鄧勁松 劉 勝

(1.安徽科技學(xué)院，安徽·鳳陽 233100；2.云南警官學(xué)院，云南·昆明 650223)

一、引言

隨著信息化社會的快速發(fā)展，公安院校作為我國公安類人才重要培養(yǎng)基地，其課程教學(xué)應(yīng)借助信息化社會的優(yōu)勢，積極開展信息化教學(xué)，創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)方法，為信息化社會輸送更多應(yīng)用型、技能型人才。隨著公安信息化教學(xué)進程的不斷推進，信息化教學(xué)過程存在的問題越來越多，亟需改革創(chuàng)新現(xiàn)有的信息化教學(xué)過程。區(qū)塊鏈技術(shù)作為當前最熱門的新興技術(shù)，國內(nèi)外研究者都在嘗試對其進行深入探討研究，力爭挖掘其在更多行業(yè)的應(yīng)用場景。我國教育部2020年發(fā)布的《2020年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點》指出，要依托區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)模式，讓“區(qū)塊鏈+教育”的教學(xué)模式引領(lǐng)未來(1)陳燕,楊帥.“區(qū)塊鏈+未來高?！苯逃齽?chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2022,32(04).。因此，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到公安院校信息化教學(xué)，探討區(qū)塊鏈技術(shù)在相關(guān)問題中的解決方案，可以幫助公安院校持續(xù)推進信息化教學(xué)改革創(chuàng)新，進而保證信息化教學(xué)的教學(xué)效果。

二、公安院校信息化教學(xué)問題探討

(一)出勤率統(tǒng)計誤差

學(xué)生課堂出勤率是公安院校開展信息化課堂教學(xué)的基礎(chǔ)，也是衡量信息化教學(xué)效果的依據(jù)。自2020年新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，全國各高等院校對學(xué)生課堂出勤率十分關(guān)注，并要求任課教師準確把握學(xué)生出勤情況以及缺勤原因。各任課老師也采取多種方法統(tǒng)計出勤數(shù)據(jù)：從傳統(tǒng)的人工點名到在線學(xué)習(xí)平臺簽到，再到基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的指紋識別和人臉識別等，使得學(xué)生出勤率統(tǒng)計越來越方便，數(shù)據(jù)越來越及時準確。但當這些考勤數(shù)據(jù)被統(tǒng)計分析時，傳統(tǒng)手工統(tǒng)計繁瑣且易出錯。在線數(shù)據(jù)統(tǒng)計方便，但是基于智能終端的在線簽到?jīng)]有與終端設(shè)備綁定，學(xué)生可以幫忙代簽，出勤率數(shù)據(jù)存在誤差?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的指紋識別和人臉識別雖然可以保證學(xué)生簽到數(shù)據(jù)具有唯一性，但大量簽到數(shù)據(jù)的存儲需要使用后臺服務(wù)器，且服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫操作與特定管理人員綁定，無法避免簽到數(shù)據(jù)被惡意篡改或刪除，造成出勤率統(tǒng)計存在誤差。因此，設(shè)計一種更加準確、安全的考勤平臺尤為重要。

(二)人才培養(yǎng)與人才需求矛盾

公安院校主要依賴開設(shè)的理論和實踐類課程培養(yǎng)學(xué)生的技能和素養(yǎng)，進而為社會培養(yǎng)更多應(yīng)用型、技能型專門人才。然而隨著信息化社會的快遞發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速更迭，特別是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的出現(xiàn)，各行各業(yè)都在積極探索各種新技術(shù)的應(yīng)用場景，希望借助機遇幫助行業(yè)迎來大發(fā)展。公安工作作為一類特殊行業(yè)，更需要積極探索這些新技術(shù)在公安工作領(lǐng)域的應(yīng)用場景，高效維護國家安全穩(wěn)定。這就使得公安院校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式落后于公安工作發(fā)展的需求。僅通過傳授理論知識和實踐技能培養(yǎng)的模式已經(jīng)不能滿足新時代公安人才培養(yǎng)的需要，迫切需要積極探索新技術(shù)應(yīng)用場景下的人才培養(yǎng)模式。

(三)線上共享資源匱乏

2022年初新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，隨著教育部提出“停課不停教，停課不停學(xué)”的總體要求，使得“互聯(lián)網(wǎng)+教育”得到快速發(fā)展，涌現(xiàn)大量線上教學(xué)平臺，比如：學(xué)習(xí)通、雨課堂、MOOC等，各高等院校積極建設(shè)分享線上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，更好地服務(wù)于線上教學(xué)，但公安院校線上教學(xué)資源建設(shè)受制于三個方面：第一，公安院校部分教學(xué)內(nèi)容涉及敏感數(shù)據(jù)、特殊教學(xué)案例等，這部分教學(xué)內(nèi)容的保密性，使得部分課程資源不宜在互聯(lián)網(wǎng)上公開分享，線上資源建設(shè)瓶頸較為明顯；第二，公安院校與其他類型高校課程教學(xué)的專業(yè)性匹配度不高，使得教育部建設(shè)的優(yōu)質(zhì)課程資源不能直接用于公安院校信息化教學(xué)全過程；第三，公安院校招生規(guī)模相對較小，課程教學(xué)的受眾也相對較小，使得公安院校線上精品課程與國家精品課程推廣不太均衡，一定程度上打擊了教師建設(shè)線上教學(xué)資源的積極性。因此，更好建設(shè)線上共享教學(xué)資源成為公安院校迫切需要解決的問題。

(四)課程考核數(shù)據(jù)存儲平臺建設(shè)不足

2017年，教育部發(fā)布《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準》，強調(diào)教學(xué)要以學(xué)生為中心，并指出對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評價需要做到多角度多方面，這使得傳統(tǒng)的課程考核體系需要創(chuàng)新。隨著近年來教育部專業(yè)認證的不斷推進，各高校都在積極開展專業(yè)認證工作，明確人才培養(yǎng)目標中各課程考核指標體系。公安院校自然也需要積極開展專業(yè)認證工作，完善相關(guān)課程考核評價體系，主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、團隊作業(yè)、階段性測驗、期末考試、教學(xué)實踐活動等。這些評價角度產(chǎn)生的大量評價數(shù)據(jù)如果使用人工記錄形式來存儲，對教師和學(xué)校的工作量都較為繁重，目前主流存儲方式是采用第三方服務(wù)平臺：學(xué)習(xí)通、雨課堂、MOOC等，依賴這些第三方平臺提供的服務(wù)器，可以實時對評價數(shù)據(jù)進行存儲并實時展示，極大促進了課堂教學(xué)元素的融入，也能較好支撐專業(yè)認證工作。但依賴第三方平臺存儲評價數(shù)據(jù)時，這些評價數(shù)據(jù)有部分因為隱私性不能被存儲到相關(guān)平臺；有部分數(shù)據(jù)可能因為數(shù)據(jù)傳輸過程出現(xiàn)丟包，造成數(shù)據(jù)丟失；有部分數(shù)據(jù)可能會受到不法攻擊者的惡意攻擊，造成評價數(shù)據(jù)被篡改或刪除。因此，迫切需要設(shè)計一種新在線平臺來存儲評價數(shù)據(jù)。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)在高等教育領(lǐng)域的應(yīng)用價值

區(qū)塊鏈(Blockchain)作為目前最受歡迎的一種新興技術(shù)，正在催生越來越多的應(yīng)用場景，改變?nèi)藗兊纳罘绞?。區(qū)塊鏈概念來源于比特幣，是構(gòu)建數(shù)字貨幣“比特幣”的底層技術(shù)，由中本聰在2008年11月提出(2)卜新宇.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校在線教學(xué)模式創(chuàng)新研究[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2021，(12).。我國2019年發(fā)布的《區(qū)塊鏈白皮書》對區(qū)塊鏈作了如下解釋：區(qū)塊鏈技術(shù)也稱為分布式賬本技術(shù)，是一種將一系列數(shù)據(jù)按照時間順序存儲到相關(guān)區(qū)塊中，然后使用非對稱加密技術(shù)對各個區(qū)塊的數(shù)據(jù)進行加密，進而組合成的一種鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是多種技術(shù)綜合運用的過程，其技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。該鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的諸多數(shù)據(jù)存儲于相應(yīng)計算機中，并借助自身“去中心化”和“分布式”的特征，保證數(shù)據(jù)不被篡改、偽造。由于鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各區(qū)塊間存在較強的邏輯性，可以實現(xiàn)各區(qū)塊的數(shù)據(jù)追蹤，且區(qū)塊鏈中不存在中心節(jié)點，有效保證了數(shù)據(jù)的獨立性和一致性。

圖1 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

(一)區(qū)塊鏈技術(shù)的特征

1.去中心化。區(qū)塊鏈的鏈式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是由底層網(wǎng)絡(luò)對等節(jié)點產(chǎn)生，傳輸形式都是鄰居節(jié)點間直接傳輸，并通過廣播的方式傳播到全網(wǎng)其他節(jié)點。該過程使得全網(wǎng)所有節(jié)點共享某節(jié)點產(chǎn)生的鏈式數(shù)據(jù)，保證了節(jié)點間的平等關(guān)系。而且，區(qū)塊鏈上部分節(jié)點損壞不會影響到其他節(jié)點，保證了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全性。

2.數(shù)據(jù)可追溯。區(qū)塊鏈中每個數(shù)據(jù)區(qū)塊包含兩部分：區(qū)塊頭和區(qū)塊體。為實現(xiàn)每個區(qū)塊間的關(guān)聯(lián)性，進而實現(xiàn)區(qū)塊數(shù)據(jù)的鏈式結(jié)構(gòu)存儲，其主要通過哈希函數(shù)對每個區(qū)塊的前一個數(shù)據(jù)區(qū)塊進行加密，并將加密結(jié)果存儲到本區(qū)塊的區(qū)塊頭部分，從而完成兩個區(qū)塊間的鏈接關(guān)系建立，如圖2所示。整個網(wǎng)絡(luò)所有區(qū)塊數(shù)據(jù)都按照這種方式建立兩兩鏈接關(guān)系，使得所有區(qū)塊數(shù)據(jù)存在嚴格的先后關(guān)系，保證了數(shù)據(jù)的完整性和可追溯性。

圖2 鏈式數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)

3.數(shù)據(jù)不可篡改。區(qū)塊鏈的鏈式數(shù)據(jù)使用非對稱加密技術(shù)進行加密存儲?；诜菍ΨQ加密技術(shù)的安全性，保證了每條鏈式數(shù)據(jù)由唯一節(jié)點產(chǎn)生，其他節(jié)點無法偽造或篡改，并且基于區(qū)塊鏈全網(wǎng)節(jié)點的平等關(guān)系，所有節(jié)點都可以對加密數(shù)據(jù)進行合法性驗證。如果某節(jié)點想對加密數(shù)據(jù)進行篡改或刪除，并產(chǎn)生新的區(qū)塊，那么該節(jié)點需要具備修改全網(wǎng)51%節(jié)點數(shù)據(jù)的能力，才能完成篡改數(shù)據(jù)同步，這種代價成本非常大。這是因為區(qū)塊鏈的共識機制保證了全網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)的一致性，使得網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點無法惡意通過偽造整條區(qū)塊鏈的方式進行數(shù)據(jù)的篡改與刪除。

(二)區(qū)塊鏈技術(shù)在高等教育領(lǐng)域的應(yīng)用價值

1.創(chuàng)新學(xué)習(xí)平臺，增強個人能力

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理論和實踐研究的不斷深入，高等教育已進入信息化教學(xué)時代。依托高校搭建的線上學(xué)習(xí)平臺，高校學(xué)生正在享受信息化教育提供的便利：在線簽到、在線學(xué)習(xí)、在線考試等。但隨著“區(qū)塊鏈+高等教育”理念的提出和實現(xiàn)，區(qū)塊鏈的“去中心化’特征和節(jié)點平等關(guān)系，使得高等教育信息化平臺搭建方不再僅局限于高校，企業(yè)、在線教育機構(gòu)、培訓(xùn)機構(gòu)等行業(yè)都可以作為區(qū)塊鏈平臺中的某一節(jié)點，走進該平臺并合力搭建學(xué)習(xí)教育平臺，提供在線資源。學(xué)生根據(jù)個人規(guī)劃和興趣選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，平臺記錄的學(xué)習(xí)信息可以作為個人能力的永久證明。

2.保護教育資源，實現(xiàn)資源共享

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下信息化教學(xué)平臺對教學(xué)資源的保護并不全面，經(jīng)常出現(xiàn)教學(xué)資源被惡意轉(zhuǎn)載或抄襲的情況。然而，“區(qū)塊鏈+高等教育”模式下的信息化教學(xué)平臺，依托區(qū)塊鏈的共識機制、智能合約，使得“區(qū)塊鏈+高等教育”共享成為現(xiàn)實(3)卜新宇.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高校在線教學(xué)模式創(chuàng)新研究[J].齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2021，(12).。借助區(qū)塊鏈技術(shù)將高校、企業(yè)、在線教育機構(gòu)、培訓(xùn)機構(gòu)等節(jié)點的教學(xué)資源共享到區(qū)塊鏈的鏈上后，考慮到全網(wǎng)所有節(jié)點的平等關(guān)系，全網(wǎng)所有節(jié)點都可以完成資源共享與實時備份。該平臺中各行業(yè)既是服務(wù)提供者，也是服務(wù)維護者。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)不可篡改，使得每個節(jié)點不需要擔心共享教學(xué)資源的版權(quán)問題；區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)可追溯，使得每個節(jié)點都需要驗證對方數(shù)據(jù)的準確性，保證共享教學(xué)資源的完整性。

3.提供專業(yè)認證數(shù)據(jù)支撐

專業(yè)認證體系下的教育評價要求從多角度多維度對學(xué)生進行綜合衡量。區(qū)塊鏈技術(shù)引入高等教育，一方面，依托區(qū)塊鏈場景下信息化平臺節(jié)點的多元性，高校、企業(yè)、在線教育機構(gòu)、培訓(xùn)機構(gòu)等行業(yè)都可以作為區(qū)塊鏈上教育服務(wù)的提供者，都可以對使用資源的學(xué)生進行教學(xué)評價；另一方面，區(qū)塊鏈特性使得存儲在區(qū)塊鏈上的教學(xué)活動數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)活動數(shù)據(jù)因使用加密技術(shù)而不會被刪除、篡改，保證評價數(shù)據(jù)的真實性，為專業(yè)認證提供充實的數(shù)據(jù)支撐。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)下公安信息化教學(xué)改革舉措

(一)依托私有鏈的學(xué)生考勤平臺，保證考勤率準確性

為準確統(tǒng)計公安院校學(xué)生出勤率，可以使用區(qū)塊鏈的私有鏈技術(shù)和指紋識別器來實現(xiàn)。首先，依托區(qū)塊鏈的私有鏈技術(shù)搭建校園內(nèi)部區(qū)塊鏈平臺，并將校園各功能部門作為節(jié)點接入該區(qū)塊鏈平臺上，然后在每個教室門口安裝指紋識別器(4)張立,汪卓越,王春東,馬云飛,向朝參.物聯(lián)網(wǎng)終端智能識別系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2019,31(04).，通過提前將學(xué)生指紋錄入物聯(lián)網(wǎng)后臺管理系統(tǒng)，來記錄學(xué)生指定時間段的上課出勤情況。最后將物聯(lián)網(wǎng)后臺作為功能節(jié)點嵌入到內(nèi)部區(qū)塊鏈平臺上，并把學(xué)生的簽到數(shù)據(jù)存儲到區(qū)塊鏈的鏈上，依托區(qū)塊鏈不可篡改和時間戳的特性，保證學(xué)生簽到數(shù)據(jù)的唯一性和準確性。授課教師或管理員需要查看學(xué)生簽到數(shù)據(jù)，只需要從區(qū)塊鏈相關(guān)區(qū)塊中取出學(xué)生的簽到數(shù)據(jù)，就可以分析學(xué)生的出勤情況。區(qū)塊鏈技術(shù)+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)+加密技術(shù)的考勤平臺，有利于授課教師專心投入課程教學(xué)，也體現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)在公安信息化教學(xué)過程中的重要創(chuàng)新。

(二)依托聯(lián)盟鏈搭建在線學(xué)習(xí)平臺，實現(xiàn)公安院校資源共享

基于公安院校課程教學(xué)的特殊性，公安院?，F(xiàn)有的在線教學(xué)資源平臺不能提供完整的課程教學(xué)資源，但區(qū)塊鏈的聯(lián)盟鏈技術(shù)可以完成該目標。區(qū)塊鏈的聯(lián)盟鏈可以便于公安院校共建在線教學(xué)聯(lián)盟區(qū)塊鏈平臺，并讓每個公安院校成為該區(qū)塊鏈平臺上的獨立節(jié)點?？紤]各節(jié)點的平等關(guān)系，每個公安院校只需要將本院校教學(xué)資源分享到聯(lián)盟區(qū)塊鏈上。基于聯(lián)盟鏈搭建的公安在線教學(xué)聯(lián)盟區(qū)塊鏈平臺，各院校學(xué)生將不僅可以使用本院校的教學(xué)資源，還可以使用其他院校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，提升學(xué)習(xí)的深度和廣度。此外，該平臺還具備其他優(yōu)勢：授課教師可以放心將自己的個人簡介、科研方向、科研成果等信息上傳到該區(qū)塊鏈平臺上。基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)加密，教師不需要擔心知識版權(quán)問題。學(xué)生不僅能了解本校教師基本情況，明確課程學(xué)習(xí)方向，還可以了解其他院校教師基本情況，幫助學(xué)生明確學(xué)業(yè)深造的去向。

(三)依托區(qū)塊鏈應(yīng)用場景，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

公安院校重在培養(yǎng)輸入應(yīng)用型、技能型人才。區(qū)塊鏈作為當前熱門新興技術(shù)，各行各業(yè)都在積極探索相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用場景。目前區(qū)塊鏈技術(shù)已在公安工作領(lǐng)域產(chǎn)生較多應(yīng)用成果(5)丁晴,沈方園.公安教育區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景與設(shè)計[J].中國教育信息化,2021，(19).，比如：公安情報共享機制、視頻偵查、智慧警務(wù)等，因此，公安院校信息化教學(xué)需要推動區(qū)塊鏈的融入。公安院校制定人才培養(yǎng)方案需要考慮區(qū)塊鏈技術(shù)給公安工作帶來的技術(shù)革新，并將該技術(shù)引入人才培養(yǎng)方案。教學(xué)過程要倡導(dǎo)任課教師積極適應(yīng)新技術(shù)、新事物，掌握區(qū)塊鏈技術(shù)在公安工作領(lǐng)域的更多應(yīng)用場景，完成人才培養(yǎng)目標。任課教師教學(xué)過程中，還需要依托區(qū)塊鏈技術(shù)挖掘課程蘊含的思政元素，實現(xiàn)課程育人的目標。

(四)構(gòu)建課程教學(xué)評價存儲平臺，服務(wù)專業(yè)認證

課程教學(xué)評價的多元化是適應(yīng)專業(yè)認證體系的重要標準。目前，國內(nèi)外高等院校都在積極開展專業(yè)認證工作。公安院校作為高等院校的重要組成部分，也需要開展專業(yè)認證工作。傳統(tǒng)的教學(xué)評價只注重對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的評價，并未關(guān)注到對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價。區(qū)塊鏈技術(shù)引入教學(xué)評價過程，基于聯(lián)盟鏈技術(shù)搭建的聯(lián)盟區(qū)塊鏈平臺和基于私有鏈技術(shù)搭建的內(nèi)部區(qū)塊鏈平臺，使得任課教師可以自由融入課堂教學(xué)元素，豐富課堂教學(xué)手段。這是因為，課程教學(xué)產(chǎn)生的過程數(shù)據(jù)已與區(qū)塊鏈平臺掛鉤。一方面，依托區(qū)塊鏈的分布式特征，可以將這些看似獨立的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，使用鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較好地集合到一起，實現(xiàn)從多角度多維度對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價；另一方面，存儲學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄時，不再采用第三方平臺進行存儲，只需要判斷學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)記錄的產(chǎn)生平臺，并將學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲到相應(yīng)平臺的區(qū)塊鏈區(qū)塊上即可?；趨^(qū)塊的不可篡改、可追溯和非對稱加密技術(shù)，學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)始終以加密形式保存，可以作為綜合考核體系的重要依據(jù)，為專業(yè)認證和學(xué)生就業(yè)、深造提供重要數(shù)據(jù)支撐。

五、總結(jié)

筆者在分析公安信息化教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上，重點探討“區(qū)塊鏈+高等教育”應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢。提出將區(qū)塊鏈技術(shù)引入并作為公安院校信息化教學(xué)改革的切入點。分析區(qū)塊鏈技術(shù)在公安院校信息化教學(xué)各環(huán)節(jié)的應(yīng)用場景及舉措，完善公安院校信息化教學(xué)體系。與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合的公安院校信息化教學(xué)改革將極大豐富課程教學(xué)方式，提升課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合公安實戰(zhàn)需要的專門人才。