3.1 信息系统的设计导学案-2024-2025学年教科版（2019）高中信息技术必修二

3.1 信息系统的设计 【学习目标】 1.能够描述信息系统可行性分析的方法。 2.能够绘制常用信息系统的功能层次图。 3.能够对一个简单功能模块进行概要设计。 4.了解瀑布模型和快速原型模型的特点。 【知识框架】 一个信息系统的建立，首先从解决实际问题开始，即知道为何要建立？需要思考建立该信息系统是否 ，即需要进行项目的可行性分析。 知识点1：可行性分析 可行性分析是在项目投资决策前，对拟建项目进行全面的 、 、 分析与论证，并对其做出可行或不可行评价的一种科学方法。 （1）社会可行性分析 主要从政策、法律、道德、制度等 因素论证软件项目开发的可行性和现实性。其中，最重要的是 可行性和 可行性。 （2）技术可行性分析 主要是从 角度出发，决定软件项目开发的可行性。 1.在限定条件下，功能目标是否能达到； 2.利用现有技术，性能目标是否能达到； 3.对开发人员数量和质量的要求，并说明是否能满足； 4.在规定的期限内，开发是否能完成。 （3）经济可行性分析 通过比较成本和 （包括直接经济效益和间接社会效益），判断软件项目开发的可行性。 知识点2：需求分析 需求分析是从用户的 中提取出系统能够帮助用户解决的 问题，通过对业务问题的分析，确定系统的 、 等，最终描述为具体的信息系统需求规格说明。 普通用户不关心系统如何实现，无需知道技术细节；信息系统开发者需要了解系统如何工作，关心系统将如何支持业务过程。信息系统开发者和用户在需求上应达成一致。 需求分析是由 与 一起完成的，最后必须形成 。 数据存储位置：（1）自定义文件；（2）excel、txt文件等；（3）专用 。 知识点3：概要设计 概要设计是用户需求与软件详细设计之间的 ，是将用户目标与需求转换成具体的功能 方案的重要阶段。这个阶段需要对软件系统的设计进行考虑，包括系统的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为软件的详细设计提供 ，建立的是目标系统的逻辑模型。该阶段形成的是 。 （1）活动1：概要设计“学生登录”界面 构思并画出一种登录页面的设计。 （2）活动2：概要设计“学生登录”模块的功能 构思学号、密码输入功能的设计，设计时参照以下要求。 1.学号、密码必须是数据库中已经设置好的学号和密码。 2.密码用“*”显示，密码长度不超过20个字符，超过以后限制输入。 3.如果登录者输入的信息是正确的，则直接进入“浏览信息”模块的主界面。 4.若学号输入有误，则显示错误提示信息：“用户不存在，请重新输入！” 5.若密码输入有误，则显示错误提示信息：“密码错误，请重新输入！” 思考其中需要做哪些 的设计？ ①数据库连接反馈②尝试次数反馈③账号异常反馈 知识点4：信息系统的生命周期 信息系统的研制从问题的 开始，经过 、 、 、 ，直到最后 使用或被另一个信息系统所取代，这个状态变化的过程称为信息系统的 (life cycle)。 信息系统的生命周期可划分为 、 研究与计划、 、 、详细设计、编码实现、测试、使用和维护几个阶段，相邻的阶段既相互 又相互 ，每个阶段都以前一阶段的工作成果为 。 知识点5：快速原型模型 根据用户的需求，先快速、粗略地设计一个系统 ，然后交给用户进行审核或评估，再根据用户提出的修改意见和需求进一步 、完善系统；之后将修改过的系统再交给用户评估，由此 反复，最终形成一个确定的系统。这种开发模型被称为快速原型模型。 知识点6：瀑布模型 按照信息系统 划分的不同阶段顺序进行开发，从 角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解。该模型规定 、 的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。它的开发过程是通过一系列阶段顺序展开的。 1.必须等前一阶段工作完成后，才能开始后一阶段的工作。 2.前一阶段的输出文档是后一阶段的输入文档。只有前一阶段的输出文档正确，后一阶段的工作才能获得正确的结果。 相邻两个阶段具有 关系，紧密相连。 探讨：在瀑布模型中，如果在“测试”阶段发现“需求分析”出错，会造成什么结果？ 知识点7：信息系统应满足的要求 1. 需求：指定系统必须提供的服务。 2. 需求：指定系统必须满足一定限制条件，通常包括速度(响应时间)、信息量速率、主存容量、磁盘容量、安全性等方面的需求。 3. 和 需求。如信息系统可靠性包括在一个月内不能出现两次以上的故障；当出现故障时，可通过日志迅速恢复运行，这是其可用性。 4.出错处理需求：系统对环境错误应该怎样响应。 5.接口需求：描述应用系统与它的环境通信的格式。常见的接口需求有用户接口需求、硬件接口需求、软件接口需求和通信接口需求。 6.约束：在设计或实现应用系统时应遵守的限制条件。常见的约束有精度、工具和语言(如汉语、英语等)约束，设计约束，应该使用的标准，应该使用的硬件平台等。 7.逆向需求：说明软件系统不应该做什么。 8.软件成本消耗与开发进度需求：对软件开发的进度和各步骤的费用提出要求，作为开发管理的依据。 9.将来可能提出的要求：应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开发范畴，但是将来很可能会提出的要求。 【课后练习】 1.信息系统需求分析的主要方法是（ ） A.自顶向下 B.自底向上 C.从左到右 D.混合策略 2.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 3.相对于数据库系统，文件系统的主要缺陷有数据关联差、数据不一致性和（ ） A.可重用性差 B.安全性差 C.非持久性 D.冗余性 4.下列不属于概要设计范畴的是（ ） A.系统的组织结构 B.系统的模块划分 C.系统的硬件设备 D.系统的接口设计 5.关于快速原型模型，下列说法正确的是（ ） A.快速原型模型有严格的开发文档，维护容易 B.快速原型模型开发周期长，成本高 C.快速原型模型增加了系统的开发风险 D.快速原型模型难以控制系统的开发过程 6.下列不属于瀑布模型特点的是（ ） A.定义清楚，应用广泛 B.对每个阶段提交的文档都有严格的规定 C.方便计划与管理 D.随时方便适应用户需求的变化 7.某款小程序在软件商店被评为低分，评分对应到程序开发的( )阶段 A.了解需求 B.设计流程 C.模块编写 D.反馈调整 8.下列不属于软件生命周期中开发阶段任务的是( ) A.软件测试 B.概要设计 C.软件维护 D.详细设计 9.可行性研究的目的不是马上开发一个软件项目,而是研究这个项目( ) ①是否值得开发 ②其中的问题能否解决 ③人员配置是否合理 ④进度是否合理 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 10.需求分析的最终结果产生( ) A.项目开发计划 B.需求规格说明书 C.可行性分析报告 D.设计说明书 11.需求分析中,开发人员要从用户那里解决的最重要的问题是( ) A.让软件做什么 B.要给软件提供哪些信息 C.软件的工作效率如何 D.让软件具有何种结构 12.为了便于查找,信息系统在采集信息的过程中产生的数据通常不会存储在( )中 A.电子表格 B.计算机文件 C.笔记本 D.专用数据库 13.下列不属于信息系统的生命周期的是( ) A.问题提出 B.模块划分 C.概要设计 D.系统测试 14.如图概要设计“账号登录”模块的功能，则下列设计不正确的是（ ） A.账号、密码必须是数据库中已设置好的账号和密码 B.账号、密码不一定是数据库中设置好的账号和密码 C.密码用“*”显示,密码长度不超过20个字符,超过以后限制输入 D.如果系统不能连接数据库,要显示“检查能否连接服务器或者能否连接数据库” 15.在采用瀑布模型进行系统开发的过程中,每个阶段都会产生不同的文档。下列关于产生这些文档的描述正确的是( ) A.外部设计评审报告在概要设计阶段产生 B.集成测试计划在程序设计阶段产生 C.系统计划和需求说明在详细设计阶段产生 D.在进行编码的同时,独立地设计单元测试计划 16.信息系统设计需求分析的目的是保证信息系统开发者和用户对系统需求的( ) A.目的性和一致性 B.完整性和一致性 C.正确性和目的性 D.完整性和目的性 17.( )就是在需求分析的基础上对模型细化、分解任务,明确程序由哪些模块组成 A.程序设计 B.总体设计 C.详细设计 D.应用调试 18.下列属于信息系统设计可行性分析的是( ) A.管理可行性、运行可行性、维护可行性 B.硬件可行性、软件可行性、数据可行性 C.目标可行性、规模可行性、投资可行性 D.以上都不对 19.下列不属于信息系统设计社会可行性分析( ) A.政策、法律、道德、制度等社会因素的可行性和现实性 B.运行环境可行性 C.学术可行性 D.法律可行性 20.信息系统设计通过比较成本和效益判断是否值得开发，属于可行性分析中的( ) A.技术可行性 B.环境可行性 C.经济可行性 D.法律可行性 21.信息系统可行性分析的过程不包括( ) A.确定可选方案 B.确定最优方案 C.建立系统概要模型 D.撰写可行性分析报告 22.在信息系统设计的需求分析中，首先是( ) A.功能分析 B.数据分析 C.目标分析 D.环境分析 23.需求分析阶段的文档包括以下哪一项( ) A.DFD B.数据要求说明书 C.软件需求规格说明书(SRS) D.用户手册 24.信息系统要采集信息，一定会产生数据，关于数据存储下列说法错误的是( ) A.数据可以存储在网络云中 B.数据只能存储在数据库中 C.数据可以存储在自己建立的电子表格(如Excel)中 D.数据可以存储在自己的记事本文件中 25.网上订票系统采用的管理方式是( ) A.文件管理方式 B.数据库管理方式 C.日常事务管理方式 D.人工管理方式 【学案答案】 1.可行 2.社会 3.技术 4.经济 5.社会 6.运行环境 7.法律 8.技术 9.效益 10.需求 11.业务 12.功能 13.性能 14.开发人员 15.用户 16.需求规格说明书 17.数据库 18.桥梁 19.界面设计 20.基础 21.概要设计报告 22.反馈 23.提出 24.开发 25.使用 26.维护 27.修订 28.终止 29.生命周期 30.问题定义 31.可行性 32.需求分析 33.概要设计 34.区别 35.联系 36.基础 37.模型 38.修改 39.循环 40.生命周期 41.时间 42.自上而下 43.相互衔接 44.因果 45.功能 46.性能 47.可靠性 48.可用性 【课后答案】 1.答案：A解析：需求分析主要是用自顶向下的方法，比如说数据流图，瀑布模型等。 2.答案：C解析：不包括程序可行性，故选C 3.答案：D解析：文件之间缺乏联系，同样数据出现重复，称为数据冗余，数据库系统可以减少冗余。 4.答案：C解析：包括系统的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，是软件详细设计的基础。故选C。 5.答案：D解析：瀑布模型有严格的开发文档，逐步完成，快速模型属于增量型的，周期短，经常需要改动，故开发风险较低，但是由于需求改动较多，过程难以控制。故选D。 6.答案：D解析：随时方便适应用户需求的变化是快速原型。 7.答案：D解析：评分是使用后的反馈，故选D。 8.答案：C解析：软件维护是后期工作，故选C。 9.答案：A解析：可行性分析，对拟建项目进行全面的社会、技术、经济分析与论证,并对其做出可行或不可行评价的一种科学方法。故选A。 10.答案：B解析：从客户的需求中提取出系统能够帮助用户解决的业务问题,通过对用户业务问题的分析,确定系统的功能、性能等，最终描述为具体的信息系统需求规格说明。故本题选B。 11.答案：A解析：用户说明软件能做什么？故选A。 12.答案：C解析：C选项是纸质的笔记本，故选C。 13.答案：B解析：信息系统的生命周期有问题定义、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、编码实现、测试、使用和维护等阶段，故B不属于。 14.答案：B解析：账号、密码一定就是数据库中已经设置好的账号和密码 15.答案：D解析：前一阶段输出文档是后一阶段输入文档，具有因果关系。因此前一阶段的完成才能保证后一阶段的实施，故独立设计单元测试计划。选D。 16.答案：B解析：开发者和用户的需求保持一致和完整。故选B。 17.答案：B解析：需求分析之后、程序设计之前，需要对系统进行总体设计和详细设计。总体设计就是在需求分析的基础上对模型细化、分解任务，明确程序由哪些模块组成。故选B。 18.答案：D解析：可行性分析从社会可行性、技术可行性和经济可行性三个方面开展，故选D。 19.答案：C解析：从政策、法律、道德、制度等社会因素考虑可行性和现实性，故选C，学术可行性不属于社会可行性分析。 20.答案：C解析：经济可行性，故选C。 21.答案：C解析：可行性分析从社会可行性、技术可行性和经济可行性三个方面开展，包含可选方案、最优方案和可行性报告，故C不包括。 22.答案：C解析：目标问题的分析，故选C。 23.答案：C解析：软件需求规格说明书(SRS)，故选C。 24.答案：B解析：数据可以本地保存，也可网络保存。 25.答案：B解析：网络与数据库相结合，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$