基于海洋發展戰略需求的空間信息與數字技術專業課程體系建設

何世鈞　張書臺　袁小華　王令群　黃冬梅

摘要：空間信息與數字技術專業是教育部本科專業目錄中的計算機類特設專業（080908T）。文章根據國家海洋大國發展戰略對空間信息與數字技術專業的需求，按照上海海洋大學空間信息與數字技術專業的定位和培養目標，對空間信息與數字技術專業的課程體系進行研究和探討。

關鍵詞：空間信息與數字技術；海洋發展戰略；專業定位；課程體系

0、引言

21世紀是海洋的世紀，不僅是人類全面認識、開發和保護海洋的世紀，更是培養高水平海洋科學人才的世紀。中國是一個具有漫長海岸線的發展中大國，隨著世界經濟逐步向海洋擴展，國內經濟發展、科學研究的重點也逐漸面向海洋，朝著海洋大國的方向加速前進。海洋事業的建設對海洋資源開發與利用、國防與國家安全、海洋科學研究、海洋環境保護、海洋綜合管理以及保證海洋經濟可持續發展等方面具有十分重要的意義。隨著3S技術（GIS、RS和GPS）的發展，傳統的海洋科學發生了革命性的變化，如海洋衛星、各類浮標、海底觀測網和沿海臺站組成的全球海洋立體監測與數據獲取系統等，使得海洋數據以海量、實時、動態、多類、多源等形式產生，這種變化要求空間信息技術與傳統的海洋科學技術緊密結合，國內迫切需要面對海洋信息的各類專業人才。

空間信息與數字技術是運用計算機軟件技術、通信技術，綜合研究空間信息數字化、網絡化、可視化和智能化的工程理論與技術科學，它將空間信息的各種載體向數字載體轉換，通過網絡通信技術加載到各個專業領域，支持各行業數字工程的實現，是一門集地理學、測繪科學、計算機科學、空間科學、信息科學和管理科學等多門學科為一體的綜合集成學科，具有多學科交叉的顯著特點。2004年，武漢大學首先開設并招收空間信息與數字技術專業的本科生。上海海洋大學根據國家海洋事業發展的需要，立足于上海的區位優勢，于2010年率先在上海市開設了“空間信息與數字技術”專業。由于該專業是教育部本科專業目錄的特設專業，該專業并沒有指導性的人才培養方案，因此各開辦院校根據實際，結合服務國家、地方和行業的經濟發展，進行專業培養方案的制定和課程體系的建設。上海海洋大學根據國家海洋大國發展戰略和把學校建設成為一所海洋、水產、食品等學科優勢明顯，理、工、農、經、文、管等多學科協調發展，在國際上有重要影響的教學科研型高水平特色大學的辦學目標，明確了基于海洋事業需求的“空間信息與數字技術”專業的定位，進行專業培養方案的制定和課程體系的建設。

1、專業定位與特色

雖然在上海海洋大學開設“空間信息與數字技術”專業之前，武漢大學、西安電子科技大學、成都理工大學、廈門理工學院、山東農業大學已開設了該專業，但在上海地區的高校還沒有設置該專業，特別是具有面向數字海洋特色的空間信息與數字技術專業。21世紀是海洋世紀，海洋已成為國家及上海未來經濟發展的重點領域和新的增長點，中華人民共和國《國家海洋事業發展規劃綱要》中明確提出海洋信息是國家未來海洋建設的重點，是國家的重要戰略需求。規劃中從戰略高度確定“推進海洋創新體系建設，提高海洋科技創新能力”“加強海洋科技平臺建設，提高海洋科技基礎能力”“加強海洋科技教育，培養海洋科技人才”。海洋信息學科是國家重要的戰略需求，在數字海洋建設、國家海域使用動態監管系統建設、近海海洋綜合調查與評價、國家海洋防災減災能力建設等重大海洋專項中有充分體現。海洋信息化是海洋戰略的優先發展領域，上海在這一戰略中具有非常重要地位，作為唯一國家級“數字海洋”示范區，其學科研究和人才需求巨大。

上海海洋大學在借鑒其他高校“空間信息與數字技術”專業建設基礎上，本著堅持高起點、高質量、高水平的建設方針，按照“聚焦、錯位、合作”的思路，構建一個具有海洋特色的空間信息與數字技術人才知識培養體系和平臺，為上海及長三角地區培養海洋信息技術人才，為上海“國際金融中心”和“國際航運中心”的建設，為長三角地區海洋經濟可持續發展提供人才和技術支撐。我們的專業定位為：面向國民經濟各行業特別是海洋領域數字化建設需要，培養具有良好的科學素養和創新意識，有扎實的軟件工程基礎與復合知識結構，具備大型數字工程設計和管理能力，能夠對海洋、城市、農業、社會、經濟等各類信息進行數字化的處理、網絡化的傳輸、可視化的表達、智能化的決策的復合型人才。

2、專業培養目標

根據專業定位和特色，學院制定了相應的專業培養目標：培養具有良好的科學素養、創新意識，具有信息管理基礎、海洋信息技術理論基礎、計算機科學和技術基礎以及應用能力，較好地掌握信息系統分析與設計方法、海洋大數據處理技術、地理信息系統等方面的知識能力，能適應海洋信息管理和開發以及其他企業、科研單位等部門從事海量數據庫、海量信息處理以及GIS系統分析、設計、開發和評價等方面的高級專門人才。

畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：①掌握海洋信息技術以及大型數據庫的基本理論、基本知識；②掌握海洋地理信息系統以及相關的分析方法、設計方法和實現技術；③具有信息的組織與分析、檢索與查詢、傳播與開發利用的基本能力；④具有運用所學知識，綜合分析和解決問題的基本能力；⑤了解本專業相關領域的發展動態；⑥掌握文獻檢索、資料查詢及收集的基本方法，具有—定的科研和實際工作能力。

3、課程體系建設

課程體系是高校人才培養的主要載體，是教育思想和教育觀念付諸于實踐的橋梁，課程體系設計的立足點在于人才培養目標的定位。結合學校“空間信息與數字技術”專業人才培養目標的定位，為使本專業能培養出掌握海洋空間信息技術和計算機技術的雙向人才，從而拓寬畢業學生就業和繼續深造的專業范圍，綜合考慮了地理信息系統、計算機科學和技術、信息管理和海洋科學專業的專業建設和課程體系建設，我們制定了本專業的課程體系。將所有課程分為以下4種素質培養環節課程，課程地圖見圖1-4。

專業素質培養理論教學環節課程包括：高等數學、大學物理、離散數學、數據庫原理、數據結構、空間信息導論、數字工程的原理與方法、空間分析與應用、數字工程前沿技術、現代通信原理、程序設計語言A、網絡與分布式計算、軟件工程、人工智能、計算機圖形學、遙感應用技術、地理信息系統、GPS原理與應用、海洋技術導論、海洋環境監測與評價、空間信息分析理論與方法、信息檢索技術、電子商務與電子政務等課程。

綜合素質培養實踐教學環節課程包括：社會調查、C++課程設計、Java課程設計、空間信息應用基礎、數據庫課程設計、GIS系統開發實踐，Oracle數據庫實踐、畢業設計和論文。

社會價值觀及思想道德素質培養環節課程包括：馬克思主義基本原理概論、中國近代史綱要、思想道德修養與法律基礎、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概括、思想道德修養與法律基礎、人文與社會科學、自然與技術科學、名師講堂、“名師導航”系列講座。

4、結語

上海海洋大學空間信息與數字技術專業2010年開始招生，2012年在上海等地區按一本專業招生，招生規模從2010年的30人擴大到2013年的90人。該專業經過近4年的不斷探索，形成了以計算機科學與技術、海洋科學和空間信息科學專業的核心骨干課程為依托，以國家和上海市對空間信息與數字技術人才相關知識和技能需求為導向，跟蹤空間信息技術、計算機與軟件工程等數字技術發展前沿的課程體系，以保證良好的理論和實踐教學效果，為上海和長三角地區以及全國培養具有良好的身體心理素質及思想品德，同時具備良好科學素養和創新意識，有扎實軟件工程基礎與復合知識結構的海洋信息技術人才創建了更好的教育平臺。endprint