高中信息技術學考復習第9章信息系統(tǒng)的搭建實例課時28信息系統(tǒng)的搭建實例課件

第9章課時28信息系統(tǒng)的搭建實例信息技術要點導引·定錨點課標梳理·微知著教材重點課標要求學業(yè)質(zhì)量水平搭建信息系統(tǒng)的前期準備了解信息系統(tǒng)的前期準備內(nèi)容;通過案例分析,知道如何撰寫信息系統(tǒng)的需求分析和可行性分析報告;通過案例分析,知道信息系統(tǒng)開發(fā)模式的選項2-2硬件搭建通過典型信息系統(tǒng)的搭建,了解信息系統(tǒng)硬件和軟件的組成;能夠描述信息系統(tǒng)中硬件和軟件的功能,知道數(shù)據(jù)庫的作用;能簡單改寫程序參數(shù)并調(diào)試結果,能分析信息系統(tǒng)隨參數(shù)變化的趨勢特征2-2軟件開發(fā)1-1系統(tǒng)測試通過案例分析了解系統(tǒng)測試方法1-1文檔編寫通過案例分析知道系統(tǒng)主要文檔的編寫方法1-1教材研析·固基礎1搭建信息系統(tǒng)的前期準備搭建信息系統(tǒng)的前期準備項目一覽表

項目名稱子項目作用需求分析目標期待、功能需求、性能需求、資源和環(huán)境需求、用戶界面需求、可擴展性需求搭建信息系統(tǒng)前要明確用戶對所搭建系統(tǒng)的目標期待可行性分析運行可行性、技術可行性、經(jīng)濟可行性、社會意義主要從技術、經(jīng)濟、社會意義等方面分析系統(tǒng)的可行性開發(fā)模式選擇—選擇C/S模式還是B/S模式概要設計模塊結構設計、系統(tǒng)物理配置、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)選擇主要解決系統(tǒng)核心問題——“怎么做”詳細設計輸入設計、輸出設計、人機界面設計、數(shù)據(jù)庫設計、代碼設計、安全設計主要任務是在系統(tǒng)概要設計的指導下,對系統(tǒng)組成部分進行詳細、具體的物理設計典例1某信息系統(tǒng)的前期準備工作有如下5個主要過程,其正確的步驟是 (

)①開發(fā)模式的選擇②概要設計③需求分析④詳細設計

⑤可行性分析A.③①④②⑤ B.③⑤①②④C.③⑤①④② D.⑤③①④②解析

前期準備的順序:先是需求分析、可行性分析,然后是開發(fā)模式選擇,接著是概要設計,最后才是詳細設計。故選B。B典例2下列選項中,不屬于信息系統(tǒng)需求分析的是(

)A.功能需求B.性能需求C.容錯性需求D.資源和環(huán)境需求解析

需求分析包含:目標期待、功能需求、性能需求、資源和環(huán)境需求、用戶界面需求、可擴展性需求等。C典例3某“室內(nèi)環(huán)境實時監(jiān)測系統(tǒng)”項目,其結構圖如圖所示,下列關于該項目的說法,不正確的是(

)A.該項目是一個信息系統(tǒng)B.該項目開發(fā)模式采用了C/S模式C.該項目不需要開發(fā)專門的客戶端程序D.該項目中的各種傳感器負責采集室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)B解析

B/S開發(fā)模式中肯定有Web服務器,而C/S模式?jīng)]有Web服務器,故選項B錯誤。2硬件搭建1.服務器:完全可用普通PC機來替代專用服務器,數(shù)據(jù)庫選擇Python自帶的嵌入式開源數(shù)據(jù)庫SQLite。如果每天產(chǎn)生的記錄數(shù)多且重要,查詢響應時間要求短,使用者可選擇專用服務器來搭建,開發(fā)軟件所需的數(shù)據(jù)庫也可考慮用MySQL。2.網(wǎng)絡設備:采用IoT模塊接入無線網(wǎng)絡。IoT模塊有四個針腳,分別為Vcc、Gnd、TX和RX。其中TX和RX可以連接在PinO~Pin2任何兩個口,但是micro:bit的代碼中要進行相應的定義。3.傳感設備和智能終端:micro:bit既支持傳感器的采集,也支持對LED、蜂鳴器之類的執(zhí)行模塊的控制;micro:bit上已經(jīng)自帶了LED點陣屏,只需要另外接一個溫度傳感器、蜂鳴器和IoT模塊即可。典例4關于硬件搭建的說法,下列選項中不正確的是(

)A.服務器為信息系統(tǒng)中的用戶提供各種服務,如應用程序的處理和打印服務等B.網(wǎng)絡設備主要包括交換機、路由器、網(wǎng)卡、雙絞線、光纜等C.傳感設備是信息系統(tǒng)中重要的輸入設備,主要負責檢測D.智能終端的功能不需要依靠傳感器來實現(xiàn)解析

智能終端包括輸入、處理、存儲和輸出四個部分,其大部分功能需要依靠各種傳感器來實現(xiàn)。D3軟件開發(fā)1.數(shù)據(jù)管理設計:主要負責與具體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)相銜接,包括數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、呈現(xiàn)等方面,為系統(tǒng)中需要長久存儲的數(shù)據(jù)對象提供數(shù)據(jù)存儲的方案。(1)數(shù)據(jù)采集:利用一種或多種裝置,從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入系統(tǒng)內(nèi)部一個接口的過程。常見數(shù)據(jù)采集方法有鍵盤輸入、利用光電設備采集數(shù)據(jù)、多媒體輸入、網(wǎng)絡傳送、磁盤輸入等。(2)數(shù)據(jù)傳輸:通過傳輸介質(zhì)傳送到服務器進行加工處理和存儲。常見的傳輸介質(zhì)分為有線和無線兩種。有線介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜和光纜;無線介質(zhì)包括微波、衛(wèi)星、超短波和短波信道等。(3)數(shù)據(jù)存儲:文件、數(shù)據(jù)庫、云存儲是數(shù)據(jù)存儲的常見方式。文件使用較為簡單,方便程序自定義格式;數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)越,方便查詢,可以加、解密,以及跨平臺應用等;通過網(wǎng)絡可以把采集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心進行存儲及處理。(4)數(shù)據(jù)呈現(xiàn):把分析結果用最容易理解和最美觀的方式展現(xiàn)出來。人們用到的數(shù)據(jù)圖類型有以下幾種:柱狀圖、條形圖、折線圖、餅圖、氣泡圖、漏斗圖、GIS地圖、詞云等。2.程序編寫:信息系統(tǒng)中的軟件開發(fā)涉及服務器端程序和客戶端程序。B/S結構一般只寫服務器端程序,如網(wǎng)站,只需完成服務器端程序,瀏覽器就是客戶端程序,不用再寫;C/S結構服務器端程序和客戶端程序都要寫,類似QQ、網(wǎng)游等。4系統(tǒng)測試1.軟件測試:①正確性證明。測試只能發(fā)現(xiàn)程序錯誤,但不能證明程序無錯。測試沒有也不可能包含所有數(shù)據(jù),只是選擇了一些具有代表性的數(shù)據(jù)來驗證程序的正確性,所以它具有局限性。②靜態(tài)測試,是指采用人工檢測和計算機輔助分析的手段對程序進行檢測,不實際運行程序,主要對程序的編程格式和結構等方面進行評估。③動態(tài)測試,即直接在客戶端或服務器端上運行程序,從多角度觀察程序運行時的行為,發(fā)現(xiàn)其中的錯誤。2.硬件測試:先進行初驗測試,初驗測試通過后與軟件、網(wǎng)絡等一起進行系統(tǒng)測試。3.網(wǎng)絡測試:主要是配置測試、外觀檢查、運行測試、網(wǎng)絡連通測試等。5文檔編寫(1)系統(tǒng)文檔的類型①按信息系統(tǒng)的階段不同,可以分為:系統(tǒng)規(guī)劃階段的文檔,如系統(tǒng)設計任務書和項目開發(fā)計劃等;系統(tǒng)分析階段的文檔,如系統(tǒng)分析說明書等;系統(tǒng)設計階段的文檔,如系統(tǒng)設計說明書等;系統(tǒng)實施階段的文檔,如程序設計報告、系統(tǒng)測試報告和開發(fā)總結報告等;系統(tǒng)運行與維護階段的文檔,如用戶手冊、操作手冊與維護修改建議書等。②按文檔不同的服務目的,可以將信息系統(tǒng)的文檔分為三類:用戶文檔主要是為用戶服務的;開發(fā)文檔主要是為開發(fā)人員服務的;管理文檔主要是為項目管理人員服務的。(2)系統(tǒng)主要文檔的內(nèi)容簡介①可行性研究報告;②系統(tǒng)分析說明書;③系統(tǒng)設計說明書;④程序設計報告;⑤系統(tǒng)測試報告;⑥系統(tǒng)使用和維護手冊;⑦系統(tǒng)評價報告。典例5(2023浙江7月學考)小華在實驗室搭建“心率血壓監(jiān)測系統(tǒng)”,實時監(jiān)測心率、血壓數(shù)據(jù)。其中,心率監(jiān)測的實現(xiàn)方式設計如下:智能終端讀取心率傳感器的數(shù)據(jù)并通過Wi-Fi將心率數(shù)據(jù)上傳到服務器的數(shù)據(jù)庫中;服務器實時對心率數(shù)據(jù)進行處理,出現(xiàn)異常時,進行示警。請回答下列問題:(1)該系統(tǒng)的心率歷史數(shù)據(jù)存儲在________(單選,填字母:A.智能終端/B.服務器)中。

(2)該系統(tǒng)服務器端程序采用FlaskWeb框架編寫,若智能終端某次提交心率數(shù)據(jù)到服務器的URL為0:8080/upload?val=76,則本次提交的心率值為________。

B76A.ave=0num=len(h)foriinrange(1,num):ave+=h[i]/numB.tal=0num=len(h)foriinh:tal+=iave=tal/num(3)編寫Python程序計算某段時間內(nèi)的平均心率,并保存到變量ave中,列表h存儲了該段時間內(nèi)的心率數(shù)據(jù)(整型),下列4個程序段中符合要求的有________(多選,填字母)。

BCC.tal=0;i=0num=len(h)whilei<num:tal+=h[i]i+=1ave=tal/numD.ave=0;i=0num=len(h)whilei<num:i+=1ave+=h[i]/num(4)你認為利用本系統(tǒng)對相關用戶進行心率、血壓數(shù)據(jù)采集及分析后,除了出現(xiàn)異常進行示警外,還可以為用戶提供哪些服務?請寫出兩項服務及服務對象?？蓪⒂脩舻漠惓?shù)據(jù)發(fā)送給社區(qū)醫(yī)生,方便醫(yī)生下次問診;也可分析用戶血壓異常時的時間點,給出相應的健康評估,定時提醒用戶吃藥。解析

本題考查信息系統(tǒng)搭建等基礎知識。(1)從題干“智能終端讀取心率傳感器的數(shù)據(jù)并通過Wi-Fi將心率數(shù)據(jù)上傳到服務器的數(shù)據(jù)庫中”可知,系統(tǒng)的心率歷史數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中,故選B。(2)從“/upload?val=76”中可看出,上傳的心率值為76。(3)要計算“某段時間內(nèi)的平均心率,并保存到變量ave中”,需對列表h所有元素求和,再除以數(shù)據(jù)總數(shù)num。A選項,參加計算的數(shù)據(jù)索引范圍是[1,num-1],未統(tǒng)計h[0],A錯;B和C的算法相同,區(qū)別在于B遍歷的是列表元素,C遍歷的是索引,兩種方式均正確;D選項,參加計算的數(shù)據(jù)索引范圍是[1,num]而非[0,num-1],D錯。故選BC。(4)只要符合情景、符合邏輯均可給分。典例6(2022浙江7月學考)某“餐廳信息管理系統(tǒng)”由菜品管理、訂單管理和客戶管理三個模塊組成。其中,訂單管理模塊可以實現(xiàn)顧客點餐、訂單結算和訂單統(tǒng)計的功能。餐廳盛菜的碗碟已植入了電子標簽,在系統(tǒng)中可設定每個電子標簽對應的菜品。顧客將選好菜品的托盤放入結算臺,結算臺讀取電子標簽信息,系統(tǒng)自動完成結算,顧客在刷卡區(qū)完成支付,如圖a所示。圖a(1)在設計“餐廳信息管理系統(tǒng)”的前期準備中,需要了解該系統(tǒng)的目標期待,這一過程屬于________(單選,填字母:A.需求分析/B.概要設計/C.詳細設計)。

(2)結算臺讀取電子標簽信息的過程中采用的技術是________(單選,填字母:A.圖像識別/B.射頻識別/C.藍牙)。AB(3)該系統(tǒng)服務端程序采用FlaskWeb框架編寫,服務器的IP地址是0,端口號5000,網(wǎng)站功能頁面規(guī)劃如下表所示:序號訪問地址功能說明1/主頁2/user客戶管理3/class菜品管理4/input?order=7&class=38提交單號和菜品信息5…………若餐廳要推出新的菜品,可在相應的子頁面中進行添加操作,則訪問該子頁面的地址是http://_____________________。0:5000/class(4)將系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中一周訂單數(shù)據(jù)導出為文件“week.xlsx”,如圖b所示,并制作圖表如圖c所示,部分程序代碼如下,請在劃線處填入合適的代碼。圖b圖cimportpandasaspdimportmatplotlib.pyplotasplt#圖表顯示中文字體,代碼略df=pd.read_excel(″week.xlsx″)

#讀取Excel文件中的數(shù)據(jù)df1=df.groupby(″菜品″,as_index=False).sum()

#按“菜品”分組求和df2=df1.sort_values(″份數(shù)″,ascending=False).head(5)

#按“份數(shù)”排序并取前5行x=_______________________y=df2[″份數(shù)″]plt.title(″一周餐廳最佳菜品(單位:份數(shù))″)

#設置圖表標題plt.bar(x,y)

#繪制柱形圖plt.show()df2[″菜品″]或df2.菜品

解析

本題考查信息系統(tǒng)搭建及pandas數(shù)據(jù)處理知識。(1)信息系統(tǒng)的搭建前期準備中了解目標期待屬于需求分析;(2)盛菜的碗碟已植入了電子標簽,結算臺讀取電子標簽信息,系統(tǒng)自動完成結算,采用的技術是射頻識別;(3)菜品管理的子路由是/class,故訪問該頁面的地址是0:5000/class;(4)對于df的分組后,菜品作為數(shù)據(jù)列,分析圖表中x軸的數(shù)據(jù)為菜品名稱,故x=df2[″菜品″]或df2.菜品。典例7(2023浙江1月選考)小明為家庭小菜園搭建了環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)結構示意圖如圖所示。Web服務器端程序采用FlaskWeb框架開發(fā)。傳感器采集的數(shù)據(jù)由智能終端經(jīng)IoT模塊發(fā)送到Web服務器,執(zhí)行器用于實現(xiàn)溫濕度的控制。請回答下列問題:(1)下列選項標注了圖中虛線框內(nèi)的智能終端與傳感器執(zhí)行器之間的數(shù)據(jù)傳輸關系,其中合理的是________(單選,填字母)。

A(2)該系統(tǒng)網(wǎng)絡應用軟件的實現(xiàn)架構是________(單選,填字母:A.B/S架構/B.C/S架構)。

(3)若傳感器的編號id為1,濕度值h為60提交數(shù)據(jù)到Web服務器的URL為:5000/toserv?h=60&id=1,則服務器端應用實例app中與該URL關聯(lián)的路由設置語句是@app.route('________')。A/toserv

(4)菜園里的蔬菜適宜生長的空氣溫度范圍是tmin~tmax?，F(xiàn)要求當溫度t正常、偏低、偏高時,將sta的值對應設為0、1、2。下列Python程序段中符合要求的有________(多選,填字母)。

A.ift<tmin:sta=1ift>tmax:sta=2else:sta=0B.ift<tmin:sta=1elift>tmax:sta=2else:sta=0BDC.sta=0ift<tmin:sta=1else:sta=2D.sta=0ift<tmin:sta=1ift>tmax:sta=2(5)小明設定采集并上傳數(shù)據(jù)的時間間隔為1分鐘。他用瀏覽器查看溫濕度頁面,頁面動態(tài)顯示最新的溫度、濕度及其采集時間。系統(tǒng)正常工作一段時間后,他發(fā)現(xiàn)該頁面不再變化,刷新后仍不變。結合圖,簡要說明系統(tǒng)中可能造成上述問題的原因_______________________(本系統(tǒng)中,傳感器損壞、傳感器和智能終端連接異常,不會造成上述問題)。

硬件:智能終端、IoT物聯(lián)網(wǎng)模塊等設備故障;網(wǎng)絡:Wi-Fi、連接等故障;軟件:缺陷等。解析

(1)傳感器負責將采集到的外部信息輸入信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)流向是由傳感器到智能終端;控制技術負責實現(xiàn)信息系統(tǒng)對外部世界的控制,數(shù)據(jù)流是由智能終端到執(zhí)行器,故選A。(2)根據(jù)題目描述,數(shù)據(jù)的傳輸集中于Web服務器端,故可判斷該模式采用B/S架構。(3)由“:5000/toserv?h=60&id=1”可知,路由為“/toserv”。(4)當t在[tmin,tmax]之間時返回0,小于tmin返回1,大于tmax返回2,A項由兩個分支構成,一個分支結束后,還需執(zhí)行第二個分支,程序段返值只能是2或者是0,1無法取到;C項的返回值只能是1或者2,0無法取到。故選項BD正確。(5)根據(jù)題意,系統(tǒng)中傳感器損壞、傳感器和智能終端連接異常,不會造成上述問題,則需要從軟硬件和網(wǎng)絡方向分析。系統(tǒng)中可能造成上述問題的原因有:①智能終端、IoT等模塊硬件故障;②網(wǎng)絡連接出現(xiàn)故障,導致無法更新