咸寧市基礎教育資源空間配置及優(yōu)化研究

姜宇榕 黃鑫 何國松

摘 要：實現(xiàn)教育均衡是實現(xiàn)社會公平的前提，實現(xiàn)教育均衡的手段有很多種，其中利用GIS手段可以更方便更直觀的實現(xiàn)目的。本文以咸寧市中心城區(qū)的中小學為研究對象，利用GIS中的空間分析方法對中心城區(qū)中小學的空間分布、教育資源配置等進行分析，探討當前學區(qū)劃分的不合理之處。最后就咸寧市基礎教育資源現(xiàn)狀所表現(xiàn)出的問題提出相關的優(yōu)化對策。

關鍵詞：教育資源配置 GIS 空間分析 中心城區(qū)中小學

中圖分類號：G639 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（b）-0167-04

隨著義務教育普及政策的實施，全國范圍內(nèi)基礎教育的發(fā)展水平明顯提高。黨的十九大強調(diào)優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)、辦好人民滿意的教育，努力讓每個孩子都能享有公平而有質(zhì)量的教育。到了20世紀90年代，Victor Lavy運用主成份分析的方法對加納地區(qū)的基礎教育設施需求情況進行調(diào)查研究。20世紀末，隨著GIS技術的發(fā)展，越來越多的學者開始嘗試把GIS技術引進教育領域研究中，為基礎教育學?？臻g分布調(diào)整以及資源配置提供對策。

咸寧市屬于湖北省的中小城市，其中基礎教育資源在配置過程中遇到的問題，在全國各省市地區(qū)的中小城市也普遍存在。本文將以咸寧市為例，對中心城區(qū)基礎教育資源的現(xiàn)狀展開調(diào)研，運用GIS空間分析的方法，從學?？臻g布局、教育資源配置和學區(qū)劃分等方面對咸寧市城區(qū)中小學教育資源配置現(xiàn)狀進行合理性評價，將基礎教育資源的公平性落在直觀可視化的圖像和定量的數(shù)據(jù)分析結果上。研究結果對咸寧市基礎教育資源在空間分布以及區(qū)域之間發(fā)展平衡配置具有現(xiàn)實意義，也為全國各省市地區(qū)的中小城市基礎教育資源均衡配置起到了指導作用。

1 數(shù)據(jù)來源與研究思路

1.1 研究區(qū)概況

咸寧市為湖北省地級市，位于湖北省東南部，長江中游南岸。由于城市學校和農(nóng)村學校的建設標準是不同的，區(qū)域差異的學校需要不同的討論。所以，本文不考慮咸寧市城區(qū)周邊的農(nóng)村中小學，只針對咸寧市中心城區(qū)。研究區(qū)域包括永安街道辦事處、浮山街道辦事處、溫泉街道辦事處以及官埠橋鎮(zhèn)、向陽湖鎮(zhèn)和馬橋鎮(zhèn)的部分臨近城區(qū)區(qū)域。2017年咸寧市中心城區(qū)小學共有24所，教師1346人，學生33862人，建筑面積達244043m2，初中共有10所，教師721人，學生13504人，建筑面積達115340m2。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文研究主要的數(shù)據(jù)來源有：（1）走訪咸寧市教育局調(diào)研收集到2017年中心城區(qū)各中小學的教育資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)（含學校名稱、教師數(shù)、學生數(shù)、班級數(shù)、建筑面積、固定資產(chǎn)等）；（2）從BIGEMAP下載到1米分辨率的2017年咸寧市中心城區(qū)衛(wèi)星影像圖。

1.3 研究思路

本文使用GIS軟件ArcGIS，以咸寧市中心城區(qū)中小學為例，首先通過各中小學的教育資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)和咸寧市中心城區(qū)衛(wèi)星影像圖，建立地理數(shù)據(jù)庫。在同一坐標系和投影下組織好空間數(shù)據(jù)，矢量化后的圖層包括：各中小學空間分布位置點圖層、交通道路網(wǎng)線圖層，居民區(qū)面圖層，學校位置圖層添加屬性信息，包括學生數(shù)，教師數(shù)，班級數(shù)，建筑面積等教育資源情況。然后分析基礎教育資源的空間配置現(xiàn)狀，接著使用ArcGIS空間分析（泰森多邊形分析、網(wǎng)絡分析等）功能劃分中小學的服務區(qū)，分析入學距離可達性，最后與現(xiàn)狀學區(qū)對比并分析其不合理之處，提出優(yōu)化對策。

2 研究區(qū)基礎教育資源配置現(xiàn)狀分析

2.1 中小學空間分布

截止2017年，咸寧市中心城區(qū)研究區(qū)內(nèi)共有小學24所，初中10所。利用ArcGIS在學校點要素的屬性中將字段屬性以柱狀圖的形式展示，實現(xiàn)中小學教育資源空間布局的可視化，直觀了解學校的學生數(shù)，教師數(shù)，班級數(shù)，建筑面積等教育資源信息體現(xiàn)了各個中小學教育資源的差異。

由此可以初步看出，咸寧市中心城區(qū)小學教育資源在空間上分布不均衡的現(xiàn)象，城區(qū)西北和東南地區(qū)學校分布過于密集，教育資源過剩。學校分布的密集稀疏情況和居民區(qū)分布的密集稀疏情況是成正比的，居民區(qū)分布密集的地方，小學也比較密集；初中學校的網(wǎng)點分布和小學網(wǎng)點分布類似，學校主要分布在城區(qū)西北地區(qū)和東南地區(qū)，而中部地區(qū)和西南地區(qū)學校較少，體現(xiàn)了教育資源空間布局的不均衡。

2.2 中小學教育資源比較

結合學校位置和學校的教育資源配置，研究區(qū)內(nèi)小學大體可以分成三類：一類是咸寧市本級直屬的小學，在師資力量和辦學質(zhì)量方面都有不錯的口碑，有一定的聚集效應；第二類是城區(qū)的一些普通小學，位于居民區(qū)聚集區(qū)，部分學校的建筑面積和學生數(shù)不成正比，表明了建校時用地的緊張，服務人群多而土地利用上存在問題；第三類是城區(qū)周邊的小學，此類小學位于城區(qū)周邊，居民點稀疏，在校生不足，使得土地資源沒有得到合理利用。初中大體可以分為兩類：一類是位于城區(qū)中的老牌初中，包括咸寧市咸安區(qū)實驗學校、咸寧市永安中學和咸寧市溫泉中學外國語學校，此類初中辦學質(zhì)量和一些硬件方面設施比較好，所以學生聚集比較多，其中咸寧市溫泉中學外國語學校建校早，是從溫泉中學分離出的初中部，所以口碑也比較好。第二類就是城區(qū)及周邊普通初中，包括咸寧市第三初級中學、咸寧市第四初級中學、咸寧市香城學校、咸寧市浮山學校等，此類學校分布于城區(qū)及其周邊，居民點聚集程度低，加上教育資源相對的不足，造成在校學生數(shù)相對較低的現(xiàn)象。

3 研究區(qū)基礎教育資源空間布局分析

3.1 居民點的提取

居民點的提取是首先將居民區(qū)劃分為居住單元，利用ArcGIS的數(shù)據(jù)管理工具，選擇[要素類]的創(chuàng)建漁網(wǎng)功能，創(chuàng)建連續(xù)等大的矩形單元組成的漁網(wǎng)，并輸出漁網(wǎng)的線要素。所輸出的矩形單元大小表示居民區(qū)劃分為居民單元的大小，如圖1所示。根據(jù)實際情況取合適值，可以較好地反映居民單元的劃分。然后將漁網(wǎng)生成的矩形單元中心點與矢量化的居民區(qū)進行疊加分析得到圖2。

3.2 基于泰森多邊形的學校服務范圍分析

3.2.1 基于泰森多邊形的學校服務區(qū)界定

泰森多邊形是基于樣點對指定區(qū)域進行平面分割，一個中心點會對應一個多邊形，這樣既可以劃分整個平面又不會出現(xiàn)重疊的區(qū)域，每個多邊形區(qū)域只有一個中心點（這里指學校），該區(qū)域中任意一點到中心點的距離比區(qū)域外部任意一點距離都要小，相鄰區(qū)域邊界上的點到兩區(qū)域中心點的距離相等。利用ArcGIS針對研究區(qū)內(nèi)的學校點要素創(chuàng)建基于泰森多邊形的學校服務區(qū)，這樣保證了學校服務區(qū)內(nèi)的居民點到該學校的距離最近，也不會出現(xiàn)服務區(qū)重疊的現(xiàn)象。

3.2.2 學校服務區(qū)入學距離可達性評價

以最近距離對學校進行服務區(qū)劃分后，再以居民點沿交通道路網(wǎng)到學校的距離為成本進行學校服務區(qū)入學距離可達性分析。可達性分析是通過ArcGIS的網(wǎng)絡分析功能實現(xiàn)的。首先基于交通道路網(wǎng)線要素（包括城市主干道，次干道，以及一些小區(qū)的小路等）構建網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集，然后利用網(wǎng)絡分析的新建服務區(qū)功能，將表示小學以及初中的點要素添加至設施點，在服務區(qū)屬性的分析設置中對入學距離設置中斷值，最后將結果以面要素的形式輸出，得到學校服務區(qū)入學距離可達性分析圖。

如圖3、4所示，不同顏色的環(huán)狀區(qū)域表示不同的入學距離范圍?？梢詫⒕用顸c與用網(wǎng)絡分析生成的具有距離范圍屬性的面要素進行屬性表的空間鏈接，然后進行統(tǒng)計分析得到居民點到達各個學校的不同入學距離范圍的百分比。

由統(tǒng)計所得結果可以看出，咸寧市中心城區(qū)內(nèi)初中和小學的入學距離可達性并不算好。雖然運用泰森多邊形遵循就近入學的原則對學校服務區(qū)進行了劃分，但是仍然存在居民點到最近學校點的入學距離不達標的問題。這表明不僅需要考慮合理的劃分學區(qū)，還應結合實際情況新建、撤銷和合并學校，才能既滿足就近入學，又擁有較高的學校入學可達性。

3.2.3 基于泰森多邊形學校服務區(qū)劃分與現(xiàn)狀學區(qū)對比

根據(jù)咸寧市教育局網(wǎng)站發(fā)布的《關于2017年市城區(qū)義務教育階段學生招生通知》可以了解到咸寧市中心城區(qū)學校學區(qū)的現(xiàn)狀劃分。

根據(jù)咸寧市中心城區(qū)各中小學的學區(qū)劃分范圍的描述，可以在影像圖中找到各中小學大概的服務范圍。將現(xiàn)狀學區(qū)和基于泰森多邊形劃分的學區(qū)對比，發(fā)現(xiàn)大部分的地區(qū)是吻合的，不過有的區(qū)域也存在劃分不同的問題。如圖5所示，紅色部分是現(xiàn)狀學區(qū)，它與基于泰森多邊形劃分的學區(qū)圖層疊加對比，發(fā)現(xiàn)有一部分重疊區(qū)域，即紅色條形區(qū)域?？梢钥闯?，中現(xiàn)狀學區(qū)與基于泰森多邊形劃分的學區(qū)較吻合，除了小部分區(qū)域重疊外，其他情況較好。如圖6所示，咸寧大道兩側居民區(qū)即編號為0的區(qū)域，離咸寧市實驗外國語學校距離更近，而被劃分至咸寧市香城學校。

4 結論與展望

通過對咸寧市中心城區(qū)各中小學的空間布局、資源配置、學區(qū)劃分、可達性等方面的研究，總體上來看，存在一定的問題：（1）咸寧市中心城區(qū)中小學的教育資源空間分布呈不均衡的特點。初中和小學的空間分布大體類似，西南部的學校分布稀疏，而城區(qū)中居民地聚集的區(qū)域和繁華地段，學校分布過于集中，這樣的結果會造成教育資源的浪費。（2）各學校在建設方面教育資源配置也不盡合理。學校之間差異較大，居民點聚集的繁華地段的學校規(guī)模較大，師資力量雄厚；相反的，在城市周邊以及偏遠地段的中小學，學校規(guī)模較小，師資力量較為薄弱，以致招生未到預期規(guī)劃。由于這些因素的影響，就產(chǎn)生了學校超負荷辦學和低效率辦學的結果。（3）從學區(qū)的劃分來看，仍有一些不完善的地方。通過基于泰森多邊形的學區(qū)劃分圖和咸寧市城區(qū)現(xiàn)狀學區(qū)劃分圖對比可以看出，雖然大部分的區(qū)域吻合，但依然有少部分的區(qū)域被劃分到距離較遠的學區(qū)中，不能滿足就近入學。學區(qū)入學距離可達性也不算太好。

針對提出的問題，有以下幾個優(yōu)化對策：（1）咸寧市中小學在城區(qū)分布密集的情況，可以通過適當調(diào)整學校地址來解決，并鼓勵新建小學選址在現(xiàn)狀學校服務區(qū)覆蓋的盲區(qū)，人口密集、教育資源相對不足的學?？梢赃m當撤除或是并入相鄰的實力強大的學校，以完善咸寧市中小學空間布局現(xiàn)狀存在的問題。（2）縮小各個中小學所擁有教育資源的差距，提倡優(yōu)秀老師到教育資源薄弱的區(qū)域任教，保障低資源學校的教育質(zhì)量，提高教師待遇，以此吸引更多的教師前往這些地區(qū)任教，緩解老師教學壓力。（3）對學區(qū)的劃分要更合理化，除了盡量滿足就近入學的原則，還要考慮其它因素的影響，合理劃分學區(qū)，使其滿足就近入學的同時也不會降低教育質(zhì)量。

本文由于所獲取的數(shù)據(jù)不夠完整，比如沒有獲取到學校的占地面積，無法從學校容量的角度分析分析學校教育資源配置情況。沒有獲取到居民區(qū)人口數(shù)量，只揭示了學校分布與人口分布的關系，沒有進一步量化人口數(shù)據(jù)，無法得到更精確的結果。在以后的研究中，應該考慮學校多方面因素、影響入學的因素進行綜合研究，使得研究結果更具科學性，為教育部門均衡教育資源提供更精確合理的對策建議。

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