经济虚拟仿真实验教学中心的建设

2014-04-10张伯伟

实验技术与管理 2014年11期

张伯伟，华均

（南开大学经济虚拟仿真实验教学中心，天津 300071）

尽管经济学科是一门与社会实际紧密相关的应用学科，但传统上很少将实验方法用于科学研究和人才培养。随着信息技术的快速发展，将实验方法用于经济学研究和教学已成为新的发展方向。与自然科学领域的实验教学相比，经济学领域的实验教学刚处于起步阶段。如何探索实验教学的新途径、围绕人才培养目标建设系统的实验教学环境和资源，对于当前经济学人才培养而言具有十分重要的意义。

根据教育部有关文件的精神［1-3］，借鉴其他院校的经验［4］，南开大学经济实验教学中心不断深化经济实验教学改革，探索构建以学生为本、以促进学生知识、能力、素质协调发展为核心的实验教学新体系、实验教学环境和实验教学队伍。经过多年的建设，中心已初步形成覆盖多个经济学学科专业、实验教学资源初具规模、实务教学仿真环境比较完整的实验教学体系，先后入选国家级实验教学示范中心（2008年）、国家级虚拟仿真实验教学中心（2014年）。本文就经济实验教学中心的建设谈谈我们的一些体会。

1 经济虚拟仿真实验在经济学人才培养中的重要性

经济学虚拟仿真实验室的建设，要立足于实验教学在人才培养体系中的地位和作用。经济学科所培养的人才，既包括从事理论研究的研究型人才，也包括从事实际工作的应用型人才。两类人才都需要有扎实的理论基础、较强的实践能力、富于创新精神。良好的实验教学是实现上述人才培养目标的重要支撑。

1.1 实验教学能深化学生对抽象理论的理解

按照传统的教学模式，理论课程教学往往采用教师课堂讲授、学生记笔记、写作业、考试的方式进行。由于教师所讲的内容比较抽象，学生往往难以全面理解和掌握。尽管一些教师把自己研制的动画、教具运用于课堂教学，但也起不到很好的效果。

如果在理论课程的教学实验设计中，结合各知识点的教学要求，根据理论假设和相关的经济现实构建虚拟实验环境，让学生完成操纵性实验，不仅可以让学生深化对抽象纯理论与现实之间的关系、理论演绎出的基本结论有了更深的认识，同时也为学生理解基于经济理论所采取的各类经济政策发生作用的机理、效果、适用条件等也有了完整的理解。

例如，在国际经济学课程教学中，贸易政策对一国的福利影响既是学习重点，也是学习难点。利用我们所开发的“国际经济学实验教学系统”，学生一方面可以通过模拟不同条件下（如国家规模）一国不同关税水平来观察福利的变化，另一方面可以通过分组实验中的“关税战”（学生分别代表具有不同特质的国家）更进一步理解贸易自由化、贸易保护主义、报复性关税战所带来的经济影响及其机制。这不仅降低了学习理解的难度，同时也拓展了学生的思维和视野。

1.2 实验教学能促进学生积极探索，培养创新能力

学生将来无论从事科学研究还是实际工作，都需要具备将所学的理论思想和工具方法用于解决实际问题的能力。通过设计创新性实验项目，不仅可以提高学生对各类方法、软件的运用能力，也培养了学生的创新能力。

我们设计了综合设计型实验项目，实验过程由教师指导、学生选择适宜的实验课题，从查阅文献资料入手，确定实验方案，选择合理方法，进行独立的实验设计和操作，以工作论文的形式书写实验报告。实施综合设计型实验教学不但有利于培养学生的创新能力、研究能力，同时也有利于培养学生综合分析能力和解决实际问题的能力。例如，在“寿险精算实务”实验课教学中，教师根据教学大纲、专业特点和市场的实际情况设计多个实验教学项目，要求学生结合教学和实验的全过程设计一项寿险产品，具体要求：

（1）对设计的产品按照精算规定给出精算说明书；

（2）利用资产份额法对上述产品进行利润测试；

（3）写出该产品的市场分析情况。

通过该实验课的学习使学生在掌握寿险精算的基本原理、基本技能的同时，还掌握寿险精算的基本操作程序，包括人寿保险的实务经营过程、定价和评估等内容，为学生毕业以后从事寿险业务实践或精算理论研究工作奠定良好基础。

1.3 实验教学可以弥补实习条件受限、实务课程教学师资不足的影响

研究型大学在实际操作能力培养方面所面临的约束，一是缺乏有实际操作经验的教师队伍，二是缺乏必要的实习实践条件，三是实习时间的时间有限。在综合性大学中，由于科研成果是教师晋升的主要条件，教师队伍的主体是从事科学研究的教师。主要从事实际操作能力培养的教师，难以获得晋升的机会，因此很少教师愿意到这样的高校任教。即便有教师愿意，也往往达不到这些高校的进入门槛。因此，这类高校往往缺乏具有丰富实践经验的教师。

学生的实习、实践基地也是一个重要的约束。当前高校普遍面临的问题，就是愿意接受学生实习的企业、部门极少，高校很难做到全员实地实习，更难以做到顶岗实习。而对于当前高校毕业生而言，严重缺乏实践经验是影响他们就业的重要因素。同时，实习普遍安排在暑假里完成，实习的时间也有限。因此，通过虚拟仿真技术和网络技术的运用，可以为学生构建虚拟仿真环境并提供长期模拟实习，部分缓解对实习实践基地的需求、摆脱实地实习时间的限制。

我们针对专业技能的培养建成的专业虚拟实习环境（如国际贸易实务模拟系统、财政与税务模拟系统等），通过校园网对学生开放，学生可以根据实验教学要求在一学期甚至一学年的时间里，完成实务流程中所有环节上的任一角色的实务工作内容，达到与顶岗实习相当的效果。

2 实验课程体系建设思路和架构设计

我们认为实验教学设计，既要面向未来从事科学研究的需要、使学生夯实理论功底、系统掌握研究工具方法，同时也要面向从事实际工作需要、提供从事实际工作所必要的技能训练。南开大学经济虚拟仿真实验教学中心，正是基于上述需求来进行建设的。

我们建设的基本思路是包括理论水平提升性的实验与实际操作能力提升性的实验并举。前者尽可能接近现实经济现象，并让学生通过操作实验来体会其中的理论机制；后者则强调高度仿真的工作环境、完整的工作流程、与现实相同的业务内容和业务考核方式［5-8］。

根据经济学科建设与人才培养特点，按功能的不同，我们将中心划分为8个专业综合性实验室和1个网络技术中心，基本涵盖了经济学实验的各个方面［9］。

（1）南开大学史密斯实验室。运用实验经济学行为分析方法，在经济学、管理学、社会学等多学科基础理论指导下，通过控制某些条件（假设）设计实验环境或规则，观察实验对象的行为，分析实验的结果，研究个人决策行为、合作和非合作博弈、机制与契约设计等基本问题，并以此为基础，针对中国经济转型期出现的重大社会与经济问题，特别是国际经济政策协调、宏观经济政策、能源与环境政策、社会政策等领域内的现实问题，进行政策设计与修正、绩效评估，为国家发展提供战略支持。

（2）行为博弈分析实验室。运用博弈与行为分析方法，在可控的实验环境下，针对中国经济转型期出现的重大社会问题和经济现象，通过控制某些条件（假设）来改变实验的环境或规则，并观察实验对象的行为，分析实验的结果，以检验、比较和完善社会科学理论并提供政策决策的依据。在个人决策行为研究、博弈论研究和市场机制研究等方向取得重要基础理论和政策应用突破，并在管理学、计量与统计、社会学和法学等学科间探讨跨学科研究的切入点，针对中国转型期的“善治”问题进行综合研究，取得一系列具有重大社会影响的科研成果，成为国内引领型的行为分析实验室。

（3）数理经济分析实验室。以数量经济分析、统计分析、数据处理软件为基础，培养学生数据分析与处理、建立模型并实现模型的估计、检验和预测等实验技能和分析能力，提高独立思考和实践操作的综合素养，为经济类学生的转型奠定基础。

（4）国际贸易实务仿真实验室。以国际经济学为基础，国际贸易实务模拟为手段，侧重培养学生国际贸易实务操作能力。

（5）金融与精算仿真实验室。以数理模型、计算机技术为基础，侧重技能与建模，为金融工程、精算等专业学生提供仿真实验环境，并服务于教师的科研工作。通过实验教学，使学生更好地了解有关金融保险市场的运作及各种产品的交易过程，培养学生收集、分析各种信息资料的能力，使学生能够使用应用软件或自编程序进行数值模拟，解决金融和保险产品评估、交易和金融保险机构管理等问题。

（6）财政税收仿真实验室。以财政学、公共管理和行政管理为基础，侧重培养学生宏观经济管理知识和微观财务管理技能。

（7）区域经济仿真实验室。运用地理信息系统（geographical information system）、空间计量经济（spatial econometric）等分析方法，对经济转型与起飞时期的各种区域经济现象进行仿真模拟研究，追踪和推演经济快速增长过程中的地区差距、城市化与乡村变化的发展变化趋势，探寻影响地区差距现象扩大、城市化加速与乡村变化加剧的各种经济、社会、政治因素，为国家制定区域政策提供决策依据。

（8）物流规划仿真实验室。以物流经济学和产业经济学为基础，侧重培养学生产业规划、物流仿真和流程管理技能。

（9）网络技术中心。为虚拟仿真实验教学中心的硬件设备、软件及网络有效运行提供全面技术支持和管理服务，加强实验教学资源建设，创造良好的教学科研环境。

3 实验教学队伍和实验教学资源建设

实验课程的开发离不开良好的教师队伍。为了搞好虚拟仿真实验教学，我们组织了包括实验技术人员和专业教师在内的实验教学和开发团队，承担实验课程的开发、实验教材的编写和实验课程的教学。

在教学团队的组建中，我们以学科专业带头人牵头组织本专业的实验教学组、以立项方式支持各专业根据人才培养需要设计实验课程、实验内容和编写实验教材，形成相对稳定的实验教学队伍。目前6个专业实验教学团队的实验教师中，有专职教师65人、兼职教师18人，保障了实验教学的顺利开展。

我们根据各个专业的不同培养特点来规划各专业的实验教学体系、实验教学的形式，以及实验的内容和要求。例如，以保险学和金工程为代表的专业实验设计，以分析工具的运用和产品开发为主，突出学生的应用分析能力和产品开发能力的培养；以国际贸易实务、财政税收实务为代表的课程，则按照实务的流程来组织设计实验系列，学生能够完整掌握实际工作流程和关键点。对于理论课程的实验教学方面，我们突出了模拟技术应用，在实验中让学生通过操纵经济模型来深化对理论的理解，而相关的实验教学资源，则通过多种途径来建设。

我们的实验软件资源，部分来自于采购成熟的实验软件系统，部分来自独立或与企业合作开发。其中，研究成果的转化是重要的来源之一。教师在科学研究的过程中所建立的模型以及各种软件，在进一步的开发后成为我们的实验系统的一部分。我们根据这些系统的特点，结合人才培养的需要和研究成果，设计出一系列的实验，形成了自己的实验教学特色。例如，保险学专业的实验课程中，有关产品开发的实验软件中，就有来自为企业进行项目研究后的成果。再如，我们开发的国际经济学实验系统、微观经济学实验软件、博弈论实验软件，都是在我们所进行的可计算一般均衡模型应用研究、随机动态一般均衡模型应用研究的基础上完成的。

2005—2013年期间，中心坚持教学软件自主研发与校企合作开发为主，完全外购为辅的建设原则，建设了共计39个软件、数据库。其中，中心自主开发了实验教学软件7个，合作开发了实验教学软件2个，购买实验教学软件、数据库25个，赠送实验教学软件2个，随机赠送实验教学软件2个，获得其他实验教学软件1个，为实验教学内容、模式和方法的改革提供了充分保障。

实验课程的规范性，既要包括实验设计的严谨性，也要包括对学生进行实验时的清晰的指导和要求。因此，我们十分重视实验教材建设。2008年至今，实验教师共出版教材45本，其中由中心组织出版了首期经济学系列实验教材15本。2010年中心二期出版了13本专业化系列实验教材。教材力求有一定的理论基础，部分教材紧跟国内外学科发展动态，有的教材给学生留下了自主设计实验和探索结果的空间。