4.2搭建信息系统（分层作业）-高中信息技术必修2信息系统与社会同步备课系列（浙教版2019版）

4.2搭建信息系统（分层作业） 【基础达标】 1. 某研究小组拟采集某水域水位及周边土壤含水量等数据，进行地质灾害监测。该小组在实验室搭建了一个模拟系统，该系统的智能终端获取传感器数据，并通过无线通信方式将数据传输到Web服务器，服务器根据数据判断出异常情况后，通过智能终端控制执行器发出预警信号。请回答下列问题。 （1）该模拟系统中的传感器和执行器____（单选，填字母：A.必须连接在不同智能终端 / B.可以连接在同一智能终端）。 （2）水位传感器和土壤水分传感器连接在同一智能终端，服务器能正常获取土壤含水量数据，但不能正常获取水位数据，以下故障与该现象无关的是____（单选，填字母）。 A.水位传感器故障 B.水位传感器与智能终端连接故障 C.智能终端无法与服务器通信 （3）下列关于该系统设计的说法，正确的有____（多选，填字母）。 A.水位、土壤含水量等数据的采集时间间隔不能相同 B.水位、土壤含水量等数据可用数据库存储 C.可以基于Flask Web 框架编写服务器程序 D.系统获取数据的程序可以只部署在服务器端 （4）现场实地测试时需要设置多个监测点，每个监测点配备一个智能终端。为使服务器能区分出数据的监测点来源，从智能终端的角度写出一种可行的解决方法。____ （5）研究小组整理出近几年的水位（日平均）数据，部分数据如图a所示（图中水位单位为“米”）。现要统计2023年水位最高的前100天在各月的分布情况，并绘制如图b所示的柱形图。 图a 图b 实现上述功能的部分Python程序如下： import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt df=pd.read_excel("data.xlsx") df=df[df["年"] == 2023] # 筛选出2023年的数据 plt.bar(df1["月"],df1["水位"]) # 绘制柱形图 #设置绘图参数，显示如图图b所示的柱形图，代码略 方框中应填入的语句依次为____（选3项，填数字序列）。 ①df1 = df1.groupby("月",as_index = False).count() # 分组计数 ②df1 = df.sort_values("水位",ascending = False) # 降序排序 ③df1 = df1.sort_values("水位",ascending = False) # 降序排序 ④df1 = df1.head(100) # 获取前100条数据 （6）观察图b可知，2023年水位最高的前100天分布在7月的天数最多。现要筛选出2023年7月的水位数据以便进一步分析，可在第（5）小题处理结果的基础上，再运行如下语句，请在划线处填入合适的代码。 df2 = df[____] 2 . 小陶喜欢养猫，入冬后发现小猫喜欢钻自己的被窝不喜欢睡猫窝。通过查询资料，小陶发现猫喜欢呆在15~25℃环境里，于是小陶搭建了一个猫窝温度监控系统。该系统结构示意图如下图所示： 该系统的web服务器程序采用 Flask Web 框架开发，micro：bit作为智能终端，连接传感器采集温度数据。温度数据由智能终端经 IOT 模块发送到 Web 服务器，小陶可以使用浏览器远程查看猫窝的温度数据。执行器用于实现猫窝温度控制。根据以上功能描述，请回答下列问题： （1）小陶选用MySQL 作为数据库管理系统，这个属于____（单选，填字母：A.需求分析 B.概要设计 C.详细设计） （2）结合上述材料，该系统网络应用软件的实现架构是____ （单选，填字母：A.B/S B.C/S） （3）下列功能需要在服务器端实现的是____ （多选，填字母：A.处理浏览器的访问请求 B.采集温度C.判定是否加热 D.发送加热指令到执行器） （4）小陶为了防止无关人员随意查看猫窝系统数据，设计了登录界面。要查看系统时必须输入帐号与口令，当帐号与口令正确时才允许查看数据。为了系统的登录安全，小陶还特意设计了替代加密法对口令进行加密。加密的方法如下：若第1个是英文字母向左移1位，若第2个是数字则向右移2位，……以次类推，其它符号不变。如输入口令为“A1A8cf@”，加密后变为“Z3X2xz@”。加密函数如下，在划线处填入合适的代码： def change(psd): n=len(psd);cpsd="" for i in range(n): if"A"<=psd[i]<="Z" or"a"<=psd[i]<="z": base=65 if"a"<=psd[i]<="z": base=97 x=①____ cpsd+=chr(x+base) elif "0"<=psd[i]<="9": cpsd+=chr((ord(psd[i])-ord("0")+i+1)%10+ord("0")) else: ②____ return cpsd （5）猫窝系统运行一段时间后，小陶发现猫窝能够随着气温降低进行加热，但在浏览器上查不到实时温度，请您帮小陶分析一下原因以及解决方法：____。 3 . 为完善班级功能建设，班长设计并搭建了班级网站，（网站为：http://mo17733146-7.icoc.bz/），网站拥有成绩查询系统，同学们在登入网站后，输入自己的账号和密码就可以查询自己的成绩。 关于该网站系统，下列说法正确的是（ ） A．该系统的用户只有同学 B．班长对该系统的管理采用了B/S网络架构 C．该系统无法进行数据的加工和处理 D．该系统对任何外部环境都无依赖 4. 经历数字化工具模拟构建、设计智能家居系统，获知信息系统的开发一般分为五个阶段：①系统设计②系统实施③系统规划④系统运行与维护⑤系统分析。正确的开发流程是_______（写出序号即可）。信息系统的各个组成要素缺一不可，密不可分，而_______连接了人和硬件，才使得信息能够传递、处理和应用。（选填：数据、软件） 5. 信息系统的可行性分析不包括（ ） A．社会可行性 B．经济可行性 C．程序可行性 D．技术可行性 6. 信息系统是建立在网络环境基础上的，采用客户机/服务器架构模式，用户直接接入信息系统。( ) 【巩固提升】 7.需求分析阶段研究对象是软件项目的_____________________。 8.在信息系统开发过程中，系统分析阶段要获得的信息有（ ） ①为什么要做这个系统、目标是什么 ②有什么人员角色参与、各自职责是什么 ③开发计划是什么、开发过程遇到问题如何应对 ④资金是否支持 A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．②③④ 9 . 阅读材料，请回答小题。 智慧停车系统，应用了车牌识别、RFID、大数据与平台等技术，实时地提供停车场车的位置、车位数、空满状态、车位查找、在线支付等强大功能，该系统包含采集模块、监控模块、管理模块、用户模块等。采集模块获取车位状态和车牌号码等数据后上传到数据库中。管理员通过网页对系统进行设置和管理，用户通过APP进行车位预定、根据车牌号进行车位查找和停车费的在线支付等。 在搭建智慧停车系统前，需要做很多的前期准备,如针对系统的环境、同类产品在市面上的完善程度等判断该信息系统是否有必要搭建、有无可能实施，这属于前期准备中的(　　) A．需求分析 B．可行性分析 C．开发模式的选择 D．详细设计 10 . 关于信息系统的开发过程，描述错误的是（ ） A．信息系统开发过程包括系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护五个阶段 B．系统设计是系统开发的起始阶段，其目标是明确系统的发展方向、系统规模和开发计划 C．系统实施的目标是将设计文档变成能在计算机上运行的软件系统 D．系统运行与维护的主要任务包括系统的日常维护、新需求的满足和系统的技术支持等 【链接高考】 11.某“互动课堂信息管理系统”由学生管理、信息提交和选项设置三个模块组成。其中，信息提交的流程为：学生通过无线答题器来回答问题，无线接收器基站接收信息，并通过无线网络将信息传递给Web服务器，系统结构示意图如图a所示。 （1）在设计“互动课堂信息管理系统”的前期准备中，需要根据用户的需求确定输出内容、选择输出设备和介质、确定输出格式，这一过程属于____（单选，填字母：A.需求分析/ B.概要设计/ C.详细设计）。 （2）下列有关无线答题器的说法、正确的是____（单选，填字母）。 A.该信息系统通过无线答题器来实现数据输出功能 B.无线答题器与无线接收器基站之间信息的传递需要载体 C.无线答题器通过内置的RFID芯片来进行图像识别 （3）该系统服务器端程序采用Flask Web框架编写，服务器的IP地址是192.168.0.8，网站功能页面规划如下表所示： 序号 访问地址 功能说明 1 / 主页 2 / user 学生管理 3 / input?id=1&n=3&v=1 提交学号、题号和选项信息 4 /option 设置选项 5 …… …… 若需要修改学生基本信息，可在相应的子页面中进行操作，则访问该子页面的地址是http://____。 （4）将系统数据库中学生的自评数据导出为文件“data.xlsx“”，如图b所示，并制作图表如图c所示，部分程序代码如下，请在划线处填入合适的代码。 import pandas as pd import matplotlib. pyplot as plt #图表显示中文字体，代码略 df = pd. read _ excel ("data.xlsx")       #读取Excel文件中的数据 df = df [df ["题号"] = = "T1"]       #筛选出“题号”为“T1”的数据 df = df. groupby ("选项", as _ index = False)       #按“选项”分组 g = df ["学号"].____ g = g. rename (columns = {"学号": "人数"})       #修改列标题 plt . title ("题号 : Tl自评情况统计结果")       #设置图表标题 plt . bar (g ["选项"].g ["人数"])       #绘制柱形图 plt . show ( ) 参考答案 【基础达标】 1.BCBC对每个智能终端进行信息编码，在上传数据过程中，将该编码作为参数传送到服务器(或其它正确答案)②④① d"月"]=-7 解析：本题考查信息系统相关内容。分析题目内容，推知: (1)传感器是能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。执行器是指一种能够将电子信号或控制命令转化为机械运动或物理效应的设备。智能终端通过传感器获取水域水位及周边土壤含水量等数据，然后将这些数据传输到服务器;服务器下达指令给智能终端，去控制执行器发出预警信号;一个智能终端可以通过不同的引脚连接不同的传感器和执行器。故本题答案是:B。(2)由题目描述可知，服务器能正常获取土壤含水量数据，说明从智能终端到服务器的传输没有问题，但服务器不能正常获取水位数据，说明水位传感器出现了故障或者是水位传感器和智能终端之间的连接出现了故障。故本题答案是:C。(3)A选项，获取数据的时间间隔可以通过代码分别设定，可以相同，也可以不相同，选项错误。B选项，信息系统中的数据存放在数据库中，选项正确。C选项，Flask是一个轻量级的Pyton web框架,它可以让你快速地构建Web应用程序，选项正确。D选项，系统获取数据的程序一般部署在客户端或者智能终端，数据采集完成后，由智能终端将数据传输至服务器端，选项错误。故本题答案是:BC。 (4)为使服务器能区分出数据的监测点来源，可以给每个智能终端进行信息编码。赋予不同的标识，并将该编码通过路由传送到服务器，以区分数据来源。故本题答案是:对每个智能终端进行信息编码，在上传数据过程中，将该编码作为参数传送到服务器(或其它正确答案) (5)若要统计2023年水位最高的前100天在各月的分布情况，其操作步骤为:对2023年的水位数据按照水位值进行降序排序-->选取前100条记录->对前100条记录根据月份分组统计计数->分析水位最高的前100天在各月的分布情况。故本题答案是:②④①。(6)结合题干描述，上文“df-ddT"年" --2023]”已筛选出2023年的相关记录，此处需要在此基础上筛选出7月份的数据，故本题答案是:d“月"]--7。 2.B A AC(ord(psd¡])-base-i-1+26)%26原因:数据库已满。解决方法:增加硬件空间或定期删除数据cpsd+=psdi]库中的记录。 解析：本题考查的是信息系统搭建，及加密算法。 (1)数据库管理系统选择，属于概要设计，选B。 (2)使用浏览器远程查看猫窝的温度数据，故该系统采用B/S模式，选A。 (3)处理浏览器的访问请求，需要在服务器端实现;采集温度通过传感器实现;判定是否加热需要在服务器端实现;发送加热指令到执行器需要智能终端实现。故选AC。 (4)①处，第i个如果是字母则向左移;位，x是计算移动的位置，故此处应为:(ord(psd[iy])-base-i-1+26)%26;②处，其它符号不变故此处应为:cpsd+-psd[i]。 (5)猫窝系统运行一段时间后，小陶发现猫窝能够随着气温降低进行加热，但在浏览器上査不到实时温度，说明数据库不正常，故其原因可能为:数据库已满。解决方法:增加硬件空间或定期删除数据库中的记录。 3. （ B． ） 解析：B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）架构是指客户端通过浏览器访问服务器上部署的应用系统，从给出的网站链接可以看出，这是一个可以通过浏览器访问的网站，表明班长使用的确实是B/S架构。选项A错误，因为除了同学之外，老师和管理员也可能使用该系统；选项C错误，成绩查询系统必然涉及数据的加工和处理，比如查询请求的处理和成绩信息的检索；选项D错误，因为B/S架构系统至少依赖于Web服务器和数据库服务器等基础设施。 4. 正确的开发流程是③⑤①②④。信息系统的各个组成要素缺一不可，密不可分，而软件连接了人和硬件，才使得信息能够传递、处理和应用。 解析：信息系统开发的标准流程通常遵循系统规划（③）、系统分析（⑤）、系统设计（①）、系统实施（②）和系统运行与维护（④）的顺序。软件作为中介，是实现信息处理和交互的关键，它使得用户能够通过友好的界面操作硬件完成特定任务。 5. （ C ） 解析：可行性分析主要评估项目是否值得投资和执行，包括社会可行性（是否符合法律法规和社会伦理）、经济可行性（成本效益分析）、技术可行性（现有技术能否支持项目实施），而不直接包含程序可行性，后者更多是在详细设计阶段考虑的问题。 6. ( 正确 ) 解析：该陈述基本正确，尽管未明确指出是C/S还是B/S架构，但提到了客户机/服务器架构模式，这是信息系统常见的基础架构。用户通过网络直接接入信息系统，无论是通过客户端软件（C/S架构）还是浏览器（B/S架构），都是建立在网络环境之上的。 【巩固提升】 7.需求分析阶段研究对象是软件项目的用户要求。 解析：需求分析阶段主要是为了明确用户的具体需求，包括系统需要完成的功能、性能、可靠性等方面，确保开发的软件能够满足用户的实际需要。 8. B．①②④ 解析：系统分析阶段主要是为了理解系统的业务需求、确定系统的范围和目标、识别系统参与者及其角色、以及评估项目的可行性。因此，①为什么要做这个系统、目标是什么，②有什么人员角色参与、各自职责是什么，④资金是否支持，这些信息都是系统分析阶段需要获取的。而③开发计划是什么、开发过程遇到问题如何应对，这通常是在项目规划或者风险管理阶段考虑的内容。 9. B． 解析：根据描述，这是对项目实施的可能性、必要性及环境适应性的评估，属于可行性分析的内容，它旨在验证项目是否可行，是否值得投入资源进行开发。 10. B． 解析：系统设计并不是系统开发的起始阶段，系统开发的起始阶段通常是系统规划，这一阶段会明确系统的发展方向、系统规模和制定开发计划。系统设计阶段则是在需求分析之后，依据需求规格说明书来设计系统的具体实现方案。因此，选项B的描述是错误的。 【链接高考】 11.A B192.168.0.8:5000/usercount() 解析：本题考查的是信息系统搭建。 (1)在设计“互动课堂信息管理系统”的前期准备中，需要根据用户的需求确定输出内容、选择输出设备和介质、确定输出格式，这 一过程属于需求分析。故选A。(2)该信息系统通过无线答题器来实现数据输入功能;无线答题器与无线接收器基站之间信息的传递需要载体;RFID又称无线射频识别，是一种通信技术，俗称电子标签，不能进行图像识别。故选B。(3)Flask web框架默认端口5000，要修改学生基本信息，需要进入 user页面。故访问该子页面的地址是http://192.168.0.8:5000/user. (4)由图c可知统计的是每个选项的人数，故划线处应为:count()。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$