师：同学们好，这节课我们一起来学习第三单元第一节——信息系统的设计。从古至今，人们一直在不断设计开发信息系统。早在西周时期，就设计出基于烽火台的一整套信息传递系统。随着以计算机技术为核心的信息技术不断发展，又开发出结构更复杂、功能更强大的气象预报系统、电子商务系统等，帮助人们更好地分析与决策。

　　师：听说学校图书馆近期采购了一批新书。如果你们来到图书馆，想借一本书却不知道它的位置，会怎么办呢？

　　生：请图书管理员帮忙，通过图书管理信息系统查找，就能知道书在哪个书架、第几列第几行。要是图书馆有公共检索机，也能自己在图书管理信息系统中查找。

　　师：非常好。那图书管理信息系统是如何设计出来的呢？接下来我们就一起探索学校图书管理信息系统的设计。一个信息系统的建立，首先要从解决实际问题出发。为了解决借书问题，我们想建立图书管理信息系统，接着需要回答一系列问题：是否有必要建立这个系统？建立这个系统在技术上是否可行？建立这个系统需要多少资金？项目开发过程能否得到保障？要明确这些问题，就需要对这个项目进行可行性分析。

　　师：可行性分析是在项目投资决策前，对拟建项目进行全面的社会技术、经济分析与论证，并对其作出可行或不可行评价的一种科学方法。从这个概念中，能找到进行可行性分析的三个重要方面：社会可行性、技术可行性和经济可行性。社会可行性主要从政策、法律、道德、制度等社会因素，论证项目开发的可行性和现实性，其中最重要的是运行环境可行性和法律可行性。技术可行性主要从技术角度分析，包括在限定条件下，功能目标能否达到，利用现有技术性能目标能否达到对开发人员数量和质量的要求，并说明是否能满足，在规定期限内开发能否完成。经济可行性则是通过比较成本和效益，判断该项目是否值得开发。经过这三方面的可行性分析，才能决定该信息系统是否需要开发。

　　师：我们设计了图书管理信息系统可行性分析表格，左边是建立图书管理信息系统可能带来的便利，比如可以提高工作效率，降低工作人员劳动强度，可以 24 小时工作，查询方便。但图书管理信息系统也需要花费相应的人力、物力和财力，比如要花钱购买相关硬件设备，要考虑系统的运行维护成本。下面请同学们对照课本 77 页可行性分析的三个方面，继续完善课本 76 页的这张可行性分析表。

　　师：如果通过可行性分析，确定要开发图书管理信息系统，接下来的工作就是对项目进行需求分析。需求分析是从客户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。开发一个信息系统，至少要知道它是干什么的，客户有什么要求。只有信息系统开发者和用户对系统需求达成一致后，才能开始设计系统。否则，对需求定义的任何改变，都可能导致开发上的大量返工。因此，信息系统的需求分析应该由开发人员和用户共同完成。学校图书管理信息系统服务的对象主要是学校的教师和学生。作为用户，你们觉得学校的图书管理信息系统应该具备哪些功能呢？课本 77 页图 3.1.1 是某校使用的图书管理信息系统的功能层次图。原本以为图书管理信息系统只是为了更高效地借书，功能就是借书，没想到还有学生管理、图书管理、借阅管理、归还管理等这么多功能。下面请同学们仔细观察这张图，思考以下几个问题：这个图书管理信息系统在功能设计上有哪些不完善的地方？哪些模块是负责图书入库的？这些模块与借阅管理、归还管理等模块是什么关系？信息系统采集信息会产生数据，那么这些数据存储在计算机的什么地方，能让系统方便地找到呢？请同学们按下暂停键，阅读课本 78 页需求分析和数据存储相关知识，完善课本 77 页这张图书管理信息系统功能层次图，补充的功能模块可直接添在书上。

　　师：完成信息系统的需求分析后，就可以进行进一步的设计工作了。好比买了新房后，一般会画一张草图，对房间装修做出大体规划。画草图的过程我们称为概要设计。概要设计是将用户目标与需求转换成具体的功能界面设计方案的重要阶段，包括系统的基本处理流程、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。概要设计建立的是目标系统的逻辑模型，与计算机无关。概要设计报告由开发者根据需求分析报告的要求编写。

　　师：我们以学生登录模块为例进行概要设计。首先要设计一个学生登录界面。课本 78 页图 3.1.2 是学生登录页面的一种设计示例，请同学们按下暂停键，参考书上这张图，借助画图软件或在纸上绘制草图的方法，来设计自己的学生登录模块。界面设计好后，就要设计学生登录模块的大致功能，要能在这个界面上输入学号密码，点击登录按钮，要能判断是否能成功登录，系统出现异常要能有反馈信息。接下来我们逐一来看一下：学号密码输入功能，学号密码必须是数据库中已设置好的学号和密码，用星号显示，长度不超过 20 个字符，超过则限制输入；登录判断功能设计，思考一下，当我们输入学号密码，点击登录按钮之后，可能会出现哪些情况呢？第一种情况，如果登录者输入的信息正确，则直接进入浏览信息界面；第二种情况，如果学号输入错误，则显示用户不存在，请重新输入；第三种情况，如果密码输入错误，则显示密码错误，请重新输入；异常反馈功能设计，如果系统不能连接数据库，显示检查能否连接服务器或者能否连接数据库。学生登录后如果发现自己的密码存在安全隐患，系统应该允许学生修改自己的密码，我们就要来设计一个修改密码模块，和学生登录模块一样，首先进行界面设计，然后进行功能设计。用户只能修改自己的密码，原密码和新密码的长度均不得超过 20 个字符，超过则限制输入。