基于GIS的区域经济学课程性教学

摘 要：强大的空间分析与统计功能使得GIS成为区域经济学领域新的研究方法.文章结合区域经济学的学科特点和理论体系初步探索GIS在区域经济学课程教学中的应用价值,从强化师资队伍建设、完善课程教学体系、开设实验课程、改革课程考核方式和丰富教学手段等方面对区域经济学课程应用GIS教学进行了思考与展望.

关 键 词：区域经济学；课程教学；GIS

一、引言

改革开放以来,由于政府与地方政府在财权和事权方面的适度分权,逐渐改变了传统的政府集中资源配置的路径,地方政府在资源配置方面的作用与影响不断增强,许多地区依托资源禀赋及有利发展条件实现了经济起飞并形成了各具特色的区域经济发展模式,使得区域经济发展的自主性不断增强,发展水平也不断提高.但是,在区域经济获得蓬勃发展的同时,我国还面临着诸多的区域发展问题,而且问题区域（problemregions）也随之增多,这些现实情况都产生了对区域经济学理论和研究方法的巨大需求,极大地推动了区域经济学的教学和学术研究,而研究成果的转化为推动区域经济政策的出台和促进区域经济协调发展起到了积极作用.作为研究经济活动空间规律的区域经济学在借鉴和应用主流经济学的基本理论和研究方法的同时,也借鉴和吸收了以地理信息系统（简称GIS）为代表的新兴学科的研究方法,不断推动区域经济学的发展.

二、区域经济学与GIS的关系

近年来,社会科学的发展呈现出定量化、空间化和应用化的特征,强调通过调查和数据分析将公共政策落实到空间上的具体区位.区域经济学正是以资源的空间分布非匀质性为理论视角,研究经济活动“何事”在“何地”和“为何及应该如何”的问题并以此为出发点展开对资源空间配置及经济活动空间规律的研究.而GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段以及空间决策支持功能.于是,基于GIS平台提出解决区域问题和问题区域的公共政策和规划措施也就有了“因地制宜”的优点.

三、区域经济学课程应用GIS教学的探索

区域经济学的理论体系一般由区域形成理论、区域发展理论、区域关系理论和区域政策理论四部分组成.传统的区域经济学课程教学忽视了区域经济学“理论与实践紧密结合、应用性强”的学科特点.为此,本文从GIS的基本功能和应用功能出发,结合区域经济学的学科特点及理论体系以案例的形式探索区域经济学课程应用GIS创新性教学的价值,期望推动区域经济学课程教学方法的创新、改革与优化.

(一)GIS基本功能在区域经济学课程教学中的应用

GIS基本功能涉及数据的采集、编辑、处理、变换,空间统计与分析及地图的制作与输出.基本功能的恰当应用可以直观地表述区域经济发展的条件及特征.就区域经济发展理论而言,它不仅表现为时间维度上的经济增长,而且更重要地表现为空间维度上的拓展与收缩,而空间维度的拓展与收缩就可应用GIS教学来展示与表达.首先,建立GIS专题地图,通过GIS的制图方法绘制面状符号图并通过指标数据处理赋予每个面状符号图不同的属性特征,这一步有助于学生了解不同区域的资源禀赋状况、经济发展水平及社会发展状况,引发学生思考经济活动采用什么样空间布局才能促进经济发展；其次,将确定培育的经济中心展现为点状符号图,同时也通过数据处理赋予每个点状符号图不同的属性特征,这一步有助于学生知晓这些经济中心在区域经济发展中的地位与作用；再次,将联接各经济中心的现有或规划的重要干线展现为线状符号图并用线状的宽度表达线状要素的特征,让学生清晰地了解增长极的区位条件；最后,将上述点、线、面符号图进行叠加,即将可能选择的经济活动布局落实在具体的空间上,可让学生在学习区域发展理论时知其然且知其所以然.

就区域关系理论而言,不仅需要探讨因资源稀缺而形成区域竞争并导致区域经济发展的不平衡性,而且需要探讨因资源禀赋差异而形成的区际分工与合作.GIS教学可以将不同区域资源禀赋状况（或经济发展状况）的数据输入GIS专题地区所对应的属性表,进而通过图例编辑器将资源禀赋状况（经济发展水平）用地图的形式输出,即可清晰看出资源禀赋（经济发展水平）的空间差异,从而判断区际分工的可能性及合作的类型.

(二)GIS应用功能在区域经济学课程教学中的应用

以基本功能为依托通过空间分析技术、模型分析技术、数据库和数据集成技术等演绎出资源管理、区域规划、辅助决策等多种GIS应用功能.合理使用应用功能可以为区域发展问题的解决或促进问题区域实现良性发展提供新的视角和方法.

区域形成理论通过剖析区位因素与区位价值来探讨企业、公共设施等的区位选择问题及经济活动的集聚效应.古典区位理论从成本函数约束视角分析区位选择,这样选择的区位可能与实际需求有偏差,导致资源空间配置的不合理.应用GIS教学则能相对方便地找到最佳区位.以新建公共设施的区位选择为例：首先,引导学生思考新建公共设施的区位选择需要考虑现有类似公共设施的空间分布状况、人口密度及政府的土地规划使用情况等因素；其次,在建立GIS专题地图的基础上,分析处理类似公共设施分布的点状空间数据并产生离开现有类似公共设施的距离图,因为新建公共设施应该离类似公共设施有一定距离；再次,分析处理人口分布的点状空间数据并产生人口分布密度图,因为新建公共设施应该在人口相对比较密集的地区；再其次,在专题地图上将政府的土地规划使用情况转化为栅格图；最后,将距离图、密度图及栅格图进行叠加,然后进行选址的综合评定,即可在专题图上看出适合新建公共设施的具体区位.这种集问题导向、分析及制图等环节于一体的教学实践方式既能提高学生学习的兴趣与积极性,又能让学生了解城市与区域规划的具体要求.

区域政策理论探讨的是政府创造某些源于空间差异并旨在缓解或克服空间差异影响的制度供给问题,然而区域政策要落实到具体空间上则需要判断政策的需求区域.应用GIS教学可规避没有考虑要素资源空间流动的缺陷.以判定基本公共服务的短缺区域为例：首先,在GIS专题地图上建立基本公共服务供应点的点状符号图；其次,以基本公共服务的供应点为中心,向外构建一个合理的邻近区（如规定相应的步行时间或行车时间）,计算出该供应点与邻近区的人口之比,即该供应点的繁忙程度；再次,以每个居民点为中心,也向外构建一个合理的邻近区并记录邻近区内的供应点数量,以此测算居民享受基本公共服务的方便程度；最后,通过上述分析在地图上进行比较即可准确地判定出基本公共服务的短缺区域.四、区域经济学课程应用GIS教学的保障措施

从上述分析来看,基于GIS的创新性教学不仅可以更直观地描述空间经济现象,而且可以辅助决策.因此,在区域经济学课程运用GIS教学将提高学生的信息处理能力和空间分析能力,建立经济学的空间分析思维,更好地实现人才培养目标.就当前区域经济学课程教学的现状来看,革新的制度安排才能体现GIS在区域经济学课程教学中的优势.

一门课程的教学时间是稀缺资源,教师必须在稀缺的时间内选择恰当的教学方法使得教学效果最大化.教师是课堂教学的组织者和主导者,其教学能力的高低将直接关系课堂教学效果的差异,而在区域经济学课程中应用GIS教学就要求授课老师必须具有扎实的区域经济学理论基础特别是要空间分析思维、良好的计算机运用能力及较强的空间数据处理分析能力.因此,强化师资队伍建设和提高教师的教学能力显得尤为重要.

第一,构建新的课程教学体系.区域经济学课程教学体系既要系统地讲授与空间约束相关的区域形成理论、区域发展理论、区域关系理论和区域政策理论,又要相对系统地介绍空间分析技术等新的研究方法,特别是介绍GIS技术在区域经济学中的应用,因为GIS研究方法可以产生一般经济学研究方法难以获取的重要信息,进而实现在系统支持下的空间动态模拟和决策支持.此外,可以通过课程开发出来的案例（如区域规划、城市规划、商业选址、资源管理等）介绍来凸显其直观性、实践性、综合性和创新性,提高学生的学习积极性.

第二,开设GIS试验教学课程.根据教学条件、学生计算机运用能力及教学目标实验课程的开设可以有两种选择：一是在现有的教学大纲、教学进程和教学课时的约束条件下,适当减少理论课时补充实验课时让学生能够掌握GIS的基本操作,尝试运用GIS进行经济现象的描述；二是单列学分专门开设GIS实验课程,要求学生不仅能够建立空间数据库,绘制各种相关专题地图,将经济特征呈现在特定区域中,而且能够在区位选择、城市空间布局和区域规划等方面进行辅助决策,增强学生的空间数据分析能力和空间信息处理能力.

(三)更新教学模式,完善教学组织环节

突破当前区域经济学课程教学以教师讲授为主的教学模式,通过讨论发表会或研究讨论会等形式让学生积极参与课程教学.区域经济学的重要特征之一便是应用性强和综合性强,因此在理论讲授之后均要求学生结合理论并应用GIS来分析感兴趣的现实问题,而且将其成果在讨论发表会或研究讨论会上展示.

(四)改革课程考核方式

课程考核的目的在于考察学生是否能够理解和运用所学的区域经济学理论,因此必须改革侧重卷面考试成绩的考核方式.新的考核方式应该由平时成绩、GIS实验成绩和期末考试三部分组成,其中GIS实验成绩以学生按照要求制作的专题地图、图像、图标及文字说明来评定.革新后的课程考核方式既能考察学生的学习态度及基本理论的掌握程度,又能考察学生操作GIS的熟练程度及运用基本理论进行辅助决策解决问题的能力.

(五)借助实践教学开发教学案例,丰富教学内容

除了学校安排的GIS实验课程外,还应丰富教学手段,寻求与GIS相关企业及政府规划部门的合作以开展实践教学.实践教学既可以让学生参与相关企业的数据采集、数据处理及进行空间分析与统计等相关工作,提高学生的动手能力、实践能力和社会适应能力,又可以将所学理论服务于区域内人口、资源和环境的综合分析、管理、规划和决策,接受实践的检验,更重要的是可以将合作内容开发成区域经济发展运用GIS的教学案例,丰富教学内容.