基于区块链技术的高校高水平运动员招生监测系统设计*

邵景钰,雷 鸣

(安徽工业大学 体育部,安徽 马鞍山 243000;西安外国语大学 体育部,陕西 西安 710000)

高水平运动队的建设,是我国后备竞技体育人才培养的重要路径,也是体教融合发展的必然趋势[1]。原国家教委于1987年颁布实施了《关于普通高等学校试行招收高水平运动工作的通知》,将52所普通高校纳入招收高水平学生运动员的试点[2]。经过二十多年的快速发展,高校高水平运动队的招生工作取得了巨大的成就[3],招生学校从51所增加到283所,招生项目增加到26个,招生规模由最初的几百人到突破10 000人[4],为探索“体教融合”模式下高水平运动员培养模式积累了丰富经验。但在肯定“体教融合”取得成绩的同时,亦不能忽视其实践过程中存在的问题。2021年9月24日,教育部和国家体育总局联合颁布《关于进一步完善和规范高校高水平运动队考试招生工作的指导意见》(以下简称《指导意见》),文件指出,部分高校在招生过程中招生程序不完善,体育竞技水平偏低,考试组织不规范、个别地方运动员技术等级证书造假等问题[5]。以上问题严重影响了现阶段高考模式下公平公正的原则。因此,构建公平有效的监测系统势在必行。

随着大数据、AR技术以及区块链技术的快速发展,为解决以上问题提供了新的解决方案。尤其是区块链作为一种新型的分布式数据存储技术,具有去中心化、点对点传输、共识机制、加密算法和智能合约等技术特征,已成为解决金融等领域有关信用、安全、追责等问题的有效技术方案[6]。2016年,工信部发布首个区块链白皮书,指出区块链在教育领域具有重大应用价值[7]。2019年10月24日,习总书记在中央政治局集体学习时提出“要积极探索利用区块链数据共享模式,加快推动区块链技术在教育医疗等相关领域的布局与应用”[8]。在教育领域方面,区块链的特点是解决教育公平的重要途径[9]。因此,运用区块链技术构建高水平招生监测系统,可有效提升高水平招生考试过程中诚信不足、安全性不高,构建全面的监督管理体系及长久有效的问责机制,为化解以往高水平招生过程中的存在弊端提供解决方案,对我国高水平运动队的高质量发展,深化体教融合,落实《指导意见》具有重要意义。

一、高校高水平运动员招生与区块链

(一)高水平运动员招生过程中存在的问题

1.资格审查:“失信”的运动员等级证书。为了转变高考模式下人才选拔过程中过于单一的方式,国家教育委员会1987年颁布了《普通高等学校招生暂行条例》,规定了对体育、艺术特长生实行高考奖励性加分[10]。自该条例颁布以来就一直饱受诟病,其主要原因就是一众学生运动成绩达不到“国家等级运动员标准”却能够持有“国家运动员等级证书”[11],这些实际成绩未能达标的考生却享受了高考的加分政策,严重影响了高考公平选拔人才的机制。为了消除社会各界对高考公平性的质疑,教育部在2014年下发了《关于进一步减少和规范高考加分项目和分值的意见》规定取消体育特长生的加分政策[12]。虽然取消了高考加分,但是达到二级及以上运动员仍可参加国家体育总局组织的高考“单招”以及高水平招生考试。为此,一些想通过高水平招生上大学但难以达到报考条件的考生想起了“歪点子”,通过某些机构的运作,违规获取运动员等级证书。由于现阶段招生高校对考生运动员等级证书与比赛成绩时缺乏便捷、权威的信息技术系统支持,尤其是在团体项目(足、篮、排等)项目中难以通过等级证书确定考生运动水平,这就为招生过程中一些“暗箱操作”提供了机会。即使《指导意见》的颁布提高了参加高水平运动员的报名等级资格,降低了运动员等级证书造假的可能性,但面对想通过“捷径”跨入大学校门的一些不法分子来说,仍然缺少有效的监测系统。

2.流程监管:考试过程监督管理的有限性。考试流程的实施需要有与之相匹配的监督管理机制来保障其公平公正,其中社会公众监督是对高校在招生过程中遏制其腐败、保障学生权益,维护公平的有效途径[13]。我国高校高水平运动队招生专业测试主要包含三种方式:全国统考、高校联考和高校校考,其中大多数高水平招生以高校校考为主,招生考试和录取工作的监管职责完全由招生院校掌握。由于这一类型的招生在高考招生操作中的特殊性,其自主裁量权相较于普通招考来说更加自由,加上考试类型较多、操作复杂、录取人数少的特性,客观上使非专业的校内外群众很难监督整个招生录取过程,从而出现一些潜规则现象以及暗箱操作行为[14]。即便体育专业测试改为全国统考,社会参与监督考试流程的难度仍然较大。

3.数据隐私:个人信息面临泄露的风险。随着大数据的广泛应用以及智能设备的普及,个人数据的私密保护已成为当前全球关注的重大社会问题之一[15]。在高水平招生中所有考生个人信息、招生信息、录取流程信息都会被记录并对外公示。从考生邮寄个人资料开始,到资格审查再到参加考试直至录取,在此过程中都面临着人为主观或客观造成的信息泄露。如果没有有效的技术手段支持,一些不法分子很容易从相关信息中获取考生的资料,而这些考生的个人信息资料就如玻璃窗后的商品一样任人索取。如果为了防止个人数据泄露而严格保密,又难以确保招生过程中的公平公正,从而引起社会非议,影响高水平的后继招生。为此,构建安全有效的信息保障系统刻不容缓。

(二)区块链及其技术原理

区块链是以信任为要旨的新一代互联网技术[16],它使用分布式数据存储,点对点直接传输,使用一致性机制连接网络中的节点,并使用加密算法来确保准确性。从狭义上解释,它是一种将数据块依据时间为标记组合在一起的链式结构,并通过加密的方式保证数据难以篡改且不可伪造。广义上来说,它是利用区块链数据结构进行数据的验证与贮存,通过分布式节点的一致性算法形成和更新数据,利用加密操作保证数据传输以及访问的安全性,同时加入自动化脚本代码,用于编程和操作数据的新型分布式基础设施和计算范例[17]。自区块链技术诞生以来,以比特币系统为区块链货币系统特征的1.0时代受到了广泛的关注,尤其在“去中心化”概念下比特币受到许多网民的追捧。尽管比特币性能优越,但由于比特币只能用作“数字货币”实现虚拟货币的支付功能,难以普及到其他行业,因此以智能合约为主要特征的区块链2.0版应运而生,其中的代表就是“以太坊”网络。在以太坊网络中,开发者可以创建符合自己需要的、具备不同复杂程度的区块链应用(DAPP),打破了区块链只能用作“数字货币”的局限,大大拓展了区块链的应用场景[18]。以太坊的诞生让区块链技术在商业与非商业领域的应用变成现实。目前,区块链技术已经跨入了3.0阶段,能够满足更加复杂的商业逻辑,不再依赖第三方或某机构获取信任与建立信用。与人工智能、物联网、大数据等技术的互融发展,让区块链技术应用范围已经扩大到司法、教育、能源、管理等多个领域。

(三)基于区块链构建高水平招生监测系统的可行性

区块链技术所具有的去中心化、交易安全、信息公开等超前时代特点,为“实现信用监管数据可比对、过程可追溯、问题可监测”的监管目标提供了极佳的技术支撑和逻辑应对[19],而这些特点正是解决高水平招生过程中各种问题的良方:

1.时间戳技术:防止造假。时间戳是一段完整的可查验数据,它表示数据存储时的确切实践,并且整个所有数据按照时间间隔排列且不可更改。这就为运动员等级证书的验证溯源提供了重要手段,凭借时间戳技术可以追溯考生参加比赛的具体情况,包括参赛的时间、比赛项目、现场比赛视频、主办方以及发证单位的详细信息。同时,高水平招生详细过程也被完整地记录下来上传至主链,这些细节的记录为保证高水平招生公平公正奠定了基础(见图1)。

图1 时间戳技术在高水平招生中应用

2.去中心化和分布存储:确保招生信息安全可靠。区块链的核心是分布式数据存储,其记录和保存的数据信息大多以弱中心、多中心以及去中心的方式来进行。通过分布式账本技术,能最大化地削减中心节点的数据管理权限。每个节点不需要中央处理中心来建立节点之间的关系,各节点可以完成独立的工作。每个节点和区块都记录自身的动作,且整个过程只能添加,难以篡改。这种存储方式能够有效避免数据造假,使其安全性得到极大的提高。同时去中心化的分布存贮也可有效防范中心管理数据库被侵入后导致的数据破坏,也为高水平招生监测主体的多元化提供了新的途径。

3.非对称加密算法:建立隐私数据安全通道。区块链是运用非对称的加密算法来确保数据的安全。首先,使用公开密钥对传输数据进行加密,节点接收数据后能够与公钥相互匹配的私钥才能解锁加密内容,获取数据内容。公开密钥的拥有者可看见区块链网络上所有发布的数据信息,有效的保障数据信息的透明性;但保密信息只有匹配的私有密钥持有人才能知晓,这样方可保证区块链数据在储存与传递中的高度安全(见图2)。

图2 非对称加密技术在高水平招生中应用

4.智能合约:提供信任解决方案。智能合约是一种在以信息技术进行传播、验证或完成合同,整个过程无需第三方参与的计算机协议[20]。它所有的要求和进程都必须按计划进行,各节点首先需要提供有效数据验证身份,签署电子合约后上传数据验证合约的有效性,最后通过共识才能实行,电子合约中任意一方都无权擅自修改已签订的合约内容并影响合约的执行。区块链的高水平招生监测系统中包含了智能合约技术,其目的就是保证监测系统内相关信息的准确性和合法性。同时网络中数据交换、记录和查询都是根据预先编写的程序自动执行的,将对各节点的信任转化为对网络和代码的信任,大大降低了人力和财力的成本。

二、基于区块链的高校高水平招生监测系统构建

(一)设计理念

区块链网络主要分为三种类型:公有链、私有链、联盟链。公有链拥有数据访问门槛较低、公开透明以及难以篡改等特点[21]。而私有链具有完全中心化的特点,适用于特定机构的内部数据管理,核心机构控制写入权限、外开放读取权限则必须通过权限认证方可读取认证[22]。联盟链通常包含多个机构和组织,这些组织机构相互协调,共同构建网络并行使管理权限,节管理方管理不同节点,通过准入机制加入和退出区块链网络。联盟链兼容了公有链和私有链的特点,具备多中心的特点,同时去中心化程度比公有链要低,但是又高于私有链[23]。

在高水平招生过程中,信息数据库的内容包含了大量教育管理部门的管理数据、各高校招生录取信息以及教师、考生的个人隐私等一系列难以公开的数据,因此,可让人随意访问和进入的公有链模式不适合高水平招生系统,应而该构建联盟链和私有链相结合的区块链模式。在该模式下,高校招生数据的上传与读取通过联盟链进行传递,私有链负责不适合公开的私有数据信息的发送与接收,联盟链节点与私有链节点进行互连必须经过严格的数字验证程序,通过身份验证后才能传递数据并查询结果。这样就能确保整个高水平招生过程中,系统内的师生、专家、学校管理等隐私和数据安全。

(二)监测系统架构

基于上述阐释并结合区块链技术的特点,研究将从数据层、结构层、合约层、共识层、应用层及基础设施层6个维度,构建基于区块链的高校高水平招生监测系统(见图3)。

图3 区块链的高校高水平招生监测模型

1.基础设施层。基础设施层是整个招生监测系统基础服务平台,将高水平招生的相关数据资源连接网络,从而提供管理服务功能。第一,基于新一代5G高速网络等技术,对考生的报考、高水平招生专家信息、教育部及高校的招考数据信息进行收集传播。第二,利用区块链网络的云服务器以及性能卓越的贮存技术,实现考生资料数据、考试过程、监测评价等数据的收集、存储、发布。第三,通过自动化维护技术,改善基础设施层的运行服务能力,为整个监测系统提供稳定保障。

2.结构层。基于区块链技术的招生监测的一个突出特点是建立具有去中心化的多元监测主体,包括招生高校的教师、家长、教育部管理人员以及全国高水平招生专家库成员,监督主体多元且人员众多。考生考试完成后可以申请整个考试过程的回播录像;从招生专家数据库中随机抽取的专家对整个招生过程就行复核审定;教育主管部门对招生程序以及相关问题进行评价解决。区块链的去中心化特征可以保证监测过程的多样化,有效地节约了时间与人力资源的无谓消耗,改变了传统监测只能交由教育主管部门完成的弊端,实现了监测主体的多元性与考试结果的公平性。

3.共识层。共识层主要通过共识机制实现区块链上所有节点数据记录的同步与一致,确保区块链系统的信息透明和数据共享[6]。在高水平招生监测系统当中一是区块链当中的招生相关方都应当提供各自的身份证明,通过验证后获得身份管理的数字证书。二是提供整个招生考试的共识机制,对招生流程发生的顺序、合法性以及最新状态达成统一的意见。共识机制有效保障整个高水平招生考试各节点之间交流与传递的可信、可靠的核心技术。

4.数据层。所有的教育主管部门、高校、报考学生、高水平招生相关专家都必须加入已经建立好的区块链中,且每个参与相关方必须将过程中的相关各要素信息数据,完整地录入到区块链中的数据存储空间。数据层数据囊括以下几方面:一是教育主管部门和高校发布的全国高校高水平运动员招生内容、项目以及各高校招生的具体信息。二是考生个人信息,包括个人简历、报名材料。其中对于报名材料当中的高中阶段获取的运动员等级证书,应当包含具体比赛的名称、级别、发证单位以及运动员参赛的视频。三是全国高水平招生专家数据库,其中应当包含招生高校教师的数据信息。高水平招生考试过程中所有相关内容、资料都能够以数据形式完整地记录在每个区块中,任何节点修改通过验证的数据信息都会在区块链中留下痕迹,这样可以有效地防止考试过程中弄虚作假的行为,同时可以对有疑问的数据信息进行溯源追查,这样既保证了招生相关数据的真实性,也提高了整个招生过程的安全性。

5.智能合约层。收集的区块数据在数据层被打包储存后,合约层通过智能合约(计算机语言编写的数字合约)进一步对区块数据分类。例如,对报考学生运动员有效数据进行智能合约封装,确保学生的报名资料不会被篡改、删除,大大简化了学生报名材料的审核过程。

6.应用层。应用层位于高水平招生监测系统的最上层,其包含三个方面的应用:考生考试相关查询、高水平专家成员登入(包含参与招生考试专家以及监测人员),以及教育主管部门的查询应用(包括对考生参与考试进程的查询、监测人员审核结果,高校招生录取信息的查询等)。

三、基于区块链高水平招生监测模型的应用价值

高水平招生监测模型的建立是高校教育改革的重要一环,是国家现代化教育改革的重要体现,同时也为考试的主体对象——学生——建立更加公平公证的考试环境。

(一)宏观层面——提升国家现代化教育治理能力,助力教育诚信体系构建

在党的第十九届四中全会上,提出坚持和完善中国特色社会主义制度、推进国家治理体系和治理能力现代化等若干重大问题。同时将国家治理体系和治理能力现代化建设作为全会的鲜明主题。高等教育治理体系和治理能力的现代化也是新时期坚持和完善中国特色社会主义制度的题中应有之义[24]。高考作为教育体系中选拔人才的重要手段,是公平原则下大部分人前途命运的重要关卡。高水平招生作为高考的重要组成部分,是国家培养高校竞技人才体系的核心。但近年来诚信问题已经成为我国教育领域的一大“顽疾”。考生资格造假、“翟天临事件”以及江西某高校专升本考试中监考教师集体失职的新闻,让全社会对教育领域的诚信问题有所质疑。高水平招生过程中,测试多由招生高校自主完成从资格审查-设定内容-考核评分-录取四个阶段的内容。各高校之间缺乏有效的信息交流,招生工作也缺乏统一性,在评分标准和录取办法等重要环节享有较大的自由裁量权,缺乏统一的监督管理机制,难以保证规范有序。基于区块链技术的高水平招生监测系统,从学生的资格审查阶段即可验证溯源,对出现问题的学生可给与当年高考失格的惩罚。对发证单位取消授予运动员等级证书的资格,并对相关负责人追究法律责任。对高水平招生考试过程中出现问题的高校进行通报批评以及暂停高水平招生的处罚。对违规的教师取消参与高水平招生资格,行为严重的送交司法机关。运用区块链构建的高水平招生监测系统可以提高国家现代化治理能力,提升高水平招生的数据化管理水平,有利于提高科学决策和管理的规范性,建立可溯源的高水平招生考试问责机制,全力保障考试的公平公正推进,提升国家考试的公信力。

(二)中观层面——落实《指导意见》,深化体教融合

东京奥运会当中,中国奥运代表团获得38枚金牌、32枚银牌和18枚铜牌,奖牌总数88枚,在奖牌总数中位居第二的傲人成绩。其中最引人注目的当属清华学子杨倩获得的第一块奥运金牌,而后南体学生孙玮获得体操男子团体铜牌,尤浩获得男子体操银牌,张雨霏女子200米蝶泳夺金等。这些优秀成绩的背后正是我国高校高水平运动队高质量发展、体教融合高度践行的最佳佐证。但是目前高校高水平运动发展的过程中,仍然存在一些招生高校在招生过程中缺乏有效监管,招生院校对报名资格把关不严,考生运动竞技水平偏低,对考试违规人员处罚不到位等一系列问题[25]。《指导意见》的颁布,为我国高校高水平运动队的发展指明了改革方向,对考生资格、考试内容、评价方法、学生管理等做出详细的要求,进一步推动了体教融合的发展。而基于区块链高水平招生监测模型在招生资格审查、考试流程监管、信息隐私保护方面的优势正是保障《指导意见》落实的重要手段。

(三)微观层面——破解信息壁垒,促进资源共享

传统高水平招生考试,考生及家长作为主要参与方对整个招生过程的了解有限。以区块链技术为核心的材料审核监督机制,报考同一院校的考生皆可互相监督并审核材料真实性[26]。当考生信息数据想要上传到区块链招生平台时,已通过认证的用户节点对申请新入链的数据区块进行分布式民主认证,只有通过认证的数据区块才能被接纳。如果分布式节点在认证结果上有分歧时,系统将自动采用权重机制,由相对权限较高的招生高校节点决定是否将区块数据纳入链中。这样一来就大大提高了考生报考材料的审核效率,同时信息的真实性也得到了保障。由于考生数据信息是通过分布式节点认证的,高校审核人员难以随意变更材料的审核结果,有效降低了在招生过程中的“暗箱操作”的几率。

四、区块链高水平招生监测系统发展策略

构建和应用基于区块链技术的高水平招生监测系统是一项长期的系统性工程,仍需从相关制度、技术、人才和资金等方面保障其发展(见图4)。

图4 区块链高水平招生监测系统发展架构

(一)制度引导——构建国家层面区块链相关制度

区块链技术的应用、发展离不开国家政策的扶持,而制度是政策实施的手段[27]。因此,在全国范围内推广基于区块链的高水平招生监测系统,需要有效健全的制度提供支持与保障:一是从国家层面来看,首先做好顶层设计,同时建立严格的监督审查与协同管理机制,推进全国范围内的高水平招生的改革,将区块链弱中心或多中心的特点融入教育治理理念,构建多元化的共治联盟体系。二是稳步推进区块链技术在高水平招生过程的应用,制定和完善一系列相关配套制度,包括公示制度、诚信制度、复审制度、追责制度等,为高水平招生监测系统推进提供保障,对弄虚作假及暗箱操作的行为进行追责,以保障招生的公平公正。

(二)技术支撑——加速智能硬件设备更新,满足信息扩张需求

区块链技术发展需要相关授权的硬件设备作为物质载体,然而就目前而言,授权智能硬件尚未普及[28]。随着时间的推移,当大量高水平招生相关数据的涌入以及节点的扩张,对区块链网络的影响巨大,整个网络的反应速度与节点以及数据量成反比。一旦超过系统的运算负荷,就会招致整个区块链网络的瘫痪。因此,不断加快高质量、高性能的硬件设施的迭代更新,成为保障高水平招生监测系统应用的前提条件。

(三)人才助推——“内养外引”解决复合技术人才短缺的问题

尽管区块链技术的应用范围已经延伸到包括教育、金融、智能发展等各个领域,但不可否认的是在体育相关的方面,区块链技术应用目前处于起步探索阶段[29],相关技术人才缺口较大,体现出供不应求的特征。同时基于区块链的高水平监测系统的构建牵扯到体育学、计算机学、管理学等多个学科的交叉融合,表现出对人才能力的需求更加多元化、综合化的特征,若缺少复合型人才的支持,难以推动高水平招生监测系统的发展。因此针对当前阶段下面临相关人才短缺的窘境,应当从两方面入手:首先应当加大招揽国内外优秀的复合型人才力度,吸引更多的高科技人才投身教育事业;其次优化现有的人才培养体系,有针对性的培养适应市场需求的高素质复合型人才。积极推进体育类院校、师范类院校开设区块链相关课程,鼓励学生跨学科学习,多渠道助推区块链高水平招生系统监测系统发展。

(四)资金支持——加大国家投资,发展专项基金

近年来,以比特币等数字货币为代表的区块链技术的底层应用发展迅猛,海量的市场资金涌入其中,各种数字金融平台借助区块链的概念不断涌现,使数字货币市场的体量不断膨胀。尽管2019年习近平总书记提出要加快教育领域改革发展,并对区块链技术与教育的融合做出了重要指示,但大多数企业却始终停留在计划投资阶段,对整个市场采取观望的态度,并未有一些实质性的动作。目前作为新型技术的区块链运用场景及其技术赋能等问题的相关研究仍然初级阶段[30],同时区块链技术在教育方面的投资表现出前期投入规模大、资金回流周期慢且投资风险指数高的特点,导致社会资本的投入更加小心谨慎。因此现阶段下,应当加大国家资金投入,进一步提高教育财政支出比例。其次建立区块链教育发展专项基金,探索专项基金从设立到运行的市场化运作状态[31],并建立有效地资金规范管理原则,保障专项基金的用途。

五、结论

区块链是当下数字信息处理技术的新方法,具有篡改难、去中性化、溯源追责易等特性,为高水平招生监测提供了一种新途径。本文在分析了我国高水平招生中所存在问题的基础上,基于区块链在高水平招生中的优势,从数据层、结构层、合约层、共识层、应用层及基础设施层6个维度构建了基于区块链的高水平招生监测系统模型。在该监测模型中,高校可利用区块链技术有效甄别学生报名资料真伪,同时对招生整个过程进行保存上传。教育管理部门接收上传招生数据,对整个过程进行监督评测。通过身份验证的高水平招生专家对招生过程进行客观、公正的评价分析。学生可申请考试过程的复核。多元化的监测评价主体,可提升招生结果的的可信度,是优化高水平招生过程的有效方法。