雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)背景下WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程教學(xué)改革研究

文章編號(hào)：1671-489X（2025）14-0040-05

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.14.040

0 引言

2021年發(fā)布的《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，支持在校大學(xué)生提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，支持高校畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)就業(yè)，提升人力資源素質(zhì)，促進(jìn)大學(xué)生全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)大學(xué)生更加充分更高質(zhì)量就業(yè)[。地理空間信息工程專業(yè)作為新工科專業(yè)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，不僅要求學(xué)生具有基本的地理空間分析能力，還要求學(xué)生能夠利用數(shù)字化手段解決地理空間中的實(shí)際問(wèn)題。因此，本專業(yè)分別開(kāi)設(shè)了前端、服務(wù)器端和移動(dòng)端方向的一系列開(kāi)發(fā)課程，其中WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程是連接服務(wù)器端和移動(dòng)端的重要橋梁。

目前，對(duì)該課程進(jìn)行改革的相關(guān)研究較多，但這些研究都只關(guān)注單一維度，如教學(xué)體系[2-4]、教學(xué)方法[5-6]、教學(xué)模式[7-10]等，未能全面適應(yīng)GIS行業(yè)的快速發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)人才的多樣化需求，難以培養(yǎng)具備創(chuàng)新思維和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型（“雙創(chuàng)型”）人才。因此，該課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

隨著數(shù)智化時(shí)代的到來(lái)，WebGIS技術(shù)成為數(shù)字孿生中智慧城市（交通、水務(wù)、自然資源等）、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的核心。然而，我國(guó)高校開(kāi)設(shè)We-bGIS課程的并不多，且起步較晚，針對(duì)性的教材也較少，大部分教師在上課時(shí)沿用一成不變的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)案例，導(dǎo)致新知識(shí)、新技術(shù)的引入?yún)T乏，無(wú)法滿足當(dāng)前社會(huì)需求[8]。

中國(guó)地理學(xué)會(huì)、國(guó)家地理信息系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等測(cè)繪與地理信息權(quán)威機(jī)構(gòu)，針對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的問(wèn)題，聯(lián)合GIS行業(yè)龍頭企業(yè)組織GIS類開(kāi)發(fā)專業(yè)競(jìng)賽，參賽學(xué)生的作品和綜合素質(zhì)得到社會(huì)和用人單位的普遍認(rèn)可。然而，課程設(shè)計(jì)本身存在諸多局限，使學(xué)生難以達(dá)到企業(yè)和相關(guān)競(jìng)賽的開(kāi)發(fā)要求。因此，無(wú)論是技術(shù)發(fā)展還是社會(huì)需求，都對(duì)該門課程的教學(xué)提出更高的要求，如何培養(yǎng)能夠滿足企事業(yè)單位需求的WebGIS開(kāi)發(fā)人才，成為應(yīng)用型本科院校亟待解決的問(wèn)題[11]。

1WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1未聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，學(xué)生實(shí)踐能力不足

WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程是地理空間信息工程專業(yè)課程，隨著智慧城市、數(shù)字孿生時(shí)代的到來(lái)，GIS行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等對(duì)具備WebGIS前端開(kāi)發(fā)技能的人才的需求日益增加。目前開(kāi)設(shè)課程的學(xué)校在教學(xué)中大多采用課本中的案例，少數(shù)學(xué)校采用相關(guān)平臺(tái)提供的案例，然而無(wú)論是課本中還是商用平臺(tái)的案例，內(nèi)容大多停留在理論層面，并未與實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目緊密聯(lián)系。這就導(dǎo)致學(xué)生缺乏真實(shí)項(xiàng)目的實(shí)踐機(jī)會(huì)，無(wú)法通過(guò)本門課程掌握實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐創(chuàng)新能力不足，缺乏在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景中的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1.2學(xué)生興趣不高，學(xué)習(xí)積極性不足

WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程主要講授內(nèi)容包括前端語(yǔ)言、地圖服務(wù)的集成、數(shù)據(jù)可視化與交互。前端語(yǔ)言部分包括HTML、CSS和JavaScript，這些是Web開(kāi)發(fā)的基本技能，然而基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)過(guò)程較為機(jī)械，容易讓學(xué)生感到枯燥。地圖服務(wù)的集成部分涉及如何將各種在線地圖服務(wù)（如GoogleMaps、OpenStreetMap等）集成到WebGIS應(yīng)用中，這部分內(nèi)容雖然實(shí)用，但學(xué)習(xí)過(guò)程需要學(xué)生進(jìn)行大量的API文檔閱讀和調(diào)試，容易讓學(xué)生感到乏味。數(shù)據(jù)可視化與交互部分則包括使用前端GIS庫(kù)（如Leaflet、OpenLayers等）進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的可視化、實(shí)現(xiàn)用戶與地圖之間的交互功能，這部分內(nèi)容技術(shù)性較強(qiáng)，涉及較多的編程和調(diào)試工作，對(duì)學(xué)生的理論應(yīng)用能力具有一定的挑戰(zhàn)性。

開(kāi)發(fā)類課程內(nèi)容較為枯燥，使很多學(xué)生對(duì)前端開(kāi)發(fā)課程缺乏興趣，導(dǎo)致他們學(xué)習(xí)積極性不足。課程案例部分技術(shù)性較強(qiáng)，且復(fù)雜性較高，學(xué)習(xí)過(guò)程中需要較多的自律和耐心，因此，很多學(xué)生在面對(duì)WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程時(shí)容易產(chǎn)生畏難情緒。如果課程內(nèi)容缺乏吸引力、沒(méi)有激勵(lì)作用，學(xué)生很難保持持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。

1.3學(xué)生前端開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)薄弱，課堂學(xué)時(shí)有限

WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程在大三第一學(xué)期開(kāi)課，前期學(xué)生通過(guò)基礎(chǔ)編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)已經(jīng)具備一定的開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)，但并未接觸過(guò)前端開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，前端開(kāi)發(fā)知識(shí)較為薄弱。課程要求學(xué)生具備WebGIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的能力，因此在課堂中著重講授地圖集成和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，前端語(yǔ)言講授學(xué)時(shí)相對(duì)較少，但前端語(yǔ)言是進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，課堂中的學(xué)時(shí)無(wú)法滿足學(xué)生對(duì)前端語(yǔ)言的學(xué)習(xí)。同時(shí)，本門課程相關(guān)的WebGIS技術(shù)更新較快、前沿知識(shí)較多、涉及的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)需要掌握大量的知識(shí)點(diǎn)和技能，這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)難度較大。

1.4課程內(nèi)容未結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽需求

創(chuàng)新思維是本科生需要鍛煉的能力，學(xué)科競(jìng)賽是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和深入學(xué)習(xí)專業(yè)技能的有效方式。競(jìng)賽提供了一個(gè)將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的平臺(tái)，學(xué)生可以在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中提高技術(shù)水平和創(chuàng)新能力。學(xué)科競(jìng)賽要求學(xué)生不僅具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還要具備良好的團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通能力和抗壓能力。這些綜合素質(zhì)的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生未來(lái)的職業(yè)發(fā)展具有重要意義。

目前，課程教學(xué)沿用傳統(tǒng)的授課內(nèi)容和模式，注重基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)原理的傳授，未能及時(shí)更新與競(jìng)賽相關(guān)的環(huán)節(jié)，使得課程和競(jìng)賽脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)科競(jìng)賽的內(nèi)容了解度低，參賽人數(shù)較少，而少數(shù)參與競(jìng)賽的學(xué)生成績(jī)也不理想。

2教學(xué)改革策略

針對(duì)WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程中存在的問(wèn)題，對(duì)授課模式、授課內(nèi)容、授課資源和考核方式進(jìn)行全方面教學(xué)改革，具體改革策略如圖1所示。

圖1教學(xué)現(xiàn)狀與教學(xué)改革策略

2.1校企協(xié)同育人，“ 1+N³ 教學(xué)模式

為解決學(xué)生實(shí)踐能力不足、學(xué)習(xí)興趣不高的問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)“雙創(chuàng)型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，在課程內(nèi)容中引入實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，讓學(xué)生以不同的項(xiàng)目生產(chǎn)角色參與其中。學(xué)生不僅可以將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，還能夠積累實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，從而提升實(shí)踐能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

教學(xué)模式采用校企協(xié)同育人“1+N”教學(xué)模式，其中“1”代表學(xué)校，“N”代表多家企業(yè)和社會(huì)機(jī)構(gòu)。在這種模式下，企業(yè)和學(xué)校共同參與課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和學(xué)生評(píng)價(jià)。企業(yè)專家參與課程實(shí)驗(yàn)部分的講授，帶來(lái)最新的行業(yè)技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，并提供實(shí)際項(xiàng)目案例。學(xué)生參與真實(shí)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，在模擬真實(shí)工作環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作。此外，學(xué)校與企業(yè)合作，開(kāi)展項(xiàng)目實(shí)習(xí)，讓學(xué)生在真實(shí)的企業(yè)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐，進(jìn)一步提升綜合素質(zhì)和就業(yè)能力，并且在項(xiàng)目中作為不同角色直接接觸行業(yè)前沿技術(shù)和實(shí)際工作環(huán)境。同時(shí)，企業(yè)能夠提供實(shí)習(xí)和就業(yè)機(jī)會(huì)。

通過(guò)和企業(yè)合作，深入融合不同企業(yè)的不同行業(yè)項(xiàng)目案例，本課程根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)將課程實(shí)驗(yàn)分為數(shù)據(jù)層、顯示層和服務(wù)層三大模塊，由專業(yè)教師和企業(yè)工程師共同參與課程講授，由競(jìng)賽評(píng)委或行業(yè)專家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。具體教學(xué)模式如圖2 所示。

圖2校企協(xié)同育人“ 1+N³³ 教學(xué)模式

通過(guò)這樣的改進(jìn)，WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程不僅僅是一門學(xué)術(shù)課程，其教學(xué)更成為培養(yǎng)具有實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和高競(jìng)爭(zhēng)力人才的重要途徑。

2.2 “雙創(chuàng)型”人才培養(yǎng)，重塑教學(xué)內(nèi)容

為培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)能力和創(chuàng)新思維，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行全面重塑。課程不再局限于傳統(tǒng)的理論知識(shí)講解，而是融入更多的實(shí)際案例分析和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。將課程內(nèi)容分為Web程序設(shè)計(jì)和WebGIS技術(shù)兩大部分：Web程序設(shè)計(jì)部分主要講授前端語(yǔ)言基礎(chǔ)；WebGIS技術(shù)部分以實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目為主軸，將知識(shí)講授融入生產(chǎn)項(xiàng)目的各個(gè)模塊，即數(shù)據(jù)層、顯示層和服務(wù)層三大模塊。通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)際項(xiàng)目訓(xùn)練，提升綜合能力。具體內(nèi)容如表1所示。

表1教學(xué)內(nèi)容體系

通過(guò)引入WebGIS實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過(guò)程中理解技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。此外，課程還增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)思維、用戶體驗(yàn)研究和市場(chǎng)需求分析等內(nèi)容，幫助學(xué)生建立從技術(shù)到產(chǎn)品的全流程認(rèn)知。

2.3突破課堂限制，融合線上資源

由于課堂學(xué)時(shí)有限，學(xué)生只掌握課堂內(nèi)的知識(shí)，無(wú)法達(dá)到獨(dú)立系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的能力。融合線上資源，為學(xué)生提供更多輔助學(xué)習(xí)，并且在線上布置小任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生線上學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)菜鳥(niǎo)教程和MOOC（慕課）平臺(tái)，選取課堂未涉及的前端語(yǔ)言知識(shí)，在線上布置任務(wù)點(diǎn)，完成各個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的檢測(cè)。利用GitHub，挑選完成生產(chǎn)項(xiàng)目需要用到的前端技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂知識(shí)的擴(kuò)展學(xué)習(xí)。通過(guò)這些措施，力求讓學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)既掌握必要的前端開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)知識(shí)，又能應(yīng)用這些知識(shí)進(jìn)行實(shí)際的WebGIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，并保持對(duì)最新技術(shù)的了解，提高應(yīng)用能力。

2.4以賽拓學(xué)，開(kāi)放式考核模式

課程引入競(jìng)賽相關(guān)的內(nèi)容和訓(xùn)練，可以有效激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性。并且競(jìng)賽提供了一個(gè)明確的目標(biāo)和激勵(lì)機(jī)制，使學(xué)生能夠看到自己的努力成果，并在競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)現(xiàn)自身的不足，從而激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。此外，在競(jìng)賽過(guò)程中，學(xué)生不僅能學(xué)以致用，還能接觸更多前沿技術(shù)，激發(fā)創(chuàng)新思維，從而極大地增強(qiáng)對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。

WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程傳統(tǒng)考核模式為“平時(shí)成績(jī) + 閉卷考試”，由于該課程性質(zhì)，這一模式難以激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新潛力。本次改革引入以制作競(jìng)賽作品為核心的開(kāi)放式考核模式，課程伊始，學(xué)生自由組隊(duì)、自主選題，設(shè)置前、中、后期課程考核，考核過(guò)程如圖3所示。

在整個(gè)期末考核作品完成過(guò)程中，將一部分考核權(quán)力下放給隊(duì)長(zhǎng)，增加團(tuán)隊(duì)凝聚力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力考核。最終師生共同評(píng)選優(yōu)秀成果，直接參加競(jìng)賽。這種考核方式不僅可以充分激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力，還將課堂學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化為具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的創(chuàng)新作品。

表3學(xué)生WebGIS方向畢業(yè)設(shè)計(jì)題目

表2成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

成績(jī)?cè)u(píng)定模擬GIS類比賽的評(píng)分機(jī)制，師生共同對(duì)每組的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照作品完成度給定課程成績(jī)，成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。優(yōu)秀成果得分可直接作為本課程期末考核成績(jī)，這會(huì)在很大程度上激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和參加競(jìng)賽的積極性。

3教學(xué)改革成效

自課程教學(xué)改革實(shí)施以來(lái)，已完成兩屆學(xué)生的授課，學(xué)生課堂參與度大幅提升，對(duì)學(xué)習(xí)成果的重視明顯增強(qiáng)，對(duì)課程未來(lái)發(fā)展方向更加明確，參加前端開(kāi)發(fā)競(jìng)賽的態(tài)度由之前的猶豫不決轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極踴躍。在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題中，WebGIS方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)逐年增加，近兩屆學(xué)生WebGIS方向畢業(yè)設(shè)計(jì)題目如表3所示。

畢業(yè)學(xué)生中對(duì)WebGIS前端開(kāi)發(fā)工作感興趣的人數(shù)持續(xù)增加，并且從事該行業(yè)的畢業(yè)學(xué)生越來(lái)越多。通過(guò)改革，教學(xué)取得良好效果。

4結(jié)束語(yǔ)

WebGIS前端開(kāi)發(fā)課程教學(xué)改革旨在培養(yǎng)具備創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力的“雙創(chuàng)型”人才，通過(guò)實(shí)施一系列改革舉措，為學(xué)生提供了更加豐富和多樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)生的綜合能力得到顯著提升。這些創(chuàng)新的教學(xué)策略不僅極大地豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，更有效激發(fā)了他們的創(chuàng)新潛力，為未來(lái)的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。今后，將跟隨技術(shù)的發(fā)展不斷完善教學(xué)。

5 參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于進(jìn)一步支持大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)[A/0L].（2021-09-22）[2024-03-15].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/moe_1777/moe_1778/202110/t20211013_571909.html.

[2] 張習(xí)科.WebGIS課程教學(xué)中任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的探究[J].工業(yè)和信息化教育，2016（9）：54-58.

[3] 張佐幫，周廷剛，陳杰，等.云環(huán)境下WebGIS教學(xué)改革的研究初探[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2018（1）：58-61.

[4] 龍?jiān)兰t，薛云，熊立偉，等.地理信息科學(xué)專業(yè)WebGIS類課程教學(xué)研究[J].中國(guó)電力教育，2014（12）：108-109，116.

[5] 范冬林.PBL教學(xué)方法在WebGIS教學(xué)中的探索與應(yīng)用[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（26）：165-166.

[6] 張習(xí)科，吳德華.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在《WebGIS》教學(xué)中的應(yīng)用[J].考試周刊，2015（2）：121-122.

[7] 范俊甫，張大富，孫廣偉，等．高校WebGIS課程課堂教學(xué)模式改革初探[J].教育教學(xué)論壇，2020（1）：150-151.

[8]孫茜，張小虎，艷燕．新工科背景下WebGIS課程思政教學(xué)模式探究[J].地理空間信息，2024，22（2）：125-127.

[9] 趙子輝，劉剋，段龍方，等.基于WebGIS的線上線下混合式課程模式探索[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2023，19（29）：175-177.

[10] 魯立江，張振國(guó)，李新偉，等.云環(huán)境下WebGIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革初探[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020，16（26）：158-159.

[11] 鄧凱，楊燦燦，李偉濤，等.基于OBE理念的學(xué)科競(jìng)賽與專業(yè)教學(xué)融合研究：以WebGIS開(kāi)發(fā)課程為例[J].邢臺(tái)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，36（3）：89-94，100.