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地理信息科学专业本科人才培养方案

发布日期:2026-06-26 点击次数:


一、 专业介绍

我校地理信息科学本科专业设立于2003年,现为河北省一流本科专业,地理信息科学专业是河北省一流本科专业。该专业以“地理空间信息智能处理、数字孪生与空间智能、GIS面向对象开发与应用”为核心建设方向,深度融合地理学、测绘工程、遥感科学与技术、数智信息科学等前沿学科,依托河北省数字国土实验中心、自然资源部海河流域国土生态与土地利用野外科学观测研究站、河北省博士创新站、地理信息科学实验室等教研平台,聚焦数字中国建设、生态环境监测与可持续发展、灾害监测与应急评估、数字经济等前沿热点问题,形成“交叉融合、务实创新、实勘求真”的鲜明特色,并在时空数据挖掘与地理空间智能等方面凸显优势。现有专任教师16人,教师队伍中有河北省教学名师1人,河北省“百名优秀创新人才支持计划”1人,河北省“三三三人才”3名。

二、培养目标

(一)培养目标

以“立德树人”为根本,面向国家战略、行业和区域经济发展需求,培养具备人与自然和谐共生理念,具有扎实的时空地理信息理论基础、掌握现代时空智能技术核心技能、富有空间思维和创新能力,能在自然资源、地质、城市、人口、旅游、环境、交通、国防、住房、基础设施和规划管理等领域从事与本专业相关的研究、管理和生产等工作的高素质复合应用型人才。

(二)目标分解

预期毕业五年后能够达到以下目标:

培养目标1:具有良好的政治修养和高尚的道德品质,具备良好的社会公德和职业道德,能够履行社会责任,服务于国家与社会。

培养目标2:具备自主学习和终身学习意识,具有较强的科学探索精神和接受新知识、新理论和新技术的能力。

培养目标3:具有良好的合作精神和团队意识,具备国际视野,能够在跨文化背景下进行有效沟通和交流。

培养目标4:具备良好的专业素养,能够进行地理信息科学领域相关科学研究、设计、开发和解决行业关键技术问题,分析其对社会可持续发展的影响,能够实时把握地理信息科学领域发展前沿和动态。

培养目标5:能够熟练运用专业理论知识和现代工具,具有较强的空间分析可视化与系统开发能力,紧跟行业科技发展,能够胜任专业技术骨干职位。

三、毕业要求

毕业要求1:专业知识。掌握本专业所需的数学、自然科学、计算和专业知识,并能够将其用于解决地理信息、测绘遥感、信息技术、自然资源、环保应急和交通城建等相关行业实际问题。

1.1 掌握数学、物理、计算机和自然科学的基本理论与方法,并能用于探索自然科学规律或解决复杂工程问题。

1.2 掌握地理信息数据提取、分析与管理以及地理信息系统开发、设计与应用的系统知识与技能。

1.3 能够针对具体对象充分挖掘数据,构建数学模型,并结合相关知识将模型用于解决复杂地理科学问题。

毕业要求2:问题分析。能够应用数学、自然科学的基本原理,识别、表达、并通过文献资料对复杂地理信息工程中的规划设计、系统结构等相关问题进行分析并得到有效的结论。

2.1 能够基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂地理信息工程问题。

2.2能够识别和表达地理信息工程、数据库结构设计等过程中出现的系统问题和数据异常,判断相关问题中的关键环节。

2.3掌握文献、资料检索的一般方法;并通过查阅文献资料、沟通交流等方法分析复杂的地理信息工程问题并得到有效的结论。

毕业要求3:设计/开发解决方案。能够设计针对地理信息、测绘遥感、信息技术、国土资源、环保应急和交通城建等相关行业实际问题的解决方案,能够在设计环节中体现创新意识,适应智能化、智慧化和数智化时代需求,并综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1能够正确表述地理信息系统设计开发和数据库设计等工程中的关键问题,确定相应的实施方案并分析其合理性,并能够在设计环节中体现创新意识;

3.2能综合运用本专业理论和技术手段,规划、设计和开发地理信息系统工程任务,解决系统项目实际问题;

3.3能够在设计与研发环节考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

毕业要求4:研究能力。能够基于科学原理并采用科学方法,对复杂地理信息的数据采集、处理、分析和应用方面的问题进行研究,包括设计实验方案、数据采集、分析与解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1 具备严谨求实的科学精神、强烈的创新意识,辩证严密的科学思维方式;

4.2具备将地理信息系统空间分析的相关知识和数据处理方法用于自然科学、社会科学等相关空间问题的能力;

4.3 能够基于科学原理,通过文献研究或相关方法,选择技术路线,设计并开展实验正确地采集实验数据,能对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。

毕业要求5:使用现代工具。能够针对复杂地理信息领域的科学问题或者工程实践问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源和信息技术工具,包括对复杂问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

5.1具备初步建立数据库的能力,具备空间地理信息处理与入库的基本知识及解决工程实际问题的初步技能;

5.2具备专业软件操作、使用的经验和常识,能设计、开发和实施地理信息系统工程项目,并能利用软件熟练进行数据处理、可视化及空间分析;

5.3具备运用高级程序设计语言的相关知识,能进行算法分析、设计及实现;掌握空间数据库设计相关知识,具有空间数据库设计、管理、维护的能力。

毕业要求6:工程与可持续发展。熟悉国家和地方在地理信息领域的方针、政策和法律法规,在解决复杂工程问题时,能够基于工程相关背景知识,分析和评价复杂地理信息工程问题对健康、安全、环境、法律以及经济和社会可持续发展的影响,并理解应承担的责任。

6.1 了解专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响;

6.2 能够站在环境保护和可持续发展的角度思考专业工程实践的可持续性,评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。

毕业要求7:职业规范。具有社会主义核心价值观、人文社会素养和较强的社会责任感,能够在实践中理解并遵守职业道德和规范,履行责任,服务于国家与社会。

7.1 具有良好的人文素养、积极向上的价值取向、高尚的个人道德品质和强烈的社会责任感;

7.2 具有遵守本行业的职业道德规范和行为准则意识,具有高尚的职业道德,为人正直,富有社会责任感,遵纪守法;

7.3 具有良好的心理素质和执着的工作态度,以及面对挑战和挫折的乐观主义精神,能应对危机和挑战。

毕业要求8:个人和团队。具有较强的团队意识和协作精神,能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

8.1 具有一定的竞争和合作能力,能沟在学科内、跨学科、多学科领域进行合作;

8.2 具有较好的组织管理能力以及应对危机与突发事件的能力,能勇于挑战和接受挑战,具有较强的竞争意识和竞争能力;

8.3具备善于技术分工和协作的团队精神。

毕业要求9:沟通。能够就地理信息领域的技术与应用问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,具有一定的国际视野,具有在跨文化背景下进行沟通和交流的能力。

9.1 具有较强的文字表达能力、语言表达能力和交流能力,能就专业问题,以口头、文稿、图表等方式,准确表达自己的观点;

9.2 了解专业领域的国际发展趋势、研究热点,理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性;

9.3 善于沟通、适应环境、不断学习,具有一定的国际视野和能够使用技术语言,在跨文化环境下进行沟通与表达。

毕业要求10:项目管理。具有一定的项目管理能力,理解并掌握工程管理原理和经济决策方法,并能够在地理信息系统、测绘、国土资源等学科中应用。

10.1 具有一定的质量、环境、职业健康安全和法律意识,在项目实施和管理中具备一定的管理能力;

10.2 通过课程设计、实习、工程实训与创新能力拓展等,具备系统的实践经历;

10.3 具有项目及工程管理的能力,能够组织、管理、实施一定规模的地理信息系统开发项目。

毕业要求11:终身学习。具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

11.1 对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;

11.2 对未来职业认识清楚,具备独立思考,自主学习,更新知识,制定和调整自身的发展方向和目标,提高工作效率;

11.3 掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术,具备学习、收集和分析国内外相关技术与理论的能力,能够跟踪地理信息系统的领域前言与发展趋势。

四、毕业要求对培养目标支撑关系表

表1   毕业要求对培养目标支撑关系表


培养目标1

培养目标2

培养目标3

培养目标4

培养目标5

毕业要求1


√


√

√

毕业要求2


√


√

√

毕业要求3

√

√


√

√

毕业要求4


√

√

√

√

毕业要求5


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√

√

毕业要求6

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√

√

毕业要求7

√



√


毕业要求8



√

√


毕业要求9



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√


毕业要求10

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√


√

√

毕业要求11


√


√

√

五、毕业和学位授予条件

(一)毕业条件

学生在规定的年限内,修完培养方案规定内容,修满第一课堂学分 167 、第二课堂学分 10 ,成绩合格,方可准予毕业。

(二)学位授予条件

1.必修课程(不包括军事理论、劳动教育、入学教育(军事技能)、大学生心理健康教育)为学位课程。

2.学位课程( 139 学分)、核心课程( 26 学分)成绩及其他条件等达到学校授予学位要求,方可授予学位。

六、学制、学历与学位

基本学制:4年,学习年限:3-6年

学历:本科

授予学位:理学学士

七、课程设置

课程设置结构与学分要求表和教学进程计划表。

(一) 课程结构与学分要求


(二)教学进程计划表




(三)核心课程及课程介绍

地图学

课程代码:21430004          学时:40+16              学分:3

本课程系统阐述地图的基本理论、制图方法及现代地图技术的核心应用。课程内容涵盖地图的定义、功能、分类及其数学基础,重点解析地图投影、数据获取、地图概括、符号设计、普通地图与专题地图的编制等关键知识模块,并结合ArcGIS软件开展实践训练,以强化学生在地图设计与数字制图方面的实际操作能力。通过本课程的学习,学生将掌握地图学的理论体系与核心技能,能够独立完成从数据获取、处理到地图编辑与输出的完整制图流程,并在实践中树立国家版图意识、提升地图审美素养与科学严谨的专业精神。

遥感原理与应用

课程代码:214259 学时:40+8 学分:2.75

本课程主要讲述遥感的基本概念和基础理论、技术体系及其应用方法,是遥感图像处理的理论基础。内容包括:遥感的基本概念、学科的发展历史与趋势、遥感基础和光学基础、遥感数据的类型、图像校正与增强、计算机处理与分类、信息提取等。通过本课程的学习学生掌握遥感科学与技术的基本知识、基本理论和基本方法,计算机处理与分类的原理和方法、信息提取的方法以及常用遥感信息的应用。

地理信息系统原理

课程代码:           学时:48+48              学分:4.5

本课程以地理信息的采集、整理、存储、分析、可视化以及应用为主线,主要讲授GIS的基本概念、构成、功能与发展现状,空间数据处理的核心技术与方法,以及空间分析方法与可视化等。课程实践部分针对国内外常见GIS软件的体系、结构、基本功能和操作进行讲解与演练,要求学生掌握常用GIS软件各项功能的应用方法及基本操作,熟悉GIS空间分析基本技术和方法,能够初步解决地理信息科学中的实际问题,提升学生对地理学的认知水平和分析与解决地理问题的能力。

GIS程序设计基础

课程代码:21430051          学时:40+16              学分:3

本课程在系统介绍面向对象程序设计基本原理的基础上,以C#语言为主要编程工具,讲解多种常见信息处理的方法,涵盖文本处理、图形绘制、图像处理、数据库应用以及地理信息系统等内容。并在此基础上开展GIS相关开发与设计。课程目标在于帮助学习者掌握C#语言的基本原理与编程方法,了解C#在地理信息处理与信息化中的具体应用,从而提升GIS专业素养,深入理解利用程序设计处理地理信息的基本思路与技术手段,能够更加灵活地运用计算机工具服务于地理信息相关专业工作。

数据库原理及应用

课程代码:21430036         学时:40+8 学分:2.75

数据库原理及应用课程系统讲述数据库技术的原理、方法和发展趋势、内容包括:数据库系统的基本概念、数据模型、关系代数的基本运算、关系数据库及其标准语言SQL(数据定义、数据更新、数据查询、视图)、数据库安全性和完整性的概念等。

数字图像处理

课程代码:21430052         学时:40          学分:2.5

本课程主要介绍了数字遥感图像的特性、遥感图像显示与合成、灰度变换、空间滤波、几何校正、遥感图像运算、信息复合、监督分类、非监督分类、遥感制图等。通过理论课和实验学会对遥感图象的合成、变换、运算等基本技能。

数字图像处理实验

课程代码:21430052S         学时:48          学分:1.5

本课程基于常用遥感图像处理软件,系统介绍了遥感数字图像的几何校正、辐射校正、增强和计算机分类的基本理论与方法,是遥感信息应用的前提和基础。内容包括图像的显示与查询、遥感图像格式转换、遥感图像几何校正与辐射校正、遥感数字图像增强处理、遥感图像的计算机分类等。通过理论课和实验学会对遥感数字图像的合成、变换、处理等基本技能。

GIS空间分析

课程代码:2140058         学时:32          学分:1

本课程主要介绍常用GIS软件的空间数据分析,该课程实践性较强,在掌握地理信息系统原理的基础上结合实例讲述空间分析方法的具体应用,主要讲述点、线、区之间的叠加分析、缓冲分析、基于空间数据库的查询以及空间分析结果的显示、地学统计的分析原理方法及其应用等内容。

GIS二次开发

课程代码:21430054         学时:32+16          学分:2.5

本课程是对GIS开发方向相关课程的知识总结,包括计算机基础、地学基础、空间数据库、计算机编程语言、软件开发技术以及软件工程管理等。本课程的主要授课内容包括:GIS二次开发原理、方法、过程和实现技术,应用型GIS从数据分析、数据库设计、系统设计、程序实现的全过程,计算机编程语言结合GIS平台进行独立开发等内容。

遥感地学应用

课程代码:213542         学时:32+16          学分:2.5

本课程主要介绍遥感在地质地貌、植被、水环境、土壤、环境灾害等领域的应用,主要讲述遥感信息源、地物光谱特征与信息提取、土地遥感、植被遥感、水体遥感、土壤遥感、地质遥感、灾害遥感等内容。通过系统地讲述各个地理要素的成因、分布规律及遥感特征,使学生掌握基本的地学现象、地理规律以及典型的遥感影像特征,培养学生利用遥感技术揭示、分析和解决复杂的地学问题的能力。


八、课程体系配置流程图



九、课程支撑毕业要求的对应关系表

表4  课程与毕业要求的对应关系表

课程

类别

课程名称

毕业要求

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

通识教育课程

思想道德与法治






H

H



H


中国近现代史纲要



H



H

H





马克思主义基本原理



H




H



H


毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论







H




H

习近平新时代中国特色社会主义思想概论






H

H





形势与政策






L

L


L


H

国家安全教育



H




H



H


人工智能与编程实践B

H


H








M

大学英语









H



体育



H





M




大学生职业指导








M


M

H

创业基础








H


M

M

环境保护与生态文明



H



H






自然资源管理概论






M




H


专业基础课程

高等数学

H

H


M








新生导论






M





M

线性代数

H

H










概率论与数理统计

H

H


M








大学物理

H

H


M








自然地理学




H


H






地图学★

H



H








测量学



H

H








计算机辅助制图

H




H







人文地理学



H



H






普通地质学

H

H





H





专业必修课程

地理信息系统原理★

H



H

M




M



遥感原理与应用★




H

H







GIS程序设计基础★



H


H







数据库原理及应用★


H

H


H







空间数据结构

H

H

L


H







数字图像处理★

H


H

H








数字图像处理实验★

H



H

H







GIS空间分析★


H


H

H







GIS二次开发★

H


H


H







遥感地学应用★


H


H






H


GNSS原理及应用

H

M



H







专业选修课程(含交叉融合限选课)

摄影测量学


H



H







地理信息系统设计与应用



H


H







网络GIS原理与应用

H

H



H







地理信息系统工程

H

H

H


H







定量遥感

H



M




M




地里建模与分析

H

M


M








学术论文写作


H


H





H


H

地理智能与机器学习


M


M

M







空间智能计算


M


M

M







R语言应用


M



M







GIS图形用户界面开发

H


M


H







三维GIS建模与可视化

M

M


M








GIS科研竞赛训练









M

M

M

遥感云计算


M



M







数字孪生与虚拟现实






M



M



低空技术与应用





M

M



M



地球系统科学前沿









M


M

专业外语




M





H



国产GIS软件应用





M





M


区域分析方法(R)



M




M





GIS大数据挖掘与分析(R)

H

M


M








空间经济学(R)

H

H


M








Java语言程序设计(R)




M

M







遥感地质学(R)


L


M


M






动态网页开发(R)



M


H







素质拓展课程

革命文化类







H

M




地质科技类

M

M


M








信息技术类

M

M

H


H







外国语言类









H


M

传统文化类



H



H



H



美学鉴赏类



M






M



身心健康类







H

M


H


法治法律类



M



MH

H



H


经济管理类



M



M




H


创新创业类




H




M


M

M

学科竞赛类




H




H


M


集中实践

地球科学认识实习

H



M


M




M


土地学科工程技术实习


H


H




H


M


无人机遥感实训




H

H







GIS软件开发创新训练






H




H


GIS创新创业全过程实践








H


H

H

地理信息科学专业实习


H



H





H


毕业实习






M


H


H


毕业设计(论文)


H


H





H


H