2.3信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性教學(xué)設(shè)計人教-中圖版高中信息技術(shù)必修2

第2章信息系統(tǒng)概述2.3信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性教學(xué)設(shè)計教學(xué)背景信息科技是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要部分，主要研究以數(shù)字形式表達(dá)的信息及其應(yīng)用中的科學(xué)原理、思維方法、處理過程和工程實現(xiàn)。當(dāng)代高速發(fā)展的信息科技對全球經(jīng)濟、社會和文化發(fā)展起著越來越重要的作用。義務(wù)教育信息科技課程具有基礎(chǔ)性、實踐性和綜合性，為高中階段信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。信息科技課程旨在培養(yǎng)科學(xué)精神和科技倫理，提升自主可控意識，培育社會主義核心價值觀，樹立總體國家安全觀，提升數(shù)字素養(yǎng)與技能。教材分析本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容選自人教/地圖出版社必修２第2章信息系統(tǒng)概述2.3信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性，信息技術(shù)的發(fā)展與普及為我們創(chuàng)造了一個全新的數(shù)字化生活環(huán)境。它們在給我們帶來生活便利的同時，也在逐漸地改變著我們的生活方式。有效地利用信息技術(shù)方面的知識與技能，幫助同學(xué)們培養(yǎng)信息意識，提升計算思維，進而通過數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，承擔(dān)起信息社會責(zé)任。信息系統(tǒng)是推動信息社會發(fā)展的重要因素，已應(yīng)用在社會生產(chǎn)、人們生活的各個方面，對組織或機構(gòu)的順利運轉(zhuǎn)、工作效率的提高以及組織之間的協(xié)同工作起著重要的作用。本章結(jié)合人們實際生活中的應(yīng)用實例，介紹信息系統(tǒng)的組成及功能，并通過信息系統(tǒng)的搭建實例介紹信息系統(tǒng)的大體開發(fā)過程，最后結(jié)合信息社會發(fā)展方向分析信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，并辯證分析了信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性。學(xué)情分析此節(jié)課針對的對象是高一年級的學(xué)生。學(xué)生已經(jīng)已經(jīng)積累了許多信息技術(shù)方面的知識與技能，具備了一定的邏輯思維能力，能夠?qū)栴}進行客觀的分析和評價。學(xué)習(xí)新知識，首先要知其然，接著通過不斷學(xué)習(xí)，積極動手操作，大膽請教，加深對知識的理解，然后才能知其所以然，在不斷的探索過程中取得進步。教學(xué)目標(biāo)1.結(jié)合當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，了解信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。2.能結(jié)合實際生活中的應(yīng)用實例，簡要闡述信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性。3.通過了解信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性，增強辯證看待信息社會中一些事物的意識和能力。教學(xué)重點與難點教學(xué)重點了解信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性。教學(xué)難點通過對生活中應(yīng)用實例的分析，理解信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性。教學(xué)方法與教學(xué)手段案例分析法、講授法、任務(wù)驅(qū)動法。教學(xué)過程問題導(dǎo)入提出問題，引發(fā)思考：體驗探索感受信息系統(tǒng)的變化趙子萌的爺爺70多歲了，因為不會輸入文字，所以之前很少用。但最近，爺爺上不僅有了自己的聊天群，還會用購物、訂票、打車（圖2.3.1）（參見教材P58）。趙子萌的爸爸所在公司最近升級了辦公系統(tǒng)，與工作有關(guān)和個人有關(guān)的服務(wù)都在這個系統(tǒng)里了，與原來多個平臺共用相比，現(xiàn)在更方便了。與同學(xué)交流討論，了解大家是否感受到了近年來常用的一些信息系統(tǒng)發(fā)生的變化。信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢情境1：信息系統(tǒng)的發(fā)展方向中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會報告中明確提出，要構(gòu)建新一代信息技術(shù)、人工智能等一批新的增長引擎，要堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位，強化網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等安全保障體系建設(shè)。在這個技術(shù)創(chuàng)新、拼搏奮進的時代，信息系統(tǒng)的發(fā)展將沿著這樣的大方向繼續(xù)前行。近年來，信息系統(tǒng)在關(guān)注以人為本、信息共享、關(guān)注知識管理等方面取得了很大的突破。人們也在應(yīng)用中感受到了這些變化。以人為本就是在整個信息系統(tǒng)開發(fā)、管理、應(yīng)用過程中都充分注重人的要素，充分挖掘人的潛能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的有利因素。具體表現(xiàn)在兩個方面：一是系統(tǒng)具有更加友好、簡便、個性化的人機界面，保證使用者“不費吹灰之力”就能使用系統(tǒng)；二是信息系統(tǒng)自身的功能集成度也越來越高。例如，企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)把多種要素、多種功能有機整合，對分散的現(xiàn)有信息系統(tǒng)進行重建或整合，形成一個集成度高的信息系統(tǒng)，提供全面的信息支持和服務(wù)。信息孤島的現(xiàn)象越來越少，信息系統(tǒng)紛繁雜亂的現(xiàn)象也越來越少。思考活動對未來職業(yè)與信息系統(tǒng)的設(shè)想1.設(shè)想一下，你希望將來從事哪一個行業(yè)的工作？2.當(dāng)前，該行業(yè)的信息系統(tǒng)你接觸過嗎？有哪些功能？設(shè)想一下：這個行業(yè)，其信息系統(tǒng)未來會具備哪些智能化的功能。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等領(lǐng)域的成就以及跨領(lǐng)域應(yīng)用的理念，正引領(lǐng)信息系統(tǒng)往以下幾個方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)成為采集數(shù)據(jù)的重要源頭。物聯(lián)網(wǎng)是信息系統(tǒng)感知物理世界的重要手段。信息系統(tǒng)通過傳感技術(shù)，將物理世界中各種事物的信息進行量化，形成數(shù)據(jù)，并傳送到指定的位置，將客戶端功能延伸和擴展到物品與物品之間，從而實現(xiàn)信息交換和通信的功能，進一步推進信息系統(tǒng)實現(xiàn)智能化。例如，無人駕駛汽車中的信息系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)分享有關(guān)道路的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)都在物聯(lián)網(wǎng)連接的汽車之間共享，并通過無線方式上傳到云系統(tǒng)進行分析和投入使用，以提高系統(tǒng)自動化的水平。大數(shù)據(jù)內(nèi)容成為戰(zhàn)略性資源。很多企業(yè)或相關(guān)機構(gòu)通過對大數(shù)據(jù)資源進行戰(zhàn)略的制定，可以獲得主導(dǎo)市場的機會。因此，企業(yè)和相關(guān)機構(gòu)的信息系統(tǒng)會重視系統(tǒng)內(nèi)外的數(shù)據(jù)資源，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)這些資源，挖掘數(shù)據(jù)更深層次的意義，為提升服務(wù)質(zhì)量、企業(yè)及各種機構(gòu)的發(fā)展?jié)摿μ峁Q策依據(jù)。例如，網(wǎng)絡(luò)購物平臺具有個性化推薦的功能（圖2.3.2）（參見教材P59），這是因為平臺利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析消費者行為和模式，然后動態(tài)提供個性化推薦。深度結(jié)合云計算。云計算為大數(shù)據(jù)的處理提供了強有效的支撐。云計算在虛擬化、規(guī)?；⑼ㄓ眯砸约案邤U展性等方面優(yōu)勢明顯，使得信息系統(tǒng)的建設(shè)和維護成本更低、性能更強。信息系統(tǒng)結(jié)合了云計算，讓使用者可以在任何時間、任何地方，連接到云端存取數(shù)據(jù)。云計算正在越來越多的信息系統(tǒng)中有更深入的應(yīng)用，云服務(wù)正在普及。目前，人們已經(jīng)開始享受云存儲所帶來的便利服務(wù)，如游戲云、政務(wù)云、醫(yī)療云等各種服務(wù)。實踐活動了解云服務(wù)系統(tǒng)1.你正在使用哪個云服務(wù)系統(tǒng)？主要使用該系統(tǒng)的哪些服務(wù)？你希望還能獲得什么樣的服務(wù)？2.一些大型企業(yè)都提供了云服務(wù)，而且在云計算技術(shù)方面也有專門的研究團隊和明確的發(fā)展規(guī)劃。請了解一些云服務(wù)系統(tǒng)的特點及其更多的研究發(fā)展方向，并填寫表2.3.1。表2.3.1云服務(wù)與未來研究方向云服務(wù)系統(tǒng)名稱提供的服務(wù)更多的研究方向華為云騰訊云情境2：信息系統(tǒng)的智能化服務(wù)剛進入訂餐系統(tǒng)，屏幕上就出現(xiàn)了你喜歡吃的一系列菜名；一到下班時間，就提醒你回家的路段擁堵情況并預(yù)測你路上所花費的時間......你可能更喜歡有一天，剛進入搜索界面，屏幕就給出你想要搜索的相關(guān)信息；拿著一個翻譯系統(tǒng)就像帶了個隨身翻譯，讓你無語言障礙地暢游世界。你知道嗎？人工智能已經(jīng)滲透到很多信息系統(tǒng)中了，并且還將繼續(xù)滲透與深入，帶給人們更加智能的服務(wù)。人工智能是重點方向?！缎乱淮斯ぶ悄馨l(fā)展規(guī)劃》中明確提到，人工智能發(fā)展進入新階段，成為國際競爭的新焦點、經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。未來幾年，人工智能將在智能交通系統(tǒng)、智能檢索系統(tǒng)、自動翻譯系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、智能支付系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域有新的突破。各種信息系統(tǒng)也將具有更接近人類思維的活動，具有更高的自學(xué)習(xí)、自組織和進化性，并具有知識創(chuàng)新功能，是人們解決問題很有利的向?qū)?。而體系上將是大規(guī)模分布式計算模式，以基于網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元構(gòu)件的智能網(wǎng)為主?？珙I(lǐng)域應(yīng)用與學(xué)科交叉。這是信息系統(tǒng)很重要的發(fā)展方向?？珙I(lǐng)域應(yīng)用的體現(xiàn)，除了某個組織內(nèi)部系統(tǒng)的功能集成，更重要的是還體現(xiàn)在跨學(xué)科、跨行業(yè)、跨機構(gòu)、跨地區(qū)的應(yīng)用集成。聯(lián)網(wǎng)共享的核心就是信息交換，多個系統(tǒng)之間和多種業(yè)務(wù)之間能夠靈活調(diào)用所需資源，從而有利于更高層次管理的決策。這個階段的信息系統(tǒng)，對整個社會發(fā)展更有實際意義。例如，建設(shè)智慧城市，就需要各個安防監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)等聯(lián)通、聯(lián)動，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的應(yīng)用；開發(fā)一個自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)，除了要用到信息技術(shù)學(xué)科的知識，還要用到教育學(xué)、心理學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等很多學(xué)科的知識。隨著各個學(xué)科的不斷發(fā)展，在學(xué)科的邊緣甚至內(nèi)部地帶存在著單一學(xué)科不能解決的問題。而對這些問題的認(rèn)識和研究需要借助相鄰學(xué)科的推動。這種由科學(xué)本身自發(fā)生出的需求和動力，極大地促進了學(xué)科的交叉與融合，打破了原有方法和體制的界限?？偟膩碚f，學(xué)科交叉與融合，促進了信息技術(shù)的發(fā)展，而信息技術(shù)的發(fā)展又反過來推動這些相關(guān)學(xué)科的進步，推動信息系統(tǒng)的不斷更新突破、不斷升級換代。思考活動信息系統(tǒng)跨領(lǐng)域應(yīng)用帶來的便利1.有的軟件把很多服務(wù)功能集成在一起，基本涵蓋了飲食、出行、娛樂、生活繳費等各個方面（圖2.3.3）（參見教材P61）。2.也許有一天，你會發(fā)現(xiàn)，你的公交一卡通、校園一卡通都“隱形”為一個二維碼，而且使用的范圍越來越廣，功能越來越多，已經(jīng)超出它原有的范圍。3.也許有一天，被列入航空黑名單的人發(fā)現(xiàn)，自己的信譽被銀行、公司、學(xué)校所獲知，個人信用影響了升學(xué)、就職等。2017年7月8日，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，為我國人工智能的發(fā)展指引了更加明確的方向，促進我國建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國。與同學(xué)交流討論，信息系統(tǒng)的跨領(lǐng)域應(yīng)用，正在或即將給個人、社會可能帶來哪些影響。優(yōu)勢與局限性情境3：智能定位的利與弊趙子萌的爺爺獨自外出時，都會戴上一塊智能手表或打開通信軟件的自動定位功能，這樣家里人就能隨時掌握他的位置，放心很多。但有時候趙子萌的父母也會疑惑：這種智能定位系統(tǒng)，如果被別有用心的人所利用，會不會影響爺爺?shù)娜松戆踩?？趙子萌告訴父母：智能手表給人們帶來便利的同時，也存在一定的局限性。例如，智能跟蹤定位可能會帶來一定的安全隱患，所以要權(quán)衡利弊后再合理使用。任何一個事物，在具備優(yōu)勢的同時，也會存在一定的局限性。人們根據(jù)特定需求，用智慧和心血創(chuàng)造了各種信息系統(tǒng)，但人們的需求是不斷變化的，技術(shù)也在不斷進步，因此會不斷發(fā)現(xiàn)原有系統(tǒng)的局限性，而這種局限性又反過來推動信息系統(tǒng)有所突破，使其展現(xiàn)新的優(yōu)勢。信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性相互依存、彼此促進，因此我們要辯證地看待這種現(xiàn)象。系統(tǒng)致力于提供完善的解決方案，但其精確度、準(zhǔn)確度還與系統(tǒng)能否獲取及處理完備的信息有關(guān)。例如，語音識別系統(tǒng)，辨識度越來越高，但只要獲取語音信息的環(huán)節(jié)存在不足，其辨識度就會受影響；衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的定位精確度越來越高，但受采集數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)的影響，精確度也有極限；專家系統(tǒng)已經(jīng)可以解決很多問題了，但對原有知識和經(jīng)驗的自動修復(fù)能力尚待提高；天氣預(yù)報系統(tǒng)因為受觀測站、觀測設(shè)備以及微小而突發(fā)的氣象變化等各種因素的影響，也做不到完全精準(zhǔn)。實踐活動體驗語音識別技術(shù)的精確度1.在聊天軟件中輸入一段語音（圖2.3.4）（參見教材P62）并識別成文本，觀察其正確率。2.使用在線翻譯系統(tǒng)，通過語音輸入一段英文，讓系統(tǒng)把它翻譯成中文。觀察翻譯結(jié)果是否存在誤差，這個誤差是否受你英文發(fā)音的影響（圖2.3.5）（參見教材P62）。信息系統(tǒng)的很多工作是基于設(shè)備而自動運轉(zhuǎn)的，因此可以避免一些人工干預(yù)，但也會降低人對系統(tǒng)的可控性。很多自動化系統(tǒng)雖然減少了人為操作，提高了運行結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性，但卻因此提高了系統(tǒng)對設(shè)備的依賴性，使人對系統(tǒng)的控制力度受到影響。任何一個層面的設(shè)備出現(xiàn)故障，如果應(yīng)對措施不到位，都會導(dǎo)致系統(tǒng)業(yè)務(wù)癱瘓，而且業(yè)務(wù)恢復(fù)難度超出很多人員角色的掌控范圍。信息系統(tǒng)重視人的需求，因此使用方式越來越友好，但無法滿足所有個體的需求。開發(fā)設(shè)計過程中，對使用者進行需求分析是基本的內(nèi)容，因此我們使用的信息系統(tǒng)總是越來越符合人的思維習(xí)慣。但由于需求分析環(huán)節(jié)中對個體采樣有局限性，最終信息系統(tǒng)也無法照顧所有個體的需求（圖2.3.6）（參見教材P63）。數(shù)據(jù)采集便利、來源豐富，但也導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余或被閑置。信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是非常龐大的，只有對這些數(shù)據(jù)進行更深層次的分析和挖掘，才能提煉出對當(dāng)前問題的解決真正有意義和有價值的信息。很多數(shù)據(jù)即使作為歷史資源也必須保存起來，這也造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的龐雜性并增加了數(shù)據(jù)調(diào)用的復(fù)雜性。更大范圍的信息共享，同時又帶來個人（局部）權(quán)益保護不足的問題。例如，企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合，各項管理透明、規(guī)范，但員工個人的私密性就會受到一定的影響；人們借助各種系統(tǒng)獲取資源，但有的資源所屬方無法得到有效的收益。降低傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的風(fēng)險，同時也帶來新的安全問題。例如，金融業(yè)務(wù)中的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)，使用者不需要接觸實際的鈔票，從而避免了假鈔風(fēng)險、人身安全等問題，但誤操作不僅可能導(dǎo)致資金出現(xiàn)風(fēng)險的情況，而且還不能完全避免個人信息泄露的問題；共享汽車使用便利、成本較低，因此減少了車被偷竊的現(xiàn)象，但卻存在使用者資金被挪用的風(fēng)險；利用導(dǎo)航系統(tǒng)，方便了出行，但也存在個人位置被泄露的風(fēng)險。這里從宏觀的角度分析信息系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性。具體到某一個信息系統(tǒng)，則可以從個人使用的角度分析它的優(yōu)點和缺點。實踐活動了解使用學(xué)校信息系統(tǒng)的體會采訪學(xué)校的老師，請他們就個人使用學(xué)校的辦公管理系統(tǒng)（如工資管理、考勤管理）或?qū)W生管理信息系統(tǒng)的體會，談?wù)勗撓到y(tǒng)有哪些優(yōu)勢，還存在哪些不足。然后根據(jù)采訪結(jié)果，并結(jié)合本書的內(nèi)容，談?wù)勀銓π畔⑾到y(tǒng)優(yōu)勢與局限性的理解。閱讀拓展信息系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)及其職業(yè)在當(dāng)前的大學(xué)教育中，與信息系統(tǒng)相關(guān)的專業(yè)一般有“信息管理與信息系統(tǒng)”。該專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)國家經(jīng)濟建設(shè)、科技進步和社會發(fā)展需要的人才。從學(xué)科專業(yè)的角度，這些人才要具備一定的國際視野、寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)和綜合人文素養(yǎng)，要具備一定的創(chuàng)新能力、領(lǐng)導(dǎo)潛質(zhì)和團隊合作精神，要具有良好的數(shù)理基礎(chǔ)、管理學(xué)和經(jīng)濟學(xué)理論知識、信息技術(shù)知識及應(yīng)用能力，同時還要掌握信息系統(tǒng)的規(guī)劃、分析、設(shè)計、實施和管理等方面的實踐與研究能力，能夠在國家政府部門、企事業(yè)單位、科研機構(gòu)等組織從事信息系統(tǒng)建設(shè)與信息管理工作。學(xué)生主要學(xué)習(xí)經(jīng)濟、管理、數(shù)量分析方法、信息資源管理、計算機及信息系統(tǒng)方面的基本理論和基本知識，接受系統(tǒng)設(shè)計方法以及信息管理方法的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的基本能力。一般設(shè)置的專業(yè)課程有管理信息系統(tǒng)、信息資源管理、經(jīng)濟學(xué)原理、運籌學(xué)、信息系統(tǒng)開發(fā)與管理、生產(chǎn)運作與管理、計算機網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)等。信息系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生可以從事企業(yè)資源規(guī)劃實施工程師或?qū)嵤╊檰?、管理軟件開發(fā)工程師、軟件測試工程師等多種崗位的工作。隨著信息化的廣泛普及和應(yīng)用，社會和企業(yè)對信息化人才的需求越來越大，而既懂業(yè)務(wù)和管理，又懂技術(shù)的復(fù)合型人才會很受用人單位的歡迎。項目實施調(diào)研分析訂票系統(tǒng)的優(yōu)勢與局限性以及未來的發(fā)展趨勢一、項目活動1.設(shè)計一份小問卷，在校園或者社區(qū)展開調(diào)查，了解人們對訂票系統(tǒng)現(xiàn)有功能的看法和對未來系統(tǒng)完善的建議。2.小組合作，統(tǒng)計分析調(diào)查結(jié)果，闡述從中獲得的結(jié)論以及個人觀點。3.小組研討：結(jié)合本書介紹的信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢、優(yōu)勢與局限性，討論訂票系統(tǒng)目前存在哪些優(yōu)勢和局限性，該系統(tǒng)未來發(fā)展會是什么樣。二、項目檢查匯總本章項目學(xué)習(xí)各個階段的成果，在老師的指導(dǎo)下，按調(diào)研論文的格式進行編輯加工和排版，并在班里進行交流和展示?？偨Y(jié)評價學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握程度系統(tǒng)與信息系統(tǒng)□不了解□了解□理解信息系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)□不了解