咸宁市基础教育资源空间配置及优化研究

姜宇榕 黄鑫 何国松

摘 要：实现教育均衡是实现社会公平的前提，实现教育均衡的手段有很多种，其中利用GIS手段可以更方便更直观的实现目的。本文以咸宁市中心城区的中小学为研究对象，利用GIS中的空间分析方法对中心城区中小学的空间分布、教育资源配置等进行分析，探讨当前学区划分的不合理之处。最后就咸宁市基础教育资源现状所表现出的问题提出相关的优化对策。

关键词：教育资源配置 GIS 空间分析 中心城区中小学

中图分类号：G639 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（b）-0167-04

随着义务教育普及政策的实施，全国范围内基础教育的发展水平明显提高。党的十九大强调优先发展教育事业、办好人民满意的教育，努力让每个孩子都能享有公平而有质量的教育。到了20世纪90年代，Victor Lavy运用主成份分析的方法对加纳地区的基础教育设施需求情况进行调查研究。20世纪末，随着GIS技术的发展，越来越多的学者开始尝试把GIS技术引进教育领域研究中，为基础教育学校空间分布调整以及资源配置提供对策。

咸宁市属于湖北省的中小城市，其中基础教育资源在配置过程中遇到的问题，在全国各省市地区的中小城市也普遍存在。本文将以咸宁市为例，对中心城区基础教育资源的现状展开调研，运用GIS空间分析的方法，从学校空间布局、教育资源配置和学区划分等方面对咸宁市城区中小学教育资源配置现状进行合理性评价，将基础教育资源的公平性落在直观可视化的图像和定量的数据分析结果上。研究结果对咸宁市基础教育资源在空间分布以及区域之间发展平衡配置具有现实意义，也为全国各省市地区的中小城市基础教育资源均衡配置起到了指导作用。

1 数据来源与研究思路

1.1 研究区概况

咸宁市为湖北省地级市，位于湖北省东南部，长江中游南岸。由于城市学校和农村学校的建设标准是不同的，区域差异的学校需要不同的讨论。所以，本文不考虑咸宁市城区周边的农村中小学，只针对咸宁市中心城区。研究区域包括永安街道办事处、浮山街道办事处、温泉街道办事处以及官埠桥镇、向阳湖镇和马桥镇的部分临近城区区域。2017年咸宁市中心城区小学共有24所，教师1346人，学生33862人，建筑面积达244043m2，初中共有10所，教师721人，学生13504人，建筑面积达115340m2。

1.2 数据来源

本文研究主要的数据来源有：（1）走访咸宁市教育局调研收集到2017年中心城区各中小学的教育资源统计数据（含学校名称、教师数、学生数、班级数、建筑面积、固定资产等）；（2）从BIGEMAP下载到1米分辨率的2017年咸宁市中心城区卫星影像图。

1.3 研究思路

本文使用GIS软件ArcGIS，以咸宁市中心城区中小学为例，首先通过各中小学的教育资源统计数据和咸宁市中心城区卫星影像图，建立地理数据库。在同一坐标系和投影下组织好空间数据，矢量化后的图层包括：各中小学空间分布位置点图层、交通道路网线图层，居民区面图层，学校位置图层添加属性信息，包括学生数，教师数，班级数，建筑面积等教育资源情况。然后分析基础教育资源的空间配置现状，接着使用ArcGIS空间分析（泰森多边形分析、网络分析等）功能划分中小学的服务区，分析入学距离可达性，最后与现状学区对比并分析其不合理之处，提出优化对策。

2 研究区基础教育资源配置现状分析

2.1 中小学空间分布

截止2017年，咸宁市中心城区研究区内共有小学24所，初中10所。利用ArcGIS在学校点要素的属性中将字段属性以柱状图的形式展示，实现中小学教育资源空间布局的可视化，直观了解学校的学生数，教师数，班级数，建筑面积等教育资源信息体现了各个中小学教育资源的差异。

由此可以初步看出，咸宁市中心城区小学教育资源在空间上分布不均衡的现象，城区西北和东南地区学校分布过于密集，教育资源过剩。学校分布的密集稀疏情况和居民区分布的密集稀疏情况是成正比的，居民区分布密集的地方，小学也比较密集；初中学校的网点分布和小学网点分布类似，学校主要分布在城区西北地区和东南地区，而中部地区和西南地区学校较少，体现了教育资源空间布局的不均衡。

2.2 中小學教育资源比较

结合学校位置和学校的教育资源配置，研究区内小学大体可以分成三类：一类是咸宁市本级直属的小学，在师资力量和办学质量方面都有不错的口碑，有一定的聚集效应；第二类是城区的一些普通小学，位于居民区聚集区，部分学校的建筑面积和学生数不成正比，表明了建校时用地的紧张，服务人群多而土地利用上存在问题；第三类是城区周边的小学，此类小学位于城区周边，居民点稀疏，在校生不足，使得土地资源没有得到合理利用。初中大体可以分为两类：一类是位于城区中的老牌初中，包括咸宁市咸安区实验学校、咸宁市永安中学和咸宁市温泉中学外国语学校，此类初中办学质量和一些硬件方面设施比较好，所以学生聚集比较多，其中咸宁市温泉中学外国语学校建校早，是从温泉中学分离出的初中部，所以口碑也比较好。第二类就是城区及周边普通初中，包括咸宁市第三初级中学、咸宁市第四初级中学、咸宁市香城学校、咸宁市浮山学校等，此类学校分布于城区及其周边，居民点聚集程度低，加上教育资源相对的不足，造成在校学生数相对较低的现象。

3 研究区基础教育资源空间布局分析

3.1 居民点的提取

居民点的提取是首先将居民区划分为居住单元，利用ArcGIS的数据管理工具，选择[要素类]的创建渔网功能，创建连续等大的矩形单元组成的渔网，并输出渔网的线要素。所输出的矩形单元大小表示居民区划分为居民单元的大小，如图1所示。根据实际情况取合适值，可以较好地反映居民单元的划分。然后将渔网生成的矩形单元中心点与矢量化的居民区进行叠加分析得到图2。

3.2 基于泰森多边形的学校服务范围分析

3.2.1 基于泰森多边形的学校服务区界定

泰森多边形是基于样点对指定区域进行平面分割，一个中心点会对应一个多边形，这样既可以划分整个平面又不会出现重叠的区域，每个多边形区域只有一个中心点（这里指学校），该区域中任意一点到中心点的距离比区域外部任意一点距离都要小，相邻区域边界上的点到两区域中心点的距离相等。利用ArcGIS针对研究区内的学校点要素创建基于泰森多边形的学校服务区，这样保证了学校服务区内的居民点到该学校的距离最近，也不会出现服务区重叠的现象。

3.2.2 学校服务区入学距离可达性评价

以最近距离对学校进行服务区划分后，再以居民点沿交通道路网到学校的距离为成本进行学校服务区入学距离可达性分析。可达性分析是通过ArcGIS的网络分析功能实现的。首先基于交通道路网线要素（包括城市主干道，次干道，以及一些小区的小路等）构建网络数据集，然后利用网络分析的新建服务区功能，将表示小学以及初中的点要素添加至设施点，在服务区属性的分析设置中对入学距离设置中断值，最后将结果以面要素的形式输出，得到学校服务区入学距离可达性分析图。

如图3、4所示，不同颜色的环状区域表示不同的入学距离范围。可以将居民点与用网络分析生成的具有距离范围属性的面要素进行属性表的空间链接，然后进行统计分析得到居民点到达各个学校的不同入学距离范围的百分比。

由统计所得结果可以看出，咸宁市中心城区内初中和小学的入学距离可达性并不算好。虽然运用泰森多边形遵循就近入学的原则对学校服务区进行了划分，但是仍然存在居民点到最近学校点的入学距离不达标的问题。这表明不仅需要考虑合理的划分学区，还应结合实际情况新建、撤销和合并学校，才能既满足就近入学，又拥有较高的学校入学可达性。

3.2.3 基于泰森多边形学校服务区划分与现状学区对比

根据咸宁市教育局网站发布的《关于2017年市城区义务教育阶段学生招生通知》可以了解到咸宁市中心城区学校学区的现状划分。

根据咸宁市中心城区各中小学的学区划分范围的描述，可以在影像图中找到各中小学大概的服务范围。将现状学区和基于泰森多边形划分的学区对比，发现大部分的地区是吻合的，不过有的区域也存在划分不同的问题。如图5所示，红色部分是现状学区，它与基于泰森多边形划分的学区图层叠加对比，发现有一部分重叠区域，即红色条形区域。可以看出，中现状学区与基于泰森多边形划分的学区较吻合，除了小部分区域重叠外，其他情况较好。如图6所示，咸宁大道两侧居民区即编号为0的区域，离咸宁市实验外国语学校距离更近，而被划分至咸宁市香城学校。

4 结论与展望

通过对咸宁市中心城区各中小学的空间布局、资源配置、学区划分、可达性等方面的研究，总体上来看，存在一定的问题：（1）咸宁市中心城区中小学的教育资源空间分布呈不均衡的特点。初中和小学的空间分布大体类似，西南部的学校分布稀疏，而城区中居民地聚集的区域和繁华地段，学校分布过于集中，这样的结果会造成教育资源的浪费。（2）各學校在建设方面教育资源配置也不尽合理。学校之间差异较大，居民点聚集的繁华地段的学校规模较大，师资力量雄厚；相反的，在城市周边以及偏远地段的中小学，学校规模较小，师资力量较为薄弱，以致招生未到预期规划。由于这些因素的影响，就产生了学校超负荷办学和低效率办学的结果。（3）从学区的划分来看，仍有一些不完善的地方。通过基于泰森多边形的学区划分图和咸宁市城区现状学区划分图对比可以看出，虽然大部分的区域吻合，但依然有少部分的区域被划分到距离较远的学区中，不能满足就近入学。学区入学距离可达性也不算太好。

针对提出的问题，有以下几个优化对策：（1）咸宁市中小学在城区分布密集的情况，可以通过适当调整学校地址来解决，并鼓励新建小学选址在现状学校服务区覆盖的盲区，人口密集、教育资源相对不足的学校可以适当撤除或是并入相邻的实力强大的学校，以完善咸宁市中小学空间布局现状存在的问题。（2）缩小各个中小学所拥有教育资源的差距，提倡优秀老师到教育资源薄弱的区域任教，保障低资源学校的教育质量，提高教师待遇，以此吸引更多的教师前往这些地区任教，缓解老师教学压力。（3）对学区的划分要更合理化，除了尽量满足就近入学的原则，还要考虑其它因素的影响，合理划分学区，使其满足就近入学的同时也不会降低教育质量。

本文由于所获取的数据不够完整，比如没有获取到学校的占地面积，无法从学校容量的角度分析分析学校教育资源配置情况。没有获取到居民区人口数量，只揭示了学校分布与人口分布的关系，没有进一步量化人口数据，无法得到更精确的结果。在以后的研究中，应该考虑学校多方面因素、影响入学的因素进行综合研究，使得研究结果更具科学性，为教育部门均衡教育资源提供更精确合理的对策建议。

参考文献

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