空间信息与数字技术专业本科人才培养方案

空间信息与数字技术专业本科人才培养方案

2018版

一、专业基本信息

专业代码：080908T

专业名称（中）：空间信息与数字技术

专业名称（英）：Spatial-Information & Digital Technology

修业年限：标准学制为4年，实行3-6年弹性学制

授予学位：工学学士

专业优势与特色：

空间信息与数字技术专业是隶属于软件工程的二级学科领域软件工程，专业发展以软件工程为基础，在空间信息和数字技术方面纵向拓展，使学生在系统掌握软件工程理论、方法和技术的基础上，完成空间信息系统设计、数据分析和三维展示，成为满足软件普适领域及空间信息产业需要的高素质应用型人才。

二、培养目标

本专业全面贯彻落实党的教育方针，积极适应国家战略性新兴产业和地方经济发展需求，培养具有健康心智体魄、良好人文素质、系统理论知识、扎实实践能力，在空间信息与数字技术相关的气象、生态、环境、交通等领域从事空间信息采集、建模、存储、分析和处理等应用方向，从事数字工程设计、技术开发、工程应用、信息服务、运行维护或经营管理等方面工作的高素质应用型高级专门人才。

毕业生毕业5年左右达到以下目标：

1.能整合空间信息模型、工具与开发方法，在工程一线场景或约束条件下，发现、分析和解决空间信息与数字技术相关的复杂工程问题。

2.适应独立和团队工作环境，能采取恰当沟通策略与同事、专业同行和公众保持有效沟通。

3.在工作和生活中表现出良好工程职业道德及人文科学素养。

4.能综合法律、社会、伦理、监管、环境等多因素理解和考虑问题，通过规划和管理促成团队或组织的目标达成。

5.能够制定适合职业发展的各项能力标准，及时更新专业知识与技能。

三、毕业要求

1 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础专业知识用于解决空间信息与数字技术领域复杂工程问题。

1.1能运用数学、自然科学、工程科学、专业的知识或语言工具用于工程问题的表述；

1.2能针对具体的对象抽象建立计算模型并设计算法求解或建立三维模型并渲染场景；

1.3 能将相关知识和数学模型方法用于空间信息与数字技术工程问题的推导、分析；

1.4 能够将相关知识和数学模型方法用于空间目标地物的建模分析、图像处理分析、软件设计等复杂工程问题解决方案  的比较与综合。

2 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析空间信息与数字技术复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1能运用相关科学原理，识别和判断数据存储与组织、软硬件计算资源、空间信息的采集、接收存储、处理、信息提取和分析等问题的关键环节。

2.2能基于相关科学原理和点、线、面、体数据组织与存储等数学模型方法正确表达空间信息与数字复杂工程问题。

2.3能认识到解决空间信息与数字工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案；

2.4能运用基本原理，借助文献研究，分析空间数据处理、信息提取、建模与分析、系统设计等过程的影响因素，获得有效结论。

3 设计/开发解决方案：能够设计针对空间信息与数字复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求系统、模块或算法，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1掌握空间信息与数字工程设计和产品开发全周期、全流程基于基本经验的（启发式）、快速原型等设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素；

3.2能够针对空间数字工程特定需求，完成模块或算法的设计；

3.3能够进行空间信息与数字系统设计，在设计中体现创新意识；

3.4在设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。

4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对空间信息与数字复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1 能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析空间信息与数字复杂工程问题的解决方案；

4.2能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案；

4.3能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据；

4.4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。

5 使用现代工具：能够针对空间信息与数字复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对空间对象建模等复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.1了解空间信息与数字技术常用的信息技术工具、工程工具和三维等模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性；

5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对空间信息与数字复杂问题进行分析、计算与设计；

5.3能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测主要地表过程、三维物体等复杂问题，并能够分析其局限性

6 工程与社会：能够基于空间信息与数字技术工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

6.1了解空间信息与数字技术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能分析和评价空间信息与数字技术相关工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对工程项目实施的影响，并理解应承担的责任。

7 环境和可持续发展：能正确理解和评价针对空间信息与数字技术复杂工程问题的工程实践对环境和社会可持续发展的影响。

7.1知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵；

7.2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考空间信息与数字技术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。

8 职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德，了解企业文化和相关行业的职业规范，并在空间信息与数字技术工程实践中能够遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8.1 有正确价值观，身心健康，了解中国传统文化、基本国情，理解个人与社会关系，树立良好的人生观；

8.2理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在空间信息与数字工程实践中自觉遵守；

8.3理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在空间信息与数字技术相关工程实践中自觉履行责任。

9 个人和团队：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。

9.1能与其他学科的成员有效沟通，合作共事；

9.2能够独立完成个体及团队成员角色及任务，在团队中做出积极贡献；

9.3能够组织、协调和指挥在多学科背景下的团队开展工作。

10 沟通：能够就空间信息与数字技术复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1能够就空间信息与数字技术复杂工程问题，采用专业术语以口头、书面、图表等方式清晰地表达自己的想法并做出回应，理解业界同行及社会公众的交流差异；

10.2了解空间信息与数字技术领域国际发展趋势和研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异和多样性；

10.3具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能够就空间信息与数字技术问题发表自己的观点，进行跨文化基本沟通和交流。

11 项目管理：理解并掌握工程领域的管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

11.1掌握工程项目中涉及的管理与经济决策方法；

11.2了解空间信息与数字技术相关产品全周期的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题；

11.3能在多学科环境下（包括模拟环境），在设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。

12 终身学习：养成自主学习习惯，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。

12.1 能在社会发展的大背景下，认识到自主和终身学习的必要性；

12.2 具有自主学习的能力，包括对技术问题的理解能力，归纳总结的能力和提出问题的能力等。

四、课程体系满足认证通用标准情况、课程体系构成及毕业学分最低要求

1. 课程体系满足认证通用标准情况：

（1）与本专业毕业要求相适应的数学与自然科学类课程（至少占总学分的15%）

数学与自然科学类课程：高等数学1C（4.5学分）、高等数学2C（4.5学分）、线性代数C（2.5学分）、概率论与数理统计C（3学分）、大学物理B（4学分）、离散结构B（3学分）、多元统计分析（2.5学分）

该类课程总计7门课24学分，占总学分（160分）15%，满足通用标准“与本专业毕业要求相适应的数学与自然科学类课程至少占总学分的15%”的要求。

（2）工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程（至少占总学分的30%）

该类课程由工程基础类、专业基础类与专业类必修课程组成。其中工程基础类：C语言程序设计1A（3学分）、C语言程序设计2A（2学分）、数据结构（4学分）、面向对象程序设计(C++)A（3学分）、数据库原理及应用A（3.5学分）、操作系统原理（3学分）、计算机网络A（3学分）、工程经济学（2学分）和数据挖掘与分析（2学分）；专业基础课程：工程导论（2学分）、气象软件工程（3学分）、空间分析与建模（3学分）和气象遥感数字图像处理（3学分）；专业课程：气象地理信息应用系统设计与实现（3学分）、空间数据分析与应用（2.5学分）和选修课程（9门课程至少选修5.5学分）

工程基础类、专业基础类与专业类必修课程共15门，合计42学分；选修课共9门，专业选修至少完成5.5学分；个性化自主学习至少选修3学分。此类课程最低毕业要求总计50.5学分，占总学分的31.6%，满足通用标准“工程基础类课程、专业基础类课程和专业类课程总学分大于30%”的要求。

（3）工程实践与毕业设计（论文）（至少占总学分的20%）

工程实践与毕业设计类课程：工程实践1B（编码训练）（2.5学分）、工程实践2B（软件技术）（2.5学分）、工程实践3（空间建模）（2.5学分）、工程实践4（气象信息系统）（2.5学分）、算法分析理论及应用（2.5学分）、团队激励与沟通（1学分）、软件工程职业实践（3学分）、毕业实习（4学分）和毕业设计（论文）（15学分）、科研能力进阶（2学分）、创新创业实践（4学分）

该类课程总计11门课程41.5学分，占总学分（160分）的25.9%，满足通用标准“工程实践和毕业设计（论文）至少占总学分的20%”的要求。

（4）人文社会科学类通识教育课程（至少占总学分的15%）

人文社会科学类通识教育课程：思想道德修养与法律基础（3学分）、中国近现代史纲要（3学分）、马克思主义基本原理（3学分）、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论1，2（5学分）、形势与政策1,2,3,4（2学分）、大学英语1,2,3,4A （12学分）、创新创业基础教育（2学分）、学校六类通识教育选修课程（7学分）

该类课程总计37学分，占学分（160分）的23.1%，满足通用标准“人文社会科学类通识教育课程至少占总学分15%”的要求。

主要核心课程：

 数据结构、面向对象程序设计(C++) A、工程导论、空间分析与建模、气象地理信息应用系统设计与实现、气象遥感数字图像处理

重要实践环节：

 工程实践1B（编码训练）、工程实践2B（软件技术）、工程实践3（空间建模）、工程实践4（气象信息系统）、毕业实习、毕业论文（设计）

五、实践教学

1、实践教学环节统计表

2、创新创业实践环节

学生在本科学习期间须完成6个创新创业教育环节的学分，其中包括大学生创新基础相关课程2个学分，创新创业实践环节4个学分。除成都信息工程大学本科学生创新创业学分说明中所列项目外，学生还可通过下表所列项目获得创新创业实践环节的学分：

空间信息与数字技术专业本科人才培养方案

2022版

一、专业基本信息

专业代码：080908T

专业名称（中）：空间信息与数字技术

专业名称（英）：Spatial-Information & Digital Technology

修业年限：标准学制为4年，实行3-6年弹性学制

授予学位：工学学士

专业优势与特色：

专业优势与特色：空间信息与数字技术是四川省一流本科建设专业，本专业以软件工程为基础，针对空间信息与数字技术的特点，基于空间数据获取，处理、分析与展示的链式技术路线，聚焦空间信息探测、数据智能分析和三维智慧仿真等领域产业导向，使学生在系统掌握软件研发理论、方法和技术的前提下，紧跟信息化和智能化的发展方向和技术前沿，成为满足气象、生态、交通等空间信息产业需要的高素质应用型人才。

二、培养目标

本专业全面贯彻落实党的教育方针，坚持立德树人，立足四川面向全国，积极适应国家战略性新兴产业和地方经济发展需求，培养德智体美劳全面发展，具有健康心智体魄、良好人文素质、系统理论知识、扎实实践能力，在空间信息与数字技术相关气象、生态、环境、交通等空间信息数据获取，处理、分析与展示方向，从事数字工程设计、技术开发、工程应用、信息服务、运行维护、应用或经营管理等方面工作的高素质应用型高级专门人才。

毕业生毕业5年左右达到以下目标：

1.能权衡工程一线多因素并综合运用空间信息模型、工具与开发方法，发现、分析和解决空间信息与数字技术相关的复杂工程问题。

2.适应独立和团队工作环境，能采取恰当沟通策略与同事、专业同行和公众保持有效沟通。

3.在商业或工业等工作和生活中表现出良好工程职业道德及人文科学素养，展现出通达天下、豁达大度的精神风貌。

4.能综合法律、社会、伦理、监管、环境等多因素理解和考虑问题，通过规划和管理促成团队或组织的目标达成。

5.能通过不断学习进行自我提高，更新核心知识和技能，以适应技术进步和社会发展趋势。

三、毕业要求

1 工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础专业知识用于解决空间信息与数字技术领域复杂工程问题。

1.1能将数学、自然科学、工程科学、专业的知识或语言工具用于工程问题的表述；

1.2能针对具体的对象建立数学模型并设计算法求解或能针对真实场景建模并渲染场景、呈现动画特效；

1.3能将相关知识和数学模型方法用于空间信息与数字技术工程问题的推导、分析；

1.4能够将相关知识和数学模型方法用于空间目标地物的建模分析、图像处理分析、软件设计等复杂工程问题解决方案的比较与综合。

2 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析空间信息与数字技术复杂工程问题，以获得有效结论。

2.1能运用相关科学原理，识别和判断数据存储与组织、软硬件计算资源、空间信息的采集、接收存储、处理、信息提取和分析等问题的关键环节。

2.2能基于地物的反射辐射理论等相关科学原理和点、线、面、体数据组织与存储等数学模型方法正确表达空间信息与数字复杂工程问题。

2.3能认识到解决空间信息与数字工程问题有多种方案可选择，会通过文献研究寻求可替代的解决方案；

2.4能运用基本原理，借助文献研究，分析空间数据处理、信息提取、建模与分析、系统设计等过程的影响因素，获得有效结论。

3 设计/开发解决方案：能够设计针对空间信息与数字复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、模块或算法，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1掌握空间信息与数字工程设计和产品开发全周期、全流程基于基本经验的（启发式）、快速原型等设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素；

3.2能够针对空间数字工程特定需求，完成模块或算法的设计；

3.3能够进行空间信息与数字系统设计，在设计中体现创新意识；

3.4在设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。

4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对空间信息与数字复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1 能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析空间信息与数字复杂工程问题的解决方案；

4.2能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案；

4.3能够根据实验方案构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据；

4.4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。

5 使用现代工具：能够针对空间信息与数字复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对空间对象建模等复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

5.1了解空间信息与数字技术常用的信息技术工具、工程工具和三维等模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性；

5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对城市规划和室内设计、页面交互等复杂问题进行分析、计算与设计；

5.3能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测主要地表过程、虚拟三维物体、地形自然环境要素等复杂问题，并能分析其局限性。

6 工程与社会：能够基于空间信息与数字技术工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

6.1了解空间信息与数字技术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能分析和评价空间信息与数字技术相关工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响，以及这些制约因素对工程项目实施的影响，并理解应承担的责任。

7 环境和可持续发展：能正确理解和评价针对空间信息与数字技术复杂工程问题的工程实践对环境和社会可持续发展的影响。

7.1知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵；

7.2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考空间信息与数字技术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。

8 职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德，了解企业文化和相关行业的职业规范，并在空间信息与数字技术工程实践中能够遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8.1能保持身心健康，具有现代国防安全意识、正确的劳动观念，了解基本国情；

8.2有正确价值观，了解中国传统文化、理解个人与社会关系，树立良好的人生观；

8.3理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在空间信息与数字工程实践中自觉遵守；

8.4理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任，能够在空间信息与数字技术相关工程实践中自觉履行责任。

9 个人和团队：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。

9.1能与其他学科的成员有效沟通，合作共事；

9.2能够独立完成个体及团队成员角色及任务，在团队中做出积极贡献；

9.3能够组织、协调和指挥在多学科背景下的团队开展工作。

10 沟通：能够就空间信息与数字技术复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1能够就空间信息与数字技术复杂工程问题，采用专业术语以口头、书面、图表等方式清晰地表达自己的想法并做出回应，理解业界同行及社会公众的交流差异；

10.2了解空间信息与数字技术领域国际发展趋势和研究热点，理解和尊重世界不同文化的差异和多样性；

10.3具备跨文化交流的语言和书面表达能力，能够就空间信息与数字技术问题发表自己的观点，进行跨文化基本沟通和交流。

11 项目管理：理解并掌握工程领域的管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

11.1掌握工程项目中涉及的管理与经济决策方法；

11.2了解空间信息与数字技术相关产品全周期的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题；

11.3能在多学科环境下（包括模拟环境），在设计开发解决方案的过程中，运用工程管理与经济决策方法。

12 终身学习：养成自主学习习惯，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。

12.1 能在社会发展的大背景下，认识到自主和终身学习的必要性；

12.2 具有自主学习的能力，包括对技术问题的理解能力，归纳总结的能力和提出问题的能力等。

四、课程体系满足认证通用标准情况、课程体系构成及毕业学分最低要求

1. 课程体系满足认证通用标准情况：

（1）与本专业毕业要求相适应的数学与自然科学类课程（至少占总学分的15%）

数学与自然科学类课程：高等数学1C（4.5学分）、高等数学2C（4.5学分）、线性代数C（2.5学分）、概率论与数理统计C（3学分）、大学物理B（4学分）、离散结构B（3学分）、多元统计分析（2.5学分）。 该类课程总计7门课24学分，占总学分（160分）15%，满足通用标准“与本专业毕业要求相适应的数学与自然科学类课程至少占总学分的15%”的要求。

（2）工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程（至少占总学分的30%）

该类课程工程基础课程包含：C语言程序设计（4学分）、面向对象程序设计(C++) A（3学分）、数据结构（4学分）、数据库原理及应用A（3.5学分）、操作系统原理（3学分）、计算机网络A（3学分）、工程导论（1.5学分）、工程经济学（2学分）；专业基础包含：空间信息技术导论（1.5学分）；专业类课程包含空间信息探测与应用开发类课程：遥感原理与应用（2学分）、空间分析与建模（2.5学分）、地理信息系统设计与实现（3学分）；三维建模与交互仿真类课程：页面交互式开发（2.5学分）、三维图形建模（2.5学分）和三维计算机图形学（2学分）；空间数据智能分析类课程：Python程序设计（2学分）、机器学习（3学分）和数字图像处理（3学分）三个方向；专业选修（12门选修10学分）和个性化自主学习（1学分）。

工程基础类、专业基础类与专业类必修课程共18门，合计48学分；选修课共12门，专业选修至少完成10学分；个性化自主学习至少选修1学分。此类课程最低毕业要求总计59学分，占总学分的36.9%，满足标准“工程基础类课程、专业基础类课程和专业类课程总学分大于30%”的要求。

（3）工程实践与毕业论文（设计）（至少占总学分的20%）

工程实践与毕业设计类课程：工程实践1（编码训练）（2.5学分）、工程实践2（软件技术）（2.5学分）、工程实践3（空间建模）（2.5学分）、工程实践4（气象信息系统）（2.5学分）、毕业实习（4学分）、毕业论文（设计）（16学分）、创新创业实践（4学分）。

该类课程总计7门课34学分，占总学分（160分）的21.3%，满足标准“工程实践和毕业设计（论文）至少占总学分的20%”的要求。

（4）人文社会科学类通识教育课程（至少占总学分的15%）

人文社会科学类通识教育课程：思想道德修养与法律基础（3学分）、中国近现代史纲要（3学分）、马克思主义基本原理（3学分）、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论1，2（5学分）、形势与政策1,2,3,4（2学分）、大学英语1,2（6学分）、跨文化英语（2学分）、科技英语（2学分）、创新创业基础教育（1学分）、创新、发明与知识产权实务（1学分）、通识必修（1学分）和通识选修6学分。

该类课程总计35学分，占学分（160分）的21.9%，满足标准“人文社会科学类通识教育课程至少占总学分15%”的要求。

主要核心课程：

数据结构、遥感原理与应用、空间分析与建模、地理信息应用系统设计与实现、机器学习、数字图像处理、三维图形建模、三维计算机图形学

重要实践环节：

工程实践1（编码训练）、工程实践2（软件技术）、工程实践3（空间建模）、工程实践4（气象信息系统）、毕业实习、毕业论文（设计）

五、实践教学

1、实践教学环节统计表

2、创新创业实践环节

学生在本科学习期间须完成6个创新创业教育环节的学分，其中包括大学生创新基础相关课程2个学分，创新创业实践环节4个学分。除成都信息工程大学本科学生创新创业学分说明中所列项目外，学生还可通过下表所列项目获得创新创业实践环节的学分：