基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学策略

乔代富

（1.安徽大学经济学院，合肥 230029；2.安徽工业经济职业技术学院财经学院，合肥 230051）

与理工科实验教学工作相比，经济学实验教学与之存在较大区别，而基于虚拟仿真技术支持的高校经济学教学工作不但是互联网时代下经济学领域的重要教学目标，更是建设具有中国特色经济理论体系的核心组成部分[1]。经济学并不是一个独立存在的学科，与其他科学体系密不可分，虚拟仿真技术在经济学实验教学中具有很大的应用优势，其本质内容是科学运用现代化的互联网技术和信息手段，对经济学各类实体实验进行仿真与模拟，这种实验方式更注重展现实验过程的交互性和沉浸式。在综合分析经济学学科特点的基础上，开展基于虚拟仿真技术支持的经济学实验有效教学策略，对实验的具体逻辑进行深入研究，从而顺利完成高校虚拟仿真实验教学的整体目标。

1 基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学意义

从经济学科在我国教育事业的应用情况来看，其对象为国家、地区、社会、企业、群体、个体以及国外机构等所有从事经济活动的行动者，在应对各个层面的内容时如果仍然采用将个体作为观察对象的经济学实验方法很难取得理想效果[2]。而从经济学的教育目标来看，其教学过程中更注重以实际问题去探究学科知识，并且每种经济问题的解决方案各不相同，各类经济活动发生的区位有着自身独特的特点。进行实验教学时通常采用田野调查法和计量经济学实验的方法。田野调查法需要工作人员深入现场进行调查和走访，常见的形式有问卷调查、入户调查和现场走访等。田野调查需要长期多次积累才能够获得更可靠的实验结果；计量经济学实验则是使用统计学的方法来分析经济学现象，科学判断并验证经济学问题，具有较强的量化特征。在基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学过程中，只采用传统教学方法显然不够，还应注重数据的收集及量化，以此为基础进行素材积累、多方辩证、实验验证、总结结论，从而得到正确科学的结论。

2 基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学功能

2.1 系统分析数据，实现人机良好互动

现实世界的经济活动时时刻刻都会发生，不同区域同步发生各类经济交易活动，这些经济活动在族群和文化等方面存在一定差异性，在时间和空间等方面存在重复性[3]。传统的实验教学方法虽然可以深入研究相应的交易案例，但无法将不同经济行为个体和不同空间、不同时间的数据信息收集完整，因而难以科学分析和整理。而借助大数据、人工智能等先进互联网技术，则能够建立更为完善的数据信息库，同时利用现代化的通信工具还能实时收集和分析各类经济数据，并虚拟模仿现实世界的经济活动。在对不同地区的经济活动进行虚拟仿真实验时，应完整统计各类数据并进行整理分析，根据经济活动所在地区的特点深入研究经济现象。

将虚拟技术与经济学实验有效融合，能够借助大数据等手段实现对大量实验样本快速分析，与田野调查等传统实验方法相比，其信息来源更加广泛且分析速度快。经济要素具有一定流动性，借助先进的移动定位设备可以实时跟踪个人和物联网的位置情况，当地理位置发生改变时，经济行为者信息就会随之发生改变。在互联网环境下，此类动态化的信息得到准确快速传送，进行实验教学时应根据所规划的教学内容和目标，对数据信息进行系统分析和筛选，建立相应的分析模型，实现人机良好互动，取得沉浸式的实验效果。

2.2 实现精准教学，反映经济发展规律

从科研和教学的角度来看，开展经济学实验的主要目的是深入探究经济发展规律，在进行大量实验活动的基础上，得出相应结果并对其验证。对于经济学实验教学而言，在探究经济发展规律过程中，学生以个体或小组的形式设计并修改计算模型，教师指导学生独立完成实验并发现其中的经济学规律。具体来说，可通过两种渠道发现经济学规律：第一，利用所建构的计算模型进行假设并得出结论；第二，借助已经收集的实验数据来验证理论假设。在推理和验证计算模型时要有多个假设前提，并且样本量对验证过程有着决定性的影响，采用这两种方式所得到的经济学规律不能反映真实情况[4]。

基于虚拟仿真技术的经济学实验能够采集到大量信息数据，并且所构建的实验场景和获得的实验结果与现实情况更加吻合，所建立的虚拟系统能够及时修改变量和模型，并引入更多的实验主体增加相应样本数量，这一过程可以重复进行。学生进行实验操作时能多次分析实验结果并总结其中规律，而以此规律为基础能够得到更加接近现实情况的经济学规律。依托虚拟仿真技术进行经济学实验教学更易于帮助学生掌握完善的经济学理论，不但能够保证经济学实验教学的整体效果，同时也进一步延伸经济学的研究范畴。利用虚拟活动在构建经济计算分析模型时融入我国社会主义的发展实践成果，掌握中国特色社会主义社会经济运行的客观规律，从而形成更加科学完备的经济理论制度体系。

3 基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学设计流程

仿真实验是指利用现代化的信息技术让学生使用计算机并进入实验环境，而经济学领域的各类活动具有独特性，其参考指标通常都是价值这一抽象指标，通过人类所特有的触觉、听觉和视觉都无法准确感受。所以，在设计经济学仿真实验时，需要解决的核心问题是将现实经济现象转化成学生能够熟练掌握的符号，这样才能更加准确仿真各类经济活动[5]。

首先，设计时应尽可能将抽象指标具象化。在经济学实验教学中可引入地理信息系统等空间分析软件，将价值等抽象指标转化成学生能够清晰看到的空间形态，用具体的空间形态形式替代抽象的价值指标形式，帮助学生感知有效的空间。

其次，利用人类视觉对各类经济现象进行深入观察和感知。在开展实验时，利用仿真技术可以选择多种感知途径，但人类视觉系统是最常用的感知途径。用可视化的符号描绘了经济活动中各种价值指标和具体发生的场所，在此基础之上设计真实可靠的经济学仿真实验。例如，在研究企业收入和产出指标时，可利用三维图形直观地向学生展示，学生对经济指标高低值的感知程度会变得更为敏感，并进一步理解当经济现象发生变化时会带来哪些不利影响，传统的实验教学方法很难取得这种效果；在研究某一个城市的楼宇经济类型及其分布形态时，便可借助GIS软件的三维成像功能将其立体化形态描绘出来，从而更科学高效地分析该城市的基础设施、产业集群和公共服务等各类要素匹配情况。

最后，可从空间分布的角度衡量经济资源的配置情况。以往对经济学活动进行分析和研究时，没有太多关注空间因素，仅考虑了一种经济现象在不同地点之间发生的差异性，无法真实展现各类经济要素的空间配置效果。因此，可借助相应的空间分析工具和软件深入探究不同经济要素之间的关联性和空间分布情况，从而更准确掌握其空间分布格局。例如，不同地区的人口数量和消费水平存在一定差异，而运用空间分析软件后，能够深入了解各地区借助消费促进经济增长实现双循环的有效策略。

借助空间分析技术能够更加全面了解经济发展的客观规律，并能够对各类经济活动进行仿真实验，但从其本质上来看，是一种将地理学和经济学有效融合的具体途径，在经济学空间运行规律的教学和科研等工作有着一定的应用优势，在非空间研究工作中的适用性较差。在实践过程中应全面掌握空间技术工具的适用范围和工作原理，从而设计更具针对性的经济学仿真实验。

4 基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学策略

经济学实验教学中应追求创新性、高阶性和挑战度，这也是我国各地区教育主管部门针对基于虚拟仿真技术支持的各领域实验教学工作所提出的重要建设目标。经济学虚拟仿真实验教学更注重培养学生的探究合作能力，真实反映各类经济活动运行过程和结果的不确定性，同时不断提升学生实验操作的积极性和主动性，保证整个实验流程在可控范围内，对学生的实验结果进行量化考核。经济学实验与一般实验具有显著区别，为了更好地满足教育部门对探究协作实验的具体要求，保证实验教学效果，应从以下两方面开展经济学虚拟仿真实验。

4.1 科学选择实验主题

基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学应促使学生更加积极主动探究现实社会经济运行的客观规律，通过所开展的实验活动能够将各类经济现象在可控范围内并全面观察，以发现其运行规律。高校经济学专业教师一定要慎重选择实验主题，经济学实验应包含丰富的理论基础，有针对性提升学生的实践素养。经济活动在表达方式上较为抽象，运行过程中也会产生很多不确定因素，虚拟仿真实验时所选择的对象应真实反映其运行规律，配备足够的样本数量，这样所获得的经济现象才更为可靠和稳定，城市发展的演变规律便是其中的代表案例。此外，多个主体的共同行为才会导致某一特定经济结果出现，要从多个主体中准确找到占据主导地位的行为主体，就必须深挖其中不同因素之间的利益关系，并虚拟各个利益主体之间的实际关系[6-7]。

4.2 严格遵循探究性实验的设计逻辑开展实验活动

探究性实验是对基础类实验的拓展与延伸，包括基础性实验和独立性研究两个部分，实验内容和复杂程度是一个逐步递进的过程，与虚拟仿真实验的循序渐进原则一致，主要具有以下四大设计逻辑。

首先，遵循依附到独立的设计逻辑。提前制定好基础实验的具体流程和内容，并确定实验任务以及对学生的量化考核指标，学生根据相应流程完成全部实验内容，对各环节的实验内容应熟练掌握，在特殊情况下可让学生主动更改实验主体、实验环节和实验数据。

其次，遵循从简单到复杂的设计逻辑。简单化的设计逻辑是指基础实验部分和浅层次的验证实验部分，所安排的实验内容简单明了并且易于操作，随着实验环节不断深入以及学生对实验内容更加熟悉，教师可设计更为复杂的实验。例如，增加实验主体、修改实验数据和改变实验环境等。

再次，遵循从引导到体验的设计逻辑。教师负责设计经济学虚拟仿真实验每个环节的内容，教学中应向学生介绍实验流程并讲解实验相关知识与内容，以启发和引导的方式帮助学生快速进入虚拟仿真实验环境，学生应遵循流程完成每个实验环节，然后收集学生对实验的意见和建议并筛选其中有益的内容，逐步优化实验规则并适当增加实验主体，促使学生体验所设计的实验环境。

最后，遵循从重复到发现规律的设计逻辑。准备充足的实验素材并提前设计多样性的实验环境，学生依据自身的知识储备更改相应的实验参数，由于经济学实验结果的不确定性，多次更改实验数据和条件让学生多次重复实验，条件不同所得到的实验结果有所差异，横、纵向对比差异性的实验结果，从而发现其中的经济规律。

4.3 案例解析

现阶段，我国不同地区的高校相继开展了区域内营商环境和经济决策互动虚拟仿真的实验项目，在项目中区域内的政府主管领导与企业经营者可以身份互换，分别从两种角色的工作内容出发，创建政府选择企业项目和企业选择城市环境的分析计算模型，借助大数据收集全国大部分城市多个地区行业门类的经济活动数据，根据不同的数据结果得到相应计算结果，以此为基础来选择相应的目标。以国内某高校“区域营商环境与经济决策互动”主题为例，探讨基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学设计流程。在教学中遵循探究性实验的逻辑设计，分为以下三个递进模块。

基础实验模块。主要体现依附、简单和引导的设计逻辑。虚拟仿真教学试验应先进行基础活动，帮助学生初步掌握实验内容和基本操作流程。

拓展训练实验模块。提升实验难度并构建实验场景，学生选择相应目标并计算结果。实验过程学生能够实时掌握实验结果并及时完善计算模型，为下一次实验操作奠定基础。分别让学生扮演政府领导和企业经营者两种角色，代入角色后允许他们更改实验参数和实验环境，在反复多次实验后，综合分析实验结果并得出规律。

能力提升模块。在虚拟仿真环境中添加多个可进行角色互换的实验情境，实验中根据参与者身份不同设计了相应的计算规则，学生可根据自身角色更改相应参数，从而形成一种更具创新性和开放性的创新环境。由于实验结果存在不确定性，学生更有热情探究未知结果，并获取新的知识和能力。通过变换实验主体、更改实验参数和环境等方式提升经济学虚拟仿真实验的复杂程度，以实现其高阶性。

5 结 语

本文深入分析了基于虚拟仿真技术支持的经济学实验教学的意义、功能、流程设计及具体策略，对提升经济学实验教学效果、推动实验教学创新等诸多方面具有重要意义。在互联网技术和电子信息技术快速发展的大背景下，将虚拟仿真技术与经济学实验教学有效融合，不但能够充分激发学生的参与热情和兴趣，教师也能够实时掌握学生的学习情况，并取得理想的实验教学效果。