任務分析在數據備份與災難恢復實訓教學中的應用

摘 要 任務分析是一項教學設計技術，其作用是確定和分析教學目標中要求學生掌握的知識或技能的內容結構及層次，并以此安排教學的順序。本文對任務分析在數據備份與災難恢復課程實訓教學中的應用步驟進行了闡述，并通過具體的例子加以說明。

關鍵詞 任務分析 教學設計 數據備份 災難恢復

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 引言

任務分析是一項以學習心理學為基礎的重要教學設計技術，①其最初由美國教育心理學家羅伯特·加涅提出，后由我國著名教育心理學家皮連生教授引入我國并結合實踐使其廣泛發展和應用。任務分析法要求在開展教學活動之前，事先對教學目標中要求學生掌握的知識或技能構成及其層次進行具體分析，②確定學生與教學目標相關的起點狀態，即學生對教師已教授內容的掌握水平，以確定有助于學生達到教學目標要求的有效教學條件，從而為教學情境的設計、教學順序的編排、教學工具與方法、教學組織形式、考核評價標準與策略等的選擇提供心理學依據。

“數據備份與災難恢復”課程是高職院校信息安全專業的一門專業主干課程，實用性和操作性很強，實訓是該課程教學的重要組成部分。要使學生真正掌握到實踐技能，必須遵循以下規律：首先要使學生在實踐中獲取感性認識，經過多次反復實踐，逐步上升到理性層面，最終又回歸實踐。這就要求為該課程構建出高效的教學活動，而任務分析法則是解決該問題的有效工具之一。

1 任務分析法在教學中的實施

以“數據備份與災難恢復”課程中的硬盤數據恢復實訓為例，在教學過程中實施任務分析需要以下幾個基本步驟。

1.1 確定教學目標

每次實訓前都必須明確教學目標，所陳述的教學目標必須符合以下兩點要求： a. 多個目標不能有重疊之處，即一個目標的內容不應從屬于另一個目標的內容；b. 教學目標必須易于被觀察或度量，③必須能具體明確地說明通過教學，學生會做什么事而不是教師該做什么事，因此，不應使用“總結”、“探索”等不能描述具體行為細節的詞。比如：本實訓的教學目標可表述為：（1）用自己的話描述給定的硬盤數據丟失情況發生的原因并定位出錯區域；（2）針對具體數據丟失情況，選出合適的數據恢復軟件；（3）使用數據恢復軟件恢復硬盤數據，并記錄實訓思路和恢復數據的步驟。

1.2 分類教學目標的學習結果

要達成不同的教學目標或學習結果往往需要使用不同的教學方法，④因此有必要對教學目標中蘊含的學習結果進行分類。根據加涅的學習結果分類理論，學習結果可分為言語信息、智慧技能、認知策略、動作技能、態度5個類別。⑤前4個類別屬于能力范疇，第5個類別屬于情感范疇。執行任務分析時，首先要把教學目標中的各個學習結果歸類到以上的學習結果類型中。在本實訓教學目標蘊含的（1）～（3）的學習結果中，（1）需要根據實際情況結合前面的硬盤邏輯數據組織知識進行數據丟失原因的推導，從而判斷硬盤邏輯中出錯的區域，屬于認知范疇中的對“認知策略”的學習，這樣使學生能夠對自己的思維過程進行監測和調節；（2）屬于情感態度，學習會引起學習者的某種內部心理狀態得以建立，從而影響其行為的選擇，過往在數據恢復軟件學習和應用中的成功體驗往往對學習者的選擇有著直接的影響；（3）屬于智慧技能中的對“規則”的學習，技能的形成需要設計一定的實訓來完成，使學生通過學習遷移，運用一定的方法確定實訓操作步驟并進行操作。

1.3 分析學生起點能力、學習的使能目標及其層次

教學任務分析的起點與終點同學生學習的起點與終點剛好相反。學生學習的起點是學生所擁有的一個能同化新知識的且與之有關聯的舊的能力或知識，其學習的最后結果被稱為終點能力或知識。學習結束時需要達到的目標稱為終點目標。而教學任務分析就是從終點目標開始，運用逆向設問，反復提出并回答這樣的問題：學生要掌握這一技能需要預先獲得哪些更簡單的知識或技能，一直分析到學生的起點狀態或起點能力為止，這個起點就是任務分析的終點。然后將從起點能力到終點目標之間需要預先掌握的知識和技能目標，即使能目標，逐級排列起來，⑥這就是學習的層次分析。學習的層次分析有助于教師明確全部所要教學的內容，使每層技能都建立在以前學習所獲得的知識、技能的基礎上。

在教學時，層級分析所確定的起點不一定是教學的起點，要根據學生的不同而加以具體區分，也就是對學生的實際起點能力要有所了解。在實際教學過程中，通過預實驗、小測驗、課前提問、問卷調查等手段來確定學生現有的起點狀態，再根據具體情況對教學目標進行排序，以確定從學生的起點能力到終點目標之間有哪些使能目標是必須先達成的。比如：“硬盤數據恢復”實訓的終點目標是能夠使用數據恢復軟件恢復硬盤數據，但掌握該項智慧技能必須建立在掌握數據恢復軟件的基本操作和能夠根據硬盤數據被破壞的情況定位出錯硬盤區域的基礎上，而要分析出硬盤無法啟動、硬盤分區打不開、硬盤分區丟失或其他情況到底是哪個區域或哪些關鍵數據出問題，以及完成具體數據恢復操作步驟中可能需要的若干計算，還必須先掌握硬盤數據邏輯組織結構的理論知識。圖1表示了此實訓教學的任務分析過程，該過程是從終點目標出發，找到學習所需要的子目標，即使能目標，并進一步推導出學生的起點能力，由此為教學設計提供必要的依據。

1.4 分析學習支持性條件

加涅把學習的內部條件分為必要條件和支持性條件。以上分析的各種結果皆為學習所需的必要條件。必要條件是學習中不可缺少的條件。缺少必要條件，相應的學習就不可能出現。支持性條件是對學習產生加速或減速作用的條件，如認知策略、情感態度、學生的體能狀況等。缺少支持性條件，學習不一定不能發生，但其效率會較低。不同類型學習的必要條件和支持性條件既有相同點，也有不同點。教師只要熟悉不同學習類型的必要條件和支持性條件就可以進行教學任務分析。

2 基于任務分析的教學方法選擇

教學方法是多樣的，但首先要符合科學的認知規律。任務分析技術是從認知心理學的角度，分析學習結果的類型，判斷習得所應采用的科學方法，分析習得過程中的學習條件和學習策略，指導教師科學選擇教學方法。依據現代教育學理論的教學原則，不同的知識類型和教學目標應選擇最優教學步驟、方法和技術，即“學有定律，教有優法”。

例如，在“硬盤數據恢復”的教學任務分析中， 硬盤各數據邏輯區域的分布及各區域內部的數據劃分，屬于陳述性知識——有組織的整體知識，通過直觀的硬盤區域模擬圖形結合教師的引導幫助學生理解記憶；硬盤主引導區、各分區關鍵扇區的計算，屬于程序性知識——智慧技能中的規則學習，可采用例證法，主要是結合硬盤數據存儲區域的理論知識及Winhex軟件分析實際硬盤的數據邏輯結構，通過實例進一步強化學生對系統隱含扇區數、分區總扇區數、分區起止扇區編號計算方法的理解；數據恢復軟件的操作步驟屬于程序性知識，可結合不同情況下的硬盤數據錯誤定位將所需步驟整合起來，進行整體練習，給予學生充分的時間去熟悉和練習，要求學生歸納總結，舉一反三，否則會產生機械學習的后果。

3 結束語

教學設計中的任務分析是圍繞著以學生的學習過程和學習效果評估這個中心而展開的過程。任務分析為教師在課堂教學之前，對學生從起點能力到終點目標之間需掌握的知識和培養的能力建立一個切實可行的明確目標，提供了心理依據。通過透析教學目標，可以精確地厘定學習類型；通過解析學習條件，可以全面地確定教學內容；通過剖析學習過程，可以科學地選擇適當的教學方法。根據任務分析技術所確定的教學方案具有條理清楚、概念明確、重點突出的特點，能使教學設計的有效性得到大幅度提升，對數據備份與災難恢復實訓教學有著積極的促進作用。但是，由于教學內容的不同和學生個體情況各異，要求教師的教學設計要因時因人而制，真正做到因材施教。這也就意味著教學設計具有多元性，這種多元性要求教師在實際教學中根據學生的實際情況確定適合學生的教學設計。

注釋

① 程永明.基于任務分析的教和學——看錢夢龍老師如何教學《岳陽樓記》[J].輔導員（教學版），2011（8）：56-57.

② 黃政.“任務分析”在高中物理教學設計中的應用[J].物理教學探討，2009（11）：25-26.

③ 王松.任務分析在化工原理實驗教學中的應用[J].廣東化工，2010（6）：141，143.

④ 陳剛.用任務分析技術指導數學課堂教學設計[J].教育科研論壇，2012（1）：10-11.

⑤ R·M·加涅.學習的條件和教學論[M].上海：華東師范大學出版社，1999.

⑥ 王曉云.應用任務分析優化生物學教學設計[J].生物學教學，2011（3）：34-36.