基于虛擬仿真的探究式案例教學(xué)設(shè)計(jì)
——以宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)課程為例

涂濤濤，胡宇翔，陶思佳，馬 強(qiáng)

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，武漢 430070）

習(xí)近平在中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)上的報(bào)告中指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。探尋提升學(xué)生創(chuàng)造力的教學(xué)模式成為中國(guó)高校教學(xué)改革的核心。與傳統(tǒng)大學(xué)教學(xué)中以教師為主導(dǎo)的“傳遞—接受”模式不同，探究式教學(xué)是通過“探究—?jiǎng)?chuàng)新”模式教學(xué)，來解決學(xué)生創(chuàng)新力的培養(yǎng)問題[1]。作為基于問題學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，探究性教學(xué)強(qiáng)調(diào)教與學(xué)相互統(tǒng)一，學(xué)生不僅參與了研究過程，同時(shí)還在實(shí)踐中學(xué)習(xí)如何解決問題[2-3]。探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)講清新學(xué)知識(shí)與原有知識(shí)之間的區(qū)別、聯(lián)系及因果關(guān)系[4-5]，推行探究式教學(xué)方式是提升學(xué)生創(chuàng)新力的有效路徑選擇。

宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)是普通高等學(xué)校財(cái)經(jīng)類和管理類專業(yè)的必修課程，探討宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)課程中融入探究式教學(xué)的有效實(shí)施路徑，具有重要實(shí)踐意義。本文將以宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)課程中的IS-LM 模型為對(duì)象，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)探討探究式教學(xué)開展的有效路徑，從而為經(jīng)濟(jì)類課程探究性教學(xué)的開展提供參考。

一、探究式教學(xué)的案例設(shè)計(jì)——以IS-LM 模型為例

探究式教學(xué)是一種以學(xué)習(xí)者的問題、思想和反思為中心的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[6]，學(xué)生將合作創(chuàng)造新知識(shí)，同時(shí)學(xué)習(xí)如何“通過探究、反思、探索、實(shí)驗(yàn)、嘗試”進(jìn)行批判性和創(chuàng)造性的思考[7]。在宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)課程的教學(xué)過程中，探究式教學(xué)實(shí)施主要包括四個(gè)階段：（1）探究——提出科學(xué)問題；（2）推演——基于理論剖析得出推論；（3）收集與實(shí)施——依托虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；（4）分析——結(jié)合證據(jù)檢驗(yàn)推論。

（一）提出科學(xué)問題

根據(jù)國(guó)內(nèi)主流《宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)》教材的觀點(diǎn)[8-9]，財(cái)政政策效果的顯著性取決于IS 曲線和LM 曲線的斜率。當(dāng)IS 曲線斜率越陡峭、LM 曲線斜率越平坦時(shí)，財(cái)政政策的效果越顯著。這一結(jié)論背后的邏輯在于，當(dāng)IS 曲線斜率越陡峭、LM 曲線斜率越平坦時(shí)，擴(kuò)張性財(cái)政政策的擠出效應(yīng)較小，故財(cái)政政策的效果會(huì)更加顯著。然而，問題在于，如果這一結(jié)論正確，那么這意味著當(dāng)邊際消費(fèi)傾向越小時(shí)（此時(shí)IS 曲線的斜率越陡峭），財(cái)政政策的效果越顯著。

已有文獻(xiàn)表明，一國(guó)居民收入差距越大，或者社會(huì)保障制度越不完善時(shí)，該國(guó)國(guó)民的消費(fèi)傾向會(huì)更低[10-12]。一般而言，在其他外部條件保持不變的情形下，一國(guó)居民收入差距越大，或者社會(huì)保障制度越不完善時(shí)，該國(guó)國(guó)民的消費(fèi)傾向會(huì)更低；反之，一國(guó)居民收入差距越小，或者社會(huì)保障制度越健全時(shí)，該國(guó)國(guó)民的消費(fèi)傾向會(huì)較高。根據(jù)已有教材觀點(diǎn)，當(dāng)邊際消費(fèi)傾向越小時(shí)，財(cái)政政策的效果越顯著。那么，作為推論，收入差距越大、社會(huì)保障制度越不完善將有利于財(cái)政政策有效性的提升。

顯然，這一推論與經(jīng)濟(jì)直覺相違背。收入差距的縮小、社會(huì)保障制度的完善對(duì)于提升國(guó)民的福利水平不言而喻，而如果由此帶來的國(guó)民消費(fèi)傾向變大會(huì)抑制財(cái)政政策的有效性，那么，這與政府改善民生、構(gòu)建和諧社會(huì)的執(zhí)政目標(biāo)是相違背的。因此，有必要進(jìn)一步澄清邊際消費(fèi)傾向與財(cái)政政策效果顯著性的關(guān)聯(lián)性。由此，可以提出如下科學(xué)問題：邊際消費(fèi)傾向會(huì)如何影響財(cái)政政策效果的顯著性？

（二）基于理論剖析得出推論

1.IS-LM 基準(zhǔn)模型

IS 模型和LM 模型分別刻畫產(chǎn)品市場(chǎng)均衡與貨幣市場(chǎng)均衡。考慮三部門經(jīng)濟(jì)，IS-LM 模型中相關(guān)變量和參數(shù)的定義如下：（1）內(nèi)生變量。c 消費(fèi)、i 投資、y 國(guó)民收入、r利率。（2）政策變量。g 政府購買支出、T 政府稅收收入、tr政府轉(zhuǎn)移支付、m 貨幣供給。（3）參數(shù)。α 自發(fā)消費(fèi)支出、β 邊際消費(fèi)傾向、e 自發(fā)投資支出、d 投資的利率系數(shù)、k貨幣需求的收入系數(shù)、h 貨幣投機(jī)需求的利率系數(shù)。在三部門經(jīng)濟(jì)中，IS 曲線的方程由方程（1）—（4）構(gòu)成

其中，方程（1）為產(chǎn)品市場(chǎng)均衡的條件，方程（2）為消費(fèi)函數(shù)，方程（3）為投資需求函數(shù)，方程（4）為可支配收入的定義。聯(lián)立方程（1）—（4）可以得到IS 曲線的方程為

刻畫貨幣市場(chǎng)均衡的LM 曲線方程為

聯(lián)立方程（5）（6），就可以得到同時(shí)滿足產(chǎn)品市場(chǎng)、貨幣市場(chǎng)均衡的（r*，y*）組合點(diǎn)。這一組合點(diǎn)即為IS曲線與LM 曲線的交點(diǎn)（如圖1 所示），且y*=[α+e+g+β（tr-T）+dm/h]/（1-β+dk/h）。

圖1 IS-LM 模型的均衡狀態(tài)

2.邊際消費(fèi)傾向與財(cái)政政策效果關(guān)聯(lián)性的解析

所謂財(cái)政政策效果的顯著性，指的是當(dāng)政府購買支出、稅收、政府轉(zhuǎn)移支付發(fā)生變動(dòng)時(shí)，均衡y*的調(diào)整是否顯著。如果政府收支導(dǎo)致均衡y*的調(diào)整幅度顯著，則認(rèn)為財(cái)政政策的效果顯著；如果政府收支對(duì)均衡y*的影響不顯著，則認(rèn)為財(cái)政政策的效果不顯著。如圖2 所示，擴(kuò)張性財(cái)政政策會(huì)促使IS 曲線右移y′-y*，而均衡點(diǎn)則從E*移動(dòng)至E*′。此時(shí)，均衡的國(guó)民收入由y*移動(dòng)至y*′，財(cái)政政策效果體現(xiàn)為y*′-y*。顯然，當(dāng)均衡y*的調(diào)整幅度y*′-y*越大時(shí)，財(cái)政政策的效果越顯著。為此，可以計(jì)算均衡y*對(duì)政府購買、稅收、轉(zhuǎn)移支付的偏導(dǎo)，可得：當(dāng)越大時(shí)，意味著擴(kuò)張性財(cái)政政策導(dǎo)致均衡y*的調(diào)整幅度y*′-y*越大，即政府財(cái)政政策的效果越顯著。

圖2 擴(kuò)張性財(cái)政政策的影響

為了判斷邊際消費(fèi)傾向β 對(duì)?y*/?g、|?y*/?T|、?y*/?tr的影響，分別計(jì)算?y*/?g、|?y*/?T|、?y*/?tr 對(duì)β 求偏導(dǎo)結(jié)果可得：。由此可得。因此，當(dāng)β 越大時(shí)，政府購買支出、稅收、政府轉(zhuǎn)移支付等財(cái)政政策的效果越顯著。

3.擠出效應(yīng)與財(cái)政政策效果關(guān)聯(lián)性的解析

由方程（5）可知，假定政府購買g 增加一單位，則IS曲線會(huì)向右平移。由于，故政府購買g 增加一單位將導(dǎo)致均衡國(guó)民收入y*增加。此時(shí)，政府購買增加一單位的擠出效應(yīng)（COE）定義如下

為了進(jìn)一步判斷邊際消費(fèi)傾向β 對(duì)擠出效應(yīng)COE的影響，求COE 對(duì)β 的偏導(dǎo)如下

（三）依托虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.IS-LM 模型在GAMS 軟件中的實(shí)現(xiàn)

在GAMS 軟件中，IS-LM 基準(zhǔn)模型的定義包括六個(gè)部分（見表1）：標(biāo)量定義與賦值、變量定義、方程的聲明和定義、模型定義、政策變量的初始值賦值、模型求解。

表1 GAMS 軟件中IS-LM 基準(zhǔn)模型的定義

2.邊際消費(fèi)傾向影響財(cái)政政策效果的仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

假設(shè)政府購買支出由50 單位（Gov.Fx=50）增加至60 單位（Gov.Fx=60）。為了分析邊際消費(fèi)傾向（β）變動(dòng)對(duì)財(cái)政政策效果的影響，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案見表2。其中，方案0 為基準(zhǔn)方案；方案1 和2 分別為邊際消費(fèi)傾向減小和變大的模擬方案。

表2 模擬方案設(shè)計(jì)

（四）結(jié)合證據(jù)檢驗(yàn)推論

基于表2 中模擬方案設(shè)計(jì)，可得財(cái)政政策效果模擬的結(jié)果，見表3。

表3 財(cái)政政策效果的模擬分析

由表3 可知，在基準(zhǔn)方案中，當(dāng)政府購買由50 增加至60 單位時(shí)，均衡國(guó)民收入增量為16.66；當(dāng)邊際消費(fèi)傾向（β）由0.8 減少至0.7 時(shí)，政府購買增加10 單位導(dǎo)致均衡國(guó)民收入的增量為14.28，此時(shí)，財(cái)政政策的效果變得不顯著（14.28<16.66）；當(dāng)β 由0.8 增加至0.9 時(shí)，政府購買增加10 單位導(dǎo)致均衡國(guó)民收入的增量為20，此時(shí)，財(cái)政政策的效果變得顯著（20>16.66）。綜上所述，當(dāng)β 越大時(shí)，財(cái)政政策的效果越顯著。本文在驗(yàn)證財(cái)政政策有效性時(shí)，主要的政策變量是政府購買支出的變動(dòng)。實(shí)際上，采取類似的做法，同樣可以進(jìn)一步驗(yàn)證稅收、轉(zhuǎn)移支付變動(dòng)時(shí)邊際消費(fèi)傾向?qū)ω?cái)政政策效果的影響。

二、結(jié)束語

探究式教學(xué)方法是提升學(xué)生創(chuàng)新力的有效路徑選擇。本文以宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)課程中的IS-LM 模型為例，探討了依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開展探究式教學(xué)的路徑。基于虛擬仿真開展探究式教學(xué)包括四個(gè)環(huán)節(jié)：提出科學(xué)問題，基于理論剖析得出推論，依托虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)合證據(jù)檢驗(yàn)推論。依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開展的探究式教學(xué)發(fā)現(xiàn)，已有宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)教材在解釋邊際消費(fèi)傾向與財(cái)政政策效果的關(guān)聯(lián)性時(shí)存在誤讀。已有教材認(rèn)為，當(dāng)IS 曲線斜率越陡峭，并且擠出效應(yīng)越小時(shí)，財(cái)政政策的效果越顯著。然而，依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開展的探究式教學(xué)則發(fā)現(xiàn)：在其他條件不變的情形下，隨著邊際消費(fèi)傾向變大（此時(shí)，IS 曲線的斜率會(huì)變得更平緩，且擠出效應(yīng)會(huì)變得更大），財(cái)政政策的效果會(huì)變得更顯著。

由此可見，依托虛擬仿真的探究式教學(xué)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，還可發(fā)掘教材中可能存在的問題，而這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力具有重要意義。本研究可為經(jīng)濟(jì)類課程探究式教學(xué)的開展提供參考。