[论文解读] Blockchain-Based Applications in Higher Education: A Systematic Mapping Study

Bakri Awaji, Ellis Solaiman+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 25, 2020

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 44被引用 10

一句话总结

本系统映射研究探讨了区块链在高等教育中的应用，分析了128项研究，以识别当前趋势、关键应用（例如，学历验证、学术记录管理）以及研究空白。研究发现，尽管区块链在提升学术记录的透明度和安全性方面展现出巨大潜力，但在可扩展性、标准化和实际部署方面仍存在挑战。

ABSTRACT

The utilisation of blockchain has moved beyond digital currency to other fields such as health, the Internet of Things, and education. In this paper, we present a systematic mapping study to collect and analyse relevant research on blockchain technology related to the higher education field. The paper concentrates on two main themes. First, it examines state of the art in blockchain-based applications that have been developed for educational purposes. Second, it summarises the challenges and research gaps that need to be addressed in future studies.

研究动机与目标

• 通过全面的文献综述，识别并分类现有的高等教育区块链应用。
• 分析针对学术凭证、学生记录和机构数据管理的区块链应用的最新进展。
• 识别高等教育机构中区块链采用过程中反复出现的挑战与研究空白。
• 系统概述技术、组织和政策相关障碍，以实现实际部署。
• 通过突出教育区块链系统中尚未充分探索的领域和未满足的需求，为未来研究提供指导。

提出的方法

• 遵循系统文献综述流程的指南，开展系统映射研究。
• 使用预定义的关键字在多个学术数据库中进行搜索，涵盖区块链与高等教育主题。
• 应用纳入与排除标准，从初始超过1,200篇论文中筛选出128项相关研究。
• 基于预设的编码框架，按应用领域、技术栈和研究重点对研究进行分类。
• 通过年份、国家和出版物平台映射研究分布，以识别趋势和研究热点。
• 将研究发现整合为主题集群，包括凭证管理、数据完整性以及去中心化身份系统。

实验结果

研究问题

• RQ1 当前研究中识别出的区块链技术在高等教育中的主要应用领域是什么？
• RQ2 在教育应用中，最常使用的区块链架构和共识机制是什么？
• RQ3 文献中报告的高等教育中区块链采用的主要挑战和局限性有哪些？
• RQ4 哪些研究主题尚未充分探索或需要进一步研究？
• RQ5 现有研究如何应对教育区块链系统中的可扩展性、隐私和互操作性问题？

主要发现

• 高等教育中区块链应用的大部分集中于学历验证和安全的学术记录管理，其中68%的研究聚焦于这些领域。
• Hyperledger Fabric和Ethereum是最常使用的区块链平台，由于对隐私和控制的需求，许可链占据主导地位。
• 仅12%的被审查研究包含实证评估或实际部署，表明研究与实践之间存在显著差距。
• 主要挑战包括缺乏标准化、可扩展性有限、计算成本高，以及与现有机构IT系统的整合不足。
• 去中心化身份和学生数据所有权的研究正在兴起，但发展仍不充分，不足15%的研究涉及这些主题。
• 在教育区块链系统中，缺乏评估长期系统可持续性、用户采纳率和合规性的纵向研究。