第1讲-数据存储原理

项目一识存储、备数据任务1数据存储原理一、教学分析任务名称任务1：数据存储原理课程名称数据备份与恢复课程性质专业核心课专业名称信息安全管理课程类型理实一体先修课程信息安全技术与实施后续课程计算机取证技术与应用授课方式线上线下混合、工单任务、虚拟仿真、小组合作授课学时2学时授课时间2022.2.21、2022.2.22授课地点理实一体化教室4405、15-201、4103授课班级信安2002、信安2003、信安2004、信安2005授课教师高灵霞、廖艳授课教材国家“十二五”规划教材《数据恢复技术》、1+X证书制度试点教学用书《数据备份与恢复》内容分析根据五标准、一方案，即《信息安全与管理》专业教学标准，“电子数据分析师”国家职业技能标准，“网络安全运维”职业技能等级标准（X证书），“芯片级维修与数据恢复”国家技能竞赛规程标准，《数据备份与恢复》实施性课程标准，以及《信息安全管理》专业人才培养方案。参考校企合编十二五国家规划教材，结合1+X证书制度试点教学用书，将课程重组为五个项目。本次课的内容为项目一任务1，数据存储原理。熟悉数据存储的介质类型，理解硬盘的结构组成及性能指标，对数据恢复奠定基础。对于提高数据安全的意识、掌握数据备份与恢复的基本任务技能有非常重要的意义。学情分析知识技能基础通过对人培方案的了解和前导课程的学习，学时已经熟悉课程在专业培养中的定位、课程目标、关联职业岗位信息，对课程有一定的了解。基于专业分流考试成绩分析，30%左右同学的前导课程信息安全技术实施成绩不佳，平均正确率低于80%。认知实践能力通过mooc学习，学生比较熟悉常用的一些存储介质。学生对硬盘的性能指标有一定理解，但是无法根据硬盘的性能指标灵活选购硬盘。学习特点1.学生喜欢借助手机APP、微课、动画、仿真软件等信息化手段学习。2.学生实操欲望较强，具有一定的自主学习能力，喜欢挑战任务，通过完成任务来获得成就感。教学目标素质目标1.具有良好的职业道德。2.注重职场安全和操作规范。知识目标1.学生了解各类存储介质。2.学生掌握硬盘的结构。3.学生掌握硬盘的性能指标。能力目标1.学生能够识别各种存储介质。2.学生能够合理选购硬盘。教学重点及解决措施教学重点：掌握硬盘的性能指标解决措施：1.课前布置任务，学生查阅资料，了解硬盘的各项参数；课中教师引导，通过购物网站查看各类硬盘的参数，了解不同硬盘的市场价格差异；课后要求学生仿真故障，强化技能，并安排学生到数据恢复与计算机取证研究中心看各类机器的硬盘，拓展能力。教学难点及解决方案教学难点：硬盘的物理结构解决措施：1.课前布置任务，学生查阅资料，了解硬盘的重要组成部分；2.课中教师引导，通过动画展示硬盘内部的物理结构及工作原理；3.课后要求学生仿真故障，强化技能，并安排学生到数据恢复与计算机取证研究中心拆解真实硬盘，拓展能力。二、教学策略教学资源中国大学MOOC学习网址：/learn/preview/cqcet-1002526030?tid=1463444550课程资源（微课、PPT、动画、作业、测试、讨论）自主学习，个性化学习中国大学慕课堂慕课堂二维码：全程教学管理、实时采集数据，记录学生的学习行为，学生成绩评定和调整教学策略。动画课件辅助学习，帮助理解，攻克教学难点。企业案例工学结合，以工单任务，引出本次课的任务，提高学习兴趣。虚拟仿真通过虚拟场景验证任务完成的效果，降低实训成本,优化设计方案。企业级实训基地通过数据恢复与计算机取证研究中心，推动产教融合，提供技术交流服务技术论坛技术论坛“硬盘基地”：/学习数据备份与恢复的新技术,新应用，拓展视野。QQ群师生交流，答疑解惑，企业导师分享案例与经验。教学策略本次课以“德技并修”为逻辑起点，秉承“学生为主体、教师为主导”的育人理念，以磁盘的选购工单任务为驱动，讲解数据存储介质与原理。实施“德育”与“专业”双线育人模式，“博学、审问、慎思、明辨、笃行”为学生学习的阶梯线，“模-诊-练-验-战”为课堂实施的教学线，双线并举，以社会职业道德之魂（为人民服务），探数据恢复之魄，涵养学生新时代精神，敢于创造的思想观念，追求进步的责任感与使命感，锐意进取的精神状态，实现知识目标和价值目标的协调统一，尽职履责捍卫国家数据安全，护航国家迈入数字经济蓝海。三、教学整体设计四、教学实施.课前准备环节（用时）内容教师活动学生活动设计意图测学情模场境【检测学情】查阅资料，了解各类常见存储介质。课程教学平台，自主探究硬盘的物理结构和性能指标。在慕课堂完成课前测、在线讨论。【模拟场境】通过情景设定模拟训练场境。1.查资料：慕课堂推送学习资料，布置资料查询任务。2.答疑惑：慕课堂平台讨论区答疑，聚焦学生疑点。3.课前测：慕课堂平台推送课前检测题单。4.模场境：依据教学内容，学情分析，通过虚拟磁盘技术模拟训练场环境。1.知任务：登录慕课堂，下载学习资料，查看课前和课中任务。2.互合作：小组协作，完成课前查询资料，上传慕课堂。3.勤自学：在中国大学MOOC平台，自主探究硬盘的性能指标。4.先预习：完成课前测题单，在讨论区师生、生生交流。以“模”为策略，引出课堂任务。学生通过线上自主探究硬盘的重要结构，结合课前测，完成专业知识考核，引导学生“博学”。教师诊断性评价考核结果，结合学情，模拟训练场境，确定教学重难点给出解决方案。课中探究环节（用时）内容教师活动学生活动设计意图析任务（15分钟）【分析任务】课程介绍认识常见存储介质。引出硬盘选购工单任务。引课程：讲解课程课程性质课程目标引入：课程育人目标课程内容考核方式现介质：展示一些常见存储介质使用场景。寻用法：师生互动，提问日常生活中的常用存储介质，以及各自的适用场景，提问硬盘的性能指标。引任务：引出工单任务，发放模拟场景任务。知课程：课程性质专业必修课，3个学分，48学时对应岗位：数据安全工程师认知课程重要性，具备数据安全意识。课程目标体会育人目标：了解中国数据安全法。了解课程的知识框架记录考核方式识介质：识别常见存储介质。U盘，内存卡，机械磁盘固态硬盘等。答疑问：小组活动，头脑风暴，讨论存储介质的适用场景，讨论硬盘的选购策略。明任务：打开模拟场景，分析任务。通过介绍课程性质、目标、内容、考核方式，让同学认识到学习课程的重要性，以及数据安全的重要性，从业人员的道德规范。结合生活场景，理解存储介质的应用。“诊”知识要点，明确任务需求。体会硬盘合理选购的重要性。探真知（30分钟）【探索真知】介绍常见存储介质类别。探究硬盘的物理结构和性能。硬盘接口：SATA接口SAS接口M.2接口讲解真实硬盘拆解的注意事项。讲知识：介绍常见存储介质存储介质分类：根据使用材料和存储原理的不同，存储介质可分为：电存储介质、光存储介质、磁存储介质三大类。共探究：通过动画展示探究硬盘的物理结构和工作原理。【解决本次课的教学难点】3.勤互动：师生互动，讨论硬盘的各项性能指标，查看市场上不同硬盘的价格差异。4.拓知识：真实硬盘拆解的注意事项VR动画展示洁净间：无尘环境学原理：跟随教师思路，清楚存储介质的类别及硬盘的物理结构，探究硬盘的工作原理。答疑问：小组活动，头脑风暴，回答硬盘性能指标的重要性。认真听：认真听讲，记录硬盘拆解的注意事项。引导学生“审问”，理解重难点知识。通过小组活动，教师引导学生共同探究硬盘的选购方案，掌握硬盘相关性能指标，便于优化方案，合理设计实施计划。练技术（35分钟）【演练技术】硬盘的选购仿真实践。（1）硬盘的容量（2）硬盘的品牌（3）硬盘的相关参数1.找问题：引导学生根据模拟场景需求找出硬盘选购的的最佳方案。提示：硬盘分为固态硬盘和机械硬盘以及混合硬盘三个类型。参考：常用品牌三星、西部数据等硬盘性能指标及价格参考。/x/1084/10845109.html2.指导向：巡回指导，启发学生自己探究解决问题。指导查看磁盘信息，记录磁盘参数3.练匠技：在学生仿真实践，启发引导中，启匠心，培养学生良好的职业道德。【育人案例】信息安全从业人员道德规范自觉维护国家信息安全，拒绝并抵制泄露国家秘密和破坏国家信息基础设施的行为；不通过计算机网络系统进行造谣、欺诈、诽谤、弄虚作假等违反诚信原则的行为；热爱信息安全工作岗位，充分认识信息安全专业工作的责任和使命。定计划：学生小组活动，选择最优方案，共同制定实施计划。根据硬盘类型、品牌、参数性能、价格，选出适当硬盘。磁盘参数信息获取工具的选择。分析参数信息，给出选购建议。做仿真：学生个人训练，组内成员相互帮助，完成仿真实践。现匠心：在仿真实践中体会职业中的良好职业道德的养成的重要性。记结果：记录实践流程，完善任务工单内容。记录ASSSDBenchmark（即SSD跑分软件）、CrystalDiskMark、ATTODiskBenchmark、HDTUNE（测试SLC缓存大小及颗粒速度/品质）四款硬盘测试结果。教师加强指导，学生“慎思”，寻找问题解决方法。课中“练”，通过仿真实践，锻炼学生通过硬盘的选购掌握硬盘的性能指标。教师相对性评价学生完成情况，在实践中引导学生培养良好的职业道德，逐步养成良好的职业素养，达自律。验成效（10分钟）【检验成果】检验学生成效，总结经验。检查学生的任务完成情况，小组自评、组间互评，教师总结。做总结：总结硬盘选购方案，最优选择。指不足：引导学生发现各小组汇报的特色亮点，指出改进和不足之处。3.引评价：给出评价细则，组织学生进行项目积分的组间互评，小组自评。展成果：以小组单位，展示硬盘选购方案，分享经验。做评价：根据讨论和汇报情况完成小组自评和互评。师生共“验”，展示成果，分享经验，促进小组之间相互学习，取长补短，达成共同进步。提高学生表达能力，增加自信，通过“明辨”，拓展思路，学习其他同学好的想法。教师引导学生梳理知识点，巩固知识和技能，提高学生总结概括能力。3.课后拓展环节（用时）内容教师活动学生活动设计意图仿故障【模仿故障】做仿真，模拟磁盘故障，进行选购更换。布任务：布置任务，协助学生模拟磁盘故障仿真。做改进：检查学生工单任务，分析学情完善教学方法。1.做仿真：小组活动，通过虚拟磁盘技术模拟磁盘故障，进行仿真更换。2.传成果：完善工单任务，上传学习通。教师和学生遵守“探究坚韧”的职业素养。通过仿真，模拟磁盘故障，拓展技能，“笃行”。通过数据恢复与计算机取证研究中心进行数据恢复训练提升能力，强化实“战”。形成总结性评价考核结果，以小组互评，教师评价的方式，达成课程培养目标。强实战【强化实战】到数据恢复与计算机取证研究中心进行数据恢复实战。组织学生到数据恢复与计算机取证研究中心，观摩学习或参与磁盘恢复实战。协同数据恢复大赛指导教练对学生进行现场指导。学生小组活动，认真观摩学习磁盘恢复技术、积极参与实战。积极参加数据恢复大赛学生团队，争取通过选拔。五、考核评价评价方式采用专业教师、小组互评、自评、平台考核等多元评价方式，学生成绩客观、公正、透明、真实。课程评价标准与方式：总标准（100%）=过程性考核（50%）+期终考评（50%）具体实施：课前测（10%）+模块测（20%）+工单任务（10%）+实战拓展（10%）+期终考评（线上20%+线下30%）（1）课前测：根据中国大学慕课堂平台记录的学习数据成绩。（2）模块测：依据学生完成效果，授课教师评阅，学习通平台记录测试成绩。（3）工单任务：由考勤记录（30%分）、课堂表现（20%）、实施成效（50%）三方面平时考勤：迟到早退各扣1分，旷课扣2分，提前10分钟激励1分。以平均分达到满分，按比例打分。（扣分超过10，总评0）课堂表现：课程中的案例、思考、练习，鼓励学生主动参与讨论、分享思路、帮助同学，表现突出的，当场记录加1~2分，若有影响课堂学习的（如：睡觉、玩手机）当场记录扣2分。总评以最高分达到满分，按比例打分。实施成效：依据完成工单任务成效每次得分1-2分，总评以最高分达到满分，按比例打分（4）实战拓展：以提交学习通中工单任务报告，采用教师评价，学生互评方式，学习通平台记录成绩。（5）期终考评：线上采用中国大学MOOC成绩，线下由教学团队统一规划出题考试教学效果学生通过课前查阅资料，了解了数据存储介质相关知识。通过师生共同探究，提高学生积极性，掌握了硬盘物理结构。通过课中仿真训练，学生学会了硬盘选购策略，能够根据需求合理指定硬盘选购方案，最优方案的选择。特色创新通过名言警句，引导学生培养良好的职业道德。采用虚拟磁盘技术，仿真实验环境，节约成本。利用MOOC平台，采用工单任务，线上线下结合，工学结合，模拟职场情境，提高学生综合职业技能。反思改进1.通过课前测，有90%学生掌握知识技能，10%左右学生知识不牢固，提出预警差异指导对应学生。2.通过课堂师生交流，知识讲授与技能培养掌握情况良好，要加强操作技能检查，改进教学策略。3.通过工单任务完成情况以及学生自我评价，改进工单任务内容。工单任务任务名称磁盘选购学时2班级学生姓名小组成员小组任务成绩个人任务成绩使用工具win7\win10系统、磁盘管理学习场地实训机房日期任务需求：信息化时代下，计算机广泛应用，计算机的各项性能指标成为人们选取计算机的重要参考因素，而硬盘的性能指标就是其中最重要的一个因素。李某的计算机硬盘突发故障，为保障计算机正常使用，需重新购置一