华师大信息技术必修2高清教材_4-教培资料-26年最新资料-同步更新_初中高中教资_03科三专项（进去保存报考的学科即可）_02科三专项（笔记真题思维导图教学设计版本二）

车牌号码 car_plate < p>

入场时间 checkin_time < p>

出场时间 checkout_time < p> < div> < div> < form> 这段HTML代码完成了车牌号码、入场时间、出场时间等的显 示。显示信息部分格式解释如图2.42所示。 图2.42 HTML显示段落文字格式分析图 其中,

定义了网页上的一个 段落,段落显示的内容由静态文字“车牌号码:”和Python程序返回的 查询结果{{car_plate}}组成。 Python程序提供了car_plate(车牌号码)、 checkin_time(入场时 间)、 checkout_time(出场时间)和fee(停车费)四个查询结果变量。 可以在源文件parkingbp.py的Query()函数中了解查询过程。其中 的fee(停车费),即由我们编写的cal_parking_fee()函数计算得到。 请修改此文件,加上停车费的显示。完成后,运行程序并进行测 试。依据测试结果,填写表2.13。 知 识 延 伸 HTML 超文本标记语言(hypertext markup l anguage, HTML),是为网页浏览器设计的一种标记语言。它是 Web开发中最基础的内容, 只要和Web打交道就离不开HTML。 HTML在网页布局中起到框架结构的作 用,通过结合CSS和JavaScript可以创造出绚丽的网页。在我们的项目实验中,HTML模板文件保存在 templ ates文件夹中,CSS和JavaScript文件保存在static文件夹中。在浏览网页的时候,浏览器会解释 HTML和CSS、 JavaScript文件,显示最终页面。 82 第三章 搭建小型的信息系统 本章学习目标 ◉ 描述物流系统的基本工作过程,了解物流信息系统的组成。 ◉ 通过从信息系统设计规划到软硬件操作的实践体验,提高对信息系统价 值的认识以及利用信息系统解决问题的能力。 ◉ 测试信息系统的工作过程,提出小型物流信息系统的优化和完善方案。 信息系统与社会 用户需求的多样性、建设环境的复杂性决定了搭建信息系统是不可能一蹴而就的。有效 地建立满足用户需求的信息系统成为信息系统设计者的重要任务。 一个系统经过设计、开发,投入使用后会有新的问题出现,人们提出新的目标,重新设计、 更新系统,这样周而复始的过程称为系统的生命周期。信息系统的生命周期可以分为系统规 划、系统分析、系统设计、系统实施和系统运行与维护五个阶段。 在本章的学习中,我们将以物流信息系统为例,以系统设计者的身份设计和搭建一个小型 物流信息系统,了解真实的物流过程,经历从信息系统规划设计到实现小型的物流信息系统的 实践过程,体验信息系统的工作过程,提高对信息系统价值的认识以及搭建信息系统解决问题 的能力。 本章知识结构 84 第三章　搭建小型的信息系统 项目主题 搭建小型物流信息系统 项·目·情·境 晓君的叔叔在一家传统的物流公司工作,公司目前没有安装基于计算机的信 息系统。晓君在学习了信息系统的基本知识后,认为叔叔工作的物流公司应该升 级工作流程,通过搭建物流信息系统来提高竞争力。叔叔非常赞同晓君的建议,同 时提出: 应该怎样设计物流信息系统呢? 为此,晓君请教了学校的信息技术老师, 老师在课堂上组织全班同学一起讨论分析。 首先,要梳理物流的具体过程,分析物流信息系统如何支持物流的各个环节。 其次,需要考虑如何规划和设计能实现基本物流过程的小型物流信息系统,以及该 小型物流信息系统需要哪些硬件及软件的支持。最后,还要考虑怎样搭建和运行 一个小型物流信息系统。 项·目·任·务 任务1 任务2 任务3 考察一个真实的 物流业务流程,学习信 息系统开发的知识。 依据信息系统开 发的过程,分析和设计 一个小型物流信息 系统。 搭建一个小型物 流信息系统,在完成系 统调试和运行后,提出 可行的优化方案。 85 信息系统与社会 第一节　小型信息系统的规划与分析 开发一个信息系统,首先要根据业务流程确定系统的规模,制订 详细的开发计划,这就是信息系统的规划。计划制订好后,还需要对 信息系统提供的功能做具体分析,明确信息系统分为哪些模块,每个 模块具有什么功能。就开发本章的小型物流信息系统而言,首要任务 是需要了解物流的详细操作流程,明确信息系统在物流的操作流程中 承担的作用,然后规划信息系统的规模,制订开发计划,分析信息系统 的具体功能,为信息系统的设计与实施提供必要的准备。 体 验 思 考 　 图3.1 物流要素举例 我们经常会看到快递员奔走于大街小巷,忙于传 递快件的场景。大多数快递员手中都配备了一个移动 终端,借助它能实现收件、缴费、签收等业务功能。而 快件传递作为一个产业,是20世纪七八十年代开始进 入中国市场的。随着现代信息技术的发展,相关企业 不断增多,业务范围不断扩大,覆盖地区也不断增加。 各个快递企业以及物流企业都建立了各自的物流信息 系统。 思考： 从图3.1中可以看出,物流主要包括哪 些要素? 这些要素在物流过程中发挥了什么作用? 哪些要素的背后需要信息系统的支持? 基于现有的 知识和技能,我们能否完成这样一个信息系统的 设计? 一、 认识物流和物流信息系统 物流就是物品从供应地向接收地的实体流动过程中,根据实际需 要将包装、运输、储存、装卸搬运、流通加工、配送与信息处理等功能有 机结合起来,实现用户要求的过程。物流信息系统是指由人员、设备、 程序以及反映物品名称、仓储、运输等相关的数据组成的,为物流的使 用者执行计划、实施、控制等职能提供支持的交互系统。 86 第三章　搭建小型的信息系统 探 究 活 动 　 快递,即快件传递,是日常生活中经常发生的事情。我们在收寄快件的过程中需要与快递员打交道, 同时也要与管理快递流程的信息系统打交道。通过移动终端轻触屏幕下单,坐等快递员上门取件;随时查 阅快件状态,明确快件预计到达时间,查询签收情况。这些操作过程都是在信息系统的支撑下完成的。图 3.2所示的是执行快递下单、查询操作时常见的一些操作界面。 图3.2 物流信息系统中的下单和查询操作示意图 1 . 能从你的亲身经历或观察图3.2,列举出整个物流过程包括哪些环节吗? 2 . 为什么收件人和寄件人能够清楚地查询到快件当前所在地区和状态? 3 . 分析整个物流过程,哪些操作可以通过物流信息系统来实现。 87 信息系统与社会 在物流过程中,物流管理人员和运输人员依靠通信工具和运输工 具密切配合,分工合作,安全地完成物品的运输。现代物流业在信息 系统的支持下,信息的交流更快捷,物品的运输也更可靠,同时也给用 户带来了更好的体验。 1. 物流过程 各家快递公司的业务流程是各不相同的。图3.3所示的是某家 快递公司的业务流程。 图3.3 快件传递 过程示意图 快件传递是由寄件人发起的。寄件人通过电话、计算机或移动终 端向快递公司发出寄件服务申请,并准确提供快件的收发地址及相关 信息。 快递公司根据寄件人的服务申请,委派快递员上门收件。快递员 除了收取物件以外,还会填写或打印快件单据,向寄件人确认相关信 息,并收取费用或约定付费方式。寄件人可以根据快件单据进行快件 查询。快递员给收到的快件贴上包含运单相关信息的条形码贴纸,并 交送该区域的快递网点;快递网点将快件集中发往当地的处理中心, 由处理中心分拣、扫描然后发往目的地。 当快件到达目的地的处理中心后,处理中心再次对快件进行扫描 以更新快件信息,然后根据目的地地址完成分拣后发往各个网点,由 网点的快递员进行派送。 快递员按照收件地址将快件送达收件人处,收件人完成签收,整 88 第三章　搭建小型的信息系统 个快件传递的物流过程结束。 从快件的传递过程出发,可以把快递公司的业务流程划分为三部分: 快件收派、快件集散处理、快件运输,如图3. 4所示。快件收派是由快递员 和用户共同完成的工作。快递员的工作就是依据快递单据信息收件和派 件,包括从寄件人处收取快件送到网点,或将目的网点的快件派送给收件 人。此外,快递员还负责收费等工作。快件集散处理是集散中心的工作人 员根据快件的投寄地址对快件进行分类。快件运输是指在统一组织和指 挥调度下,按照运输计划,综合利用各种运输工具,将快件迅速、有效地运 达目的地的过程。快件运输主要包括航空运输、公路运输和铁路运输等方 式。当然,快件传递业务还会涉及财务管理、仓储管理等工作。 图3.4 快件传递业务 流程示意图 在日常收寄快件的操作过程中,我们通过快递员可以直接感受到 快递公司的快件收派业务。同时,通过图3.2所示的快件查询操作, 也可以了解快件集散处理和快件运输的实时状况。 2. 物流信息系统 在物流过程中,物流信息系统承担了对快件运输全过程的信息管 理工作。快件传递业务一旦经用户委托,快件的信息就记录在信息系 统中,并随着快件运输工作的实施而同步发生变化。例如,有的快递 公司在快递员收件后,给快件贴上包含运单编号等信息的条形码贴 纸,之后在每一次入库、运输、出库时扫描条形码,就可以及时记录快 件当前所在位置的信息,便于寄件人和收件人查询。 在物流信息系统中,涉及人的要素有: 物流管理人员、快递员、快件 分拣人员、快件运输人员以及收寄快件的用户。其中,物流管理人员包括 物流企业的业务领导以及具体部门的管理人员,如财务管理人员、仓储管 理人员、运输管理人员等。物流信息系统的主要功能模块如图3. 5所示。 物流信息系统的派单管理模块负责安排快递员上门收取或派发 快件;快件分拣管理模块负责安排快件集散中心的工作人员按快件投 寄地址为快件安排对应的运输线路和运输工具;车辆调度管理模块根 据快件的投寄地址和快件数量等安排运输车辆和司运人员;收费管理 模块根据快件的质量、运输目的地等信息负责每一个快件的运费计算 89 信息系统与社会 图3.5 物流信息系统功能模块示意图 以及相应的收费管理;仓储管理模块完成对快件的出入库和在库管 理,涉及快件进出、库存、配送的基本功能;信息查询管理模块为信息 系统的使用者提供了快递业务的数据,收寄快件的用户通过信息查询 模块可以了解快件投寄的即时信息,快递公司的管理人员可以通过信 息查询管理模块获得各类统计数据。 物流信息系统本质上是为物流过程提供全方位的服务。随着物 流业的发展,物流相关活动的计划、预测以及费用、交通状况信息沟通 的要求越来越强烈,对信息进行及时、有效的传递和处理也显得更加 重要。信息是连接运输、储存、保管、装卸搬运、流通加工、配送等各功 能要素的纽带,没有各个物流环节之间信息的通畅、及时传递和处理, 也就没有物流活动的时间效率和管理效率,也就失去了现代物流的整 体效率。由此可见,信息系统是物流活动顺畅进行的保障,是物流活 动实现高效率、高效益的前提,也是现代物流企业的一个重要标志。 分 析 归 纳 　 图3.5中,派单管理功能模块主要包括哪些内容? 信息查询管理功能模块能查询哪些信息? 二、 小型物流信息系统的规划与分析 由于开发物流信息系统是一项技术复杂且涉及面广的系统工程, 在着手开发之前,必须认真地制订有充分依据的信息系统规划。这项 工作的好坏往往是开发信息系统成败的关键。这里我们可以尝试规 划一个相对小型的物流信息系统: 寄件人、快递员、仓储管理人员和 收件人通过使用这个信息系统,可以实现基本的物流业务功能。 90 第三章　搭建小型的信息系统 探 究 活 动 　 图3.5呈现了物流信息系统的主要功能模块,它实现了快件传递业务的信息化。 根据对物流过程的复杂性、已有知识技能和现实条件的梳理,绘制实现最小型的物流过程的草图。 描述绘制草图的工作过程,分析哪些内容可以由信息系统来实现。 1. 小型物流信息系统的规划 “凡事预则立,不预则废”,科学有效的系统规划对信息系统建设 非常重要。信息系统规划指根据用户提出的需求,从用户的现状出 发,经过调查,对所要开发信息系统的技术方案、实施过程、阶段划分、 开发组织和开发队伍、投资规模及工作进度等,用系统的、科学的、发 展的观点进行全面规划。 （1） 小型物流信息系统架构 根据对物流过程的复杂性和已有知识技能的梳理,我们发现,开 发出实现图3.5所有业务流程的物流信息系统是相当困难的,因此我 们选取物流的核心业务作为研究对象,构建一个相对简单的小型物流 模型,从而开发出能够实现物流核心业务的信息系统。 简单地说,物流就是物品按预定的线路从一个地点被运送到另一 个地点的过程。因此,如果从用户的视角出发,可以得到最简单的物 流模型如图3.6所示,整个物流过程被精简成: A 点下单与取件、快 件从A点运输至目的地B点、B点送件与签收三个环节。 图3.6 小型物流模型示意图 在下单与取件、运输、送件与签收三个环节中,信息系统可以做什 么呢? 在下单与取件环节: 用户A(寄件人)登录信息系统,提交寄件申 请,物流信息系统发出取件信息给快递员A,快递员A接受派单后上门 取件,把快件送至本地仓库A。在运输环节: 仓库A管理员向信息系统 返回收件完成信息,运输人员会把快件送往目的地仓库B,仓库B管理 91 信息系统与社会 员收货后向信息系统返回快件到达信息,信息系统会指派对应的快递 员B进行派送。在送件与签收环节: 快递员B将快件送到用户B(收件 人)手中,用户B通过信息系统完成签收操作。详细过程如图3.7所示。 图3.7 小型物流信息系统工 作过程示意图 图3.8 小型物流信息系统架构示意图 因此,就开发基于小型物流模型的信息系统而言, 其系统架构如图3.8所示。 我们在感知层完成数据的采集,包括用户下单时 填写的信息以及扫描条形码等方式自动采集的信息。 采集的信息通过无线网络传输到应用层,应用软件负 责完成对数据的存储、处理和输出。 （2） 可行性分析 可行性分析是在系统开发项目确定之前,对系统 开发的必要性、可能性以及可能的候选方案,从整个系 统生存周期的角度进行分析和评价,为决策提供科学 依据。 在技术层面,我们已经体验了通过扫描条形码实 现信息采集的过程,同时了解了搭建小型无线局域网 的方法,借助无线局域网和终端设备就能实现信息系 统中数据的传输。在开发停车计费与查询的网络应用 场景中,我们对于Python编程环境有了基本的了解,学会了部署 Flask框架运行环境。针对数据库,我们学习了怎样增加、查询、修改 及删除记录,通过这些操作就能对信息系统中的数据进行处理。另 外,通过编写Python程序,可以输出程序处理后的数据。这些都为搭 建小型物流信息系统提供了基础。 2. 小型物流信息系统的分析 通过前面的分析,我们明白了小型物流信息系统的工作过程,只 92 第三章　搭建小型的信息系统 要进一步分析其功能,就能设计出满足物流需求的信息系统。 “小型物流信息系统”是一个简化的物流信息系统,该系统包含了 常规物流信息系统中派单管理、仓储管理和信息查询管理三个模块的 部分功能,这些功能分别为下单、派送、运输、接收、签收以及查询,反 映了快件物流的最基本流程。 在小型物流信息系统中,人仅涉及收寄快件的用户、派送快件的 快递员以及仓库管理员。用户通过小型物流信息系统的下单功能完 成寄快件的申请;快递员依据信息系统提供的快件信息向用户收取快 件;仓库管理员在快件到达仓库后向信息系统发送相应信息;快件到 达目的地网点后,快递员依据信息系统提供的信息派送快件;在整个 快件运输过程中,用户还可以随时通过信息系统查询快件当前的 状态。 根据上述小型物流信息系统中收寄快件的用户、快递员以及仓库 管理员所执行的操作,我们可以把小型物流信息系统的应用软件划分 为六个功能模块,即下单、派送、运输、接收、签收和查询。其中,下单 模块是寄件用户使用的,派送模块是快递员使用的,而运输和接收模 块是仓库管理员使用的,签收模块由收件用户使用,收寄件用户、快递 员以及仓库管理员都可以使用查询模块。 在小型物流信息系统中,每一件快件对应一份单据,存储在信息 系统的数据库中。下单模块中,寄件用户提供快件信息并申请寄 件,信息系统就自动生成一份快件的单据。快递员使用信息系统的 派送模块时,信息系统会更改对应单据的状态。同样,仓库管理员 使用信息系统的运输和接收模块时,信息系统也会更改对应单据的 状态。查询模块进行快件状态的查询,实际上就是进行快件单据的 查询。 考虑到快件传递服务涉及不同的地区间寄送快件,因此小型物 流信息系统应该运行在网络环境中。收寄件用户和快递员可以通 过普通的计算机终端或移动终端查询快件单据信息。为了提高快 件的识别效率,每一件快件可以用条形码或二维码标识,这样,条码 扫描枪就可以作为快件编码的扫描输入设备。 分 析 归 纳 　 通过对小型物流信息系统的规划与分析,简述信息系统在整个物流过程中起到的作用。 93 信息系统与社会 第二节　小型物流信息系统的设计 经过系统分析,解决了信息系统要“做什么”的问题,从而得到了 信息系统的逻辑模型。信息系统设计也称为信息系统的物理设计,是 在系统分析的基础上,将系统分析阶段反映用户需求的逻辑模型转换 为可以具体实施的信息系统的物理模型,解决信息系统“怎么做”的问 题。这一阶段要根据技术和运行环境等方面的条件,确定系统的详细 结构,为信息系统的实施提供必要的技术方案。系统设计通常分两个 阶段进行,首先是总体设计,其任务是设计系统的框架和概貌;其次是 在此基础上进行详细设计。系统设计是一项技术性强、涉及面广的工 作。对于小型物流信息系统而言,系统设计就是根据实际条件,设计 出信息系统实施的环境,以及进行其他各种具体设计,包括平台设计、 数据库设计、代码设计、输入与输出设计、处理过程设计等。 体 验 思 考 　 结合前面的学习,我们知道收寄件用户、快递员、仓库管理员都会使用信息系统,但他们使用的信息系 统功能是不一样的(如图3.9所示),信息系统的使用贯穿于整个快件传递过程。 图3.9 小型物流信息系统功能示意图 思考：图3.10中各功能模块的工作流程是怎样的? 以一个模块为例,分析其中哪些工作由 人来完成,哪些由计算机来完成? 图3.10 小型物流信息系统功能模块示意图 94 第三章　搭建小型的信息系统 一、 小型物流信息系统的总体设计 总体设计又称为概要设计,是系统开发过程中关键的一步,它的 主要任务是完成系统总体结构和基本框架的设计。对于小型物流信 息系统而言,我们需要明确它的组成模块以及每个模块间的关系。在 各个模块使用时产生的数据有哪些? 这些数据在模块之间传递的过 程和变化。同时,我们需要把模块的总体结构设计好,并考虑运行小 型物流信息系统所需的网络环境及设备情况。 要编写出小型物流信息系统相应功能的程序,必须明确六个功能 模块是怎样工作的。 1. 模块流程 下单是用户A 最先使用的小型物流信息系统功能模块,它会记 录寄件人、收件人和物品的详细信息,接着向信息系统提交申请,信息 系统中的程序在数据库中生成一条单据记录,单据记录中的快件状态 为“等待取货”。然后系统会通知快递员A 上门取件,具体流程如图 3.11所示。 图3.11 下单流程示意图 下单完成后,快递员A到用户A处取件,使用派送模块输入单据 号,提交派送申请。信息系统中的程序会在数据库中检索输入的单据 号是否存在,如果不存在,提示重新输入;如果单据号存在,程序接收 正确的单据号,在数据库中写入派送时间,同时更改快件的状态为“派 送本地仓库中”,如图3.12所示。 图3.12 派送流程示 意图 95 信息系统与社会 随后快递员A把快件送到本地仓库,交给仓库管理员A。管理员 A使用运输模块选择单据号,提交运输申请,系统同样判断单据号是 否存在,存在则接收正确的单据号,更改快件状态为“发往目的地中”, 同时记录运输开始时间,如图3.13所示。 图3.13 运输流程示 意图 快件到达目的地仓库后,仓库管理员B使用接收模块输入单据 号,提交接收申请。系统检索单据号,存在则接收正确的单据号,在数 据库中写入接收时间,同时更改快件状态为“到达目的地仓库”,如图 3.14所示。 图3.14 接收流程示 意图 一旦快件接收完成,系统就会指派快递员B进行送件。当快件送 达用户B时,快递员B与用户B进行收件验货,接着进行签收操作。 用户B通过签收模块输入单据号,提交签收申请,程序接收输入正确 的单据号,在数据库中写入签收时间,同时更改快件的状态为“已签 收”,如图3.15所示。 图3.15 签收流程示 意图 查询模块供物流过程中相关人员使用,他们在快件运输的整个过 程中都能使用该模块。详细查询流程如图3.16所示。 96 第三章　搭建小型的信息系统 图3.16 查询流程 示意图 2. 模块结构 小型物流信息系统的六个功能模块之间又是怎样联系的呢? 根 据功能描述可以看出,下单、派送、运输、接收、签收和查询是小型物流 信息系统中并列的模块。下单模块是用户A输入信息,系统生成相应 的单据记录。派送模块由快递员A使用,它的功能是扫描条码,输入 前面下单环节产生的单据号,在数据库中查找对应单据记录。派送操 作完成时,系统生成派件时间,并改变快件的状态。运输和接收模块 与派送模块功能类似,由仓库管理员使用,都是改变快件的状态,生成 相应操作的时间。签收模块是用户B验货后,通过扫码输入的单据号 定位需要签收的单据记录,签收后系统生成收件时间,同时更改快件 状态。查询模块通过输入单据号查找相应单据,系统会显示该单据的 详细信息。所有功能模块结构如图3.17所示。 图3.17 系统模块 结构设计示意图 3. 硬件结构 小型物流信息系统的硬件组成包括采集快件信息的条码扫描枪 和计算机终端、用于数据处理的中心服务器以及相关的网络连接设 备。无论快递员、用户或仓储管理员都可以通过计算机终端与小型 物流信息系统交互快件的相关信息。为了搭建这个小型物流信息 97 信息系统与社会 图3.18 系统模块硬件搭建示意图 系统,可以使用一台计算机充当物流信息 系统服务器的角色。另外两台计算机分别 模拟A地终端或网点和B地终端或网点, 为了方便快递员和仓库管理员使用,这两 台计算机都连接了条码扫描枪。三台计算 机通过无线AP连接起来,组成一个小型无 线局域网,这样就构成了一个完整的小型 物流信息系统硬件实现环境,如图3.18 所示。 分 析 归 纳 　 小型物流信息系统中六个模块都涉及单据号,请思考这个编号是否能重复,并简述理由。 二、 小型物流信息系统的详细设计 详细设计是在总体设计的基础上,将设计方案进一步具体化、条 理化和规范化。经过系统详细设计,明确系统使用的平台、数据库结 构、代码、输入输出等,为下一步系统的实施做好准备。 1. 平台设计 系统的平台设计需要确定系统软件、硬件环境的配置。具体而 言,需要完成计算机处理方式的设计、网络方案的设计以及系统软 件和硬件的选择。针对小型物流信息系统,考虑到实际上快递员是 使用移动终端进行操作的,因此网络方面采用无线局域网,软件程 序安装在服务器上,另外两台模拟A地终端或网点和B地终端或网 点的计算机连接条码扫描枪,便于快速准确地输入单据号。所以需 要三台带无线网卡的计算机,此外搭建无线局域网还需要准备无线 AP设备。 软件的开发环境采用Python的Flask框架,以安装了Windows 7 操作系统的计算机为例,搭建小型物流信息系统的软件环境如表3.1 所示。 98 第三章　搭建小型的信息系统 表3.1 信息系统运行环境 名称 要求 操作系统 Windows 7以上 编程环境 Python3.X 软件架构 浏览器/服务器(browser/server,B/S)结构 运行环境 Fl ask框架、浏览器、命令提示符环境 数据库 SQLite 软件程序编程环境除了Python3.X以外,还需要用网页编辑软件 制作相应功能的HTML文件,放入相应的templates文件夹中。然后 编写Python程序调用模板中对应的HTML文件。 2. 数据库设计 在小型物流信息系统中,数据内容设计好之后,还需要考虑数据 的存储方式。鉴于小型物流信息系统中的数据量较少,我们可以考虑 选择小型关系型数据库,如SQLite数据库。另外,我们还需要对数据 表进行详细设计。 设计数据表时,应考虑信息系统各模块的功能: 每个模块在使用 时会产生哪些数据? 这些数据是否会有更改? 如果有更改,是否要覆 盖前面的数据? 如表3.2所示,小型物流信息系统根据物流过程分为六个模块, 下单需要记录寄件人姓名、寄件人地址、收件人姓名、收件人地址等信 息,需要用不同的字段来记录。快件状态在各个环节也各不相同,一 旦记录当前状态,新的状态会覆盖前一个状态,因此只需要一个字段 来记录。系统还需要记录下单、派送、运输、接收和签收时间,这几个 内容都是需要呈现的,因此要用不同的字段来记录。由于小型物流信 息系统中涉及的字段不是很多,考虑到要尽可能简单地实现,我们可 以把这些字段设计在一张数据表中。以SQLite数据库为例,为了满 足信息系统数据存储的要求,应该在数据库中创建一张包含上述字段 内容的数据表,如表3.3所示。 99 信息系统与社会 表3.2 信息系统功能 功能 人 操作 快件状态 记录时间 下单 用户A 登录,提交“申请” 进入“等待取货”状态 下单时间 派送 快递员A 收件,贴条形码,送往本地仓库 进入“派送本地仓库中”状态 派送时间 运输 仓库管理员A 快件入库,出库准备运输 进入“发往目的地中”状态 运输时间 接收 仓库管理员B 快件入库,出库准备派送 进入“到达目的地仓库”状态 接收时间 签收 用户B 快件送达,完成签收 进入“已签收”状态 签收时间 查询 收寄件用户、快递员或仓 库管理员 输入单据号,查询快件状态 显示当前状态 — 表3.3 数据表Things的内容 字段名称 数据类型 功能 字段名称 数据类型 功能 i d INTEGER 记录的编号,主键 Reci pientAddress TEXT 收件人地址 OrderNumber NUMERIC 单据编号,具有唯一性 SendTime TEXT 下单时间 ItemName TEXT 快件名称 Del iveryTime TEXT 派送时间 ItemType TEXT 快件类型 TransportationTi me TEXT 运输时间 ItemWeight NUMERIC 快件重量 Recei vingTime TEXT 接收时间 SenderName TEXT 寄件人姓名 Submissi onTime TEXT 签收时间 SenderAddress TEXT 寄件人地址 State TEXT 快件状态 RecipientName TEXT 收件人姓名 知 识 延 伸 数据类型 数据库的字段可以根据需要设置不同的数据类型,包括字符类型、数值类型以及日期类型等。例如, 在SQLite数据库中创建表时,可以定义的数据类型有整型(INTEGER),表示字段值是整数;字符型 (TEXT),表示字段值是文本字符串;数值型(NUMERIC),表示字段值是数字。 3. 代码设计 代码设计就是要把系统中需要处理的事物用特定的代码来描述, 以便计算机系统识别、处理,从而便于数据的共享,提高用户使用数据 的效率。 例如,在小型物流信息系统中,快件的状态在下单成功后显示为 “等待取货”;派送时,快件的状态更改为“派送本地仓库中”;运输快件 100 第三章　搭建小型的信息系统 到目的地城市时,状态改为“发往目的地中”;当快件到达目的地仓库 后,状态改为“到达目的地仓库”;最后快件签收后,状态更改为“已签 收”。如表3.4所示,快件共有五个状态,分别用“等待取货”“派送本 地仓库中”等文字表示。如果快件的状态需要用户输入完成,不同的 用户在使用时很容易输错字,比如“派送本地仓库中”输入为“送往本 地仓库中”,这样就会出现系统中没有这个状态的情况,如果我们给它 定义一个代码就能避免这样的错误。就快件的五个状态而言,我们可 以用01表示“等待取货”,02表示“派送本地仓库中”,03表示“发往目 的地中”,04表示“到达目的地仓库”,05表示“已签收”,这样的表示更 适合计算机处理。同样,物品的类型也可以采用不同的代码来表示, 这也体现了代码的分类作用。采用代码能节省存储空间,提高处理速 度,这在大型信息系统中的作用尤为明显。 表3.4 代码设计举例 代码 代表的状态 01 等待取货 02 派送本地仓库中 03 发往目的地中 04 到达目的地仓库 05 已签收 4. 输入输出设计 信息系统的输入完成的功能是将外部的数据转换成系统内的数 据,它是信息进行处理的源头,因此保证源头的正确性是输入设计中 的一个重要内容。输入设计主要包括:输入数据的分析与内容的确 定;输入方式及设备的选择;输入数据的格式设计等。根据小型物流 信息系统的功能模块,我们可以分析出下单模块需要输入物品名称、 类型、重量,寄件人姓名与地址,收件人姓名与地址以及下单时间这些 数据。而派送、运输等模块只需输入单据编号、记录相应操作的时间 和状态信息,系统根据输入数据执行相应的处理。由于单据编号由一 串数字构成,我们可以考虑通过条码扫描枪扫描条码的方式进行,这 样既简单方便,又避免了人工输入出错的情况。 输出设计主要是考虑如何利用已有的输出设备,结合用户需要, 简单清晰地输出信息的内容。这些内容包括以表格、图形、文字呈现 的信息形式、数据结构和数据类型等。以查询模块的输出设计为例, 101 信息系统与社会 因为查询的内容要尽可能详细,我们可以设计表格把这些记录的相关 内容都呈现出来,如下单时间、派送时间、运输时间、接收和签收时间 等,如表3.5所示。 模块 输入 输出 下单 物品名称、物品类型、物品重量、寄件人姓名、寄件 人地址、收件人姓名、收件人地址、下单时间 单据编号,物品名称、类型、重量、状态,收件人姓名与 地址,寄件人姓名与地址 派送 单据编号、派送时间、状态 单据编号,物品名称、类型、重量、状态,收件人姓名与 地址,寄件人姓名与地址 运输 单据编号、运输时间、状态 单据编号,物品名称、类型、重量、状态,收件人姓名与 地址,寄件人姓名与地址 接收 单据编号、接收时间、状态 单据编号,物品名称、类型、重量、状态,收件人姓名与 地址,寄件人姓名与地址 签收 单据编号、签收时间、状态 单据编号,物品名称、类型、重量、状态,收件人姓名与 地址,寄件人姓名与地址 查询 单据编号 单据编号,物品名称、类型、重量、状态,收件人姓名与 地址,寄件人姓名与地址,下单时间、派送时间、运输时 间、接收时间、签收时间 5. 界面设计 满足信息系统功能的需要是界面设计首先需要考虑的因素。界 面是信息系统应用的输入输出接口,输入数据、展示全部数据是通过 界面来实现的,因此界面设计需要解决信息系统功能模块的人机交互 要求。界面设计要符合用户的使用习惯,例如一个系统界面有清晰友 好的导航设计,用户在使用过程中可以时时刻刻清楚地感受到自己所 处的“位置”,就不会出现“迷路”的情况。界面设计应尽量减少用户手 工输入信息的操作,这样一方面可以方便用户操作,另一方面也可以 图3.19 下单功能模块界面设计示意图 降低数据输入的错误率。例如,在小型物流信息系统中, 单据编号由多位数字组成,采用条码扫描枪扫描完成输 入,既快速,又能减少错误的发生。界面的风格要统一,统 一的风格可以规范人机交互的操作行为,也可以给用户带 来良好的操作体验。 根据小型物流信息系统各功能模块的描述,以下单 功能模块为例,可以先绘制草图,设计功能界面。我们 可以使用文本框来设计接收数据的输入。单据编号是 系统自动生成的,显示在相应的文本框内。下单模块界 面如图3.19所示。考虑到信息系统要有清晰的导航设 102 表3.5 输入输出设计 第三章　搭建小型的信息系统 计,我们可以在系统的初始页面中把下单、查询、派送、运输、接收、 签收模块都呈现出来。其中派送、运输、接收、签收模块都是通过扫 描单据编号条形码进行的,因此可以统一设计在对应的文本框后放 一个实现模块功能的按钮。下单和查询模块因功能各不相同,可以 考虑单独设置按钮。具体设计草图如图3.20所示。 图3.20 初始界面 设计示意图 6. 处理过程设计 我们在系统总体设计阶段已经设计了六个模块,明确了模块之间 的联系,描述了模块的外部特征,但是对于各模块所规定的功能如何 实现并没有说明。因此,需要在编写程序之前,进行算法的设计,描述 算法处理过程的细节,使之成为编写程序的依据。以下单模块为例, 根据前面的分析可以绘制相应的流程图,如图3.21所示。 图3.21 下单流程图 103 信息系统与社会 分 析 归 纳 　 1 . 通过小型物流信息系统的设计,讨论这个信息系统在整个物流过程中,会产生哪些数据,举例说出 哪些数据在产生后是不变的。 2 . 信息系统的设计主要包括哪些内容? 在小型物流信息系统中,主要设计了哪些内容? 104 第三章　搭建小型的信息系统 第三节　搭建和优化小型物流信息系统 前面我们已经对小型物流信息系统进行了总体设计和详细设计, 接下来的工作就是按照前面的系统设计完成小型物流信息系统的搭 建和优化。 体 验 思 考 　 到目前为止,小型物流信息系统的设计已经完成。我们要将设计的系统付诸实现,也就是即将进入系 统实施阶段。这个阶段是实现系统设计的结果,即将纸面上的、类似于设计图的信息系统方案转变成实际 运行的信息系统应用软件,如图3.22所示。系统实施作为系统的实现阶段,对系统的质量、可靠性和可维 护性等性能有着十分重要的影响。 图3.22 物流信息系统界面 思考： 要使小型物流信息系统顺利运行,需要做哪些测试? 环境怎样部署? 调试软件程序 时应该重点关注哪些方面? 一、 技术准备 1. 硬件设备 在前面的平台设计中,我们知道搭建小型物流信息系统需要三台 105 信息系统与社会 计算机以及组建无线局域网的设备,具体内容见表3.6。 表3.6 小型物流信息系统硬件设备 设备 要求 A地终端或网点计算机 配有无线网卡(可用PAD等移动终端代替) B地终端或网点计算机 配有无线网卡(可用PAD等移动终端代替) 服务器计算机 安装相关应用软件 无线AP 能够组建无线局域网 两个条码扫描枪 能够通过USB或蓝牙方式连接计算机 图3.23 myproject文件夹 图3.24 flaskr文件夹内容 图3.25 templates文件夹内容 2. 应用软件清单 服务器中的软件是信息系统的核心部分,小型物流信 息系统应用软件主要由Python编写的源代码文件构成。 整个实验包存放在myproject文件夹中,具体内容如图 3.23所示。 其中,run.py文件是在venv虚拟环境下运行系统的程 序,它的作用是对系统环境进行配置。flaskr文件夹内存放着 另外三个Python源代码文件以及三个文件夹,如图3.24所 示。__init__.py文件用于系统初始化,包括导入相关模块和 连接数据库等操作。db.py文件用于数据库的相关操作,包括 打开数据库、关闭数据库、初始化数据库等。logistics.py文件 是系统主页面程序,提供整个小型物流信息系统的下单、派 送、运输、接收、签收和查询等功能。__pycache__文件夹中存 放了上述三个编译好的文件,能加快系统运行的速度。static 文件夹中存放了用于网页修饰的文件,包括字体设置、脚本 等。templates文件夹中存放了14个Web文件,主要是功能 模块的界面显示,配合logistics.py文件使用,具体如图3.25 所示。 instance文件夹中存放了flaskr.sqlite数据库文件,里面 包含一个名为Things的数据表,表中有一些快件单据的记录, 如图3.26所示。 106 第三章　搭建小型的信息系统 图3.26 flaskr.sqlite数据库文件内容 venv文件夹中存放了虚拟环境相关文件,用于启动venv虚拟 环境。 logistics.py中实现签收功能的源代码如下: #进入签收页面 @bp route ' qianshou' methods= 'GET' 'POST' def qianshou if request method=="POST" OrderNumber=request form 'OrderNumber' db=get_db #从Things表中选择单据编号等信息 things=db execute 'SELECT id OrderNumber ItemName SendTime ' 'ReceivingTime SubmissionTime ' 'RecipientName RecipientAddress ItemWeight state' 'FROM things' 'WHERE OrderNumber= ' 'ORDER BY OrderNumber DESC' OrderNumber fetchall 107 信息系统与社会 return render_template 'thingsqs html' things=things #签收操作 @bp route ' updateqs' methods= 'GET' 'POST' def updateqs id thing=get_thing id if request method=='POST' OrderNumber=request form 'OrderNumber' ItemName=request form 'ItemName' ItemWeight=request form 'ItemWeight' ReceivingTime=request form 'ReceivingTime' state=request form 'state' #更新签收时间及状态等字段 db=get_db db execute 'UPDATE things SET OrderNumber= ItemName= ' 'ItemWeight= SubmissionTime= state= ' 'WHERE id= ' OrderNumber ItemName ItemWeight SubmissionTime state id db commit return redirect url_for 'logistics index' return render_template 'updateqs html' thing=thing 派送、运输、接收、查询等其他功能类似,不再一一列举。 二、 搭建步骤 1. 连接采集设备 在计算机上连接好条码扫描枪,测试条码扫描枪的工作状况。具 体步骤是打开“记事本”软件,用条码扫描枪扫描某个条形码,观察“记 事本”软件中是否出现相应的条码数字,以此测试条码扫描枪是否正 常工作。 108 第三章　搭建小型的信息系统 2. 组建网络 把三台带无线网卡的计算机通过无线AP连接起来,组成一个小 型无线局域网。将其中一台计算机作为服务器,另外两台计算机作为 终端,设置好它们的IP地址,保证它们处在同一网段内。在命令提示 符窗口中用ping命令测试它们之间的连通情况,并将它们的IP地址 记录在表3.7中。 表3.7 计算机IP地址 计算机充当角色 IP地址 服务器 A地终端或网点 B地终端或网点 3. 应用软件的安装与启动 以Windows 7操作系统为例,首先在作为服务器的计算机上安装 好Python,创建venv 虚拟环境并安装好Flask 框架。接着把 myproject实验包文件夹复制到服务器硬盘中。然后进入venv虚拟 环境,运行myproject文件夹中的run.py,启动信息系统程序。 至此,小型物流信息系统安装完成。打开浏览器,在地址栏中输 入“http://127.0.0.1 5000”,显示的系统初始页面如图3.27所示,说 图3.27 系统运行窗口 109 信息系统与社会 明软件安装成功,信息系统已经正常启动。地址栏中输入的“5000”表 示端口号,可以在run.py文件中进行配置和更改。 三、 系统运行与测试 服务器端软件安装配置成功后,我们可以对小型物流信息系统进 行全面测试。在充当终端的计算机上打开浏览器,在地址栏中输入表 3.7中设置的服务器地址并加上5000端口号,就可以运行小型物流信 息系统了。 在实际测试中,我们可以分小组指定人员分别模拟收寄件用户、 快递员和仓库管理员的操作。具体分工和使用的计算机如表3.8所 示,其中两台终端或网点计算机要求连接了条码扫描枪。 表3.8 模拟角色分配 模拟角色 使用计算机 使用功能模块 用户A A地终端或网点计算机 下单、查询 快递员A A地终端或网点计算机 派送 仓库管理员A A地终端或网点计算机 运输 仓库管理员B B地终端或网点计算机 接收 快递员B B地终端或网点计算机 派送 用户B B地终端或网点计算机 签收、查询 1. 下单 单击下单按钮,进入下单功能模块,如图3.28所示。其中,单据 编号是系统自动产生的,每次执行下单操作,单据编号都会有所不同。 依次填写物品名称,选择物品类型,填写物品重量以及寄件人和收件 人的姓名、地址等信息,操作成功后系统窗口里会显示刚刚添加的记 录,同时信息系统会根据单据编号自动生成条形码,结果如图3.29 所示。 110 第三章　搭建小型的信息系统 图3.28 下单过程窗口 图3.29 下单结果窗口 2. 派送 从下单结果窗口中可以看出,派送、运输、接收和签收功能都集成 111 信息系统与社会 在主页面上。单据编号的条形码显示在中间位置,以模拟实际粘贴在 快件上的条形码。测试时,可以用条码扫描枪扫描条形码快速输入单 据编号。条形码下方显示的是当前记录的详细信息,派送、运输、接收 和签收操作的结果都显示在此处。下单成功后,快件的状态显示为“等 待取货”。系统会指派附近的快递员A上门取件,与寄件人完成快件的 交接。取件完成后,快递员A需要在系统中执行派送操作。由于数据 库中有很多条记录,这就需要快递员A在派送功能界面通过扫描条形 码输入单据编号,来确定对相应的快件单据进行操作。例如,用条码扫 描枪扫描主页面中的条形码,定位单据编号为6923450657096的记录, 如图3.30所示。 执行派送操作,快件状态更改为“派送本地仓库中”,同时信息系 统自动记录派送时间,如图3.31所示。 图3.30 派送操作步骤一 图3.31 派送操作步骤二 112 第三章　搭建小型的信息系统 3. 运输和接收 运输和接收模块是本地仓库管理员和目的地仓库管理员使用的, 也是通过连接了条码扫描枪的终端计算机进行操作。其过程与派送 类似,把快件状态分别更改为“发往目的地中”和“到达目的地仓库”, 同时系统记录运输时间和接收时间。 4. 签收 快件送达后,快递员B与用户B进行验货交接,然后用户B在系 统里完成签收操作。同样也通过扫描条形码输入单据编号,定位需要 签收的记录,完成签收操作,这时系统改变快件状态为“已签收”,并记 录签收时间。 5. 查询 在整个运输过程中,相关人员都能够随时查询快件当前的状态, 这个操作通过查询模块来完成。 如图3.32所示,从系统主页面进入查询模块界面,在输入框中输 图3.32 查询快件状态 窗口 113 信息系统与社会 入快件单据编号,例如6923450657096,执行快件状态查询的操作,就 能查询相应单据记录的详细信息,结果如图3.33所示。快递员和仓 库管理员则可以通过扫描相应条码,对数据库中已有的记录进行 查询。 图3.33 查询结果窗口 探 究 活 动 　 请思考,执行查询操作会不会对数据库中的数据做修改? 四、 系统方案优化 通过完整地运行小型物流信息系统,我们会发现有不完善的地 方,这就需要对信息系统进行优化。这里的优化包括信息系统功能上 的优化,添加系统中没有的功能,或者是对已有功能进行精简。此外, 优化还包括信息系统性能的优化,通过调整代码使程序运行效率 更高。 实际上,在快件传递的过程中,用户下单后如果发现信息填写错 误或者其他原因需要撤销下单操作,从而通知快递员取消上门取件。 114 第三章　搭建小型的信息系统 在前面设计的小型物流信息系统中没有这个功能,因此我们可以设计 一个撤单模块来完善系统。撤单模块实际上是对数据库中的记录进 行删除操作。同时我们发现,在快件交接给快递员A并执行了派送操 作后,表示整个快件传递过程已经开始,之后是不允许寄件人撤单的。 只有在刚执行下单功能,快件还处于“等待取货”状态时才允许用户A 撤单。因此,可以通过增加一条选择语句来实现在数据库中仅对快件 状态为“等待取货”的记录显示撤单操作按钮,源代码如下,优化结果 如图3.34所示。 图3.34 优化撤单操作界面 #进入撤单界面 @bp route ' chedan' def chedan db = get_db things = db execute 'SELECT id OrderNumber ItemName SendTime ReceivingTime ' 'SubmissionTime RecipientName RecipientAddress ItemWeight state' ' FROM things' ' WHERE state="等待取货"' #增加筛选条件 只选择等待取货状态的记录 ' ORDER BY id DESC' fetchall return render_template 'thingscd html' things=things 115 信息系统与社会 作业练习 1 . 请你和同学一起讨论小型物流信息系统还有哪些问题需要改进。例 如,对于快递员B的送件环节,信息系统还需要补充什么功能,并对需要改进 的部分提出优化方案。 2 . 系统测试中的软件测试是通过运行和使用被测程序,来发现程序中 的错误,以达到检测的目的。这个过程应该重点关注哪些方面? 3 . 完整运行一次小型物流信息系统的各项操作,体验各模块的功能,并 进一步分析该信息系统在整个物流过程中的作用。 116 第四章 我与信息社会 本章学习目标 ◉ 正确认识信息系统在社会应用中的优势与局限性。 ◉ 认识信息系统应用过程中存在的风险,熟悉信息系统安全防范的常用技 术方法,养成规范的信息系统操作习惯,树立信息安全意识。 ◉ 合理使用信息系统,负责任地发布、使用与传播信息,自觉遵守信息社会 中的道德准则和法律法规。 信息系统与社会 信息技术的发展引领着人类思维方式的改变,也推动着人类社会向信息社会发展。无处 不在的信息系统在社会活动中优势尽显。然而,在这样一个虚拟与现实交织的生活空间中,信 息泄露、网络谣言、电信欺诈、软件侵权等一系列新的社会问题也接踵而至,对个人、社会乃至 国家利益都构成了威胁。规避风险,保护信息系统安全,是信息系统应用的前提和保障。 身处数字时代的我们,正逐渐成为一名数字公民,数字化学习与生活已成为我们自然的生 长方式,能否保护好个人信息,在虚实交织的空间中遵守道德规范、遵纪守法,负责任地使用与 传播信息,是信息社会中衡量数字化生存能力的一把标尺,也是考量数字公民是否合格的一个 标准。在当今挑战与机遇并存的移动互联时代,利用所学的知识技能探索创新,弘扬社会正能 量,为信息社会发展创造更大的价值,是我们每一位数字公民肩负的光荣使命! 本章知识结构 γ?Ԏᖜ24+MK̻K8ᣗ᫪ Ԏᖜ.ч͚+᪝ႄ *ႅ̻ ᆂ ᜾̻Ԏᖜ.ч @@Ԏᖜ24+х̻߬ᅭKᕔ Ԏ ᖜ 2 4 + х ߬ Ԏ ᖜ 2 4 + ᅭ K ᕔ Ꮑ ᄦ Ԏ ᖜ . ч ͚ + ᪝ ႄ * ႅ Ԏ ᖜ . ч ͚ + ᪝ ႄ ݈ ᫝ ̻ ᆂ Ԏ ᖜ 2 4 + ፥ > х ߬ Ԏ ᖜ 2 4 х ߬ + 4 * Ԏ ᖜ Ⴖ ڕ ̻ Ԏ ᖜ 2 4 Ⴖ ڕ Ԏ ᖜ 2 4 ፥ > M K Ԏ ᖜ 2 4 Ⴖ ڕ K 8 + ݆ Ԏ ᖜ 2 4 Ⴖ ڕ K 8 + ፥ * ᫦ " ᪝ ႄ ڙ ! ᪆ 5 ; ᠌ / K ̻ ( ჋ / K ᪝ ႄ ڙ ! + ᱰ ݖ ̻ Ͷ ߎ Ԏ ᖜ 2 4 + Ⴖ ڕ ̻ M K Ԏ ᖜ 2 4 + Ⴖ ڕ K 8 Ԏ ᖜ 2 4 Ⴖ ڕ K 8 ჋ O 118 第四章　我与信息社会 项目主题 做合格的数字公民 项·目·情·境 周六早上,晓君与爸爸一起去郊外的公园游玩。路上,爸爸用智能停车移动应 用程序预约好公园停车场的车位,并在导航移动应用程序的引导下很快就到达了 公园,晓君非常开心! 停好车后,晓君和爸爸看到墙上贴着一张印有二维码的小纸片,上面写着: 扫 码注册后即可刷脸免费入园。晓君刚要扫码,却被爸爸拉去售票窗口买票了,晓君 不明白为什么要放弃这个免费的机会? 在公园里,爸爸接到一个同事让他确认货 物的电话。只见爸爸打开手机,通过输入密码登录公司网站,查看完货物清单后, 点击“确定”就完成了。晓君很纳闷,这么简单的操作为什么爸爸的同事自己不能 做呢? 结束游玩后,爸爸用智能停车移动应用程序缴完停车费,便驾车回家了。晚 上,晓君想把今天拍的照片放在网上秀一下。打开手机后,他发现很多同学在“朋 友圈”中晒出了各种“换脸演戏”的视频,觉得这款软件很有创意! 于是,晓君也马 上下载了这款软件并准备上传自己的照片,过把“演电影”的瘾。如果你是晓君的 好朋友,你会赞同他这样做吗? 针对晓君之前的开心和疑惑,你能帮他分析和解释 一下吗? 你能否结合当前的一些事例,与晓君探讨在信息时代怎样才算有意义的 创新? 项·目·任·务 任务1 任务2 任务3 归纳智能停车等 信息系统的优势与局 限性。 为小型物流信息 系统增设安全防范 措施。 小组合作完成“信 息社会数字化创新与 发展”相关主题的研究 报告,并在班级中展示 交流。 119 信息系统与社会 第一节　认识信息系统的优势与局限性 信息社会,各式各样的信息系统支撑着社会生产和各类活动,彰 显出众多的优越性,提高了我们的工作效率和生活品质。然而信息系 统并非是万能的,当人们的需求进一步扩大时,信息系统就可能会显 露出它的局限性。 体 验 思 考 　 图4.1 我国极地考察船“雪龙号”在南极阿蒙森海密集 冰区 我国迄今最大的极地考察船“雪龙号”自1994年起多次赴南极执行科考任务,其足迹遍布世界五大 洋,创下了中国航海史上多项新纪录。 2017年12月,南极罗斯海地区连续出现强风 降雪恶劣天气,“雪龙号”科考船被冰区围困,当时能 见度不足百米,船载遥感卫星接收处理系统立刻开 展应急观测,实时接收处理遥感卫星图像,成功指引 “雪龙号”科考船穿越冰区,确保了第34次南极科考 任务按计划进行。2019年1月,正在执行中国第 35次南极考察任务的“雪龙号”,减速行至南极阿蒙 森海密集冰区时(如图4.1所示),突如其来的浓雾 使得能见度不足20米,船载雷达并没有给出预警信 息,致使“雪龙号”最终撞上了冰山。撞击后,船员迅 速倒船以降低冰山对船的损伤,由于排险及时,本次 撞击未发生人员受伤,“雪龙号”的动力和通信系统 也一切正常。 阅读、观看“雪龙号”撞击冰山的资料并思考以下问题： 1. “雪龙号”的导航系统在这两次遇险过程中是否都有效发挥了作用? 2. 信息系统在任何情况下都能满足需求吗? 我们应该如何看待信息系统的“表现”,其背后 的原因又是什么? 一、 信息系统的优势 随着人们对工作效益以及城市智能响应要求的不断提高,信息系 统在社会生活各个领域中的作用日益突显,人们对信息系统也越来越 依赖,信息系统已逐渐成为人们解决诸多问题的得力助手。 120 第四章　我与信息社会 分 析 归 纳 　 停车难是大多数驾驶员非常头疼的事情,也是城市治理的一大难点。信息系统的应用使这一难题在 很大程度上得到解决。在马路上,我们可以使用移动设备中的应用程序快速查询附近的停车位;进入停车 场后,我们可以通过场内提供的智能停车系统解决停车的一系列问题。下面,我们就以停车过程中的各种 需求为依据,分析比较使用与不使用这些信息系统的区别,并将讨论的结果填写在表4.1中。通过对比分 析,归纳总结信息系统的优势。 表4.1 两种不同情况下实现停车需求的方法与效果比较 事项 不使用信息系统 使用信息系统 找停车位 实地查看,耗时费力 查询快捷,一目了然 提供停车服务的信息系统种类有很多种,功能也覆盖了用户的各 种需求,这些信息系统的应用为驾驶员缩短了停车时间,提高了停车 效率。 1. 信息系统的常见优势 “无处不终端,处处皆计算”可谓是对信息社会的生动写照。在社 会生产和生活的各类应用场景中,处处体现着信息系统的诸多优势。 信息系统具有便捷、高效的优势。生活中原本需要耗费大量时间 和精力才能做到的事情,现在通过各种信息系统“弹指之间”即可解 决。例如,高速公路上的ETC系统可以让驾驶员实现不停车付费,为 驾驶员节约了时间,提高了高速道路通行的效率;网上银行系统让客 户足不出户办理多种金融业务,节省了原先花在路上和排队的时间与 精力,为客户提供了即时、便捷的服务,类似的例子举不胜举。 信息系统还具有智能、节约人力成本的优势。例如,在生活中,智 能家居系统可以自动控制家中的空调、空气净化器等家电设备,为我 们打造一个健康宜居的环境;在社会生产中,信息系统不仅能够合理 规划生产流程,提高企业的管理和运作效率,还能最大程度地减少人 121 信息系统与社会 图4.2 全自动化生产车间 工劳动,有效降低人为因素对生产安全的影响。例如, 在全自动化生产车间里,从原材料加工到成品的组装, 生产流水线上的任务由不同功能的机器人自动完成, 在车间里几乎找不到人的身影,如图4.2所示。 此外,有些信息系统具有能适应危险或恶劣环境 的优势。如前所述,我国自主研发的“船载遥感卫星接 收处理系统”通过接收来自遥感卫星传来的实时数据, 为行进在南极恶劣环境中的“雪龙号”进行引导,使其 成功脱险。社会生产生活中的例子也有很多,例如火 灾探测报警系统不仅可以实时探测可燃气体含量,自 动发出报警信号,还可以通过探测现场的温度、烟雾等数据,快速处理 并做出及时的反馈,帮助消防员作出合理决策,在一定程度上减少或 避免了人员伤亡。 2. 信息系统优势的缘由 信息系统的实施离不开信息技术的支撑。例如,传感技术的深入 发展让信息系统具备了更强、更广的信息采集能力;通信技术的日新 月异,让信息系统具备了更快、更远的信息传输能力。例如,我国“雪 龙号”的导航系统由最初的指南针导航,到后来的激光导航,再到目前 功能更加完备的遥感卫星导航,先进的通信技术和感测技术推动了导 航技术的不断更新,让“雪龙号”行得更稳,走得更远。 概括地讲,信息系统的诸多优势源于其背后信息技术的大力支 撑,只有不断创新与发展信息技术,才能推动信息系统不断完善,使其 发挥更多优势。 二、 信息系统的局限性及应对 局限性,是指事物或人因为受到某些主观或客观因素的制约,其 自身功能发挥受到限制。例如,早期由于缺乏测量工具,人们凭借有 限的感知能力,认为地球就是宇宙的中心,直到以太阳为宇宙中心的 “日心说”被提出,这种观点的局限性才被打破。随着天文学及测量工 具的发展,人们认知自然的能力也越来越强,“日心说”的局限性也随 之浮出水面。纵观漫长的人类历史,社会文明的发展犹如人类对星空 的探索历程,同样会受制于时代,受限于技术,受到人们认知的制约。 在不同的时代,人们总结的经验、形成的技术、制造的工具以及制定的 122 第四章　我与信息社会 法律法规等都会存在一定的局限性,信息系统也不例外。 体 验 思 考 　 在日常生活中,我们可能有过这样的体验或听闻: 乘坐一些老旧厢式电梯时,手机常会遇到无法上网 或无法通话的情况;在雨雪天时,自动驾驶汽车可能会遇到难以正常行驶的问题;人类航天器在探测宇宙 深空时,其飞行距离总是有限的……你还知道哪些因局限性使得信息系统无法正常工作的案例吗? 谈谈 产生局限性的原因是什么? 请与同伴分享你的案例和想法。 信息系统的局限性往往是因为技术的制约导致的。例如,由于电 磁波的传输速度无法超越光速,目前人类航天系统的数据传输仍存在 一定的延时。尤其当探测器离地球比较远时,无法实现与地面的即时 通信,这时往往需要事先将编好的程序指令植入探测器,以便实现探 测器自主、快速作出决策及行动。又比如,鉴于早期计算机的运算速 度和数据存储的局限性以及数据交换能力的不足,系统的重要数据一 般只能做到本地备份。随着网络技术与存储技术的发展,网络带宽也 在不断增大,数据的实时传输与远程备份已经成为当今信息系统的常 见功能。由此可见,技术落后会导致信息系统功能的局限性,寻求技 术的创新与发展则是突破信息系统局限性的有效手段。 此外,在设计信息系统时,还需要预测并规避其局限性,即在系统 设计过程中要考虑到其可能存在的局限性,并通过一定的技术手段克 服它。例如,2019年1月3日,我国“嫦娥四号”探测器在月球背面首 次成功软着陆。由于月球始终以同一面朝向地球,且电磁波无法穿透 图4.3 “嫦娥四号”通过中继通信卫星与地面站通信示意图 月球球体的局限性始终存在,所以解决飞到 月球背面的探测器与地球之间的通信问题 成为探月工程面临的一大挑战。我国的航 天科学家们经过精密计算,发射了一颗中继 通信卫星,并将其作为月球背面与地球的数 据中转站。这颗中继通信卫星既能把“嫦娥 四号”探测器发出的数据成功传回地球,又 能把从地面站发来的数据传送给“嫦娥四 号”,如图4.3所示。这一设计有效克服了 探月工程中信息传输的局限性。 上述多个案例表明,信息系统并不是十 全十美的。不同时期,在不同信息技术的支 123 信息系统与社会 持下,信息系统会出现不同的局限性。当信息技术的发展滞后于人们 对信息系统功能的需求时,新的局限性便会显露。 信息系统的局限性是客观存在的。充分认识信息系统的局限性, 不仅有助于我们理性地看待信息系统,还有助于我们以其局限性为契 机,积极研发新技术,不断开拓创新,让信息系统在社会各个领域中发 挥更大的作用。 作业练习 使用信息系统进行学习已经成为当今越来越多人的习惯,请以你熟悉的 一款学习类信息系统(移动应用程序或在线学习平台)为例,分析它的优势及 目前存在的局限性,并谈谈如何克服其局限性。 124 第四章　我与信息社会 第二节　了解信息系统的风险与防范措施 信息系统在帮助我们完成工作和生活中的各项任务时,其背后可 能隐藏着一些不安全的因素,这些因素随时随地可能会对信息系统的 正常运行构成威胁,如果不能及时加以防范,可能会导致我们个人、集 体乃至国家的利益遭受损失。 体 验 思 考 　 当人们享受着信息系统所带来的便利时,一些麻烦可能也会不期而至。例如,网络瘫痪导致无法正常 工作和生活;经常接到陌生人的骚扰电话和垃圾邮件;银行卡在手,账户内的钱款却不翼而飞;计算机中的 重要数据莫名泄露或顷刻化为乌有等。对上述这些体验,相信我们并不陌生。 思考： 上述事例为什么会发生? 信息系统在应用过程中可能存在哪些风险? 我们应该怎样 进行规避和防范? 一、 信息系统的安全与风险 信息系统在应用过程中会存在各种各样的风险。狭义地讲,风险 就是指存在损失的可能性。信息系统的风险通常是指在信息系统运 行过程中,发生我们不希望的后果的不确定性。这种不确定性包括发 生与否的不确定、发生时间的不确定和导致结果的不确定。这种不确 定性既与客观因素(如设备老化、不可抗拒的自然因素等)有关,也与 人们的意识、行为等主观因素有关。 分 析 归 纳 　 1 . 阅读下面的案例,填写表4.2中的相关问题。 案例1 2018年6月的某一天,由于某著名ISP和旗下某公司网站的光缆都因老化出现断裂,从而发 生严重的服务中断,导致当日有数千万的企业客户或个人客户无法上网、观看有线电视或拨打IP电话。 案例2 2016年8月的某一天,接到大学录取通知书的小徐,因被骗走学费,过度伤心导致不幸离世。 事情过程是: 不法分子入侵了某省“2016高考网上报名信息系统”,并植入木马病毒,然后将窃取的1800 条高中毕业生资料卖给另一犯罪团伙,该团伙给小徐拨打诈骗电话,并诱导其将近万元学费全部转入了骗 子的账户。 案例3 2017年1月底的一天,某全球知名仓库管理系统的运维人员在深夜维护数据库的过程中,错 误地执行了删除数据库目录的命令,导致近300GB数据被删除,该公司的官方网站数小时无法访问。 125 信息系统与社会 表4.2 信息系统安全案例分析 案例 遭受的影响 产生原因 风险因素 案例1 案例2 案例3 2 . 根据上述提供的案例,结合自己的经验及所见所闻,从信息系统组成要素的角度,与同伴一起讨论 并归纳信息系统在运行过程中可能出现的风险。 上述三个案例告诉我们,信息系统的风险总是存在的。无论是网 络服务被拒绝,还是重要信息被泄露,都表明信息系统受到了破坏,人 们的工作、生活甚至社会的稳定也会因此受到一定的影响。 1. 信息安全与信息系统安全 当前,人们的日常生活、社会各领域的系统运转以及国家的经济 建设和国防,都会涉及信息安全。可以说,没有信息安全,就没有完全 意义上的国家安全,也就没有真正的政治安全、军事安全和经济安全。 “信息安全”是指信息系统中的硬件、软件、数据受到保护,不因偶然的 或者恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露,系统连续可靠正常地运行, 信息服务不中断。简单地说,信息安全主要是确保信息的完整性、保 密性、可用性和可控性。信息的完整性是指信息在交换、存储、传输和 处理过程中保持不被修改、不被破坏和不丢失;信息的保密性是指信 息不泄露给非授权的个人或实体;信息的可用性是指信息可被合法用 户访问并按要求使用;信息的可控性是指对信息的内容及传播具有控 制能力,任何信息在一定范围内都应该是可控的。例如,案例1中大 量合法用户无法正常使用系统提供的各种网络服务,就属于信息的可 用性没有得到保障。 根据信息系统的组成和应用特点,信息系统安全可以从物理安 全、软件安全、网络安全、数据安全、管理安全五个层面来考虑。 2. 信息系统常见风险 从信息系统安全的角度可以将信息系统常见风险分为: 物理安 126 第四章　我与信息社会 全风险、软件安全风险、网络安全风险、数据安全风险和管理安全风险 五个层面。其中,数据安全风险已经在必修1模块中学习过了,下面 就从其他四个层面来认识信息系统的常见风险。 （1） 物理安全风险 信息系统的运维离不开物理设施与环境的保障。物理安全风险 主要指由于信息系统物理特性和周边环境引起的硬件设备和线路的 不可用,而造成信息系统不可用的可能性。主要包括地震、水灾、火灾 等不可抗力因素造成设备损坏;电源故障造成设备断电;设备被盗、被 毁、老化导致数据丢失或功能失灵;温度、湿度过高导致设备无法正常 运行等。案例1中的光缆是数据传输的介质,属于物理设施,光缆老 化断裂造成网络服务中断,就属于信息系统物理安全风险的范畴。 （2） 软件安全风险 软件安全风险一般包括系统软件安全风险和应用软件安全风险。 系统软件安全通常指操作系统及数据库管理系统的安全,在信息系统 安全中占据非常重要的地位。 系统软件安全风险的产生通常是攻击者通过系统软件漏洞入侵 系统,传播病毒或窃取机密资料。因此,计算机系统软件中存在的安 全漏洞是攻击者实施攻击的关键。案例2中的黑客就是通过目标主 机的漏洞,植入木马病毒成功入侵的。 应用软件安全风险主要包括非法用户对应用软件系统攻击和冒 用合法用户的账号、密码进行非法访问等。 知 识 延 伸 安全漏洞 安全漏洞简称漏洞,是指硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺陷。漏洞的产生可 能源于硬件、软件或协议设计时产生的缺陷,也可能源于软件编码时产生的错误等。漏洞问题会长期存 在,随着时间的推移,旧的漏洞会经过不断修补而消失,新的漏洞又会不断地显现出来。 （3） 网络安全风险 网络安全风险通常涉及网络服务等多个方面。下面,主要就网络 服务风险做一些介绍。 信息系统中运行的Web服务和数据库服务作为信息系统的核心 和重要组成部分,非常容易受到黑客的攻击,风险比较大。网络攻击 是网络服务风险中最为常见的一种。网络攻击一般包含入侵和攻击 两种方式。其中,入侵主要是窃取信息,对系统一般不造成破坏,而攻 127 信息系统与社会 图4.4 非法网络攻击示意图 击则倾向于对网络系统的破坏。如图4.4所 示就是一种非法的网络攻击行为,黑客的主机 通过控制许多傀儡机向目标主机发送大量数 据包,使得目标主机的所有可用资源都被消耗 殆尽,最后导致合法用户的请求无法得到 回应。 （4） 管理安全风险 信息系统安全离不开严格的管理制度和 威严的法律法规。如果相关的安全管理制度 及各类防范措施缺乏,相应的法律法规以及政 策不健全,都会影响信息系统的安全。例如, 在系统应用过程中,如果没有严格的审核制 度,对系统权限没有设置足够的层级,对有变 更的软件没有进行严格的测试或试运行,都将会给系统的稳定性和安 全性带来威胁。 信息系统的管理主要是由人来完成,人既可以是信息系统安全的 守护者,也可以成为诱发信息系统风险的主要因素。案例3中的仓库 管理系统就是因为管理人员的一时疏忽,实施了误操作,导致大量数 据丢失,以致官网无法访问,很多业务无法正常开展。如果管理人员 法律意识淡薄,利用职务之便,窃取、贩卖系统中的数据,则会导致大 量信息泄露,不仅破坏了信息的保密性,还会给个人和单位乃至国家 造成难以挽回的损失。 分 析 归 纳 　 在前一章的学习中,我们规划并搭建了一个小型物流信息系统,尽管系统规模比较小,但同样也存在 着风险。请与同伴一起讨论该小型物流信息系统在应用过程中可能存在哪些风险? 它们分别对应信息系 统安全的哪个层面? 二、 信息系统的安全防范 信息系统安全是一个涉及多层面安全的综合复杂体,任何一个层 面发生安全问题,都会影响整个信息系统的安全性。小型物流信息系 统也不例外,例如,在软件安全层面,系统运行时,物流管理软件中的 128 第四章　我与信息社会 功能和数据是全开放的,对使用者并不作区分,这就难以保证该系统 的信息安全。因此,对安全问题及早预测和防范通常是信息系统设计 与搭建过程中不可忽视的重要内容。 分 析 归 纳 　 根据我们使用各类信息系统的经验,针对小型物流信息系统存在的各种风险,说说降低这些风险的措 施,并将讨论结果填入表4.3中。 表4.3 小型物流信息系统的安全防范措施 信息系统安全层面 防范措施 对应的风险 软件安全 任何人都可以使用物流管理软件中的功能及数据 任何信息系统都会存在风险,只要我们及早发现,并采取合理的 防范措施,就可以避免或降低由风险引发的各种损失。 1. 信息系统安全防范的原则 “居安思危”和“未雨绸缪”,自古以来都是智者避灾免难的良方。 同样,为了提高信息系统的安全性,尽量避免或降低损失,从信息系统 的设计到应用,开发者要始终保有信息安全的意识,遵循“以防为主, 防治结合”的原则,绷紧“安全”这根弦。 在事故发生前,我们要以“防”为主,做好充分预案,防患于未然, 尽量避免出现损失或使损失降到最低。例如,在物理安全层面,为了 防止设备损坏或老化,要做到规范操作、定期更新;对重要的设备(如 网络服务器),要事先做好备份;为了防止意外断电,可以为重要设备 129 信息系统与社会 准备不间断电源,以保证在突发断电的情况下系统能正常运转。在网 络安全层面,要安装防火墙并做好相关防护设置,实现对网络访问的 严格控制,严防黑客实施网络攻击。在软件安全和数据安全层面,既 要做好漏洞扫描和修补工作,又要安装并利用防毒软件定期查毒,做 到即时更新病毒库,同时还要严把对信息系统数据的访问控制关;对 数据库中的数据要进行加密和定期备份,以防数据被盗、丢失或破坏。 在管理安全层面,不仅要制订完善的安全管理机制,还要求管理者在 强化信息安全意识的前提下严格执行管理制度,提高责任心,保障信 息系统的安全和平稳运转。 知 识 延 伸 防火墙 防火墙是网络安全的第一道防线,一般位于网络的边界,其主要功能是保护可信网络,使其免受来自 非可信网络的威胁。它可以是一台有访问控制策略的路由器,或是一台有多个网络接口的硬件设备,也可 以是一款被安装的软件。防火墙可以分为个人防火墙和分布式防火墙。个人防火墙是一种安装在个人计 算机中的软件。它可以监控计算机中的数据,阻止黑客入侵,是保障个人计算机安全接入网络的有效措 施。分布式防火墙则负责对网络边界、各子网和网络内部各设备的安全防护。 如果事故已经发生,系统已遭受损失,我们就需要用“治”的办法 采取解除或隔离措施,及时止损。例如,系统感染病毒后,我们首先要 做的是有效隔离病毒的传播途径,然后用杀毒软件查杀病毒。如果系 统中的数据遭到破坏,我们还可以在清除病毒后用事先的备份数据进 行恢复,这样可以最大程度地保证系统的安全。因此,在信息系统的 日常运维中,往往要遵循“防治结合”的防范原则。 2. 信息系统安全防范的常用方法 信息系统的安全防范通常需要根据实际情况采用相应的防范方 法来实现。由于信息安全防范技术涉及面比较广,实施起来也比较复 杂,我们仅就其中比较常用的防范方法做一些介绍。 （1） 身份认证 身份认证是用户在使用信息系统时,系统对用户身份的识别和确 认过程,是保证信息系统安全的基本措施。 “用户名+密码”是采用输入用户名和密码进行登录和身份管理 的一种较常见的身份认证方式。这种方式实现方便,但存在着密码被 130 第四章　我与信息社会 破解或盗取的风险。 此外,使用物理元件进行身份认证,也是比较常见的一种方式。 例如,把存有用户信息的门禁卡插入(或靠近)专用的读卡器,如果门 禁卡中的数据与系统存储的数据一致,身份认证即告完成。这种认证 方式的成本较高,缺点是如果物理元件丢失或被盗,也同样会对安全 造成威胁。 随着计算机技术、感测技术及生物技术等高新技术的综合发展, 生物特征认证成为当前最为便捷、安全的解决方案。它无需记住复杂 的密码,也无需随身携带物理元件,而是通过用户所固有的且具有唯 一性的生物特征(如指纹、人脸、掌形、虹膜、DNA等)进行认证。 （2） 访问控制 访问控制是信息系统安全防范的常用技术,它的主要作用是保证 信息资源不被非法访问和使用。它规定了用户对资源(包括系统文 件、数据库等)访问的限制,并在身份认证的基础上,根据身份对提出 资源访问的请求加以控制。访问控制是实现信息保密性和可用性的 主要手段之一。 访问控制中比较常见的一种方法是对用户名和密码进行身份识 别,以确保访问的用户是系统所允许的。这样可以有效控制非法用户 登录,避免非法用户使用和修改数据。实现访问控制的另一种方法是 网络权限控制,即在计算机网络中,通过为用户设置不同的级别来控 制用户的访问权限,如高级别用户可以对全部资源有浏览、下载、修 改、删除的权限,而低级别用户只有浏览、下载指定资源的权限。 体 验 思 考 　 以我们常用的社交软件为例,请找出其中的哪些设置属于访问控制? 具体涉及哪些权限? 思考在该 系统中设置访问控制的目的是什么? 请你与同伴按照不同的需求进行设置,并相互体验其效果。 （3） 数据加密 在信息安全中,信息的保密性是指保证信息不被非授权访问,或者 被非法取得数据时也无法使用该数据。数据加密就是防止数据在传输 过程中被窃听,或者在存储过程中被非法访问的一种有效防范手段。 数据加密实质上是对数据施加一种算法处理,处理前的数据称为 明文,处理后的数据称为密文,算法处理的过程称为加密,解除算法恢 复为明文的过程称为解密。在此过程中,参与加密和解密操作,有效 131 信息系统与社会 控制加密和解密变换的专门信息称为密钥,加密和解密的过程都要在 密钥的控制下进行。 数据加密的基本过程是: 发送方用加密密钥,通过加密算法,将 图4.5 信息加密与解密过程示意图 明文信息加密成密文后发 送出去;接收方在收到密文 后,用解密密钥,通过解密 算法将密文解密,恢复为明 文,如图4.5所示。加密和 解密技术从本质上讲,是对 信息的编码和解码。 （4） 修补漏洞 信息系统软件存在安全风险,漏洞扫描既是攻击者探寻、入侵主 机的一种最常见手段,也是管理员检测系统漏洞、发现安全隐患、提高 系统安全性的有效方法。 管理员实施漏洞扫描就是通过探测的方式,分析计算机系统内是 否存在不合理的信息,并在分析漏洞的基础上,达到检测的目的。管 理员要对服务器及软件做好定期维护,定期扫描并及时安装正规渠道 发布的补丁程序,做好漏洞的修补工作。目前,主流的安全防护软件 都自带漏洞扫描和修补功能,可方便地为系统修补漏洞。此外,对操 作系统漏洞、网络服务漏洞和应用服务漏洞等进行扫描并解析的综合 扫描工具也有很多,国内比较著名的有X-Scan、 Nmap等。 三、 信息系统安全防范实验 之前,我们已经对第三章中搭建的小型物流信息系统存在的风险 及防范措施做了理论上的分析。接下来,我们将以刚学习过的“身份 认证”技术为例,为该系统实施具体的安全防范措施,以提高该信息系 统的安全性。 1. 实验目标 感受身份认证对小型物流信息系统安全防护所起的作用。 2. 实验环境 硬件环境: 三台计算机及无线局域网设备,详见表3.6。 132 第四章　我与信息社会 软件环境: Python 3(已安装好Flask框架)。 资源:“第四章第二节实验包”(在第三章实验包的基础上增加了关 于身份认证的Python程序、网页模板和用户数据表),新增资源如下: auth文件夹: 存放实现登录功能的网页文件; auth.py: 实现登录功能的Python程序; user数据表: 结构如图4.6所示。 图4.6 user数据表 的结构 3. 实验步骤 ① 将“第四章第二节实验包”解压缩后复制到服务器硬盘(如D \)中。 ② 使用ipconfig命令查看并记录服务器在局域网内的IP地址。 ③ 在服务器中启动Python虚拟环境(具体参见第三章),在虚拟环 境中运行Python源代码run.py(如输入“python D \myprojectlogin\ run.py”命令)。 图4.7 小型物流信息系统登录 界面 ④ 任选两台终端计算机中的一台,打开浏览器,在地址栏中 输入步骤②中记录的服务器的IP地址,待如图4.7所示的登录页 面加载后,分别输入以下三组用户名和密码: 第一组: 用户名“admin”,密码“123456”; 第二组: 用户名“xiaojun”,密码“password”; 第三组: 用户名“admin”,密码“p6A54e?3”。 单击“登录”按钮,观察各组登录效果,并将观察到的现象填写 在实验结果表中。 ⑤ 成功登录小型物流信息系统后,单击主页面中的“退出登录”按 钮,再次回到系统登录页面。输入第四组用户名“xiaofei”和密码 “ 123456”,登录系统,并与之前成功登录系统后的系统界面及功能作比较。 4. 实验结果 ① 将实验结果填入表4.4中。 133 信息系统与社会 用户名 密码组别 登录成功 (是/否) 系统反馈信息 系统界面中的功能 (用户的权限) 第一组 第二组 第三组 第四组 ② 将能够成功登录的用户名和密码分别与user数据表中的数据 记录(如图4.8所示)作比较,你发现了什么? 请解释这样做的目的。 图4.8 user数据表 中的数据记录 ③ 请你根据观察到的实验结果,推测系统登录的算法,并将如图 4.9所示的登录算法流程图补充完整。 图4.9 登录算法流程图 134 表4.4 实验结果表 第四章　我与信息社会 思考: 本实验中的身份认证只能控制非法用户对系统资源的访 问。在信息系统的实际应用中,不同的用户对系统功能的使用权限往 往是不同的,采用我们学习过的哪种防范技术可以实现不同级别的用 户对系统资源进行不同权限的访问? 请你和同伴从信息安全防范的 角度进一步讨论系统的优化策略。 作业练习 1 . 请阐述什么是信息安全。 2 . 请列举信息系统风险有哪些。 3 . 请咨询老师或专业人员,也可以上网查询资料,了解并梳理学校校园网的安全防护措施,填写在表 4.5中。 表4.5 学校校园网安全防护措施表 名称 防护功能 硬件 软件 防护制度 4 . 回顾本章第二节节首“体验思考”中所列举的事例,分别说出: (1) 各事例中破坏了信息安全的什么特性? (2) 各事例中的信息系统发生了怎样的风险? 可能涉及的信息系统安全层面有哪些? (3) 如何防范各事例中出现的风险? 135 信息系统与社会 第三节　信息社会中的数字化生存与发展 信息社会的“数字化”特征为我们呈现出一个全新的虚拟世界,使 我们的生活空间得到了极大延伸,同时也对我们在信息社会中的生存 与发展提出了更高的要求。 体 验 思 考 　 我们是幸运的,因为我们是伴随着互联网成长起来的,轻松跨越数字鸿沟的“数字原住民”。我们的生 活离不开网络,数字化已成为当前的一种生活方式。我们在以网络为核心的虚拟空间中,体验着一种超越 现实的色彩。我们会选择不同的数字工具来满足自己生活中的多种需求,可以无拘无束、自由自在,也可 以标新立异、个性张扬。我们不畏变化,乐于创新,是信息社会及其发展的创造者和见证者。 有时,我们又是困惑的,因为我们发现虚拟空间中的见闻与现实空间中的并不那么一致,我们无法知 晓躲在屏幕背后的人是谁,无法辨识虚拟空间中潮涌的信息,甚至可能无法保护好自己应有的权益。事实 上,虚拟空间并非我们想象的那般纯净,只有具备了一定的信息素养后才能从容面对,才能推陈出新,为信 息社会的发展贡献力量。 思考： 信息社会对公民有哪些要求? 在数字化环境下,我们怎样才能健康成长为一名合格 的数字公民? 一、 信息社会中的数字化生存 “数字化生存”有别于现实生存,它专指人类在数字化时代的一种全新 的生存方式,体现了人类利用数字技术进行社会活动所创造出的一种新的 生存状态。置身于机遇与挑战并存的信息社会中,正确行使公民权利,主动履 行公民义务,积极创造自身价值,是信息社会对每一位数字公民的共同要求。 体 验 思 考 　 通过前面章节的学习体验活动,我们认识到相对农业社会、工业社会而言,信息社会在社会生活的各 个领域都呈现出“数字化”的特点。信息社会是一个虚拟与现实共存的多彩世界。如何看待虚拟空间和现 实空间,如何以数字化的方式在虚拟空间中生存,成为每一位数字公民需要认真思考的问题。 思考： 1. 在我们的生活中,有哪些需求可以在虚拟空间中实现,而哪些需求却不能实现? 2. 虚拟空间与现实空间是否相互关联、相互作用? 请列举日常生活中的事例并加以说明。 3. 信息社会中,数字公民应该具备哪些权利,履行哪些义务? 136 第四章　我与信息社会 信息社会虚实交织的特点决定了我们每一个人都有两个不同的 身份,以适应虚拟空间和现实空间的转换。但无论哪一个身份,都要 以现实生活为基础,都要为现实生活服务。因此,我们作为数字公民, 为了能更好地在信息社会中生存,还需要了解数字公民应具备的权利 和义务。 1. 认识数字公民教育 现实空间中,公民是指具有某一国国籍,并根据该国法律规定享 有权利和承担义务的人。在信息社会中,数字公民还可以享有开展数 字化活动的相关权利,但同时也需要遵守相关的法律法规和道德规范, 承担相应的义务。一位合格的数字公民,应该能够安全地、合法地、符 合道德规范地使用数字化信息和工具,顺应时代发展。因此,对于生长 在信息社会中的青少年学生而言,要提高自身数字公民责任意识,不仅 要遵守现实社会中的法律法规,还要学会合理、负责任地使用各种信息 技术,协作参与社会的各项活动,认真履行数字公民的各项义务。 图4.10 数字公民教育的九大要素 成长为数字公民离不开数字公民教 育,到目前为止,业内普遍比较认同的是关 于数字公民教育的九大要素,如图4.10所 示。简单地讲,就是掌握数字技术,增强自 我保护及知识产权意识,尊重他人,合理、 负责任地使用和创建数字资源。这九个要 素相互紧密地联系在一起,并随着时代的 发展而不断完善。数字公民教育的目的是 使我们具备应对未来世界的心态和勇于践 行、敢于担当的品格,成为具有数字化生存 能力的人。 2. 正视虚拟空间与现实空间 现实空间就是我们每天生活的世界,从原始社会起,人类就有了 认识自然的能力和需求。如今,在计算机技术与网络技术的助力下, 人类已经能够突破时间和空间的限制更好地认识自然,并形成特有的 行为习惯和生活态度。人们的活动不再拘泥于现实空间,还可以把交 流知识、信息、思想和情感等行为慢慢转移并呈现在另一个空间中,这 个空间就是虚拟空间。 137 信息系统与社会 虚拟空间与现实空间不同,它是以数字化形式运作的,因此具有 一定的虚拟性。我们常用的微博、QQ 空间、朋友圈及常玩的网络游 戏等都属于虚拟空间。在这里,我们可以突破时空、释放自我,体验现 实生活中难以实现的经历或感受。比如,相隔万里的陌生人可以在社 交软件中分享观点,交流思想,无需顾忌对方现实中的身份;游戏中的 玩家可以模拟星际战士,“体验”刺激而虚幻的星球大战;实习医生可 以在基于虚拟现实技术的仿真手术室中,观察和触摸仿真的人体器 官,操练手术中的每一个步骤。这种“沉浸式”的虚拟手术环境可以有 效提高实习医生的操作技巧。 知 识 延 伸 虚拟现实技术 虚拟现实技术(vi rtual real i ty, VR)是一种综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示 技术等多种科学技术的高新技术。它是在多维信息空间上创建的一个能与环境交互的,使用户具有沉浸 感并能促进其构思的三维动态视景和实体行为的虚拟仿真系统。 然而,从另一个角度来看,虚拟空间又容易让一些身心不够成熟 的青少年在精神上产生消极情绪或错觉,甚至改变他们的世界观、人 生观和价值观。例如,某中学生酷爱网络游戏和网上聊天,每天至少 有四五个小时泡在网上。长期的沉迷让他变得沉默寡言,一离开网 络,回到现实生活中就感到孤独、沮丧,不愿再与他人交往,最终被确 诊为“自闭症”。这就是一个过度依赖虚拟空间,不能正确区分虚拟空 间和现实空间的典型案例。还有一些违法分子,为了谋取个人利益, 利用虚拟空间数字化的运作形式破坏、盗取、买卖重要数据,危害他 人、单位和国家的安全,最终锒铛入狱。因此,虚拟空间具有虚拟性, 并不代表其行为不用承担现实世界的责任。 随着信息技术的快速发展,虚拟空间给人类生活的各个领域带来 了越来越大的影响,但它决不会取代现实空间而成为人类生存和发展 的基础。事实上,虚拟空间并非是独立于现实空间由人们虚构的,而 是以现实生活为基础,根据人们目前所生活的现实空间模拟和创造 的。离开了对现实空间的认识和实践,就不可能正确认识虚拟空间的 作用,虚拟空间与现实空间是密不可分的。人类各种生存的最基本需 求以及更高层次的需求,如生命的维持与繁衍、创新与发展,都必须通 过现实空间的物质生产和精神生活来满足,因此人类得以生存和发展 138 第四章　我与信息社会 的基础只能是现实空间。 信息社会中,我们要立足现实空间,不断开拓虚拟空间,才能帮助 人类认识和改造现实社会;我们在享受虚拟空间带来的权利和便捷 时,也必须受到现实空间伦理道德的约束和法律法规的制约。 3. 保护个人隐私 个人隐私关系到我们每个人的生活、财产乃至生命安全,保护好 个人隐私,是我们在数字时代生存的基本权利,也是数字公民教育中 “数字安全”要素的集中体现。随着大数据和存储技术的发展,我们在 网络上的一举一动,都可能会被采集和存储。稍不留神,我们的个人 隐私可能就会被他人掌握。有权威数据表明,我国目前有超过84%的 用户因信息泄露遭受过各种骚扰,造成的损失在每年1000亿元左右。 个人隐私泄露问题已成为全球性的顽疾。 日常生活中,个人隐私泄露的现象时有发生。例如,收到各种骚 扰电话、垃圾短信和邮件;身份被冒用,去做一些非法的事情;自己的 证件号码、邮箱地址及家庭住址等隐私信息被买卖或被散播到网上; 更有甚者,银行卡被盗刷,存款瞬间消失等。个人隐私泄露的途径有 多种,如表4.6所示。 泄露人 泄露途径 起因 本人 随意扫码、注册,使用不正规的移动应用程序;随意连接陌生 的Wi -Fi ;公共场所暴露支付码;未及时销毁存有个人信息的 票据或包装;将隐私内容上传到网络上;点击陌生的链接地 址;打开不正规的网页;下载并使用不正规网站的文件;收取 来历不明的邮件等 缺乏信息安全意识,贪图 小利 他人 黑客 公司(网站) 内部员工 破解网络及数据库密码,窃取大量用户数据;使用木马程序或 非法软件,引诱用户并窃取个人信息 倒卖公司内部存储的用户数据 道德和法治意识缺失,妄 图牟取非法利益 保护个人隐私是信息社会公民的一项基本权利。我们作为隐私 所有者,要树立保护个人隐私的权利意识和安全意识,了解相关的法 律法规,养成正确使用信息系统的行为习惯。隐私数据采集者(如银 行、社保、移动通信等提供网络服务的机构)要联合系统设计人员积极 运用专业的防范技术,如数据加密、根据用户角色和类型选择恰当的 139 表4.6 个人隐私泄露途径 信息系统与社会 身份认证手段、加强在时间和空间维度上的访问控制等,还要在信息 系统应用过程中制订严格的管理制度,定期对管理人员进行职业道德 教育和上岗资质培训。而作为隐私保护者(如政府部门、行业协会 等),首先要加快制定或完善相关的法律法规,并对隐私数据采集者及 其商业合作机构进行监管和评审,其次要对隐私所有者的投诉做到及 时响应,同时还要加大对隐私泄露者及隐私窃取者(如黑客、数据贩子 等)的处罚和打击力度,提高隐私泄露和盗窃行为的违法成本。 分 析 归 纳 　 在日常生活中,你是否也遇到(或听说)过个人隐私泄露的事件? 请先分享实例,然后与同伴一起开展 以下内容的讨论: 1 . 分析所举实例中隐私泄露的途径可能是什么。 2 . 生活中防范个人隐私泄露的有效方法有哪些? 4. 合理使用信息系统 信息技术的不断推进,使信息文化产业得到了蓬勃发展,其鲜明 的导向意识和强大的思想塑造能力,很大程度上影响着青少年的知识 汲取、文化引领和价值追求。例如,游戏产业的快速发展丰富了我们 的生活,有选择性地、适度地游戏可以帮助我们放松心情,缓解压力, 但是如果过度沉迷游戏,则会让自己深陷其中,无法自拔。广州一个 17岁的手机游戏痴迷者,窝在宿舍中连续激战四十多个小时,最终诱 发脑梗被紧急送医院抢救。这个案例就是不合理使用信息系统致使 身心受损的一个具体体现。再比如,有些学生使用一些可以通过上传 题目获取答案的移动应用程序帮助自己快速完成作业,也是不合理使 用信息系统的行为。事实证明,部分青少年心智不成熟,缺乏正确的 价值观、内驱力和自控力,是导致其不合理使用信息系统的主要原因。 数字公民教育中的“数字健康”指的就是数字技术世界中的身心 健康。不合理使用信息系统不仅会对我们的身体造成伤害,也可能会 给我们精神上带来消极的影响。智能手机和社交媒体的过度使用,可 能会导致青少年情绪焦虑甚至抑郁。因此,为自己制订一个正确的目 标,合理使用信息系统,努力培养向上、向善的内驱力和自控力,是数 字公民应履行的基本义务。 140 第四章　我与信息社会 5. 负责任地发布、传播信息 自媒体时代,以自主性、交互性、即时性为主要特征的社交媒体, 降低了人们发布与获取信息的准入门槛,为人们个性化、多样化地发 布信息打造了越来越广阔的空间,自媒体时代人人都可以成为信息的 “生产者”。但这里所指的信息并不包含那些没有事实依据或低级庸 俗的内容。2019年2月14日,有人为调侃节日,在网上发布了“今晚 8点有6~8级地震及余震,请年轻人注意啦!”的杜撰信息。由于该谣 言容易造成群众恐慌,因此该当事人受到了公安机关的批评教育和口 头警告。 图4.11 不散布、不传播谣言 数字公民教育中的“数字权责”提醒我们,作为数 字时代的公民,在享受便利的同时,不仅要珍惜时代赋 予我们的言论自由,还要努力加强社会责任意识,加强 自律,不编造虚假信息,慎用话语权,爱惜自己的名誉。 要发布和传播能够弘扬社会正气的信息,遇到歪曲事 实的、含有负面影响的信息要主动抵制、及时举报,承 担数字公民的社会责任,如图4.11所示。还要具备正 确的推理判断能力,通过必要的专业知识或资料查证 来判断信息,也可以根据信息的来源甄别信息的真实 性;对于未经核实的、伪科学的、扰乱社会正常秩序、违 背社会正确舆论导向的信息,不应当发布或转发。 6. 遵守道德规范和法律法规 道德规范和法律法规是维护社会秩序,维持信息社会健康发展的 重要保障。简单地说,道德规范就是指人们在生活中所共同遵循的道 理和准则,一般依靠人们的内心信念和社会舆论来维系,是人们判断行 为正当与否的内心尺度。法律法规是国家明确制定的,要求公民必须遵守 的规范性文件。二者联系紧密,当人们的行为违背了道德规范,并对他人 或社会形成一定危害、造成一定损失时,就要受到法律法规的惩戒。 例如,某高校学生将一则恶搞烈士的笑话发布到网上,即刻引起 了广泛关注和网民的强烈愤慨。该案例中,当事学生的行为既是违背 社会伦理道德的行为,也是亵渎、侮辱烈士的违法行为,是对自己、对 他人、对社会都不负责的行为。 数字公民教育中的“数字法律”主要指技术运用过程中对涉及的 141 信息系统与社会 隐私、知识产权等的保护。例如,随着网民队伍的不断壮大,以互联网 为媒介的“人肉搜索”成为了揭露社会“道德事件”的利器。在网民们 热烈讨论一些违背伦理道德或公序良俗事件的同时,当事者的隐私也 被迅速曝光,生活被严重扰乱。这种伤害公民隐私权的做法应当受到 法律法规的惩戒。同样,在知识产权保护方面,未经软件开发者同意, 自行修改、破解正版软件并公开提供给他人的做法也属于一种既不道 德又违法的行为。 探 究 活 动 　 近年来,随着社会信息化的快速发展,我国颁布和施行了诸如《全国人民代表大会常务委员会关于加 强网络信息保护的决定》《网络交易管理办法》《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国电子商务 法》等多项法律法规。在知识产权保护方面,我国也相应出台了《计算机软件保护条例》《信息网络传播权 保护条例》,修订了《中华人民共和国著作权法》等多项法律法规。法治建设的不断完善和推进为信息社会 建立了良好的社会秩序,为数字公民的各项数字化活动设定了法律底线。 请在班级内开展一次“法律知识你问我答”的竞赛活动。具体要求如下: 1 . 组织形式:同学自由分组(建议3~4人一组),并为小组编制序号。 2 . 活动准备:各组围绕当前社会中的数字化生活,寻找诸如因侵犯他人隐私信息、发布谣言惑众、盗用 他人开发的软件(或引用他人的言论)等行为而触犯上述法律法规的真实案例;利用互联网查找并学习相 关的法律法规,整理归纳后按照由主到次的顺序具体罗列所触犯的法律法规名称和条目内容。 3 . 活动规则:选出一人为记分员,各小组按小组序号轮流出示案例,并面向全班进行提问;其他组的同 学则进行案例分析的抢答,同组同学间可以相互补充,该答案经提问组和老师认可后方可得分;抢答结束 后,提问组公布答案。 4 . 活动评价:对得分最高的小组予以表扬和奖励。 法律法规的不断设立与完善提醒我们,虚拟空间的“虚拟性”并不 等同于为所欲为的“自由任性”。例如,故意在网络或其他媒体上编 造、传播虚假信息的行为触犯了《中华人民共和国刑法修正案(九)》, 必须承担相应的刑事责任。因此,虚拟空间中的过度任性只会失去现 实空间中真正的自由。作为一名信息社会公民,不仅要不断提高自己 的法治意识,还要在日常生活中以信守伦理道德为标准,遵守法律法 规,时刻约束自己的各项行为。 二、 信息社会中的数字化创新与发展 社会的变革与人类文明的发展在时刻考验着我们每一个公民。 142 第四章　我与信息社会 只有主动融入数字化的大环境,高效、创新地使用数字化工具,让自己 成为数字时代合格的公民,才能在信息社会中立于不败之地,为社会 发展贡献一份力量。 随着时代的变迁,人类文明在时间和空间上也发生着蜕变。从农 耕文明进入工业文明,从工业文明迈入信息文明,都需要知识的传承。 学习与创新,始终是人类思想保持活力,社会实现可持续发展的重要 途径。随着信息社会的到来,学习的内容及方式在技术的支持下也在 不断地改变和创新。目前席卷全球的数字化学习就是学生在信息技 术支持下通过网络进行学习的一种全新的学习模式。相对传统教学, 数字化学习更好地实现了学习的互动和协作,在一定程度上可以激发 学生的学习内驱力,拓展学生的学习空间。其智能化学习分析与个性 化资源配置,也弥补了传统教育模式难以支撑大规模个性化学习的缺 陷,重构了数字时代人才培养的模式,更好地诠释了“因材施教”的育 人理念。 随着移动互联技术的普及,人们的信息创造意识也在不断提升。 知识的生产也不再是精英们的专利,每个人都有生产知识的权利,并 在知识生产和知识学习的过程中完成对知识的建构。数字化学习可 以赋予学生更多的平等和自由。学生可以多渠道地利用各种信息系 统主动学习、发布和传播知识,并开展交流与协作,拓宽自我展示的 途径。 例如,某中学高二学生小李酷爱算法设计与编程,多次获得国家 级编程比赛奖项。为了帮助校内其他对编程有兴趣的同学,他在某数 字化学习平台开通了博客,创办了自己的“编程团”,利用课余时间坚 持撰写并定期发布关于C语言编程知识的系列课程及习题。同时,他 还用社交软件组建了C语言学习群,利用课余时间与同伴讨论编程知 识,为同伴答疑解惑,还经常组织大家在某数字化学习平台上进行训 练。同伴们普遍比较喜欢这样的学习方式,小李自己也收获了满满的 成就感。 在这个案例中,为了帮助同学共同进步,同时分享自己的编程知 识,小李同学首先对自己的优势及能力做了充分的分析,确定了以C 语言编程为内容的学习主题;然后按照实际学习需求,对现有的数字 化工具做了认真筛选,确定了利用个人博客发布系列课程的展示形 式;为了有针对性地对同学进行辅导,小李又利用某免费的学科专业 学习平台创建了自己的学习团队,通过“组团比赛”了解同学们的学习 效果,以便制订不同难度的个性化练习方案;另外,为了实现互帮互 助、及时响应,他还选择了同学们最常使用的社交软件作为日常学习 143 信息系统与社会 交流的工具。“编程团”的成功创办首先得益于小李同学乐于助人的 行为和勇于创新的意识。其次,他能在做好需求分析的基础上,合理 选择信息系统,恰当利用数字化工具,并创新地运用这些工具改善学 习方式,从而提高了碎片时间的利用率,突破了时空界限,改善了以往 放学回家后缺少交流互动的局限性,也提高了帮助同学的广泛性和精 准性。小李同学的创新行为不仅帮助其他同学更好地学习,同时也实 现了自我知识的建构与分享。 创新的数字化学习模式让学习可以随时、随地发生,使学习变得 更为有趣、有效。树立创新意识,根据实际需求创新地使用数字化工 具解决学习、生活中的问题,是合格数字公民应有的意识。 同样地,社会的各个领域也都离不开创新。人类历史上的每一次 技术革命都在不同程度上实现了生产效能的提高和生产成本的降低, 技术创新是社会进步最直接的因素。时至今日,以人工智能、大数据 和云计算技术为代表的数字化创新是引领信息社会高速发展,实现人 类美好生活目标的不竭动力。尤其在移动互联技术的支持下,人类的 创新思维得以快速汇聚,创造知识和财富的速度也越来越快。工农 业、经济和文化等领域不断突破自身的发展瓶颈,创新业绩频频涌现, 让人类向着实现美好生活的目标更进了一步。 探 究 活 动 　 请你以上述数字化学习案例中的创新行为为范例,寻找并挖掘当前社会中各行各业的数字化创新案 例,并对这些案例做出合理解释。 1 . 活动目标 (1) 寻找社会某同一领域的两个典型创新案例,描述各案例中的数字化创新之处以及对社会和生活的 积极影响。 (2) 分析案例中创新的起因及解决的方法,并归纳该领域数字化创新的思路及实施途径。 (3) 总结数字化创新与信息社会发展的关系,以及信息社会中数字化创新的途径与方法。 2 . 活动要求 以小组合作的形式开展活动。各小组可以围绕活动目标自主确定研究主题,制订可行的活动计划,可 以通过多种形式收集资料,利用网络进行协作性学习和研究,并形成小组研究报告。 3 . 活动过程 (1) 活动准备阶段: 组员在组长的带领下共同讨论并确定研究领域以及研究的主题,制订工作计划, 完成任务分工。 (2) 活动实施阶段: 组员按照各自不同的分工进行自主探究,并将获取的信息分别填写在下面的“创 新案例描述”(见表4.7)及“案例创新点分析”(见表4.8)表中。 144 第四章　我与信息社会 表4.7 创新案例描述 创新案例研究主题 案例所属领域 □工作 □生活 □学习 □其他 创新案例内容描述 对社会产生的影响 资料名称及出处 表4.8 案例创新点分析 创新案例研究主题 促使创新的原因 (原有问题) 实施创新的途径 (解决思路) 涉及的信息技术与工具 创新类型(可多选) □技术创新 □模式创新 □服务创新 □其他 经过上面的自主探究,接下来组长组织组员开展交流讨论,修改完善表中的信息。组长与组员共同讨 论并梳理、汇总上述表中的所有信息,归纳所选领域数字化创新的思路及实施途径,并形成信息社会中该 领域数字化创新与发展的研究报告。 (3) 活动交流阶段: 各小组可以事先选择合适的数字化工具制作有吸引力的展示作品,然后在班级内 展示自己的研究成果。其他小组的同学可以提出疑问或建议。所有小组展示完毕后,在教师的引导下共 同汇总社会不同领域的创新思路与途径,总结数字化创新与信息社会发展的关系,以及信息社会中实现数 字化创新的一般方法。 “明者因时而变,知者随事而制。”世界万物在变,唯创新不变。社 会的发展兴于创新,废于安逸。创新是一个民族进步的灵魂,是一个 国家兴旺发达的不竭动力,也是中华民族最深沉的民族禀赋。时代的 145 信息系统与社会 创新一直在路上,没有终结。我们不能只满足于当前惬意的生活而停 滞不前,也不能面对困难视而不见,这个世界需要我们去探索的未知 还有很多,等待我们去见证的奇迹还有很多,成长为一名合格的数字 公民任重而道远,我们要以梦为马,带着一颗无畏的心,披荆斩棘,去 创造一个全新的未来。 146 后　记 后　记 本册教科书依据教育部《普通高中信息技术课程标准(2017年版 2020年修订)》编写,并经国家教材委员会专家委员会审核通过。全 体编写人员认真领会国家基础教育改革精神,精心研究当代信息社会 的人才培养要求,广泛调研上海及各地高中信息技术教育的现状和挑 战,深入了解高中学生的学习需求,并汲取了上海市《普通高中信息科 技(试用本)》的编写经验。 编写过程中,上海市中小学(幼儿园)课程改革委员会专家工作委 员会,上海市教育委员会教学研究室,上海市课程方案教育教学研究 基地、上海市心理教育教学研究基地、上海市基础教育教材建设研究 基地、上海市信息科技教育教学研究基地(上海高校“立德树人”人文 社会科学重点研究基地)及基地所在单位华东师范大学等单位给予了 大力支持,在此表示感谢! 本册教科书出版之前,我们已通过多种渠道与教科书选用作品 (包括照片、画作)的作者进行了联系,得到了他们的大力支持。对此, 我们衷心地表示感谢! 恳请尚未联系到的作者与我们联系,以便出版 社及时支付相关稿酬。 我们真诚地希望广大教师、学生及家长在使用本册教科书的过程 中提出宝贵意见。我们将集思广益,不断修订,使教科书趋于完善。 编　者 147