現狀

在線課程（MOOC）具有教學設計友好、交互手段豐富、知識點碎片化等優勢，建設成本不高，能夠面向大規模學習者提供服務，極大提高了教育資源共享的效率，成為軍事職業教育實施的主要載體之一。目前，在線課程主要依托互聯網和軍綜網兩個平臺提供服務?；ヂ摼W的“軍職在線”平臺，匯聚了互聯網上各大MOOC平臺的優質課程資源和軍隊自建的公開課程，為學習者提供了便利的學習入口；軍綜網平臺則完整收錄了軍隊自建的課程資源。

軍綜網平臺上在線課程的運行，主要可以分為建設、管理、服務和使用4個環節。軍隊院校的教研人員在教育技術人員支持下完成課程資源建設，并在課程開設過程中提供作業批改、輔導答疑、學習行為大數據分析、考核認證等教學服務；職業教育局及有關部門負責課程的規劃、管理與評價；全軍軍事職業教育技術服務中心負責基于軍綜網的學習服務平臺建設運維；來自各大單位、各部分隊的學習者選擇課程，使用課程資源進行學習。

從前期軍綜網平臺在線課程運行情況來看，存在一些突出的問題：一是供給方面，課程質量參差不齊，優質課少與重復建設并存；二是需求方面，官兵學習動力不足，存在選課后中途棄課的情況。這也是全球在線課程運行中普遍存在的難題。這些難題背后的共同原因，可以歸結為評價有效激勵缺失，具體體現為：課程建設與服務提供者激勵不足、缺乏公開透明的在線課程教學質量評價規則、缺乏與學習者學習成效相匹配又受學習者認可的激勵手段。

目前基于軍綜網的在線課程管理運行體系，是以統一的職業教育服務平臺為依托，各科研院所主建，各大單位主訓的典型層級化、中心化模式。由于軍委機關、各級組織協調部門、專家群體的力量規模和精力有限，僅靠職業教育服務平臺上的評價功能，無法科學、合理、高效地進行課程教學質量評價和學習者學習成效評價。采用傳統手段對教與學雙方實施激勵，同樣會存在激勵不及時、不到位、不對等問題。

（二）構建基于區塊鏈的在線課程教學服務交易平臺的基本設想

通過區塊鏈技術，在軍綜網上構建一個在線課程教學服務交易平臺，實現在無須人工干預的情況下，通過區塊打包和智能合約，處理課程選修和教學服務的“交易、結算”過程，并將每一筆交易記錄在區塊鏈的“完整賬本”之中，以供查詢和使用?；趨^塊鏈的交易平臺與軍綜網現有的中心化職業教育服務平臺并不沖突，而是互為依托，共同構成一個在線課程教學服務生態體系，如圖2所示。

基于區塊鏈的交易平臺采用聯盟鏈的形式，將主數據中心、分數據中心和有條件的大單位作為聯盟鏈的預選節點，為體系的運行提供性能和安全支持，無須額外建立龐大的云計算和數據存儲中心。聯盟鏈的運營方負責節點管理，不同角色的權限分配，課程、服務等各種定制業務接口的設計，以及鏈上數據的挖掘分析與利用等核心業務。

這個交易平臺的運作機制，是通過一種虛擬數字資產——通證的交易流通，形成一個供需雙方自由選擇的虛擬經濟體。在這個虛擬經濟體中，在線課程的選修與教學服務的選購都以交易的形式出現，課程內容與教學服務的供給與消費都可以用市場化的方式量化。同時，系統會將每一次交易以安全可信的方式記錄下來，供各方查詢，為學習評價提供原始數據。

具體的業務流程為：系統運營方向所有學習者賬戶分發一定數額的通證；課程開設者與服務提供者在規定范圍內設置課程內容與教學服務的價格；學習者選擇課程與服務并支付通證，得到相關課程內容或享受相應教學服務；學習或服務過程完成后，通過智能合約對學習費用進行結算。

學習者完成一次課程內容學習或享受一次服務后，對課程內容或服務進行評價。所有評價數據存儲并發布在中心化服務平臺上，影響潛在學習者的選課決策。課程資源、教學管理和學習者的課程考核成績等數據，仍存儲在中心化服務平臺的集中式數據庫中，與學分銀行體系對接。

（三）構建基于區塊鏈的在線課程教學服務交易平臺的價值意義

一是激發學習者的學習動力。從學習者的角度看，分發到個人手中的通證數額有限，崗位能力提升和技能等級認證等各類課程眾多，不能像原來那樣隨心所欲的選課，必須精心挑選適合自己的目標課程。同時，學習者對課程內容和質量的要求也更高，因而學習在線課程的方向性和針對性更強。同時，由于花的是自己的“錢”，通過不了考核拿不到證“錢就白花了”，會存在明確的學習壓力和動力，更加投入的參與在線課程學習。

二是激發教授者的服務熱情。從課程開設者和服務提供者的角度看，這個平臺可以以市場化的形式展現課程內容/服務與學習者真實需求的匹配程度，還可以從學習過程中獲得更多真實有效的反饋。最重要的是，在通證激勵機制下，教員愿意利用這些反饋，不斷優化課程內容，甚至創新提供直播、研討等增值服務。此外，教員可以根據鏈上交易大數據和中心化平臺的學習行為大數據分析結論，對課程內容和教學服務進行更好的優化。同時，課程建設團隊可根據服務交易記錄確定每名成員的工作量。

三是為管理者提供量化依據。從管理者的角度看，首先，交易平臺采取自由交易原則，無須強制、督促；其次，由于區塊鏈上每一筆交易不可篡改，可以通過區塊鏈查詢系統，實時了解所有賬戶的通證流通狀況，全面、客觀、準確掌握課程教學實施狀況；第三，可以依據客觀數據對教學雙方實施及時、有效的激勵，如給完成更多課程學習和取得更好成績的學習者分配更多通證，根據學習成效進行獎懲和經濟激勵；第四依據課程開設者和服務提供者的賬戶通證數量和評價數據，進行課程績效核算、個人工作量統計、獎懲和經濟激勵。

構建基于區塊鏈的在線課程教學服務交易平臺，在技術實現、資源配置、用戶心理、初始規則合理性等方面還存在諸多困難和挑戰，必須統籌考慮，試點先行，謹慎推進。

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