数字经济背景下区域经济学课程软件应用：问题、对策与实践

黄永斌

摘 要：作为与地理学交叉紧密的区域经济学，在数字经济背景下应强化与地图学与地理信息系统、计算机科学与技术等相关学科交叉融合，培养、提高学生利用大数据分析现实问题的能力。本文识别出区域经济学传统实验教学存在师生互动不足、重实验操作而轻视理论问题、与培养方案衔接不紧密等三方面问题，提出案例贯穿式、“翻转课堂”等实验教学模式的对策。最后以Python数据抓取与ArcGIS空间分析的实验教学场景示例为数字经济的人才培养提供区域经济学的教学实践。

关键词：区域经济学；数字经济；实验教学

中图分类号：F27     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.05.031

0 引言

当前，以大数据、云计算和物联网为代表的新一代数字技术加速创新，且日益融入到经济社会的方方面面之中。数字经济的快速发展对传统经济学学科教育体系与人才培养模式提出了挑战。数字技术创新在引发了新一轮科技革命与产业变革的同时，涌现出了大量新产业、新模式和新业态，产生了大量数据与平台治理等新问题。要解决这些问题，要求传统经济学类专业人才具备区块链技术与大数据获取与分析技能。

区域经济学是研究经济活动空间分布与协调以及与此相关的区域决策的学科。与其他经济学科相比，作为经济学与地理学的交叉融合学科，区域经济学自诞生以来就与地学有着千丝万缕的联系。在我国，尽管区域经济学仅有三十年的研究历史，但改革开放以来区域发展差距、产业转移、城乡统筹、城镇群等大量的现实问题研究使区域经济学科理论快速发展，极大地丰富了传统西方区域经济学研究的领域与视角。这些研究往往采用实证手段，依靠Python获取海量数据，通过ArcGIS进行空间分析，并通过Stata进行计量检验。自此，Python、ArcGIS与Stata便成为区域经济学研究与学习的三大工具。但区域经济学作为经济学本科专业的必修课程，课程设计往往以理论教学为主，教师在教学中占据主导地位，学生只能被动的接受知识，学习积极性不高。实验教学往往采用科研论文写作与阅读手段，缺少灵活、多样、交互的实验教学环节。

本文旨在以区域经济学课程实验教学改革为目的，提出传统区域经济学实验教学存在的问题，并以提升学生使用软件发现和理解区域经济理论、提升课堂交互体验为目的提出相应对策，最后分析在数字经济背景下ArcGIS、Python等软件在区域经济学实验教学课程的应用场景示例，为数字经济人才培养提供区域经济学的教学实践。

1 专业软件应用于区域经济学教学的问题

1.1 实验教学模式互动不足

传统实验教学模式往往采用三种方式：（1）教师演示而后学生练习；（2）学生与教师同步操作；（3）学生按照实验指导書练习，而后教师答疑。其中，第一种方式最为常见。授课教师先按照实验操作步骤，系统性地在计算机上给学生边演示、边讲解Python、ArcGIS软件的使用方法和注意事项。这其中涉及软件的开始运行、实验数据添加与显示、实验数据编辑、实验数据处理与分析等方面的操作，以及在操作过程中的参数设置，最终得到结果数据。演示结束后，学生按照教师演示步骤的回忆以及观摩时的笔记，再现整个实验过程。这一模式保证了实验过程的流畅与完整，能让学生系统地观摩整个实验，但这需要学生较好的前期准备，否则较难跟上教师思路，再现过程会困难重重。整个实验过程缺乏师生互动，而更偏重人机互动。学生更多地在机器上探索并再现过程，而缺少与教师之间的互动。

1.2 重操作而问题意识不强

学生在与软件、机器的互动过程中，更多看中操作步骤和操作准确性，而容易忽视理论性与逻辑性问题。教师在完成展示后往往针对普遍问题或个别同学操作问题再次讲解，但这种讲解也是围绕软件操作。这都难以为区域经济学的理论学习服务，专业软件学习之后流于软件操作层面，而未能让学生理解为什么如此操作，以及这么操作能解释何种区域经济现象的教学目的。

1.3 与培养方案衔接不紧密

现有高校经济学专业培养的目标往往以注重培养基础厚实，掌握现代经济学计量分析技术，具备经济学思维方式和向经济学相关领域扩展渗透的能力，能在政府综合经济管理部门、政策研究部门、金融机构和企业从事经济分析和经济管理等相关工作的创新型和研究型人才。《区域经济学》前期的核心课程包括政治经济学、微观经济学、宏观经济学、统计学、计量经济学及Stata应用等。从此可以看出，传统经济学教学注重Stata、EViews等计量软件操作，而较少讲授Python、ArcGIS等软件。学生未能掌握编程基础语言，也不清楚大地坐标体系、地图投影等地图学与地理信息系统知识。前期基础课程衔接不够，让教师在开展《区域经济学》专业软件讲解时面临课时不足的限制。以安徽大学为例，课程改革之后区域经济学总54课时，其中实验18课时，而在18实验课时系统讲授两个软件操作的难度极大。

2 专业软件应用于区域经济学教学的对策

2.1 案例贯穿式教学

《区域经济学》专业软件应用的教学目标包括两个方面：第一，引导学生使用软件来发现和理解区域经济理论与现象；第二，提升学生在实验教学课堂的人机交互、师生互动。受制于薄弱的课程基础和有限的实验教学时长，实验教学过程不再讲授编程语言、地图学与地理信息系统等基础理论知识，而以案例贯穿式教学展开。传统课堂教学示例以单个知识点开展，案例之间缺乏关联；《区域经济学》贯穿式案例以课程总体目标为导向，设计一个能融合课程核心理论的系统教学案例，从而提升学生使用软件发现和理解区域经济现象与理论的能力。

2.2 引入“翻转课堂”教学模式进实验教学

教师引入“翻转课堂”是一种新的实验教学模式，将传统教师讲授、学生再现的实验操作课程翻转为“课前自学+课堂练习”的形式。这通常包含两个阶段，即知识的学习与知识的吸收。知识的学习通过B站等在线教学视频等在课前完成，知识吸收则变为在课堂中经老师和同学协作学习完成，从而完成了课堂的翻转。在区域经济学专业软件课程实验过程中，教师让学生课前准备，通过自学和查阅相关资料来尝试完成实验，然后在实验课上给其他人演讲，增加学生之间和师生之间的互动交流环节，从而极大地调动全体学生学习区域经济学的积极性。

3 专业软件应用于区域经济学教学的场景示例

3.1 利用Python进行数据抓取

互联网技术的发展，使网络具有海量的开源数据。如何获取这些数据并加以分析、利用，是区域经济学实验教学的重要环节。网络爬虫是为用户快速获取有效信息而产生的技术。它可以根据客户的特定需求，开发出不同特性的爬虫程序。利用网络爬虫基础，可预先分析需要爬取信息的规律与特点，设计已爬取网址表和待爬取网址表，将所需数据爬取到本地计算机并按指定格式将数据存放代用。与C、Java等编程语言相比，Python实现和处理爬虫语法简单、代码优美、支持的模块繁多、学习成本低，具有非常强大的Scrapy等框架，是相对简单、易上手的编程语言。

区域经济学实验课堂讲授Python分为基础理论实践、案例模块实训、综合案例实训三个阶段。在专业软件应用的课前环节，需要教师讲授基础理论。这包括区域经济学相应理论以及编程环境、基础编程等Python编程基础。此阶段教师按照教学目标和学生人数，分为采集、预处理、存储、分析和可视化5个阶段。然后，设计5个教学任务，将学生分为5组，每组学生不超过6人。学生根据教师布置的任务，自主展开Python基础知识学习、模块功能分解、流程设计和编程实践。同时，小组成员之间充分讨论Python数据类型、条件语句、判断、循环、自定义函数、模块调用等基础知识和概念。

之后，进入案例模块实训环节。此环节采用项目探究式、问题启发式，通过创设问题情境，环环相扣地引导学生开设疑解惑，加深Python语法语义的理解。总体要求是首先导入代替浏览器发请求的Requests模块，再导入能更好获取数据并对数据进行预处理的html；其次，观察并分析URL的规律，让学生探索各级网页目录的规律，确定数据抓取规则，然后编写代码；最后，运行程序代码并将获取的数据写入到CSV文件中进行存储。教师首先讲解学生存在的共性问题；其次根据小组顺序，以此展示模块成果，讲解模块功能、实现方法、实现步骤、Python知识点和异常情况处理。在各小组模块接口部分，必须讲明数据来源、形参调用方式和约束条件等内容，便于后期综合案例实践中的模块整体拼装。

综合案例实践阶段，教师引导学生根据前期各小组模块成果，进行模块组装与调式运行，完成房价数据抓取案例。教师根据数据抓取情况，从代码长度、执行时间、代码易读性等角度引导学生思维发散，多途径优化案例代码，实时讲评，表扬先进，增强学生荣誉感和获得感，提升解决现实问题的能力。

我们以住宅商品房价格识别城市空间结构为例，此时需要学生完成房价数据抓取。数据可视化后，学生可以发现自城市中心（CBD）向外房价逐渐降低。此时让学生切身感受到阿隆索土地地租理论的经典性；此外，教学过程中指出城市郊区房价在个别地区的上涨，并点出中国城市郊区扩张与中心持续繁荣的独特性。

3.2 利用ArcGIS软件空间分析

区域经济学的实证研究往往基于具有经纬度的企业、社区、家庭等數据开展分析，因此需要精通空间分析等相关软件的操作与处理。空间分析软件以GIS平台软件为主，其中最常用的是ESRI公司推出的ArcGIS软件。ArcGIS主要由三部分组成：ArcGIS Desktop桌面软件、ArcSDE空间数据库引擎、ArcIMS网络地图发布与服务软件。其中，ArcGIS Desktop通过ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox这三个应用程序，提供用户与GIS地图、数据和工具进行交互的操作界面。区域经济学课程主要采用ArcMap，执行所有面向地图的任务，包括制图、编辑、查询、统计和报告生成。

在表1中我们提出区域经济学与ArcGIS应用结合的场景示例。我们以第1项《区位理论》为例，展示行政边界地图与方言边界地图的专题地图。专题地图是反映一种或集中社会经济现象的地图。行政边界地图展示的政治边界，而方言边界地图展示出文化边界。两者的比较，需要学生对地图进行符号化表达。在练习过程中，我们让学生在安徽省现有县级行政边界地图的基础上，分出中原官话、江淮官话、徽语、赣语、吴语的方言区域，而后进行符号化显示与注记标注。

4 结语

数字经济的快速发展要求传统经济学学生培养要注重掌握区块链、大数据等计算机分析技能。在此背景下，区域经济学教学应强化与计算机科学与技术、地图学与地理信息系统等相关学科交叉融合。本文识别出区域经济学传统实验教学存在着师生互动不足、重操作而问题意识不强以及与培养方案衔接不紧密等问题，提出案例贯穿式、“翻转课堂”等实验教学模式的对策，并通过数据抓取与空间分析的实验教学场景示例展示了如何让学生通过学习应用Python、ArcGIS软件理解区域经济理论与现实，为数字经济人才培养提供了区域经济学的教学实践。

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