地理信息科学专业培养方案
Undergraduate Program of Geographical Information Science
(门类:理学,专业类:地理科学类,专业代码:070504)
一、专业培养目标
地理信息科学专业是融合地理学、计算机科学、测绘学于一体的新型交叉学科,培养德、智、体、美全面发展,掌握地理信息系统、测绘、遥感、地图制图、计算机软硬件开发的基础理论和技能,具有较强的实践能力和创新精神,能够在资源、环境、国土、海洋、城市、矿山、交通、规划等领域从事地理信息软件应用、技术开发、工程设计、科学研究等工作的高级专门人才。
二、毕业要求
本专业学生主要学习地理信息科学、地图制图学、测绘科学、计算机科学等方面的基础理论和知识,接受各项专题实践训练,从而具备较好的科学和工程素养,掌握地理空间信息的获取与处理、存储与管理、查询与分析、制图与表达、系统开发与应用各个环节的知识、方法和技能。通过本专业的系统学习,学生应具备扎实的地理学、测绘学和信息科学基本知识背景,兼具理科和工科相结合的复合型知识结构,具有较强的创新意识、团队协作精神、终身学习态度和一定的国际视野。
本专业毕业生应获得以下方面的能力和素质:
1.“具有正确的世界观、人生观和价值观,具有良好的思想道德品质、高度的社会责任感与良好的职业道德”。具体包括:(1)树立正确的世界观、人生观和价值观,遵守法律法规,具有良好的是非判断能力;(2)热心帮助他人,爱岗敬业,遵守职业行为准则,具有较强的道德规范意识和社会责任感。
2.“掌握理、工科领域基础学科知识,具有扎实的自然科学基础和良好的人文社会科学素养”。具体包括:(1)掌握数学、物理等基础科学的基本理论,能够结合专业知识进行地理问题的建模和求解;(2)掌握计算机科学的理论、技术和方法,能够针对地理问题进行计算、分析和成果表达;(3)具备良好的人文科学常识和素养。
3.“掌握地理信息科学的基本理论、知识和技能,能够熟练使用主流专业软件进行 GIS数据的采集、管理、分析和表达”。具体包括:(1)能够掌握地理信息科学的基本理论、知识和技能,并熟练使用专业软件进行应用;(2)能够对自然、社会、经济领域的时空数据进行采集、管理、分析和表达。
4.“掌握地图制图学知识和技能,能够独立进行地图的设计和编绘”。具体包括:(1)掌握地图及地图学的基本概念、地图符号与地图设计、地图综合和电子地图等的理论和方法;(2)掌握通过计算机软件进行地图制图的方法与技巧,能够独立制作符合国家规范和行业应用需求的各类地图。
5.“掌握GIS软件开发知识和技能,能够进行需求分析、概要设计、详细设计并编程实现GIS软件”。具体包括:(1)掌握基于C++、C#、Java、HTML、JavaScript等程序设计语言进行GIS软件开发的知识和技能,掌握空间数据库的设计和建设方法,能够编程实现常用的空间分析算法;(2)能够根据国土、矿山、海洋、城市等行业对GIS软件应用的需求,进行需求分析、概要设计和详细设计,能够编程实现GIS软件的功能。
6.“掌握测绘、遥感等相关专业的基本原理、方法、技术和应用,具备一定的工程实践能力,能够从事专业领域的分析、开发和设计工作”。具体包括:(1)掌握测绘专业的基本理论与方法,能够使用GNSS、数字测图、空间数据误差处理等知识,针对测绘工程问题编制工作方案并实施;(2)掌握遥感专业的基本理论与方法,能够使用遥感数字图像处理、遥感地学分析等知识,针对遥感问题编制工作方案并实施;(3)能够综合运用测绘、遥感、地信的方法和技术,解决较为复杂的地理信息工程问题。
7.“了解地理信息科学的理论前沿、应用前景和最新发展趋势以及地理信息产业发展状况”。具体包括:(1)了解地理信息科学的理论前沿和应用前景,理解经济社会各领域对测绘地理信息的新需求,能够综合运用地理信息科学知识和技术,研究全球变化、自然资源与环境、社会可持续发展等自然和人文问题;(2)了解行业最新发展趋势和产业发展状况,掌握大数据、云计算、物联网、人工智能等新技术,能够应对测绘地理信息科技转型升级的挑战。
8.“掌握资料查询、文献检索及运用网络技术获取相关信息的基本方法,具有一定的实验设计、归纳分析实验结果、撰写论文、参与学术交流的能力”。具体包括:(1)能够利用现代信息技术进行资料查询、文献搜索,获取地理信息科学及相关领域的前沿信息;(2)具备实验设计、结果分析、撰写论文及相关报告、陈述发言等基本技能,能够就复杂地理信息科学问题与国内外业界同行进行清晰流畅的沟通和交流。
9.“具备科研项目或工程生产的组织管理能力和团队协作能力;对终身学习有正确的认识,具有不断学习和适应发展的能力”。具体包括:(1)具有工程项目管理的基本知识,理解工程管理对地理信息科学项目的作用和意义;(2)在多学科环境中,能够合理应用工程管理原理与经济决策方法,实现对地理信息科学项目的有效管理;(3)具备良好的自主学习能力与终身学习能力,适应信息化时代的需求。
10.“掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识;具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力”。具体包括:(1)训练创新意识,建立追求创新的思维方式和学习习惯;(2)培养学生的国际化视野,具备国际发展与交流的意识,具有进行国际化合作和交流的能力。
三、主干学科
地理学,测绘科学与技术、计算机科学与技术
四、专业核心课程
测绘地理信息概论、自然地理学、人文地理学、地图学、计算机程序设计基础(C++)、数据结构与算法、计算机图形学、地理信息系统原理与应用、数字测图原理与方法、遥感原理与应用、计算机地图制图、GIS软件与应用、GIS软件设计与开发、空间分析、空间数据库、遥感数字图像处理、GIS软件工程、空间信息可视化、地理建模原理与方法等。
五、主要实践教学环节
本专业的主要实践性教学包括:物理实验、自然地理实习、3D计算机图形学实习、数据库应用实习、地图制图生产实习、GIS综合应用生产实习、数字测图实习、空间分析算法实习、遥感综合实习、GIS软件工程生产实习、GIS软件研发生产实习、毕业实习、毕业设计。
六、修业年限
四年
七、授予学位
理学学士
八、毕业最低学分要求
毕业所必须达到的总学分为160学分。
九、培养方案的构成及学时、学分分配
表1 人才培养方案学分构成表
课程类别
课程类型
学分数
学时数(或周数)
占总学
分比例
通识教育课
通识必修课
49
938学时
30.63%
通识选修课
12
192学时
7.50%
专业核心课
专业基础课程
20
368学时
12.50%
专业课
14
240学时
8.75%
专业拓展课
-
17
306学时
10.63%
课程合计
112
2044学时
70.00%
实践环节
独立设课实验
2
32学时
1.25%
非独立课内实验
8
160学时
5.00%
实习、课程设计等
26
26周
16.25%
毕业设计(论文)
12
12周
7.50%
实践环节合计
48
192学时+38周
30.00%
创新创业教育
创新创业课程
2
含在实践环节内
1.25%
创新创业实践
2
含在通识选修课内
1.25%
创新创业教育合计
4
2.50%
理论课程中的选修课学分比例
25.89%
表2 各学期必修教学环节额定学分分配表
学期
类别
1-1
1-2
2-1
2-2
2-3
3-1
3-2
3-3
4-1
4-2
学分合计
通识必修课
13.5
12.5
9.5
13.5
0
0
0
0
0
0
49
专业核心课
8.5
7
9.5
5
0
4
8
0
0
0
42
实践环节
0
4
4
2
2
5
1
2
4
16
40
必修学分合计
22
23.5
23
20.5
2
9
9
2
4
16
131
注:3-2和4-1学期各包含1个创新创业实践学分。
十、课程与毕业要求对应关系矩阵
表3 课程与毕业要求的对应关系矩阵
课程名称
要求1
要求2
要求3
要求4
要求5
要求6
要求7
要求8
要求9
要求10
马克思主义基本原理概论
●
●
●
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论
●
●
●
中国近现代史纲要
●
●
●
思想道德修养与法律基础
●
●
●
形势与政策
●
●
●
体育
●
大学英语(A)
●
●
●
高等数学(A)
●
●
●
●
线性代数
●
●
●
●
概率论与数理统计
●
●
●
●
大学物理(B)
●
●
●
测绘地理信息概论
●
●
●
自然地理学
●
●
●
人文地理学
●
●
●
地图学
●
●
●
地理信息系统原理与应用
●
●
●
数字测图原理与方法
●
●
●
计算机程序设计基础(C++)
●
●
●
数据结构与算法
●
●
●
计算机图形学
●
●
●
遥感原理与应用
●
●
●
计算机地图制图
●
●
●
GIS软件与应用
●
●
●
GIS软件设计与开发
●
●
●
空间分析
●
●
●
空间数据库
●
●
●
遥感数字图像处理
●
●
●
GIS软件工程
●
●
●
空间信息可视化
●
●
●
地理建模原理与方法
●
●
●
C#程序设计
●
●
●
网络GIS与地理信息服务
●
●
●
Java程序设计
●
●
●
移动GIS软件开发与应用
●
●
●
人工智能与机器学习
●
●
●
续表3
课程名称
要求1
要求2
要求3
要求4
要求5
要求6
要求7
要求8
要求9
要求10
专题地图编制
●
●
●
遥感地学分析
●
●
●
MATLAB与应用
●
●
●
数字地面模型
●
●
●
大地测量学和GNSS基础
●
●
●
水文与气象学
●
●
●
Python程序设计
●
●
●
土地管理与信息系统
●
●
智慧城市
●
●
●
云计算概论
●
●
●
数字摄影测量
●
●
●
测绘地理信息工程项目 管理
●
●
●
国土空间规划
●
●
●
地下管线探测与管网GIS
●
●
●
SuperMap软件与应用
●
●
●
海洋GIS
●
●
●
入学教育、军训
●
公益劳动
●
创新创业实践
●
物理实验(B)
●
●
自然地理实习
●
●
●
数据库应用实习
●
●
●
3D计算机图形学实习
●
●
●
地图制图生产实习
●
●
●
GIS综合应用生产实习
●
●
●
数字测图实习
●
●
●
空间分析算法实习
●
●
●
遥感综合实习
●
●
●
GIS软件工程生产实习
●
●
●
GIS软件研发生产实习
●
●
●
毕业实习
●
●
●
●
●
毕业设计
●
●
●
●
●
十一、指导性教学计划进程安排
(一)通识教育课进程表
课
程
类
别
课
程
类
型
课程代码
课程名称
学 分
学时
开课
学期
考核
方式
开课
单位
编号
总
学
时
授
课
实
验
上
机
实
践
通
识
教
育
课
通
识
必
修
课
1711000303
马克思主义基本原理概论
Basic Principles of Marxism
3
54
54
2-1
考试
my
1711000206
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论
The Introduction to MAO Ze-Dong Thought and the Theoretical System of Socialism with Chinese Characteristics
6
108
108
2-2
考试
my
1711000102
中国近现代史纲要
The Outline of Modern Chinese History
2
36
36
1-2
考试
my
1711000403
思想道德修养与法律基础
Cultivation of Ethics and Basics of Law
3
54
54
1-1
考查
my
1711000601 1711000701 1711000901 1711001001
形势与政策
Situation and Policy
2
32
32
1-1; 1-2;
2-1; 2-2
考查
my
1811000701
1811000801
1811000901
1811001001
体育
Physical Education
4
144
144
1-1; 1-2;
2-1; 2-2
考试
ty
1511003804
1511003904
大学英语(A)
College English (A)
8
128
128
1-1;1-2
考试
wy
0711000105
0711000205
高等数学(A)
Advanced Mathematics (A)
10
176
176
1-1;1-2
考试
sx
0711000602
线性代数
Linearity Algebra
2
44
44
2-1
考试
sx
0711001003
概率论与数理统计
Probability and Statistics
3
54
54
2-2
考试
sx
1011000303
1011000403
大学物理(B)
College Physics B
6
108
108
2-1;2-2
考试
dw
必修课合计
49
938
938
通识选修课
12
按学科门类设置科学发现与技术革新(含理学、工学)、文化传承与艺术鉴赏(含文学、艺术学)、经济管理与法治教育(含经济学、管理学、法学)、创新创业等系列课程模块,要求学生毕业前选修总学分不少于12学分,其中,创新创业模块要求至少选修2学分,在授予学位门类对应模块之外要求每个模块至少选修2学分。
(二)专业核心课进程表
课
程
类
别
课
程
类
型
课程代码
课程名称
学 分
学时
开课
学期
考核
方式
开课
单位
编号
总
学
时
授
课
实
验
上
机
实
践
专
业
核
心
课
专
业
基
础
课
0221000202
自然地理学
Physical Geography
3
54
54
1-1
考试
ch
0221006602
人文地理学
Human Geography
2
36
36
1-2
考试
ch
0221011503
地图学
Cartography
2.5
48
48
1-1
考试
ch
0221012304
计算机程序设计基础(C++)
Fundamentals of Computer Programming (C++)
3
54
36
18
1-1
考试
ch
0221013103
数据结构与算法
Data Structures and Algorithms
2.5
48
34
14
1-2
考试
ch
0221012503
计算机图形学
Computer Graphics
2.5
48
34
14
1-2
考试
ch
0221011303
地理信息系统原理与应用
Principles and Applications of GIS
3
54
44
10
2-1
考试
ch
0221013303
数字测图原理与方法
Principles and Methods of Digital Surveying and Mapping
2.5
48
40
8
2-1
考试
ch
0221009603
遥感原理与应用
Principles and Applications of Remote Sensing
3
54
42
12
2-2
考试
ch
合计
24/20
444
368
76
专
业
课
0221012402
计算机地图制图
Computer Cartography
2
36
24
12
2-1
考试
ch
0221010102
GIS软件与应用
GIS Software and Application
2
36
24
12
2-1
考试
ch
0221010502
GIS软件设计与开发
Design and Development of GIS Software
2
36
24
12
2-2
考试
ch
0221012802
空间分析
Spatial Analysis
2
36
26
10
3-1
考试
ch
0221005702
空间数据库
Spatial Database
2
36
26
10
3-1
考试
ch
0222014602
遥感数字图像处理
Remote Sensing Digital Image Processing
2
36
28
8
3-2
考试
ch
0221010402
GIS软件工程
GIS Software Engineering
2
36
28
8
3-2
考试
ch
0221012902
空间信息可视化
Visualization of Spatial Information
2
36
30
6
3-2
考试
ch
0221011202
地理建模原理与方法
Principles and Methods of Geographic Modeling
2
36
30
6
3-2
考试
ch
合计
18/14
324
240
84
专业核心课合计
42/34
768
608
160
(三)专业拓展课进程表
课
程
类
别
课
程
类
型
课程代码
课程名称
学 分
学时
开课
学期
考核
方式
开课
单位
编号
总
学
时
授
课
实
验
上
机
实
践
专
业
拓
展
课
专业
限选
课程
0222017301
*测绘地理信息概论
Geomatcis Conspectus
1
18
18
1-1
考察
ch
0222010202
*C#程序设计
C# Programming
2
40
28
12
1-2
考试
ch
GIS
软件
设计
与开
发(模块)
0222014402
网络GIS与地理信息服务
WebGIS and Geographical Information Services
2
40
28
12
2-2
考试
ch
0222010602
Java程序设计
Java Programming
2
40
28
12
3-1
考试
ch
0222014802
移动GIS软件开发与应用
Development and Application of Mobile GIS
2
40
28
12
3-2
考试
ch
0222014902
人工智能与机器学习
Artificial Intelligence and Machine Learning
2
38
28
10
3-2
考试
ch
地图
制图
与地理分
析(模块)
0222015102
专题地图编制
Thematic Map
2
38
28
10
2-1
考试
ch
0222011402
遥感地学分析
Remote Sensing Geoscience Analysis
2
40
28
12
2-2
考试
ch
0222001502
MATLAB与应用
MATLAB and Its Application
2
40
28
12
3-1
考试
ch
0222007402
数字地面模型
Digital Terrain Model
2
36
26
10
4-1
考试
ch
专业
任选
课程
0222011002
大地测量学和GNSS基础
Basics of Geodesy and GNSS
2
40
30
10
2-2
考试
ch
0222013402
水文与气象学
Hydrology and Meteorology
2
36
20
16
3-1
考试
ch
0222016002
Python 程序设计
Python Programming
2
36
24
12
3-2
考试
ch
0221014002
土地管理与信息系统
Land Management and Information System
2
36
26
10
3-2
考试
ch
0222015002
智慧城市
Smart City
2
36
26
10
4-1
考试
ch
0222013302
云计算概论
Cloud Computing Introduction
2
36
26
10
4-1
考试
ch
0222014102
数字摄影测量
Digital Photogrammetry
2
36
28
8
4-1
考试
ch
0222016102
测绘地理信息工程项目管理
GIS Project Management
2
36
26
10
4-1
考试
ch
0222008302
国土空间规划
Territorial Planning
2
36
36
4-1
考试
ch
0221005902
地下管线探测与管网GIS
Underground Pipeline Detection and Pipe Network GIS
2
36
24
12
4-1
考试
ch
0222016202
SuperMap软件与应用
SuperMap Software and Application
2
36
24
12
4-1
考试
ch
0222004002
海洋GIS
Marine GIS
2
36
36
4-1
考试
ch
专业拓展课合计
43
806
594
212
选修学分要求与修读指导建议:1.专业拓展课须在毕业前至少选修17学分;2.带*的2门课程为限定选修课程,共计3学分。
(四)实践环节进程表(不包含非独立课内实验)
课程编码
课程名称
学分
学时
周数
开课学期
教学形式
开课单位编号
集中
分散
2331000100
入学教育、军训
Matriculation Education; Military Training
2
1-1
集中
xs
公益劳动
Laboring for Public Benefit
集中
2031000202
创新创业实践
Practice of Innovation and Entrepreneurship
2
分散
qt
1011000901
1011001001
物理实验(B)
Physical Experiment
2
32
2-1; 2-2
集中
dw
0231010802
自然地理实习
Practice of Physical Geography
2
2
1-2
集中
ch
0231005902
3D计算机图形学实习
Practice of 3D Computer Graphics
2
2
1-2
集中
ch
0231009301
数据库应用实习
Practice of Database Application
1
1
2-1
集中
ch
0231007202
地图制图生产实习
Practice of Cartography
2
2
2-1
集中
ch
0231000603
GIS综合应用生产实习
Practice of GIS Application
3
3
2-2; 2-3
集中
ch
0231009402
数字测图实习
Practice of Digital Mapping
2
2
3-1
集中
ch
0231009101
空间分析算法实习
Practice of Spatial Analysis Algorithm
1
1
3-1
集中
ch
0231010702
遥感综合实习
Practice of Remote Sensing
2
2
3-1
集中
ch
0231006002
GIS软件工程生产实习
Practice of GIS Software Engineering
2
2
3-3
集中
ch
0231006103
GIS软件研发生产实习
Practice of GIS Software Development
3
3
4-1
集中
ch
0231000904
毕业实习
Graduation Practice
4
4
4-2
分散
ch
0231006712
毕业设计
Graduation Design
12
12
4-2
集中
ch
合计
40
32
38