基于WebGIS 的线上线下混合式课程模式探索

赵子辉 刘剋 段龙方 刘原萍

摘要：随着国家科技和教育的发展，传统师讲生听模式已经远不能满足全面提高学生综合素质的需求，仅靠线下教育效果有限，很难为学生制定高效精准的学习方案，因而打造混合式线上线下融合的课程模式成为国家和高校的发展趋势。文章面向网络地理信息系统（WebGIS） 的课程需求，融合线上线下教学资源与手段，从改革教学目标、教学设计、教学方法和考核方式等角度入手，开展线上线下混合式教学模式的实践探索，致力于打造学生乐学、教师导学，以自主学习和传统教学模式相结合的创新型教学体系，全面提高学生的学习能力及效率，实现教学质量和学生素质的实质性提升。

关键词：线上线下；混合式；WebGIS；教学模式；教学方法

中图分类号：G434 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2023）29-0175-03

0 引言

近年来，随着国家发展和建设的需要，社会各个行业领域对网络地理信息系统（WebGIS） 技术的需求正在日益增加，WebGIS的应用越来越广泛。WebGIS 技术不仅包含地理信息系统相关的理论知识，还与当下日益革新的Web技术紧密接轨，随着国家对Web?GIS 工程师人才的需求日益增加，学校一直致力于WebGIS课程的发展和建设。但随着时代发展，国家对人才培养的各方面素质和能力的要求不断提升，采用传统模式开展的WebGIS课程因为学生学习方式被动单一，难以达到社会对学生综合素质和能力培养的高要求[1]。因此，如何满足人才培养的要求，提升学生自主学习能力，如何把知识接受和自主学习，课堂作业和查漏补缺结合在一起，成为传统教学模式的教学过程势必会面临的一大问题。

1 传统教学模式存在的问题

在传统教学中，教师占据着绝对的主导地位，学生机械接受老师所传授的知识，课堂较为枯燥，效果较为单一。除了进行作业布置从而反馈得出学生近期学习状况以外，没有较多的检验方法，老师仅对部分作业知识点进行讲解，学生实际的薄弱部分难以得到针对性讲解和学习。由于教师的教学占据了较多时间，导致学生的自主探索和动手实践时间被极大压缩，实验质量和实验时间将被理论知识挤占。或是学生尚未完全吸收，实验环节进行困难，导致练习效果不佳，降低了学生学习的积极性和学习获得感[2]。教学方式单一化，在遇到一些抽象的知识时，仅靠老师一人的讲解和演示很难令学生理解和完整掌握，从而减慢教学进度，降低了教学质量[3]。

2 基于线上线下混合式教学目标

WebGIS是空间信息技术专业的一门主要专业核心课程。课程内容从WebGIS原理出发阐述WebGIS 系统涉及的基本原理和技术方法、从WebGIS开发设计与实现出发分为网页页面开发、环境配置、地图服务规范、地图组件基础开发、地图组件高级开发等若干个功能模块，要求学生掌握WebGIS系统方案设计、软件编码与集成测试等方法，非常注重学生的实践动手能力，着眼于培养学生综合运用专业知识去解决实际问题的能力。WebGIS 开发技术涉及多个学科领域，要求从事WebGIS研发的研究人员和工程技术人员，在熟悉软件生产工艺流程和GIS理论的同时，必须具有计算机硬件、软件、地图开发技术、网络技术和数据库等诸多方面的知识与技术，这样才能开发与应用，进而设计与实施满足实际软件生产过程需要的WebGIS系统。通过课程模式改革实践表明，利用在线教学资源，能够更好地体现课程工程应用的特色，基于线上线下融合的课程目标教学目标如下：

1） 采用混合式教学改革传统课堂教学采用线上线下混合式教学，调动学生积极性，增加师生互动次数，设计开放式思考问题，在课堂鼓励学生思考和回答问题，教师对典型案例进行案例分析，设立相似练习和创新实践，巩固新旧知识，提高学生知识的利用能力和创新素质的培养。线上发布预习和实践任务，鼓励学生互助交流，完成小组任务，增强团队协作能力与知识的综合运用能力。

2） 优化课程考核体系，提高综合实践能力建立全面的课程考核体系，将学生的课堂表现、作业质量、预习复习次数、参与互动讨论频率、团队协作能力和个人素质列入考核范围，采用线上、线下多种考核评定标准，调动线上学习积极性，对学生素质进行综合评定，鼓励学生积极配合线上线下教学模式，激发学生自主性和创新能力。

3） 明晰教学内容层次，堂堂有重点为避免线下课堂平铺直叙式讲授，根据掌握程度将课程内容划分为关键核心、一般掌握及拓展自学几个层次。线下课堂主要梳理课程知识体系，透析关键核心知识，把握难重点；线上平台主要针对核心内容拓展和延伸，或辅助一般掌握内容的独立自学，可以增强学生自主构建知识体系的能力，有利于学生快速把握课堂内容，提高课堂效率。

4） 加强课程思政，培养正确价值观在线上线下课程内容设计中，将课程思政潜移默化渗透于学生，为学生未来发展和就业学习等树立正确价值观。在注重课程体系和教学质量的同时，提高学生思想道德素质，将求真务实，精益求精贯穿于学生的方方面面，为学生未来的良好发展打下坚实的思想基础。

3 構建学生为主体的线上线下混合式教学体系

3.1 多元教学环节融合的支撑

对WebGIS课程开展混合教学模式设计之前，需要结合线上线下教学模式，设计多元教学思路。通常情况下，对于空间信息开发实践类的教学课程，设立单一固定的目标无法获得较好的教学效果，会极大束缚学生的逻辑思维和创新能力，造成消极影响[4-5]。因此，针对日常的教学情况、教学进度，设计多元教学思路[6]。将WebGIS理论和实践的教学划分开来，结合混合式教学模式，设计多元化的教学路径，具体的原理如图1所示。

3.2 课程建设设计

针对传统教学模式面临的教学现状和共性问题，线上线下混合教学模式结合在线学习平台与课堂教学，优化重组课程资源和内容，改革学习方式方法，丰富教学手段的运用，实现课程建设的创新性设计[6]。混合式线上线下教学中，学生学习由线上自主、线下讲解和拓展巩固三个主要环节构成，基于线上线下混合式的WebGIS课程安排如表1所示。

3.3 课程教学设计

课程按照线上线下融合的设计理念，按照Web?GIS初体验、WebGIS基础知识、搭建开发环境、发布地图服务、一步步开发WebGIS系统几个章节构建课程线上学习平台，在线上平台有序组织相关的教学视频和资料，设置课程的任务点，以及课后思考、讨论与作业，打造良好互动的线上学习平台。

课前教师可以通过线上平台发布预习任务和问题反馈，在课前熟悉掌握存疑点，学生则通过线上平台预习，提前了解课程目标和重点内容，对课程内容做到有的放矢。课中设计投票或讨论题目环节，学生选择答案或进行讨论，检验学生上课学习吸收效果。

课后发布练习，统计学生出错题目，每章节结束后，教师提取信息数据，对学生出现的问题统一讲解。设立视频学习资料，帮助解决学生可能遇到的问题，培养学生养成自主学习，探究学习的良好习惯，为提高课程完整性，学生思维开拓性奠定良好基础。开设线上实验课，学生自主配置所需环境，结合理论知识，小组讨论实验要点，搜索相关知识，完成实验内容，提高实际动手操作能力。得到线上学习数据后，教师针对调查问卷的重难点问题进行针对性解答，夯实理论基础。课堂展示实验操作流程，引导学生正确实验。把握学生实时学习状态，及时调整上课内容，通过线下课堂，加强教师与学生的沟通互动。例如开展翻转课堂或小组课堂展示，互相评价学习，调动学生自主学习积极性，结合所学知识，对新知识进行探索和交流。

针对某些关键核心内容，采取在线提问方式引入，如开展非遗系统设计时在线上发布相关的讨论话题：你对非物质文化传统的了解有哪些？你的家乡有没有一些远近闻名的非遗项目？假如你来设计一款非遗可视化与分析系统，你打算设计哪几个功能？教师归纳学生讨论的结论，引入课程案例的要点，讲解案例的关键技术，实例化系统设计。与此同时，将非遗系统作为课程案例是将我国优秀的传统文化和WebGIS技术融合的典型应用，可以弘扬我国优秀传统文化，培养学生对我国先进文化的思想认同，激发学生的学习兴趣和热情[7]。另外，教师进行毕业设计和竞赛成果等优秀作品展示，分析总结优秀案例，提取可借鉴的经验，鼓励学生模仿创新，加强练习，引导学生积极参与学科竞赛。同时布置小组任务，促进学生课下互相交流，提高创新和动手实践操作能力，将小组成果评价打分，通过学生互评、教师评价等方式针对小组作品做出指导，并计入学生综合成绩，从而调动学生动手的积极性。

3.4 课程考核方式

考核基于学生主体地位出发，从课程知识、动手实践、团队协作和探索创新四个维度，采用学生在线上线下的表现作为共同评价的依据。线上表现由学习通平台统计数据和教师统计数据两部分组成，线上表现由学生自主预习、课后练习等过程性学习足迹组成，教师统计主要依据对课堂测验、互动讨论实时的保存与记录实现，线下表现由教师在课堂面授过程中通过问答、测验、实验实训、考试等形式进行实时开展。表2中列出了课程线上线下学习评价指标体系，在具体教学中并不限于以下方式，一般会根据学习内容进行各种形式的组合与优化。

基于线上线下融合的课程评价指标一改传统的以单张试卷、有限次作业定分数的考核模式，更加注重细化学生的平时表现，着眼于对学生综合素养和平时能力的全面细致评估，以实现将学生主要学习过程、学习结果均纳入成绩判定的依据，帮助学生及时开展课前预习、按时进行课下复习，可以更加科学地判定學生课程学习的综合水平。

4 结束语

线上线下混合式教育融合了互联网技术和传统教育，打破了原有的常规教育体系和方法，有效解决了课堂教学中学生能动性不足的问题。课程将教师为主体转移到学生上，通过构建线上教学平台，有效提高了学生的查漏补缺能力和与老师的互动效率，使课程日常教学更加完整、系统，具有更强的针对性，可以有效实现课内外结合，统筹安排教学内容，优化教学环节，逐步完善教学体系。在“互联网+”技术的辅助支持下，混合式教学模式的优势可以更好地呈现出来，促使教学实现优化调整后，通过多种考核方式融合，来对教学效果作出动态化的评估，为空间信息专业人才的培养奠定更为坚实的基础。

参考文献：

[1] 刘远刚，何贞铭，蔡永香，等《. WebGIS原理与方法》教学改革

与探索[J].长江大学学报（自然科学版），2011，8（6）：133-134，

144.

[2] 潘邦龙. 金课视角下线上线下混合式一流课程建设探索

——以国家一流本科课程《遥感基础与图像处理》为例[J].

赤峰学院学报（自然科学版），2022，38（7）：87-92.

[3] 钦小平，魏晓慧，贺婷.线上线下混合式教学模式的探索与实

践——以电力电子技术课程为例[J].惠州学院学报，2021，41

（6）：120-124.

[4] 车冬娟，周建伟，王显闯.新工科视域下数据结构与算法课程

中思维创新能力提升方法研究[J].北华航天工业学院学报，

2022，32（5）：36-38.

[5] 薛艳芬，刘念，张琪立，等“. 互联网+” 视域下计算机专业的混

合式教学模式研究[J].电脑知识与技术，2023，19（17）：172-174.

[6] 卢莉，陈瑛.计算机实操类课程基于BOPPPS模型的混合式

教学研究[J].办公自动化，2023，28（12）：28-30.

[7] 王贵成，徐兵，张敏，等.混合式教学模式下课程思政教学改

革探讨——以计算机控制系统混合式一流课程为例[J].高

教学刊，2023，9（19）：15-18.

【通联编辑：谢媛媛】