第2章信息系統概述2.3信息系統的優勢與局限性教學設計教學背景信息科技是現代科學技術領域的重要部分，主要研究以數字形式表達的信息及其應用中的科學原理、思維方法、處理過程和工程實現。當代高速發展的信息科技對全球經濟、社會和文化發展起著越來越重要的作用。義務教育信息科技課程具有基礎性、實踐性和綜合性，為高中階段信息技術課程的學習奠定基礎。信息科技課程旨在培養科學精神和科技倫理，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，提升數字素養與技能。教材分析本節課的教學內容選自人教/地圖出版社必修２第2章信息系統概述2.3信息系統的優勢與局限性，信息技術的發展與普及為我們創造了一個全新的數字化生活環境。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方面的知識與技能，幫助同學們培養信息意識，提升計算思維，進而通過數字化學習與創新，承擔起信息社會責任。信息系統是推動信息社會發展的重要因素，已應用在社會生產、人們生活的各個方面，對組織或機構的順利運轉、工作效率的提高以及組織之間的協同工作起著重要的作用。本章結合人們實際生活中的應用實例，介紹信息系統的組成及功能，并通過信息系統的搭建實例介紹信息系統的大體開發過程，最后結合信息社會發展方向分析信息系統的發展趨勢，并辯證分析了信息系統的優勢與局限性。學情分析此節課針對的對象是高一年級的學生。學生已經已經積累了許多信息技術方面的知識與技能，具備了一定的邏輯思維能力，能夠對問題進行客觀的分析和評價。學習新知識，首先要知其然，接著通過不斷學習，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。教學目標1.結合當前技術的發展，了解信息系統的發展趨勢。2.能結合實際生活中的應用實例，簡要闡述信息系統的優勢與局限性。3.通過了解信息系統的優勢與局限性，增強辯證看待信息社會中一些事物的意識和能力。教學重點與難點教學重點了解信息系統的優勢與局限性。教學難點通過對生活中應用實例的分析，理解信息系統的優勢與局限性。教學方法與教學手段案例分析法、講授法、任務驅動法。教學過程問題導入提出問題，引發思考：體驗探索感受信息系統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，與工作有關和個人有關的服務都在這個系統里了，與原來多個平臺共用相比，現在更方便了。與同學交流討論，了解大家是否感受到了近年來常用的一些信息系統發生的變化。信息系統的發展趨勢情境1：信息系統的發展方向中國共產黨第二十次全國代表大會報告中明確提出，要構建新一代信息技術、人工智能等一批新的增長引擎，要堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位，強化網絡、數據等安全保障體系建設。在這個技術創新、拼搏奮進的時代，信息系統的發展將沿著這樣的大方向繼續前行。近年來，信息系統在關注以人為本、信息共享、關注知識管理等方面取得了很大的突破。人們也在應用中感受到了這些變化。以人為本就是在整個信息系統開發、管理、應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變為系統的有利因素。具體表現在兩個方面：一是系統具有更加友好、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；二是信息系統自身的功能集成度也越來越高。例如，企業內部信息系統把多種要素、多種功能有機整合，對分散的現有信息系統進行重建或整合，形成一個集成度高的信息系統，提供全面的信息支持和服務。信息孤島的現象越來越少，信息系統紛繁雜亂的現象也越來越少。思考活動對未來職業與信息系統的設想1.設想一下，你希望將來從事哪一個行業的工作？2.當前，該行業的信息系統你接觸過嗎？有哪些功能？設想一下：這個行業，其信息系統未來會具備哪些智能化的功能。當前，物聯網、大數據、云計算、人工智能等領域的成就以及跨領域應用的理念，正引領信息系統往以下幾個方向發展。物聯網成為采集數據的重要源頭。物聯網是信息系統感知物理世界的重要手段。信息系統通過傳感技術，將物理世界中各種事物的信息進行量化，形成數據，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，從而實現信息交換和通信的功能，進一步推進信息系統實現智能化。例如，無人駕駛汽車中的信息系統通過物聯網分享有關道路的數據，而這些數據都在物聯網連接的汽車之間共享，并通過無線方式上傳到云系統進行分析和投入使用，以提高系統自動化的水平。大數據內容成為戰略性資源。很多企業或相關機構通過對大數據資源進行戰略的制定，可以獲得主導市場的機會。因此，企業和相關機構的信息系統會重視系統內外的數據資源，并利用大數據技術開發這些資源，挖掘數據更深層次的意義，為提升服務質量、企業及各種機構的發展潛力提供決策依據。例如，網絡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據技術分析消費者行為和模式，然后動態提供個性化推薦。深度結合云計算。云計算為大數據的處理提供了強有效的支撐。云計算在虛擬化、規模化、通用性以及高擴展性等方面優勢明顯，使得信息系統的建設和維護成本更低、性能更強。信息系統結合了云計算，讓使用者可以在任何時間、任何地方，連接到云端存取數據。云計算正在越來越多的信息系統中有更深入的應用，云服務正在普及。目前，人們已經開始享受云存儲所帶來的便利服務，如游戲云、政務云、醫療云等各種服務。實踐活動了解云服務系統1.你正在使用哪個云服務系統？主要使用該系統的哪些服務？你希望還能獲得什么樣的服務？2.一些大型企業都提供了云服務，而且在云計算技術方面也有專門的研究團隊和明確的發展規劃。請了解一些云服務系統的特點及其更多的研究發展方向，并填寫表2.3.1。表2.3.1云服務與未來研究方向云服務系統名稱提供的服務更多的研究方向華為云騰訊云情境2：信息系統的智能化服務剛進入訂餐系統，屏幕上就出現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信息；拿著一個翻譯系統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？人工智能已經滲透到很多信息系統中了，并且還將繼續滲透與深入，帶給人們更加智能的服務。人工智能是重點方向。《新一代人工智能發展規劃》中明確提到，人工智能發展進入新階段，成為國際競爭的新焦點、經濟發展的新引擎。未來幾年，人工智能將在智能交通系統、智能檢索系統、自動翻譯系統、自動駕駛系統、智能支付系統等眾多領域有新的突破。各種信息系統也將具有更接近人類思維的活動，具有更高的自學習、自組織和進化性，并具有知識創新功能，是人們解決問題很有利的向導。而體系上將是大規模分布式計算模式，以基于網絡神經元構件的智能網為主。跨領域應用與學科交叉。這是信息系統很重要的發展方向。跨領域應用的體現，除了某個組織內部系統的功能集成，更重要的是還體現在跨學科、跨行業、跨機構、跨地區的應用集成。聯網共享的核心就是信息交換，多個系統之間和多種業務之間能夠靈活調用所需資源，從而有利于更高層次管理的決策。這個階段的信息系統，對整個社會發展更有實際意義。例如，建設智慧城市，就需要各個安防監控系統、地理信息系統、智能交通管理系統等聯通、聯動，實現跨系統的應用；開發一個自主學習系統，除了要用到信息技術學科的知識，還要用到教育學、心理學、統計學等很多學科的知識。隨著各個學科的不斷發展，在學科的邊緣甚至內部地帶存在著單一學科不能解決的問題。而對這些問題的認識和研究需要借助相鄰學科的推動。這種由科學本身自發生出的需求和動力，極大地促進了學科的交叉與融合，打破了原有方法和體制的界限。總的來說，學科交叉與融合，促進了信息技術的發展，而信息技術的發展又反過來推動這些相關學科的進步，推動信息系統的不斷更新突破、不斷升級換代。思考活動信息系統跨領域應用帶來的便利1.有的軟件把很多服務功能集成在一起，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，你會發現，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現，自己的信譽被銀行、公司、學校所獲知，個人信用影響了升學、就職等。2017年7月8日，國務院印發的《新一代人工智能發展規劃》，為我國人工智能的發展指引了更加明確的方向，促進我國建設創新型國家和世界科技強國。與同學交流討論，信息系統的跨領域應用，正在或即將給個人、社會可能帶來哪些影響。優勢與局限性情境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，如果被別有用心的人所利用，會不會影響爺爺的人身安全呢？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，所以要權衡利弊后再合理使用。任何一個事物，在具備優勢的同時，也會存在一定的局限性。人們根據特定需求，用智慧和心血創造了各種信息系統，但人們的需求是不斷變化的，技術也在不斷進步，因此會不斷發現原有系統的局限性，而這種局限性又反過來推動信息系統有所突破，使其展現新的優勢。信息系統的優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象。系統致力于提供完善的解決方案，但其精確度、準確度還與系統能否獲取及處理完備的信息有關。例如，語音識別系統，辨識度越來越高，但只要獲取語音信息的環節存在不足，其辨識度就會受影響；衛星導航系統提供的定位精確度越來越高，但受采集數據等環節的影響，精確度也有極限；專家系統已經可以解決很多問題了，但對原有知識和經驗的自動修復能力尚待提高；天氣預報系統因為受觀測站、觀測設備以及微小而突發的氣象變化等各種因素的影響，也做不到完全精準。實踐活動體驗語音識別技術的精確度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，通過語音輸入一段英文，讓系統把它翻譯成中文。觀察翻譯結果是否存在誤差，這個誤差是否受你英文發音的影響（圖2.3.5）（參見教材P62）。信息系統的很多工作是基于設備而自動運轉的，因此可以避免一些人工干預，但也會降低人對系統的可控性。很多自動化系統雖然減少了人為操作，提高了運行結果的客觀性和準確性，但卻因此提高了系統對設備的依賴性，使人對系統的控制力度受到影響。任何一個層面的設備出現故障，如果應對措施不到位，都會導致系統業務癱瘓，而且業務恢復難度超出很多人員角色的掌控范圍。信息系統重視人的需求，因此使用方式越來越友好，但無法滿足所有個體的需求。開發設計過程中，對使用者進行需求分析是基本的內容，因此我們使用的信息系統總是越來越符合人的思維習慣。但由于需求分析環節中對個體采樣有局限性，最終信息系統也無法照顧所有個體的需求（圖2.3.6）（參見教材P63）。數據采集便利、來源豐富，但也導致數據冗余或被閑置。信息系統中的數據是非常龐大的，只有對這些數據進行更深層次的分析和挖掘，才能提煉出對當前問題的解決真正有意義和有價值的信息。很多數據即使作為歷史資源也必須保存起來，這也造成系統數據庫的龐雜性并增加了數據調用的復雜性。更大范圍的信息共享，同時又帶來個人（局部）權益保護不足的問題。例如，企業內部各業務系統整合，各項管理透明、規范，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。降低傳統業務系統中的風險，同時也帶來新的安全問題。例如，金融業務中的網絡轉賬業務，使用者不需要接觸實際的鈔票，從而避免了假鈔風險、人身安全等問題，但誤操作不僅可能導致資金出現風險的情況，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象，但卻存在使用者資金被挪用的風險；利用導航系統，方便了出行，但也存在個人位置被泄露的風險。這里從宏觀的角度分析信息系統的優勢與局限性。具體到某一個信息系統，則可以從個人使用的角度分析它的優點和缺點。實踐活動了解使用學校信息系統的體會采訪學校的老師，請他們就個人使用學校的辦公管理系統（如工資管理、考勤管理）或學生管理信息系統的體會，談談該系統有哪些優勢，還存在哪些不足。然后根據采訪結果，并結合本書的內容，談談你對信息系統優勢與局限性的理解。閱讀拓展信息系統相關專業及其職業在當前的大學教育中，與信息系統相關的專業一般有“信息管理與信息系統”。該專業培養適應國家經濟建設、科技進步和社會發展需要的人才。從學科專業的角度，這些人才要具備一定的國際視野、寬厚的專業基礎和綜合人文素養，要具備一定的創新能力、領導潛質和團隊合作精神，要具有良好的數理基礎、管理學和經濟學理論知識、信息技術知識及應用能力，同時還要掌握信息系統的規劃、分析、設計、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、企事業單位、科研機構等組織從事信息系統建設與信息管理工作。學生主要學習經濟、管理、數量分析方法、信息資源管理、計算機及信息系統方面的基本理論和基本知識，接受系統設計方法以及信息管理方法的基本訓練，培養綜合運用所學知識分析和解決問題的基本能力。一般設置的專業課程有管理信息系統、信息資源管理、經濟學原理、運籌學、信息系統開發與管理、生產運作與管理、計算機網絡、電子商務等。信息系統相關專業的畢業生可以從事企業資源規劃實施工程師或實施顧問、管理軟件開發工程師、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用，社會和企業對信息化人才的需求越來越大，而既懂業務和管理，又懂技術的復合型人才會很受用人單位的歡迎。項目實施調研分析訂票系統的優勢與局限性以及未來的發展趨勢一、項目活動1.設計一份小問卷，在校園或者社區展開調查，了解人們對訂票系統現有功能的看法和對未來系統完善的建議。2.小組合作，統計分析調查結果，闡述從中獲得的結論以及個人觀點。3.小組研討：結合本書介紹的信息系統的發展趨勢、優勢與局限性，討論訂票系統目前存在哪些優勢和局限性，該系統未來發展會是什么樣。二、項目檢查匯總本章項目學習各個階段的成果，在老師的指導下，按調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。總結評價學習內容掌握程度系統與信息系統□不了解□了解□理解信息系統的基本結構□不了解