基于虚拟仿真的探究式案例教学设计——以宏观经济学课程为例

涂涛涛，胡宇翔，陶思佳，马 强

（华中农业大学 经济管理学院，武汉 430070）

习近平在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告中指出，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。探寻提升学生创造力的教学模式成为中国高校教学改革的核心。与传统大学教学中以教师为主导的“传递—接受”模式不同，探究式教学是通过“探究—创新”模式教学，来解决学生创新力的培养问题[1]。作为基于问题学习的教学模式，探究性教学强调教与学相互统一，学生不仅参与了研究过程，同时还在实践中学习如何解决问题[2-3]。探究式教学强调讲清新学知识与原有知识之间的区别、联系及因果关系[4-5]，推行探究式教学方式是提升学生创新力的有效路径选择。

宏观经济学是普通高等学校财经类和管理类专业的必修课程，探讨宏观经济学课程中融入探究式教学的有效实施路径，具有重要实践意义。本文将以宏观经济学课程中的IS-LM 模型为对象，通过虚拟仿真实验探讨探究式教学开展的有效路径，从而为经济类课程探究性教学的开展提供参考。

一、探究式教学的案例设计——以IS-LM 模型为例

探究式教学是一种以学习者的问题、思想和反思为中心的学习体验[6]，学生将合作创造新知识，同时学习如何“通过探究、反思、探索、实验、尝试”进行批判性和创造性的思考[7]。在宏观经济学课程的教学过程中，探究式教学实施主要包括四个阶段：（1）探究——提出科学问题；（2）推演——基于理论剖析得出推论；（3）收集与实施——依托虚拟仿真技术进行实验设计；（4）分析——结合证据检验推论。

（一）提出科学问题

根据国内主流《宏观经济学》教材的观点[8-9]，财政政策效果的显著性取决于IS 曲线和LM 曲线的斜率。当IS 曲线斜率越陡峭、LM 曲线斜率越平坦时，财政政策的效果越显著。这一结论背后的逻辑在于，当IS 曲线斜率越陡峭、LM 曲线斜率越平坦时，扩张性财政政策的挤出效应较小，故财政政策的效果会更加显著。然而，问题在于，如果这一结论正确，那么这意味着当边际消费倾向越小时（此时IS 曲线的斜率越陡峭），财政政策的效果越显著。

已有文献表明，一国居民收入差距越大，或者社会保障制度越不完善时，该国国民的消费倾向会更低[10-12]。一般而言，在其他外部条件保持不变的情形下，一国居民收入差距越大，或者社会保障制度越不完善时，该国国民的消费倾向会更低；反之，一国居民收入差距越小，或者社会保障制度越健全时，该国国民的消费倾向会较高。根据已有教材观点，当边际消费倾向越小时，财政政策的效果越显著。那么，作为推论，收入差距越大、社会保障制度越不完善将有利于财政政策有效性的提升。

显然，这一推论与经济直觉相违背。收入差距的缩小、社会保障制度的完善对于提升国民的福利水平不言而喻，而如果由此带来的国民消费倾向变大会抑制财政政策的有效性，那么，这与政府改善民生、构建和谐社会的执政目标是相违背的。因此，有必要进一步澄清边际消费倾向与财政政策效果显著性的关联性。由此，可以提出如下科学问题：边际消费倾向会如何影响财政政策效果的显著性？

（二）基于理论剖析得出推论

1.IS-LM 基准模型

IS 模型和LM 模型分别刻画产品市场均衡与货币市场均衡。考虑三部门经济，IS-LM 模型中相关变量和参数的定义如下：（1）内生变量。c 消费、i 投资、y 国民收入、r利率。（2）政策变量。g 政府购买支出、T 政府税收收入、tr政府转移支付、m 货币供给。（3）参数。α 自发消费支出、β 边际消费倾向、e 自发投资支出、d 投资的利率系数、k货币需求的收入系数、h 货币投机需求的利率系数。在三部门经济中，IS 曲线的方程由方程（1）—（4）构成

其中，方程（1）为产品市场均衡的条件，方程（2）为消费函数，方程（3）为投资需求函数，方程（4）为可支配收入的定义。联立方程（1）—（4）可以得到IS 曲线的方程为

刻画货币市场均衡的LM 曲线方程为

联立方程（5）（6），就可以得到同时满足产品市场、货币市场均衡的（r*，y*）组合点。这一组合点即为IS曲线与LM 曲线的交点（如图1 所示），且y*=[α+e+g+β（tr-T）+dm/h]/（1-β+dk/h）。

图1 IS-LM 模型的均衡状态

2.边际消费倾向与财政政策效果关联性的解析

所谓财政政策效果的显著性，指的是当政府购买支出、税收、政府转移支付发生变动时，均衡y*的调整是否显著。如果政府收支导致均衡y*的调整幅度显著，则认为财政政策的效果显著；如果政府收支对均衡y*的影响不显著，则认为财政政策的效果不显著。如图2 所示，扩张性财政政策会促使IS 曲线右移y′-y*，而均衡点则从E*移动至E*′。此时，均衡的国民收入由y*移动至y*′，财政政策效果体现为y*′-y*。显然，当均衡y*的调整幅度y*′-y*越大时，财政政策的效果越显著。为此，可以计算均衡y*对政府购买、税收、转移支付的偏导，可得：当越大时，意味着扩张性财政政策导致均衡y*的调整幅度y*′-y*越大，即政府财政政策的效果越显著。

图2 扩张性财政政策的影响

为了判断边际消费倾向β 对∂y*/∂g、|∂y*/∂T|、∂y*/∂tr的影响，分别计算∂y*/∂g、|∂y*/∂T|、∂y*/∂tr 对β 求偏导结果可得：。由此可得。因此，当β 越大时，政府购买支出、税收、政府转移支付等财政政策的效果越显著。

3.挤出效应与财政政策效果关联性的解析

由方程（5）可知，假定政府购买g 增加一单位，则IS曲线会向右平移。由于，故政府购买g 增加一单位将导致均衡国民收入y*增加。此时，政府购买增加一单位的挤出效应（COE）定义如下

为了进一步判断边际消费倾向β 对挤出效应COE的影响，求COE 对β 的偏导如下

（三）依托虚拟仿真技术进行实验设计

1.IS-LM 模型在GAMS 软件中的实现

在GAMS 软件中，IS-LM 基准模型的定义包括六个部分（见表1）：标量定义与赋值、变量定义、方程的声明和定义、模型定义、政策变量的初始值赋值、模型求解。

表1 GAMS 软件中IS-LM 基准模型的定义

2.边际消费倾向影响财政政策效果的仿真实验设计

假设政府购买支出由50 单位（Gov.Fx=50）增加至60 单位（Gov.Fx=60）。为了分析边际消费倾向（β）变动对财政政策效果的影响，设计实验方案见表2。其中，方案0 为基准方案；方案1 和2 分别为边际消费倾向减小和变大的模拟方案。

表2 模拟方案设计

（四）结合证据检验推论

基于表2 中模拟方案设计，可得财政政策效果模拟的结果，见表3。

表3 财政政策效果的模拟分析

由表3 可知，在基准方案中，当政府购买由50 增加至60 单位时，均衡国民收入增量为16.66；当边际消费倾向（β）由0.8 减少至0.7 时，政府购买增加10 单位导致均衡国民收入的增量为14.28，此时，财政政策的效果变得不显著（14.28<16.66）；当β 由0.8 增加至0.9 时，政府购买增加10 单位导致均衡国民收入的增量为20，此时，财政政策的效果变得显著（20>16.66）。综上所述，当β 越大时，财政政策的效果越显著。本文在验证财政政策有效性时，主要的政策变量是政府购买支出的变动。实际上，采取类似的做法，同样可以进一步验证税收、转移支付变动时边际消费倾向对财政政策效果的影响。

二、结束语

探究式教学方法是提升学生创新力的有效路径选择。本文以宏观经济学课程中的IS-LM 模型为例，探讨了依托虚拟仿真实验开展探究式教学的路径。基于虚拟仿真开展探究式教学包括四个环节：提出科学问题，基于理论剖析得出推论，依托虚拟仿真技术进行实验设计，结合证据检验推论。依托虚拟仿真实验开展的探究式教学发现，已有宏观经济学教材在解释边际消费倾向与财政政策效果的关联性时存在误读。已有教材认为，当IS 曲线斜率越陡峭，并且挤出效应越小时，财政政策的效果越显著。然而，依托虚拟仿真实验开展的探究式教学则发现：在其他条件不变的情形下，随着边际消费倾向变大（此时，IS 曲线的斜率会变得更平缓，且挤出效应会变得更大），财政政策的效果会变得更显著。

由此可见，依托虚拟仿真的探究式教学，不仅可以培养学生的批判性思维，还可发掘教材中可能存在的问题，而这对于培养学生的创造力具有重要意义。本研究可为经济类课程探究式教学的开展提供参考。