第10講-GPT型磁盤結(jié)構(gòu)分析

項目三任務(wù)4《GPT型磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)分析》一、教學(xué)分析任務(wù)名稱任務(wù)4GPT型磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)分析課程名稱數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)課程性質(zhì)專業(yè)核心課所屬專業(yè)信息安全管理課程類型理實一體先修課程信息安全技術(shù)與實施后續(xù)課程計算機取證技術(shù)與應(yīng)用授課方式線上線下混合、工單任務(wù)、虛擬仿真、小組合作授課學(xué)時2學(xué)時授課時間2022.3.23授課地點釘釘平臺授課班級信安2002、信安2003、信安2004、信安2005授課教師高靈霞、廖艷授課教材國家“十二五”規(guī)劃教材《數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)》、1+X證書制度試點教學(xué)用書《數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)》內(nèi)容分析本次課的內(nèi)容為項目三修分區(qū)、現(xiàn)數(shù)據(jù)（磁盤分區(qū)表恢復(fù)），任務(wù)4GPT型磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)分析。GUID分區(qū)表(簡稱GPT，使用GUID分區(qū)表的磁盤稱為GPT磁盤)是源自EFI標(biāo)準(zhǔn)的一種較新的磁盤分區(qū)表結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。通過分析全局唯一標(biāo)識型分區(qū)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生不斷鉆研的工匠精神。掌握磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)，對后續(xù)手工恢復(fù)硬盤數(shù)據(jù)的起到關(guān)鍵作用。學(xué)情分析知識技能基礎(chǔ)1.通過項目三任務(wù)2和任務(wù)3MBR型磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)分析的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了主引導(dǎo)型磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)知識，了解主分區(qū)表的類型和功能，對全局唯一標(biāo)識型分區(qū)結(jié)構(gòu)分析提供了一定的理論基礎(chǔ)；2.通過學(xué)情調(diào)研測試，發(fā)現(xiàn)有5名學(xué)生對全局唯一標(biāo)識分區(qū)（GPT）頭結(jié)構(gòu)，（GPT）分區(qū)表結(jié)構(gòu)回答錯誤，說明對該類型的磁盤結(jié)構(gòu)分析有待進(jìn)一步提高。認(rèn)知實踐能力1.通過項目三子任務(wù)3.2.1主引導(dǎo)型磁盤結(jié)構(gòu)分析，學(xué)生能夠區(qū)分磁盤類型，快速定位主分區(qū)，會依據(jù)分區(qū)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行分區(qū)參數(shù)分析；2.通過課前調(diào)研了解了全局唯一標(biāo)識分區(qū)的特點與功能。但是測試顯示，學(xué)生對全局唯一標(biāo)識（GPT）磁盤的結(jié)構(gòu)分析有待提高。學(xué)習(xí)特點1.學(xué)生喜歡借助手機APP、微課、動畫、仿真軟件等信息化手段學(xué)習(xí)。2.學(xué)生實操欲望較強，具有一定的自主學(xué)習(xí)能力，喜歡挑戰(zhàn)任務(wù)，通過完成任務(wù)來獲得成就感，教學(xué)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.在GPT型磁盤結(jié)構(gòu)分析中注重工作流程和操作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生耐心專注的工匠精神2.逐步養(yǎng)成熱愛勞動的良好習(xí)慣。知識目標(biāo)學(xué)生理解全局唯一標(biāo)識（GPT）型磁盤的分區(qū)結(jié)構(gòu)學(xué)生掌握全局唯一標(biāo)識(GPT)包含MBR結(jié)構(gòu)，GPT頭結(jié)構(gòu)，GPT分區(qū)表結(jié)構(gòu)，分區(qū)類型，GPT頭備份結(jié)構(gòu)知識。能力目標(biāo)1.學(xué)生能夠識別全局唯一標(biāo)識型（GPT）磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)。2.學(xué)生能夠利用磁盤編輯工具Winhex，分析全局唯一（GPT）頭結(jié)構(gòu)，GPT分區(qū)表結(jié)構(gòu)，遍歷磁盤分區(qū)教學(xué)重點及解決措施教學(xué)重點：掌握全局唯一標(biāo)識(GPT)包含MBR結(jié)構(gòu)，GPT頭結(jié)構(gòu)，GPT分區(qū)表結(jié)構(gòu)，根據(jù)實訓(xùn)環(huán)境，靈活分析該磁盤結(jié)構(gòu)解決措施：1.課前布置任務(wù)，學(xué)生查閱資料，了解全局唯一標(biāo)識GPT型磁盤特點，分區(qū)表結(jié)構(gòu)；課中教師引導(dǎo)，構(gòu)建虛擬仿真環(huán)境，小組合作，分析GPT型磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)；課后要求學(xué)生仿真故障，強化技能，并安排學(xué)生到數(shù)據(jù)恢復(fù)與計算機取證研究中心進(jìn)行實戰(zhàn)，拓展能力。教學(xué)難點及解決方案教學(xué)難點：GPT型磁盤分區(qū)表在Winhex工具中的數(shù)據(jù)分析解決措施：1.課前推送視頻學(xué)習(xí)，GPT型磁盤分區(qū)表結(jié)構(gòu)分析；2.課中仿真實驗中，加強教師指導(dǎo)，小組合作，相互幫扶；3.課后要求學(xué)生練習(xí)鞏固。二、教學(xué)策略教學(xué)資源中國大學(xué)MOOC學(xué)習(xí)網(wǎng)址：/learn/preview/cqcet-1002526030?tid=1463444550課程資源（微課、PPT、動畫、作業(yè)、測試、討論）自主學(xué)習(xí)，個性化學(xué)習(xí)中國大學(xué)慕課堂慕課堂二維碼：全程教學(xué)管理、實時采集數(shù)據(jù)，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，學(xué)生成績評定和調(diào)整教學(xué)策略。動畫課件輔助學(xué)習(xí)，幫助理解，攻克教學(xué)難點。企業(yè)案例工學(xué)結(jié)合，以工單任務(wù)，引出本次課的任務(wù)，提高學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真通過虛擬故障磁盤驗證數(shù)據(jù)恢復(fù)的效果，降低實訓(xùn)成本,優(yōu)化設(shè)計方案。企業(yè)級實訓(xùn)基地通過數(shù)據(jù)恢復(fù)與計算機取證研究中心，推動產(chǎn)教融合，提供技術(shù)交流服務(wù)技術(shù)論壇技術(shù)論壇“硬盤基地”：/學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的新技術(shù),新應(yīng)用，拓展視野。QQ群師生交流，答疑解惑，企業(yè)導(dǎo)師分享案例與經(jīng)驗。教學(xué)策略課程以“德技并修”為邏輯起點，秉承“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的育人理念，以磁盤分區(qū)表恢復(fù)項目為驅(qū)動，全局唯一標(biāo)識型分區(qū)結(jié)構(gòu)分析工單任務(wù)為引領(lǐng)，實施“德育”與“專業(yè)”雙線育人模式，“博學(xué)、審問、慎思、明辨、篤行”為學(xué)生學(xué)習(xí)的階梯線，“模-診-練-驗-戰(zhàn)”為課堂實施的教學(xué)線，雙線并舉，以傳統(tǒng)文化之魂，探磁盤分區(qū)數(shù)據(jù)恢復(fù)之魄，涵養(yǎng)學(xué)生新時代精神，實現(xiàn)知識目標(biāo)和價值目標(biāo)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，盡職履責(zé)捍衛(wèi)國家數(shù)據(jù)安全，護(hù)航國家邁入數(shù)字經(jīng)濟(jì)藍(lán)海。三、教學(xué)整體設(shè)計四、教學(xué)實施.課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)（用時）內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖測學(xué)情模場景【檢測學(xué)情】查閱資料，了解與探究全局唯一標(biāo)識（GPT）磁盤特點，分區(qū)結(jié)構(gòu)組成課程教學(xué)平臺，自主探究全局唯一標(biāo)識（GPT）磁盤存儲結(jié)構(gòu)在慕課堂完成課前測、在線討論【模擬場境】通過虛擬磁盤技術(shù)模擬訓(xùn)練場境1.查資料：慕課堂推送學(xué)習(xí)資料，布置資料查詢?nèi)蝿?wù)。2.答疑惑：慕課堂平臺討論區(qū)答疑，聚焦學(xué)生疑點。3.課前測：慕課堂平臺推送課前檢測題單。4.模場境：依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)情分析，通過虛擬磁盤技術(shù)模擬訓(xùn)練場環(huán)境。1.知任務(wù)：登錄慕課堂，下載學(xué)習(xí)資料，查看課前和課中任務(wù)。2.互合作：小組協(xié)作，完成課前查詢資料，上傳慕課堂。3.勤自學(xué)：在中國大學(xué)MOOC平臺，自主探究主引導(dǎo)記錄結(jié)構(gòu)。4.先預(yù)習(xí)：完成課前測題單，在討論區(qū)師生、生生交流。1.教師以“模”為策略，引出課堂任務(wù)。2.學(xué)生通過查閱資料，線上自主探究GPT型磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)，結(jié)合課前測，完成專業(yè)知識考核，引導(dǎo)學(xué)生“博學(xué)”。3.教師通過課前測過程性評價結(jié)果。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、結(jié)合學(xué)情，模擬訓(xùn)練場境，確定教學(xué)重難點給出解決方案。課中探究環(huán)節(jié)（用時）內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖析任務(wù)（5分鐘）【分析任務(wù)】講解目前市場磁盤分區(qū)類型引出工單任務(wù)1.做引導(dǎo)：提問學(xué)生目前磁盤分區(qū)類型，特點，并總結(jié)2.引任務(wù)：引出工單任務(wù)，展示虛擬仿真場境1.答疑問：小組活動，頭腦風(fēng)暴，回答磁盤分區(qū)類型，特點。2.學(xué)知識：跟隨教師思路，理解主引導(dǎo)型分區(qū)與GPT型磁盤分區(qū)的優(yōu)缺點。3.明任務(wù)：打開仿真模擬系統(tǒng)，分析任務(wù)1.通過課前查閱目前磁盤分區(qū)類型，總結(jié)兩種分區(qū)類型的優(yōu)缺點2.“診”知識要點，理解全局唯一標(biāo)識GPT目前主流磁盤的重要性，明確任務(wù)需求。探真知（40分鐘）【探索真知】講解全局唯一標(biāo)識GPT磁盤結(jié)構(gòu)案例詳解GPT磁盤結(jié)構(gòu)內(nèi)容：保護(hù)MBR，GPT頭，分區(qū)表，分區(qū)內(nèi)容，分區(qū)表備份，GPT頭備份。1.講知識：講解GPT磁盤結(jié)構(gòu)GUID分區(qū)表(簡稱GPT，使用GUID分區(qū)表的磁盤稱為GPT磁盤)是源自EFI標(biāo)準(zhǔn)的一種較新的磁盤分區(qū)表結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。2.識安全：數(shù)據(jù)安全保護(hù)意識：案例分析保護(hù)MBR的位置與組成。在0號扇區(qū)，由磁盤簽名、MBR磁盤分區(qū)表和結(jié)束標(biāo)志組成。共探究：通過GPT型磁盤案例，共同探究磁盤結(jié)構(gòu)?！窘鉀Q本次課的教學(xué)重點】（1）GPT頭結(jié)構(gòu)（2）分析分區(qū)表分區(qū)類型：師生互動解析GPT頭的備份結(jié)構(gòu)【解決本次課的教學(xué)難點】強調(diào)：分區(qū)表備份通過GPT頭備份恢復(fù)1.學(xué)思路：小組活動，跟隨教師思路。畫圖記錄GPT型磁盤結(jié)構(gòu)2.強安全：增強數(shù)據(jù)安全意識，理解記錄保護(hù)MBR有哪些組成，磁盤簽名、MBR磁盤分區(qū)表和結(jié)束標(biāo)志組成。3.做記錄：記錄GPT頭中GPT頭的CRC校驗碼和分區(qū)表校驗碼的位置。4.明重點：記錄分區(qū)表的位置，分區(qū)項128字節(jié)，每個分區(qū)項占8行，分區(qū)類型。5.知備份：記錄GPT頭的備份在磁盤的最后1個扇區(qū)，里面記錄了磁盤分區(qū)表備份的位置。。1.引導(dǎo)學(xué)生通過GPT型磁盤案例“審問”，理解重難點知識。2.通過虛實磁盤，分析硬盤的分區(qū)表結(jié)構(gòu)，分區(qū)表表項含義。掌握硬盤的分區(qū)類型。3.通過GPT型磁盤結(jié)構(gòu)，GPT頭和分區(qū)表的備份，提高學(xué)生數(shù)據(jù)安全保護(hù)意識。練技術(shù)（35分鐘）【演練技術(shù)】工單任務(wù)：目前主流全局唯一標(biāo)識型GPT磁盤結(jié)構(gòu)分析1.做引導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生采用虛擬磁盤技術(shù)，搭建實驗環(huán)境。2.指導(dǎo)向：巡回指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生自己探究解決問題練匠技：在學(xué)生仿真實踐，啟發(fā)引導(dǎo)中，提出【習(xí)近平總書記指出：“在長期實踐中，我們培育形成了愛崗敬業(yè)、爭創(chuàng)一流、艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新、淡泊名利、甘于奉獻(xiàn)的勞模精神，崇尚勞動、熱愛勞動、辛勤勞動、誠實勞動的勞動精神，執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越的工匠精神。”】，練匠技，提醒學(xué)生遵守安全操作規(guī)范，不篡改數(shù)據(jù)，執(zhí)著專注，反復(fù)檢測，逐步養(yǎng)成熱愛勞動的良好習(xí)慣?！居税咐咳A為發(fā)布鴻蒙操作系統(tǒng)的鴻蒙的含義】鴻蒙，《西游記》第一章的最后一句，正是“鴻蒙初辟本無性，打破頑空須悟空"。鴻蒙既代表著一切的起源，代表著從零做起，也代表著破開混沌的決心;既能看出華為開天辟地的決心，也能感受到他們披荊斬棘的艱辛。1.定計劃：學(xué)生小組活動，在仿真環(huán)境下，共同制定實施計劃。2.做仿真：學(xué)生個人訓(xùn)練，組內(nèi)成員相互幫助，完成仿真實踐。3.現(xiàn)匠心：在仿真實踐中體會細(xì)致專注的工匠精神和熱愛勞動。4.記流程：記錄實踐流程，完善任務(wù)工單內(nèi)容。1.教師加強指導(dǎo)，學(xué)生“慎思”，尋找問題解決方法。2.課中“練”，通過仿真實踐，鍛煉學(xué)生利用虛擬磁盤技術(shù)，模擬目前主流GPT型磁盤仿真環(huán)境，分析磁盤結(jié)構(gòu)為GPT型分區(qū)數(shù)據(jù)恢復(fù)打下堅實的技能基礎(chǔ)。3.教師過程性評價學(xué)生完成情況，在實踐中引導(dǎo)學(xué)生遵守安全操作規(guī)范，執(zhí)著專注，逐步養(yǎng)成熱愛勞動的良好習(xí)慣，達(dá)自省。驗成效（10分鐘）【檢驗成果】檢驗學(xué)生成效，總結(jié)經(jīng)驗1.做總結(jié)：總結(jié)全局唯一標(biāo)識型GPT磁盤結(jié)構(gòu)組成，簡要指出保留MBR，GPT頭，分區(qū)表，數(shù)據(jù)分區(qū)，分區(qū)表備份，GPT頭備份6部分的特點。2.指不足：引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各小組匯報的特色亮點，指出改進(jìn)和不足之處。3.引評價：給出評價細(xì)則，組織學(xué)生進(jìn)行項目積分的組間互評，小組自評。1.展成果：以小組單位，展示對磁盤結(jié)構(gòu)的分析是否正確，分享技術(shù)經(jīng)驗。2.做評價：根據(jù)討論和匯報情況完成小組自評和互評。1.師生共“驗”，展示GPT型磁盤分區(qū)分析成果，分享經(jīng)驗，促進(jìn)小組之間相互學(xué)習(xí)，取長補短，達(dá)成共同進(jìn)步。2.提高學(xué)生表達(dá)能力，增加自信，通過“明辨”，拓展思路，學(xué)習(xí)其他同學(xué)好的想法。3.教師引導(dǎo)學(xué)生梳理知識點，鞏固知識和技能，提高學(xué)生總結(jié)概括能力。3.課后拓展環(huán)節(jié)（用時）內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖仿故障【模仿故障】做仿真，模擬全局唯一標(biāo)識型GPT磁盤分區(qū)及數(shù)據(jù)存儲，搭建實驗環(huán)境，思考分區(qū)表手工恢復(fù)方法1.布任務(wù)：布置任務(wù)，協(xié)助學(xué)生模擬磁盤實驗仿真。2.做改進(jìn)：檢查學(xué)生任務(wù)工單，分析學(xué)情完善教學(xué)策略1.做仿真：小組活動，通過虛擬磁盤技術(shù)模擬磁盤分區(qū)分析實驗，進(jìn)行仿真驗證2.傳成果：完善任務(wù)工單，上傳學(xué)習(xí)通教師和學(xué)生遵守“執(zhí)著專注”的職業(yè)素養(yǎng)。通過仿真，模擬GPT型磁盤分區(qū)，進(jìn)行分析，拓展技能，“篤行”。通過數(shù)據(jù)恢復(fù)與計算機取證研究中心進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)訓(xùn)練提升能力，強化實“戰(zhàn)”。形成終結(jié)性評價考核結(jié)果，以小組互評，教師評價的方式，達(dá)成課程培養(yǎng)目標(biāo)。強實戰(zhàn)【強化實戰(zhàn)】到數(shù)據(jù)恢復(fù)與計算機取證研究中心進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)實戰(zhàn)1.勤組織：組織學(xué)生到數(shù)據(jù)恢復(fù)與計算機取證研究中心，觀摩學(xué)習(xí)或參與磁盤恢復(fù)實戰(zhàn)2.協(xié)指導(dǎo)：協(xié)同數(shù)據(jù)恢復(fù)大賽指導(dǎo)教練對學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。1.先觀摩：學(xué)生小組活動，認(rèn)真觀摩學(xué)習(xí)磁盤恢復(fù)技術(shù)、積極參與實戰(zhàn)。2.強實戰(zhàn)：積極參加數(shù)據(jù)恢復(fù)大賽學(xué)生團(tuán)隊，爭取通過選拔。五、考核評價評價方式設(shè)計意圖課程實施動態(tài)的“五元評價”考核體系，全過程數(shù)據(jù)采集，過程與結(jié)果考核相結(jié)合，達(dá)到個性化增值評價。教學(xué)效果通過本次課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對gpt磁盤的分區(qū)結(jié)構(gòu)理解有了提升，加深了磁盤結(jié)構(gòu)理論理解，為分區(qū)恢復(fù)提供堅實的基礎(chǔ)，都具備了數(shù)據(jù)備份意識。特色創(chuàng)新1.利用磁盤編輯工具Winhex對GPT型磁盤結(jié)構(gòu)分析，培養(yǎng)學(xué)生安全操作規(guī)范能力，執(zhí)著專注的工匠精神，逐步養(yǎng)成熱愛勞動的良好習(xí)慣。反思改進(jìn)不足：利用虛擬磁盤技術(shù)來學(xué)習(xí)磁盤分區(qū)結(jié)構(gòu)，節(jié)省了課程成本，但是實操形式感不夠強烈。改進(jìn)：課后引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)級實訓(xùn)基地-數(shù)據(jù)恢復(fù)與計算機取證中心參與真實磁盤案例，加深理解。附件1：工單任務(wù)任務(wù)名稱任務(wù)4GPT型分區(qū)結(jié)構(gòu)分析學(xué)時2班級學(xué)生姓名小組成員小組任務(wù)成績個人任務(wù)成績使用工具Winhex,虛擬機磁盤精靈學(xué)習(xí)場地實訓(xùn)機房日期任務(wù)需求：數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師接收到磁盤對硬件外觀進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)沒問題之后，再將磁盤接入電腦，故障現(xiàn)象與小馮描述的一致，然后打開磁盤管理如圖1所示，分區(qū)信息與分區(qū)內(nèi)容不見了，數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師根據(jù)圖1的提示懷疑是分區(qū)表破壞，恢復(fù)分區(qū)表。任務(wù)目的：學(xué)生能夠熟悉Winhex工具的基本操作學(xué)生具備硬盤分區(qū)劃分的操作技能學(xué)生能夠遍歷磁盤分區(qū)，掌握磁盤整體結(jié)構(gòu)全面提升分析、計劃、實施和監(jiān)控數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)任務(wù)的能力查閱資料了解與探究全局唯一標(biāo)識（GPT）磁盤特點，分區(qū)結(jié)構(gòu)組成計劃與決策根據(jù)任務(wù)需求，提供采用提供可行的解決方案。學(xué)生能夠創(chuàng)建虛擬磁盤劃分分區(qū)，模擬實驗環(huán)境，檢驗是否與真實相符學(xué)生根據(jù)GPT磁盤結(jié)構(gòu)，恢復(fù)分區(qū)表數(shù)據(jù)任務(wù)實施知識鏈接（1）GUID分區(qū)表(簡稱GPT，使用GUID分區(qū)表的磁盤稱為GPT磁盤)是源自EFI標(biāo)準(zhǔn)的一種較新的磁盤分區(qū)表結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。（2）GPT結(jié)構(gòu)圖保護(hù)MBR（0號扇區(qū)）GPT頭（1號扇區(qū)）分區(qū)表（2-33號扇區(qū)）分區(qū)區(qū)域（34號扇區(qū)--）分區(qū)表備份GPT頭備份（最后1個扇區(qū)）保護(hù)MBR保護(hù)MBR位于GPT磁盤的第一個扇區(qū)，也就是0號扇區(qū)，由磁盤簽名、MBR磁盤分區(qū)表和結(jié)束標(biāo)志組成。（4）GPT頭分區(qū)表分區(qū)表位于GPT磁盤的2～33號扇區(qū)，一共占用32個扇區(qū)，能夠容納128個分區(qū)表項，每個分區(qū)表項大小為1