基于APP的《数据恢复实战》翻转课堂教学改革探索与实践

刘 俊

（深圳信息职业技术学院电子与通信学院，广东 深圳 518172）

引言

随着有线无线宽带技术突飞猛进和智能移动终端的普及，以及智慧校园的建设，给学生提供了泛在学习的可能，学生可以充分利用碎片化的时间开展碎片化、个性化学习。改变学习方式，让学生成为学习的主演；改变教学模式，让教师成为学习的导演和编辑，是互联网时代对教育教学的挑战。

为此，开发了IOS和安卓双平台课程APP，并基于该APP实现了《数据恢复实战》等课程的翻转课堂教学模式改革。

1 课程教学面临的问题

《数据恢复实战》是移动通信技术专业电信服务与管理方向的专业核心课程，它涉及存储介质存储原理、分区结构、文件操作系统、文件格式以及服务器数据存储等复杂理论领域的知识学习，也涉及计算机操作、数据恢复工具软硬件与焊接工艺等实践领域的技能训练。在信息时代，数据的安全与恢复成为技术技能人才必备的技能。但该课程要求学生具备良好的进制编码、数据结构和计算机硬软件知识，而学生的实际情况是普遍缺乏这些知识储备，面对如图1的底层数据画面，学生畏难情绪严重，一筹不展。

图1 数据底层示意图

如果采用传统教学模式，教师需要在课堂上进行大量进制编码、数据结构和计算机相关理论教学，无疑会占用大量的课堂时间，导致数据恢复实操时间的缩短，无法有效提升学生数据恢复技能。

为此，以微课[4]为中心开发教学资源，以课程APP资源承载平台，为学生搭建随时随地课下学习的移动平台，实施翻转课堂教学模式改革成为提升课程质量的有效手段。

2 课程资源开发与翻转课堂

移动智能终端的普及、宽带移动通信以及WiFi的大规模覆盖为推动移动学习提供了基础设施。基于APP开展《数据恢复实战》课程资源建设是实现移动学习的前提。该课程的特点是：一方面理论性强，涵盖存储介质存储原理、分区结构、文件操作系统、文件格式以及服务器数据存储等知识领域；另一方面实用性强，学习该课程可以帮助同学立即解决身边的数据恢复难题，基于问题导向开展计算机操作、数据恢复工具软硬件与焊接工艺等技能训练能极大调动同学们的积极性。

首先，基于工作过程对课程内容与实施进行系统设计，以实战开展知识点与技能点的教学。按照“产业调研→工作岗位分析→工作任务分析→归纳行动领域进行职业能力分析→形成学习领域→教学内容、过程、情境、考核设计”进行工学结合课程设计，如图2。

图2 课程工学结合设计逻辑

基于产业人才需求及人才规格，通过工作岗位分析，提炼出数据恢复典型工作任务、工作过程、工作环境和职业标准。提炼过程通过行业专家、企业一线人员、学校骨干教师进行头脑风暴完成。校企专家共同完成专业核心职业能力的归纳、课程体系的构建，对课程进行系统化设计，并将工作岗位胜任能力还原为课程的教学内容、教学过程、学习情境、课程考核，实现专业方向与人才需求的对接、教学内容与工作内容的对接、教学过程与工作过程的对接、学习情境与工作环境的对接、课程考核与职业标准对接，并建立支撑课程实施的教学资源。

教学资源建设实现微课化，以知识点、技能点对课程进行教学内容碎片化。教学内容、过程、情境、考核设计以课程系统颗粒化后的知识点与技能点为最小单元进行设计。针对每个知识点与技能点，结合数据恢复案例，编写教案与PPT，建设课程题库，完成授课视频与实操视频录制，建设包括视频、动画、文档、案例、图片图像、电子教案等丰富的多媒体课程资源，实现教学资源的在线化。根据数据恢复工作实践过程与技术内容，将知识点与技能点的分解示意图如图3。

图3 课程结构与知识点技能点示意图

在此基础上进行系统化的新型教学组织，推动翻转课程[1][2][3]教学。翻转课程是指将知识传授从课堂翻转到课前完成，课堂实现问题解决知识内化，课后实现知识掌握程度的检验和深化。

把传统课堂上的授课内容以资源推送的方式，在课前提供给学生，以学生自主学习的方式，通过教师推送的资源和学习任务清单实现学习时间自我安排、学习内容自我查找和组织、学习过程自我掌控，难点在于如何监控学生自主学习的成效，尤其是高职学生普遍存在的厌学或学习能力有困难。解决的对策是课程资源在建设上实现微课化，学生自学成效要通过过程考核证据的同步训练成绩进行检验，微课内容展现要生动和多媒体化，既要能够吸引学生注意力，也要考虑学生学习的能力和充分利用碎片化的时间。在此阶段，教师身份变为课程资源的编导和学习方向的指引，关键要做好学情分析、教学内容分析、教学资源建设和教学目标分析，设计适合学生自主学习、协同学习和竞争学习的资源和方法，引导学生学做一体。

课中，教师精心设计以互动为主的教学环节，采取项目（案例）训练、合作学习、自主探究、竞争学习、个别辅导等方式调动学生学习的积极性，根据项目完成情况进行教师点评、学生自评与互评进行反思和知识内化，实现传统课堂教师主演、学生观看向教师主导、学生主演的角色转变。该阶段教师要具有强大的课堂掌控能力、广博的知识结构、精通授课内容、师徒制教学技艺，帮助学生实现知识与技能的内化。在此阶段，教师首先设计适合学生的教学策略和课堂训练项目。

课后，教师发布作业或在线测试试题，检验学生知识与技能的掌握情况，并通过案例展示、参与讨论、总结反思等方式帮助学生深化或强化学习成效。

翻转课堂有利于推动“理论够用实用，强化岗位技能培养”为宗旨的高职课程教育教学改革。高职教育的目标是为一线生产、建设、管理、服务岗位培养技术技能人才，强调技术技能的训练和培养，教学设计中实践课程的比例达50%以上。此外，高职生源结构多元，分数线普遍不高，如果仍然采用传统的教学组织模式，很难实现有效教学。翻转课堂能有效提高知识和技能的有效传授，提高课程的互动和学生学习的主动性、积极性。但移动端APP是否能把学生掌上游戏的时间转变为掌上学习的时间取决于APP本身设计与课程资源制作质量的优劣。

3 基于APP实施翻转课堂

3.1 课程APP架构设计

根据翻转课堂教学需要，课程APP开发需要完成服务器后台管理设计模块和移动终端前端设计模块两个部分，如图4。

图4 课程APP实现架构

1）服务器端设置两个角色，教师角色完成课程（资源）管理、题库管理、试卷管理和论坛管理。课程（资源）管理、题库管理、试卷管理，是对完成建设的课程资源进行上传和管理，论坛管理是对课程疑难解答、问题讨论进行管理；管理员主要是对教师和学生进行用户管理和权限管理，以及对数据库进行管理。

2）移动终端前端，学生的学习路径为用户登录和退出、学习任务清单接收、微课学习、同步训练、个性化指导、在线测试和答疑论坛。其中，课前涉及学习任务清单、微课学习、同步训练；课中涉及课堂微课重放、个性化指导等；课后涉及在线测试和疑难解答。课程APP主要界面如图5。

图5 课程APP移动端主要界面

3.2 翻转课堂实施

建设好课程资源并上传APP平台后，建立了翻转课堂实施的条件。以NTFS文件系统下常驻文件数据恢复为例说明翻转课程的实施，如表1。

表1 NTFS常驻文件数据恢复翻转课堂实施过程

基于APP实现《数据恢复实战》翻转课堂的优点是通过移动终端能帮助学生在课前、课中、课后均能实现学做一体，课前基于APP的微课内容是学生随时随地的指导老师，帮助他们在APP的帮助下，基于问题驱动、案例驱动学做一体学习数据恢复知识点，课前学习帮助学生建立知识体系和整体框架，自我提炼、自我提问，带着新问题进入课中；课中，基于APP能有效解决高职教育师徒制教学的困境（班级规模大，技能培养的最佳方式是手把手一对一辅导），扩大了互动和交流，以解决问题或项目为第一任务，通过实践提升技术技能水平，而传统理论知识一样可以通过APP回放进行复习与巩固；课后，APP可以帮助学生开展疑难讨论、总结提高，项目复盘等巩固数据恢复岗位能力。

基于APP开展翻转课堂教学改革能及时把企业案例、实际方案、历届大赛试题动态反馈到教学中，实现课前深度介入、课中有效教学、课后及时反馈，从深度和广度上提升学生的职业能力。课程APP既是学生随时随地的教师，也是教师随时随地备课的工具，更是工学结合课堂教学改革的有力抓手。

4 结论

针对高职学生学情和泛在学习的需求，结合移动学习和翻转课堂理论与实践，介绍了课程资源开发逻辑和方法、课程APP开发架构和基于APP开展翻转课堂等内容。实施“课前介入，课中内化，课后评估”的翻转课堂教学模式改革对推动高职教育教学改革具有重大意义。通过多年的实践和探索，《数据恢复实战》翻转课堂教学改革取得了丰富成果，有效提高了高职学生的学习积极性，学生在各级各类大赛获得优异成绩，连续多年进入全国职业院校技能大赛决赛并获奖，在2018年获得国赛一等奖；成立数据恢复俱乐部，年均为学校各部门及全校师生解决关键数据恢复数百次；开展数据恢复相关校级、省级创新创业项目。