數字經濟背景下區域經濟學課程軟件應用：問題、對策與實踐

黃永斌

摘?要：作為與地理學交叉緊密的區域經濟學，在數字經濟背景下應強化與地圖學與地理信息系統、計算機科學與技術等相關學科交叉融合，培養、提高學生利用大數據分析現實問題的能力。本文識別出區域經濟學傳統實驗教學存在師生互動不足、重實驗操作而輕視理論問題、與培養方案銜接不緊密等三方面問題，提出案例貫穿式、“翻轉課堂”等實驗教學模式的對策。最后以Python數據抓取與ArcGIS空間分析的實驗教學場景示例為數字經濟的人才培養提供區域經濟學的教學實踐。

關鍵詞：區域經濟學；數字經濟；實驗教學

中圖分類號：F27?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.05.031

0?引言

當前，以大數據、云計算和物聯網為代表的新一代數字技術加速創新，且日益融入到經濟社會的方方面面之中。數字經濟的快速發展對傳統經濟學學科教育體系與人才培養模式提出了挑戰。數字技術創新在引發了新一輪科技革命與產業變革的同時，涌現出了大量新產業、新模式和新業態，產生了大量數據與平臺治理等新問題。要解決這些問題，要求傳統經濟學類專業人才具備區塊鏈技術與大數據獲取與分析技能。

區域經濟學是研究經濟活動空間分布與協調以及與此相關的區域決策的學科。與其他經濟學科相比，作為經濟學與地理學的交叉融合學科，區域經濟學自誕生以來就與地學有著千絲萬縷的聯系。在我國，盡管區域經濟學僅有三十年的研究歷史，但改革開放以來區域發展差距、產業轉移、城鄉統籌、城鎮群等大量的現實問題研究使區域經濟學科理論快速發展，極大地豐富了傳統西方區域經濟學研究的領域與視角。這些研究往往采用實證手段，依靠Python獲取海量數據，通過ArcGIS進行空間分析，并通過Stata進行計量檢驗。自此，Python、ArcGIS與Stata便成為區域經濟學研究與學習的三大工具。但區域經濟學作為經濟學本科專業的必修課程，課程設計往往以理論教學為主，教師在教學中占據主導地位，學生只能被動的接受知識，學習積極性不高。實驗教學往往采用科研論文寫作與閱讀手段，缺少靈活、多樣、交互的實驗教學環節。

本文旨在以區域經濟學課程實驗教學改革為目的，提出傳統區域經濟學實驗教學存在的問題，并以提升學生使用軟件發現和理解區域經濟理論、提升課堂交互體驗為目的提出相應對策，最后分析在數字經濟背景下ArcGIS、Python等軟件在區域經濟學實驗教學課程的應用場景示例，為數字經濟人才培養提供區域經濟學的教學實踐。

1?專業軟件應用于區域經濟學教學的問題

1.1?實驗教學模式互動不足

傳統實驗教學模式往往采用三種方式：（1）教師演示而后學生練習；（2）學生與教師同步操作；（3）學生按照實驗指導書練習，而后教師答疑。其中，第一種方式最為常見。授課教師先按照實驗操作步驟，系統性地在計算機上給學生邊演示、邊講解Python、ArcGIS軟件的使用方法和注意事項。這其中涉及軟件的開始運行、實驗數據添加與顯示、實驗數據編輯、實驗數據處理與分析等方面的操作，以及在操作過程中的參數設置，最終得到結果數據。演示結束后，學生按照教師演示步驟的回憶以及觀摩時的筆記，再現整個實驗過程。這一模式保證了實驗過程的流暢與完整，能讓學生系統地觀摩整個實驗，但這需要學生較好的前期準備，否則較難跟上教師思路，再現過程會困難重重。整個實驗過程缺乏師生互動，而更偏重人機互動。學生更多地在機器上探索并再現過程，而缺少與教師之間的互動。

1.2?重操作而問題意識不強

學生在與軟件、機器的互動過程中，更多看中操作步驟和操作準確性，而容易忽視理論性與邏輯性問題。教師在完成展示后往往針對普遍問題或個別同學操作問題再次講解，但這種講解也是圍繞軟件操作。這都難以為區域經濟學的理論學習服務，專業軟件學習之后流于軟件操作層面，而未能讓學生理解為什么如此操作，以及這么操作能解釋何種區域經濟現象的教學目的。

1.3?與培養方案銜接不緊密

現有高校經濟學專業培養的目標往往以注重培養基礎厚實，掌握現代經濟學計量分析技術，具備經濟學思維方式和向經濟學相關領域擴展滲透的能力，能在政府綜合經濟管理部門、政策研究部門、金融機構和企業從事經濟分析和經濟管理等相關工作的創新型和研究型人才。《區域經濟學》前期的核心課程包括政治經濟學、微觀經濟學、宏觀經濟學、統計學、計量經濟學及Stata應用等。從此可以看出，傳統經濟學教學注重Stata、EViews等計量軟件操作，而較少講授Python、ArcGIS等軟件。學生未能掌握編程基礎語言，也不清楚大地坐標體系、地圖投影等地圖學與地理信息系統知識。前期基礎課程銜接不夠，讓教師在開展《區域經濟學》專業軟件講解時面臨課時不足的限制。以安徽大學為例，課程改革之后區域經濟學總54課時，其中實驗18課時，而在18實驗課時系統講授兩個軟件操作的難度極大。

2?專業軟件應用于區域經濟學教學的對策

2.1?案例貫穿式教學

《區域經濟學》專業軟件應用的教學目標包括兩個方面：第一，引導學生使用軟件來發現和理解區域經濟理論與現象；第二，提升學生在實驗教學課堂的人機交互、師生互動。受制于薄弱的課程基礎和有限的實驗教學時長，實驗教學過程不再講授編程語言、地圖學與地理信息系統等基礎理論知識，而以案例貫穿式教學展開。傳統課堂教學示例以單個知識點開展，案例之間缺乏關聯；《區域經濟學》貫穿式案例以課程總體目標為導向，設計一個能融合課程核心理論的系統教學案例，從而提升學生使用軟件發現和理解區域經濟現象與理論的能力。

2.2?引入“翻轉課堂”教學模式進實驗教學

教師引入“翻轉課堂”是一種新的實驗教學模式，將傳統教師講授、學生再現的實驗操作課程翻轉為“課前自學+課堂練習”的形式。這通常包含兩個階段，即知識的學習與知識的吸收。知識的學習通過B站等在線教學視頻等在課前完成，知識吸收則變為在課堂中經老師和同學協作學習完成，從而完成了課堂的翻轉。在區域經濟學專業軟件課程實驗過程中，教師讓學生課前準備，通過自學和查閱相關資料來嘗試完成實驗，然后在實驗課上給其他人演講，增加學生之間和師生之間的互動交流環節，從而極大地調動全體學生學習區域經濟學的積極性。

3?專業軟件應用于區域經濟學教學的場景示例

3.1?利用Python進行數據抓取

互聯網技術的發展，使網絡具有海量的開源數據。如何獲取這些數據并加以分析、利用，是區域經濟學實驗教學的重要環節。網絡爬蟲是為用戶快速獲取有效信息而產生的技術。它可以根據客戶的特定需求，開發出不同特性的爬蟲程序。利用網絡爬蟲基礎，可預先分析需要爬取信息的規律與特點，設計已爬取網址表和待爬取網址表，將所需數據爬取到本地計算機并按指定格式將數據存放代用。與C、Java等編程語言相比，Python實現和處理爬蟲語法簡單、代碼優美、支持的模塊繁多、學習成本低，具有非常強大的Scrapy等框架，是相對簡單、易上手的編程語言。

區域經濟學實驗課堂講授Python分為基礎理論實踐、案例模塊實訓、綜合案例實訓三個階段。在專業軟件應用的課前環節，需要教師講授基礎理論。這包括區域經濟學相應理論以及編程環境、基礎編程等Python編程基礎。此階段教師按照教學目標和學生人數，分為采集、預處理、存儲、分析和可視化5個階段。然后，設計5個教學任務，將學生分為5組，每組學生不超過6人。學生根據教師布置的任務，自主展開Python基礎知識學習、模塊功能分解、流程設計和編程實踐。同時，小組成員之間充分討論Python數據類型、條件語句、判斷、循環、自定義函數、模塊調用等基礎知識和概念。

之后，進入案例模塊實訓環節。此環節采用項目探究式、問題啟發式，通過創設問題情境，環環相扣地引導學生開設疑解惑，加深Python語法語義的理解。總體要求是首先導入代替瀏覽器發請求的Requests模塊，再導入能更好獲取數據并對數據進行預處理的html；其次，觀察并分析URL的規律，讓學生探索各級網頁目錄的規律，確定數據抓取規則，然后編寫代碼；最后，運行程序代碼并將獲取的數據寫入到CSV文件中進行存儲。教師首先講解學生存在的共性問題；其次根據小組順序，以此展示模塊成果，講解模塊功能、實現方法、實現步驟、Python知識點和異常情況處理。在各小組模塊接口部分，必須講明數據來源、形參調用方式和約束條件等內容，便于后期綜合案例實踐中的模塊整體拼裝。

綜合案例實踐階段，教師引導學生根據前期各小組模塊成果，進行模塊組裝與調式運行，完成房價數據抓取案例。教師根據數據抓取情況，從代碼長度、執行時間、代碼易讀性等角度引導學生思維發散，多途徑優化案例代碼，實時講評，表揚先進，增強學生榮譽感和獲得感，提升解決現實問題的能力。

我們以住宅商品房價格識別城市空間結構為例，此時需要學生完成房價數據抓取。數據可視化后，學生可以發現自城市中心（CBD）向外房價逐漸降低。此時讓學生切身感受到阿隆索土地地租理論的經典性；此外，教學過程中指出城市郊區房價在個別地區的上漲，并點出中國城市郊區擴張與中心持續繁榮的獨特性。

3.2?利用ArcGIS軟件空間分析

區域經濟學的實證研究往往基于具有經緯度的企業、社區、家庭等數據開展分析，因此需要精通空間分析等相關軟件的操作與處理。空間分析軟件以GIS平臺軟件為主，其中最常用的是ESRI公司推出的ArcGIS軟件。ArcGIS主要由三部分組成：ArcGIS?Desktop桌面軟件、ArcSDE空間數據庫引擎、ArcIMS網絡地圖發布與服務軟件。其中，ArcGIS?Desktop通過ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox這三個應用程序，提供用戶與GIS地圖、數據和工具進行交互的操作界面。區域經濟學課程主要采用ArcMap，執行所有面向地圖的任務，包括制圖、編輯、查詢、統計和報告生成。

在表1中我們提出區域經濟學與ArcGIS應用結合的場景示例。我們以第1項《區位理論》為例，展示行政邊界地圖與方言邊界地圖的專題地圖。專題地圖是反映一種或集中社會經濟現象的地圖。行政邊界地圖展示的政治邊界，而方言邊界地圖展示出文化邊界。兩者的比較，需要學生對地圖進行符號化表達。在練習過程中，我們讓學生在安徽省現有縣級行政邊界地圖的基礎上，分出中原官話、江淮官話、徽語、贛語、吳語的方言區域，而后進行符號化顯示與注記標注。

4?結語

數字經濟的快速發展要求傳統經濟學學生培養要注重掌握區塊鏈、大數據等計算機分析技能。在此背景下，區域經濟學教學應強化與計算機科學與技術、地圖學與地理信息系統等相關學科交叉融合。本文識別出區域經濟學傳統實驗教學存在著師生互動不足、重操作而問題意識不強以及與培養方案銜接不緊密等問題，提出案例貫穿式、“翻轉課堂”等實驗教學模式的對策，并通過數據抓取與空間分析的實驗教學場景示例展示了如何讓學生通過學習應用Python、ArcGIS軟件理解區域經濟理論與現實，為數字經濟人才培養提供了區域經濟學的教學實踐。

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