高中信息技术（必选4）X4-03-PJ第三章总结评价知识点

高中信息技术（必选4）X4-03-PJ第三章总结评价知识点整理本章是高中信息技术必选4中的核心章节，聚焦信息系统的构建、运行及应用相关内容，旨在帮助学习者掌握信息系统的基本架构、数据处理流程、系统优化及安全防护等关键知识，提升运用信息系统解决实际问题的能力。以下是本章学习的主要内容、核心知识点梳理，以及配套练习题、答案及解析。一、本章主要学习内容概述本章核心围绕“信息系统的设计、实现与运维”展开，主要内容包括：信息系统的基本组成与架构（硬件、软件、数据、用户、网络等核心要素）；数据在信息系统中的流转过程（采集、传输、存储、处理、展示）；信息系统设计的基本原则与关键步骤；信息系统的测试与优化方法；信息系统安全的核心要素及防护措施（身份认证、访问控制、数据加密、病毒防范等）；信息系统在不同领域的典型应用案例分析。二、核心知识点梳理及配套练习知识点1：信息系统的基本组成与架构核心内容：信息系统是由硬件、软件、数据、用户、网络和规程等要素构成的有机整体。从架构来看，常见的有单机架构、客户机/服务器（C/S）架构、浏览器/服务器（B/S）架构。各组成要素的功能：硬件是物理基础（如服务器、终端、传感器等）；软件是核心支撑（系统软件、应用软件）；数据是处理对象和核心资源；用户是系统的使用者和服务对象；网络是实现要素互联和数据传输的载体；规程是保障系统正常运行的规章制度。练习题下列不属于信息系统核心组成要素的是（）

A.硬件B.操作系统C.用户D.数据

某学校的教务管理系统，教师通过浏览器登录系统进行成绩录入，学生通过浏览器查询成绩，该系统采用的架构是（）

A.单机架构B.C/S架构C.B/S架构D.分布式架构

简述信息系统中“软件”与“数据”的关系，并举例说明。答案及解析答案：B

解析：信息系统的核心组成要素包括硬件、软件、数据、用户、网络、规程。操作系统属于系统软件的范畴，是“软件”要素的子集，并非独立的核心要素。因此本题选B。

答案：C

解析：B/S架构的核心特征是用户通过浏览器访问服务器端资源，无需在客户端安装专门的应用软件；C/S架构需在客户端安装对应客户端软件；单机架构仅能在单台计算机上运行，无网络交互；分布式架构是将功能分散在多个节点上。本题中教师和学生均通过浏览器操作，符合B/S架构特点，故选C。

答案：软件是处理数据的工具和载体，数据是软件的处理对象和核心资源，二者相互依存。

解析：软件通过预设的算法和程序，对数据进行采集、存储、处理、分析和展示；数据为软件提供了发挥作用的基础，没有数据，软件无法实现其功能。例如：Excel软件（应用软件），其核心功能是对表格数据进行计算、排序、筛选，若没有输入的成绩数据、财务数据等，Excel的这些功能就无法体现；反之，若没有Excel软件，这些数据难以高效地进行批量处理和分析。

知识点2：数据在信息系统中的流转过程核心内容：数据是信息系统的核心，其流转过程主要包括5个环节：①数据采集：通过传感器、键盘输入、数据导入等方式获取原始数据；②数据传输：通过网络（有线、无线）将采集到的数据传输至服务器或处理节点；③数据存储：将传输后的有效数据存储在数据库、文件服务器等存储设备中；④数据处理：通过软件对存储的数据进行清洗、转换、计算、分析等操作，将原始数据转化为有效信息；⑤数据展示：通过报表、图表、界面等形式，将处理后的信息呈现给用户。各环节需保证数据的完整性、准确性和及时性。练习题在智能家居系统中，温湿度传感器实时收集室内温湿度数据，并通过Wi-Fi发送至家庭网关，再由网关将数据上传至云端服务器存储，用户通过手机APP查看温湿度曲线。下列环节中，属于“数据处理”的是（）

A.温湿度传感器收集数据B.Wi-Fi传输数据至网关

C.云端服务器存储数据D.APP将数据转化为温湿度曲线

下列关于数据流转各环节的说法，错误的是（）

A.数据采集需保证原始数据的准确性，避免无效数据录入

B.数据传输过程中，网络稳定性会影响数据的及时性

C.数据存储仅需考虑存储容量，无需关注数据安全

D.数据展示需结合用户需求，采用直观易懂的形式

某电商平台用户下单后，系统会记录用户订单信息（商品、数量、金额、地址等），并将订单数据发送至仓库管理系统，仓库根据订单数据备货，物流系统根据地址数据安排配送，最终用户查看订单状态。请梳理该过程中的数据流转环节，并标注每个环节的具体内容。答案及解析答案：D

解析：数据处理是将原始数据转化为有效信息的过程。A选项属于数据采集，B选项属于数据传输，C选项属于数据存储，D选项中APP将原始温湿度数据转化为直观的温湿度曲线，属于数据处理中的“数据展示前的加工处理”，故选D。

答案：C

解析：数据存储不仅要考虑存储容量，还需重点关注数据安全，如采用加密存储、备份策略、访问控制等方式，防止数据丢失、泄露或被篡改。A、B、D选项说法均正确，C选项错误，故选C。

答案：该过程的数据流转环节及具体内容如下：

①数据采集：用户在电商平台下单时，系统采集订单原始数据（商品信息、购买数量、支付金额、收货地址、用户信息等）；

②数据传输：订单数据从电商平台服务器传输至仓库管理系统服务器、物流系统服务器；

③数据存储：电商平台服务器、仓库管理系统服务器、物流系统服务器分别存储订单相关数据；

④数据处理：仓库管理系统对订单数据进行处理，筛选出备货所需的商品及数量；物流系统对地址数据进行处理，匹配对应的配送网点和配送路线；

⑤数据展示：用户通过电商平台APP查看订单状态（待备货、已发货、待签收等），仓库工作人员通过系统查看备货清单，物流人员通过系统查看配送信息。

知识点3：信息系统的测试与优化核心内容：信息系统开发完成后，需通过测试验证系统是否满足设计需求，测试类型主要包括功能测试（验证功能是否符合需求）、性能测试（测试系统响应速度、并发处理能力等）、兼容性测试（验证系统在不同硬件、软件环境下的运行情况）、安全测试（检测系统安全漏洞）。系统优化是在测试基础上，针对存在的问题进行改进，优化方向包括：硬件升级（如更换高性能服务器）、软件优化（如优化算法、精简代码）、网络优化（如提升带宽、优化路由）、数据优化（如数据压缩、索引优化）。优化的目标是提升系统的稳定性、高效性和用户体验。练习题某购物APP上线前，测试人员模拟1000名用户同时登录并下单，测试APP的响应速度和订单处理能力，该测试属于（）

A.功能测试B.性能测试C.兼容性测试D.安全测试

下列属于信息系统软件优化措施的是（）

A.更换大容量硬盘B.提升网络带宽

C.优化数据库查询算法D.增加服务器数量

简述信息系统测试与优化的关系，并说明优化时需遵循的基本原则。某学校教务系统运行中出现“高峰期（如成绩查询时段）响应缓慢”的问题，请提出3条针对性的优化措施，并说明每条措施的作用。答案及解析答案：B

解析：性能测试的核心是测试系统在不同负载情况下的响应速度、并发处理能力、稳定性等。本题中模拟1000名用户同时登录下单，测试APP的响应速度和订单处理能力，属于典型的性能测试，故选B。

答案：C

解析：A选项更换大容量硬盘属于硬件优化，B选项提升网络带宽属于网络优化，C选项优化数据库查询算法属于软件优化（通过改进软件逻辑提升处理效率），D选项增加服务器数量属于硬件及架构优化。故选C。

答案：①关系：测试是优化的基础，优化是测试的延伸。测试的核心目的是发现系统存在的功能缺陷、性能瓶颈、兼容性问题等；优化则是针对测试中发现的问题，采取针对性措施改进，提升系统性能和用户体验；优化后还需再次进行测试，验证优化效果，形成“测试-优化-再测试”的闭环。

②优化基本原则：a.针对性原则：聚焦测试中发现的核心问题，避免盲目优化；b.性价比原则：在提升系统性能的同时，控制优化成本（如硬件升级需考虑预算）；c.稳定性原则：优化过程中需保证系统原有功能不受影响，避免引入新的问题；d.用户导向原则：以提升用户体验为核心，优先优化用户反馈强烈的问题。

答案：针对性优化措施及作用如下：

①优化数据库索引：针对成绩查询高频操作，为成绩表中的“学号”“班级”等查询字段建立索引，减少数据库查询时的扫描范围，提升查询响应速度；

②采用缓存技术：在服务器端增加缓存服务器，将高峰期高频访问的成绩数据缓存至缓存服务器，用户查询时优先从缓存中获取数据，减少对数据库的直接访问压力；

③增加服务器并发处理能力：采用负载均衡技术，将高峰期的用户请求分配至多台服务器，避免单台服务器负载过高导致响应缓慢，提升系统并发处理能力。

知识点4：信息系统安全及防护措施核心内容：信息系统安全的核心要素包括保密性（防止数据被未授权访问）、完整性（保证数据不被篡改）、可用性（保证系统正常运行，可被授权用户访问）。常见的安全威胁包括：病毒感染、网络攻击（如黑客入侵、DDoS攻击）、数据泄露、身份冒用等。对应的防护措施主要有：①身份认证：采用用户名密码、指纹识别、验证码等方式验证用户身份；②访问控制：为不同用户分配不同的操作权限，限制未授权用户访问核心资源；③数据加密：对敏感数据（如用户密码、财务数据）进行加密处理，即使数据泄露也无法直接读取；④病毒与恶意软件防范：安装杀毒软件、防火墙，定期更新病毒库；⑤数据备份与恢复：定期备份系统数据，制定灾难恢复方案，防止数据丢失；⑥安全意识培养：提升用户安全意识，避免点击陌生链接、泄露账号密码。练习题下列措施中，主要用于保障信息系统“保密性”的是（）

A.定期备份数据B.对用户密码进行MD5加密存储

C.安装防火墙抵御DDoS攻击D.及时修复系统漏洞

某公司为防止员工越权访问核心业务数据，对不同部门员工设置不同的系统操作权限，仅允许财务部门员工访问财务数据，该措施属于（）

A.身份认证B.访问控制C.数据加密D.病毒防范

简述“数据备份与恢复”在信息系统安全中的作用，并说明常见的数据备份方式。某同学使用校园信息系统时，遇到以下情况，请判断是否存在安全风险，并说明理由及应对措施：

（1）收到陌生邮件，提示“点击链接即可领取校园福利，需输入学号和密码验证”；

（2）系统提示“账号异地登录，是否确认登录”。

答案及解析答案：B

解析：A选项定期备份数据保障的是数据的可用性（防止数据丢失后无法恢复）；B选项对用户密码进行加密存储，可防止密码被未授权人员读取，保障数据保密性；C选项安装防火墙抵御DDoS攻击，保障系统的可用性；D选项及时修复系统漏洞，减少被攻击的风险，保障系统整体安全。故选B。

答案：B

解析：访问控制的核心是“按权限分配访问资源”，通过限制不同用户的操作范围，防止越权访问。A选项身份认证是验证用户身份合法性；C选项数据加密是保护数据不被泄露；D选项病毒防范是抵御恶意软件攻击。本题中按部门分配权限，属于访问控制，故选B。

答案：①作用：数据备份与恢复是保障信息系统数据可用性的核心措施。当系统遭遇病毒攻击、硬件故障、人为误操作或自然灾害导致数据丢失、损坏时，可通过备份数据进行恢复，减少数据丢失带来的损失，保障系统正常运行。

②常见备份方式：a.全量备份：对系统中所有数据进行完整备份，备份速度慢、占用空间大，但恢复速度快；b.增量备份：仅备份上一次备份后新增或修改的数据，备份速度快、占用空间小，但恢复时需结合全量备份和所有增量备份，步骤复杂；c.差异备份：备份上一次全量备份后新增或修改的数据，备份速度和恢复速度介于全量备份和增量备份之间。

答案：

（1）存在安全风险。理由：该情况可能是钓鱼攻击，陌生邮件中的链接可能为恶意链接，输入学号和密码后会导致账号信息泄露，进而被冒用。应对措施：不点击陌生链接，不向陌生平台输入账号密码；通过校园官方平台核实是否有相关福利活动；及时删除可疑邮件，若已输入信息，立即修改账号密码，并联系校园信息系统管理员报备。

（2）存在安全风险。理由：账号异地登录可能意味着账号密码已被泄露，他人正尝试登录系统，可能导致个人信息泄露、