基于“慕课+项目”双螺旋范式的信息可视化课程体系重构

摘要：信息可视化是一种将复杂数据转化为易于理解的视觉表达形式的有效工具，在当前形势下，其重要性日益凸显。文章聚焦“慕课+项目”双螺旋模式，探讨信息可视化课程体系的构建路径，力求借助慕课平台实现灵活、深度的知识传授，并通过项目驱动方式强化学生实践应用与创新能力的培养。

关键词：慕课；项目化；信息可视化；课程体系

信息可视化课程因涉及多学科交叉，且知识体系庞杂，对学生理论与实践能力的要求较高，传统教学模式难以满足培养具备数据思维和创新实践能力的设计人才需求。因此，教师依托“慕课+项目”双螺旋范式进行重构，有望破解传统教学难题。此模式融合线上慕课的灵活性与资源的丰富性，便于学生自主掌握基础知识与前沿技术，同时通过项目实践深度嵌入理论知识，使学生在解决实际问题中深化理解，提高信息可视化设计与应用能力、团队协作与创新能力。

一、明确课程目标与项目导向

（一）慕课理论知识与项目需求对接

在构建“慕课+项目”课程体系时，教师要先确保慕课的理论学习目标紧密对接实际项目需求，促使学生将所学知识有效应用于实践场景。为此，在设计慕课学习目标时，教师应深入剖析信息可视化项目的实际应用场景与行业标准，提炼出涵盖基础理论、设计原则、软件技能、数据分析等多维度的核心知识点，并将其细化为明确、可衡量的学习目标，确保每项理论学习都具有针对性和实用性。教师在介绍各类可视化工具和软件操作时，课程目标应与实际项目制作流程紧密结合，如图表类型的选择应基于项目所需传达的数据特征和信息层次，进而确保学生通过慕课学习能将理论知识迁移至项目实践中，真正实现从理论到实践的有效衔接。

（二）结合项目设定分阶段学习目标

为确保学生在信息可视化课程中连续性和渐进性学习，教师需设定与项目进度相匹配的分阶段学习目标。这要求教师分析整个项目周期，识别关键阶段，并为每个阶段定制目标和技能要求。在课程的初始阶段，教师可以设置目标，如让学生掌握至少三种数据清洗技术及五种基本的图表制作方法；在课程的中期阶段，教师要将重点转向深入理解并运用两种高级的可视化工具或框架，同时引导学生学习如何设计用户交互界面的原型；在课程的最后阶段，教师要引导学生完成一份专业报告，并能够在公众面前自信地展示自己的作品。

二、整合慕课内容与项目实践

（一）慕课章节对应项目模块知识点

教师在构建“慕课+项目”双螺旋范式的课程体系中，课程内容的合理规划与项目实践的有效对接是实现两者深度融合的关键。因此，教师要将项目整体划分为若干具有内在逻辑联系的模块，如数据获取与预处理模块、可视化设计原理模块、编程实践模块、交互设计模块、综合应用展示模块等。然后，每章节慕课内容应围绕这些模块的需求定制，确保理论教学能够及时转化为实践操作的具体指导，同时实践过程中遇到的问题又能回溯到相关的理论章节寻求解答，实现理论教学与实践操作的互相补充、互相促进，形成稳固的教学融合点。

具体来说，当项目涉及城市空气质量可视化的案例时，教师可以按以下方式组织慕课内容：在“数据获取与预处理模块”对应的章节中，讲解环境监测数据来源、清洗及标准化方法；在“可视化设计原理模块”对应的章节中，介绍颜色映射、空间布局、时间序列分析等适用于空气质量数据表现的可视化原则；在“编程实践模块”对应的章节中，指导学生如何使用数据可视化智能分析工具D3.js或Tableau等，将数据与HTML（超文本标记语言）、‌SVG（一种描述二维图形的语言）、‌CSS（层叠样式表）相结合，‌创造出可交互的数据图表‌；在“交互设计模块”对应的章节中，强调如何增强可视化结果的探索性和动态性；在“综合应用展示模块”对应的章节中，引导学生整合上述所学，制作出一套完整的空气质量时空分布可视化系统，并展示与交流有效成果。这样，教师通过精准对接的慕课内容与项目实践，促使学生在理论与实战之间反复穿梭，达到融会贯通、学以致用的教学效果。

（二）实时更新慕课内容紧跟项目前沿

在信息可视化领域，为了应对技术创新与行业发展的快速变化，教师需保持高敏感度，及时整合最新的研究成果、软件工具和设计案例到慕课中。

首先，教师要每学期或每学年对理论内容进行全面审查和更新，并通过期末考试和论文中引用新理论的比例，衡量学生对最新理论的掌握程度。其次，教师要每6个月审查一次教程内容，确保所有教学材料反映最新的软件功能，建立软件版本更新日志和使用频率统计表，通过学生作品中使用新工具或新功能的比例，以及相关作业的成绩提升情况来衡量成效。接着，教师每个学期评估后应至少更新30%的项目案例，确保案例紧跟行业趋势，同时定期与企业合作伙伴举行会议，收集行业需求数据，并在课程中引入相关内容。最后，教师可以通过项目成果和学生在模拟实际工作场景下的表现来评估其解决实际问题的能力，创建评分卡以记录学生在各个实际场景中的表现，并基于项目评审的结果和学生自我评估报告作为成效指标。

这些措施可以确保信息可视化课程不仅教授基础理论知识，还培养学生的实践技能，使他们能够适应不断变化的行业需求。这样的动态课程更新机制有助于提高学生的就业竞争力和对未来技术发展的适应性。

三、创新翻转课堂混合式教学模式

双螺旋教学范式结合线上慕课预习与线下项目实训，增强教学效果。在线上慕课预习阶段，教师指导学生观看至少20小时的视频教程并完成3套练习题。学生的进度通过预习时间和完成的练习量来追踪，成效则以自测和自我评估来衡量。这种模式可以促使学生在自主学习过程中掌握信息可视化的基本概念、数据处理技术和可视化设计原则。在线下项目实训阶段，教师引导学生参与讨论、完成小组作业和实验。学生的参与度由讨论次数和提交作业的情况来评估，问题解决能力则通过同行和教师的评价来确定。通过这些互动环节，学生能够将在线上学到的理论知识应用到实践中，加深理解并增强技能。

以“城市交通拥堵状况可视化分析”项目为例，教师要求学生先通过慕课学习数据收集、数据清洗、可视化设计原则等基础知识，并掌握地理信息软件ArcGIS、Tableau等的操作技能，用于收集、组织、管理、分析、交流和发布地理信息。在随后的线下研讨中，教师引导学生分析特定时间段的城市交通数据，探讨如何通过可视化手段揭示交通拥堵的时空规律，以及如何运用色彩、形状、大小等视觉变量优化设计方案。比如，学生在Tableau等软件中实际操作，运用所学的可视化设计原则，将静态数据转化为生动形象的地图、图表等可视化形式，展现城市交通拥堵的时空演变特征。接着，教师引导学生分组合作，深入探究实训项目难点。比如，在探索如何通过交互设计增强可视化作品的功能性和用户体验时，学生可以添加滑动条控制时间轴以观察不同时段的交通状况，或者设计缩放功能以查看不同区域的细节信息。最后，学生以小组为单位提交一份包含完整数据处理流程、可视化设计逻辑、交互功能演示的城市交通拥堵状况可视化分析报告，并在班级展示中相互学习，进一步提高信息可视化设计与分析能力。通过这种线上线下融合、理论实践并重的双螺旋教学模式，学生不仅可以掌握信息可视化的核心技能，还可以锻炼团队协作与问题解决能力，为未来在复杂现实问题中应用信息可视化技术打下坚实的基础。

四、推动“学、练、赛”联动学习

为了进一步强化基于“慕课+项目”双螺旋范式的信息可视化课程体系，教师应积极构建“学、练、赛”一体化的学习模式。这种模式旨在建立一个闭环的教学链条，其中慕课自由学习为基础，课堂集中练习为核心，项目竞赛为驱动力，以此全面提高学生在信息可视化领域的自主学习能力、实践操作能力和创新竞技水平。

在“学”的阶段，教师应鼓励学生利用在线慕课平台，自主规划学习时间和进度，探索信息可视化的基本理论、设计原则，以及相关的软件操作技巧。通过这种方式，学生可以根据个人兴趣和发展需求定制个性化的学习路径，增强主动性和积极性。

在线下课堂的集中练习环节，教师需结合慕课内容进行深入讲解与扩展，并指导学生将理论知识转化为实际操作技能。为此，教师可以设计具有针对性的项目实训作业，让学生在实践中加深理解并逐步提高信息可视化的设计能力。此外，课堂是促进学生之间交流与合作的重要场所，教师可以通过组织小组讨论和协作任务，帮助学生分享学习心得，共同解决技术难题。

在“赛”的环节，学校和教师应定期组织项目设计竞赛，鼓励学生将所学知识应用于具体项目中。教师通过竞赛的形式，不仅能检验学生的综合实践能力，还能为学生提供一个展示才华、交流创意的平台。这种“以赛促学、以赛促练”的机制有助于激发学生的创新思维和实践应用能力，形成持续进步的良性循环。

五、构建综合评价体系衡量慕课与项目成果

在“慕课+项目”双螺旋范式下，信息可视化课程体系重构特别重视构建综合、多元的评价体系，以全面衡量线上慕课学习成效与项目实践成果，并据此动态优化课程内容，确保教学过程与实际需求紧密结合。

首先，在线上慕课的基础评价环节，教师可以采用多种方式检测学生的学习成效。这包括但不限于客观题测试、主观题讨论、在线作业与课程测验等，用以评估学生对信息可视化基础理论、设计原则、软件技能等知识的掌握程度。慕课平台自动记录的学习轨迹可以帮助教师实时监控学生的学习情况，并针对普遍存在的薄弱环节进行有针对性的教学改进。

其次，对于项目实践部分，教师应构建一套全面的过程形成性评价体系。该体系不仅要评估项目的最终成果——可视化设计作品，还要重视学生在整个项目实施过程中的参与度、问题解决能力、团队协作精神、创新思维等方面的表现。通过项目计划书的编写、阶段性进展报告、同行评审、师生互动研讨等形式，教师可以对学生在项目执行中的各项能力进行全面、客观、公正的评价。通过对学生在项目实践中反映出的知识盲点、技能短板、兴趣焦点进行深入分析，教师可以适时调整和完善慕课的教学内容、教学方法、教学资源，以实现慕课与项目之间的双向互动、协同发展。为了衡量这种新型教育模式的有效性，教师需要构建一个综合评价体系来评估学生所取得的学习成果，如表1所示。

该综合评价体系旨在全面衡量学生的学习成效，有助于教师理解“慕课+项目”双螺旋范式在信息可视化课程中的应用效果，并据此持续改进。

基于“慕课+项目”双螺旋范式的信息可视化课程体系，旨在实现线上理论学习与线下实践操作的深度融合。教师通过实施对接项目设定目标，结合项目模块整合慕课内容，创新翻转课堂混合式教学模式，以及构建“学、练、赛”联动学习机制和综合评价体系等策略，打破传统教学壁垒。教师以此为核心制订的课程体系，不仅顺应了信息时代对人才培养的需求，还为培养高素质人才提供了有力支撑。

参考文献：

[1]邹跃.高校视觉传达设计专业信息可视化设计课程教学研究[J].大观，2023（11）.

[2]余飞，曹静.微型项目驱动法在设计类专业信息可视化课程中的教学实践探索[J].美术教育研究，2023（9）.

[3]王晗.可视化信息设计课程“教赛展联动”教学模式的创新实践[J].绿色包装，2022（12）.

[4]蒋玖荣.浅谈信息可视化设计课程的教学实践[J].艺术教育，2019（8）.

[5]蓝赟.信息可视化在视觉传达设计专业课程中的应用研究：以信息图设计中的修辞法为例[J].绿色包装，2022（10）.

基金项目：湖北商贸学院2022年校级教学研究项目“基于‘慕课+项目’双螺旋范式教学实践探索——以《信息可视化》课程为例”，项目编号：202226。

（作者单位：湖北商贸学院）