雙創型人才培養背景下WebGIS前端開發課程教學改革研究

文章編號：1671-489X（2025）14-0040-05

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

0 引言

2021年發布的《國務院辦公廳關于進一步支持大學生創新創業的指導意見》指出，支持在校大學生提升創新創業能力，支持高校畢業生創業就業，提升人力資源素質，促進大學生全面發展，實現大學生更加充分更高質量就業[。地理空間信息工程專業作為新工科專業，在“互聯網+”背景下，不僅要求學生具有基本的地理空間分析能力，還要求學生能夠利用數字化手段解決地理空間中的實際問題。因此，本專業分別開設了前端、服務器端和移動端方向的一系列開發課程，其中WebGIS前端開發課程是連接服務器端和移動端的重要橋梁。

目前，對該課程進行改革的相關研究較多，但這些研究都只關注單一維度，如教學體系[2-4]、教學方法[5-6]、教學模式[7-10]等，未能全面適應GIS行業的快速發展和市場對人才的多樣化需求，難以培養具備創新思維和就業競爭力的創新創業型（“雙創型”）人才。因此，該課程的教學改革勢在必行。

隨著數智化時代的到來，WebGIS技術成為數字孿生中智慧城市（交通、水務、自然資源等）、大數據分析等領域的核心。然而，我國高校開設We-bGIS課程的并不多，且起步較晚，針對性的教材也較少，大部分教師在上課時沿用一成不變的教學內容和實驗案例，導致新知識、新技術的引入匱乏，無法滿足當前社會需求[8]。

中國地理學會、國家地理信息系統工程技術研究中心、地理信息系統產業技術創新戰略聯盟等測繪與地理信息權威機構，針對大學生創新和創業的問題，聯合GIS行業龍頭企業組織GIS類開發專業競賽，參賽學生的作品和綜合素質得到社會和用人單位的普遍認可。然而，課程設計本身存在諸多局限，使學生難以達到企業和相關競賽的開發要求。因此，無論是技術發展還是社會需求，都對該門課程的教學提出更高的要求，如何培養能夠滿足企事業單位需求的WebGIS開發人才，成為應用型本科院校亟待解決的問題[11]。

1WebGIS前端開發課程教學中存在的問題

1.1未聯系實際生產項目，學生實踐能力不足

WebGIS前端開發課程是地理空間信息工程專業課程，隨著智慧城市、數字孿生時代的到來，GIS行業和互聯網行業等對具備WebGIS前端開發技能的人才的需求日益增加。目前開設課程的學校在教學中大多采用課本中的案例，少數學校采用相關平臺提供的案例，然而無論是課本中還是商用平臺的案例，內容大多停留在理論層面，并未與實際生產項目緊密聯系。這就導致學生缺乏真實項目的實踐機會，無法通過本門課程掌握實際項目經驗，實踐創新能力不足，缺乏在復雜應用場景中的核心競爭力。

1.2學生興趣不高，學習積極性不足

WebGIS前端開發課程主要講授內容包括前端語言、地圖服務的集成、數據可視化與交互。前端語言部分包括HTML、CSS和JavaScript，這些是Web開發的基本技能，然而基礎知識的教學過程較為機械，容易讓學生感到枯燥。地圖服務的集成部分涉及如何將各種在線地圖服務（如GoogleMaps、OpenStreetMap等）集成到WebGIS應用中，這部分內容雖然實用，但學習過程需要學生進行大量的API文檔閱讀和調試，容易讓學生感到乏味。數據可視化與交互部分則包括使用前端GIS庫（如Leaflet、OpenLayers等）進行地圖數據的可視化、實現用戶與地圖之間的交互功能，這部分內容技術性較強，涉及較多的編程和調試工作，對學生的理論應用能力具有一定的挑戰性。

開發類課程內容較為枯燥，使很多學生對前端開發課程缺乏興趣，導致他們學習積極性不足。課程案例部分技術性較強，且復雜性較高，學習過程中需要較多的自律和耐心，因此，很多學生在面對WebGIS前端開發課程時容易產生畏難情緒。如果課程內容缺乏吸引力、沒有激勵作用，學生很難保持持續的學習興趣和動力。

1.3學生前端開發基礎薄弱，課堂學時有限

WebGIS前端開發課程在大三第一學期開課，前期學生通過基礎編程語言的學習已經具備一定的開發基礎，但并未接觸過前端開發語言，前端開發知識較為薄弱。課程要求學生具備WebGIS系統開發的能力，因此在課堂中著重講授地圖集成和數據可視化技術，前端語言講授學時相對較少，但前端語言是進行網頁設計的重要基礎，課堂中的學時無法滿足學生對前端語言的學習。同時，本門課程相關的WebGIS技術更新較快、前沿知識較多、涉及的領域越來越廣泛，學生在有限的課時內需要掌握大量的知識點和技能，這對于初學者來說難度較大。

1.4課程內容未結合學科競賽需求

創新思維是本科生需要鍛煉的能力，學科競賽是激發學生創新思維和深入學習專業技能的有效方式。競賽提供了一個將理論知識應用于實際問題的平臺，學生可以在解決實際問題的過程中提高技術水平和創新能力。學科競賽要求學生不僅具備扎實的專業知識，還要具備良好的團隊合作能力、溝通能力和抗壓能力。這些綜合素質的培養對于學生未來的職業發展具有重要意義。

目前，課程教學沿用傳統的授課內容和模式，注重基礎知識和技術原理的傳授，未能及時更新與競賽相關的環節，使得課程和競賽脫節，導致學生對學科競賽的內容了解度低，參賽人數較少，而少數參與競賽的學生成績也不理想。

2教學改革策略

針對WebGIS前端開發課程中存在的問題，對授課模式、授課內容、授課資源和考核方式進行全方面教學改革，具體改革策略如圖1所示。

圖1教學現狀與教學改革策略

2.1校企協同育人，“ 1+N³ 教學模式

為解決學生實踐能力不足、學習興趣不高的問題，增強學生就業競爭力，實現“雙創型”人才培養目標，在課程內容中引入實際生產項目，讓學生以不同的項目生產角色參與其中。學生不僅可以將理論知識應用于實踐，還能夠積累實際項目經驗，從而提升實踐能力和就業競爭力。

教學模式采用校企協同育人“1+N”教學模式，其中“1”代表學校，“N”代表多家企業和社會機構。在這種模式下，企業和學校共同參與課程設計、教學實施和學生評價。企業專家參與課程實驗部分的講授，帶來最新的行業技術和發展趨勢，并提供實際項目案例。學生參與真實項目的開發，在模擬真實工作環境中進行學習和操作。此外，學校與企業合作，開展項目實習，讓學生在真實的企業環境中進行實踐，進一步提升綜合素質和就業能力，并且在項目中作為不同角色直接接觸行業前沿技術和實際工作環境。同時，企業能夠提供實習和就業機會。

通過和企業合作，深入融合不同企業的不同行業項目案例，本課程根據相關項目結構將課程實驗分為數據層、顯示層和服務層三大模塊，由專業教師和企業工程師共同參與課程講授，由競賽評委或行業專家進行技術指導。具體教學模式如圖2 所示。

圖2校企協同育人“ 1+N³³ 教學模式

通過這樣的改進，WebGIS前端開發課程不僅僅是一門學術課程，其教學更成為培養具有實際項目經驗和高競爭力人才的重要途徑。

2.2 “雙創型”人才培養，重塑教學內容

為培養學生的技術能力和創新思維，對課程內容進行全面重塑。課程不再局限于傳統的理論知識講解，而是融入更多的實際案例分析和項目實戰。將課程內容分為Web程序設計和WebGIS技術兩大部分：Web程序設計部分主要講授前端語言基礎；WebGIS技術部分以實際生產項目為主軸，將知識講授融入生產項目的各個模塊，即數據層、顯示層和服務層三大模塊。通過實驗實現實際項目訓練，提升綜合能力。具體內容如表1所示。

表1教學內容體系

通過引入WebGIS實際應用項目，學生能夠在學習過程中理解技術的應用價值。此外，課程還增加了產品設計思維、用戶體驗研究和市場需求分析等內容，幫助學生建立從技術到產品的全流程認知。

2.3突破課堂限制，融合線上資源

由于課堂學時有限，學生只掌握課堂內的知識，無法達到獨立系統設計與實現的能力。融合線上資源，為學生提供更多輔助學習，并且在線上布置小任務，促進學生線上學習的積極性。通過菜鳥教程和MOOC（慕課）平臺，選取課堂未涉及的前端語言知識，在線上布置任務點，完成各個學習任務的檢測。利用GitHub，挑選完成生產項目需要用到的前端技術，實現對課堂知識的擴展學習。通過這些措施，力求讓學生在有限的課堂時間內既掌握必要的前端開發基礎知識，又能應用這些知識進行實際的WebGIS系統開發，并保持對最新技術的了解，提高應用能力。

2.4以賽拓學，開放式考核模式

課程引入競賽相關的內容和訓練，可以有效激發學生的興趣和學習積極性。并且競賽提供了一個明確的目標和激勵機制，使學生能夠看到自己的努力成果，并在競爭中發現自身的不足，從而激發學習動力。此外，在競賽過程中，學生不僅能學以致用，還能接觸更多前沿技術，激發創新思維，從而極大地增強對課程學習的興趣。

WebGIS前端開發課程傳統考核模式為“平時成績 + 閉卷考試”，由于該課程性質，這一模式難以激發學生的實踐能力和創新潛力。本次改革引入以制作競賽作品為核心的開放式考核模式，課程伊始，學生自由組隊、自主選題，設置前、中、后期課程考核，考核過程如圖3所示。

在整個期末考核作品完成過程中，將一部分考核權力下放給隊長，增加團隊凝聚力和團隊協作能力考核。最終師生共同評選優秀成果，直接參加競賽。這種考核方式不僅可以充分激發學生的內在潛力，還將課堂學習成果轉化為具有實際應用價值的創新作品。

表3學生WebGIS方向畢業設計題目

表2成績評定標準

成績評定模擬GIS類比賽的評分機制，師生共同對每組的作品進行評價，按照作品完成度給定課程成績，成績評定標準如表2所示。優秀成果得分可直接作為本課程期末考核成績，這會在很大程度上激發學生自主學習和參加競賽的積極性。

3教學改革成效

自課程教學改革實施以來，已完成兩屆學生的授課，學生課堂參與度大幅提升，對學習成果的重視明顯增強，對課程未來發展方向更加明確，參加前端開發競賽的態度由之前的猶豫不決轉變為積極踴躍。在畢業設計選題中，WebGIS方向的畢業設計逐年增加，近兩屆學生WebGIS方向畢業設計題目如表3所示。

畢業學生中對WebGIS前端開發工作感興趣的人數持續增加，并且從事該行業的畢業學生越來越多。通過改革，教學取得良好效果。

4結束語

WebGIS前端開發課程教學改革旨在培養具備創新和創業能力的“雙創型”人才，通過實施一系列改革舉措，為學生提供了更加豐富和多樣的學習體驗，學生的綜合能力得到顯著提升。這些創新的教學策略不僅極大地豐富了學生的學習體驗，更有效激發了他們的創新潛力，為未來的職業發展奠定堅實基礎。今后，將跟隨技術的發展不斷完善教學。

5 參考文獻

[1]國務院辦公廳關于進一步支持大學生創新創業的指導意見[A/0L].（2021-09-22）[2024-03-15].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/moe_1777/moe_1778/202110/t20211013_571909.html.

[2] 張習科.WebGIS課程教學中任務驅動教學法的探究[J].工業和信息化教育，2016（9）：54-58.

[3] 張佐幫，周廷剛，陳杰，等.云環境下WebGIS教學改革的研究初探[J].農業網絡信息，2018（1）：58-61.

[4] 龍岳紅，薛云，熊立偉，等.地理信息科學專業WebGIS類課程教學研究[J].中國電力教育，2014（12）：108-109，116.

[5] 范冬林.PBL教學方法在WebGIS教學中的探索與應用[J].教育現代化，2018，5（26）：165-166.

[6] 張習科，吳德華.任務驅動教學法在《WebGIS》教學中的應用[J].考試周刊，2015（2）：121-122.

[7] 范俊甫，張大富，孫廣偉，等．高校WebGIS課程課堂教學模式改革初探[J].教育教學論壇，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].電腦知識與技術，2023，19（29）：175-177.

[10] 魯立江，張振國，李新偉，等.云環境下WebGIS實驗教學模式改革初探[J].電腦知識與技術，2020，16（26）：158-159.

[11] 鄧凱，楊燦燦，李偉濤，等.基于OBE理念的學科競賽與專業教學融合研究：以WebGIS開發課程為例[J].邢臺學院學報，2021，36（3）：89-94，100.