不完全信息博弈視角下科研導(dǎo)向型教學(xué)模式探究

于振英, 牛曉耕, 丁 欣

河北地質(zhì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院, 河北 石家莊 050031

0 引言

“學(xué)貴有疑”, 問題意識是一切創(chuàng)新的原動力。 全日制學(xué)術(shù)型碩士研究生(下文簡稱為“研究生” )處于科研工作的起步階段, 首先需要發(fā)現(xiàn)問題, 對研究領(lǐng)域和研究方向進(jìn)行定位[1]。 多年來的教學(xué)實(shí)踐表明, 相當(dāng)數(shù)量的研究生, 尤其是學(xué)習(xí)學(xué)科基礎(chǔ)課的一年級研究生, 在學(xué)習(xí)過程中習(xí)慣于被動地接受知識,不善于點(diǎn)燃自己的科研思想火花, 探究和解決問題的能力較弱[2]。 究其原因, 從教師授課方式來看, 研究生教學(xué)仍以教師在課堂上講授理論知識為主, 授課形式“本科化”, 缺乏師生之間對學(xué)科前沿問題的討論,從而影響了研究生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)和科研能力的提升[3]。 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識是研究生教育的核心內(nèi)容, 因此, 教師探討科研導(dǎo)向型教學(xué)模式, 事先查閱與授課內(nèi)容有關(guān)的國內(nèi)外最新研究進(jìn)展或者觀察社會現(xiàn)象, 結(jié)合自己的科研課題和授課內(nèi)容提出問題, 通過授課開啟研究生的創(chuàng)新意識, 鼓勵研究生對學(xué)術(shù)觀點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)疑和批判, 對于激發(fā)研究生的科研興趣、 培養(yǎng)其科研意識、 形成批判性創(chuàng)造性思維具有重要意義。 本文使用不完全信息靜態(tài)博弈方法分析教師的授課方式對研究生的科研意識培養(yǎng)的影響, 并且把博弈分析過程本身作為科研導(dǎo)入案例, 以期對研究生教學(xué)改革提供借鑒, 也為高年級本科生教學(xué)提供參考。

1 科研導(dǎo)向型教學(xué)模式的內(nèi)涵

科研導(dǎo)向型教學(xué)模式是在研究型教學(xué)模式和問題導(dǎo)向型教學(xué)模式的基礎(chǔ)上, 以科研能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,結(jié)合案例教學(xué)方法, 把與授課內(nèi)容相關(guān)的國內(nèi)外最新科研成果導(dǎo)入教學(xué)過程, 在課前準(zhǔn)備、 課中滲入和課后思考三個階段加強(qiáng)師生互動, 從而將研究生科研能力培養(yǎng)融入課堂教學(xué), 具體流程見圖1。

圖1 科研導(dǎo)向型教學(xué)模式流程Fig.1 Process of scientific research oriented teaching mode

在課前準(zhǔn)備階段, 授課教師把即將講授的課程內(nèi)容與學(xué)術(shù)研究的最新成果相結(jié)合, 設(shè)計科研案例。 同時, 為了提高研究生的信息獲取與文獻(xiàn)整理能力, 教師提前通過線上教學(xué)平臺把相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)給學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí), 并且指導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)搜索與授課內(nèi)容有關(guān)的文獻(xiàn),了解學(xué)術(shù)問題的研究動態(tài)。 在課中滲入階段, 教師在課堂上將科研案例作為“開場白”, 闡述科研案例,結(jié)合本次課的授課內(nèi)容提出問題, 針對難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行分析、 講解和評價, 學(xué)生通過課堂討論等形式與教師互動, 建立課程內(nèi)容與科研案例的聯(lián)系。 在課后思考階段, 教師通過布置課程論文、 與學(xué)生在線上教學(xué)平臺討論案例帶來的科研啟發(fā)等形式, 鼓勵學(xué)生結(jié)合自己的研究方向進(jìn)行更深層次的思考。

以經(jīng)濟(jì)管理類碩士研究生的學(xué)位課程“中級微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)” 為例, 消費(fèi)者剩余是衡量消費(fèi)者福利的重要指標(biāo), 筆者引用游士兵教授課題組在《自然·食品》雜志發(fā)表的學(xué)術(shù)論文“African swine fever outbreaks in China led to gross domestic product and economic losses”,在注明文獻(xiàn)出處的前提下, 根據(jù)該論文中“非洲豬瘟對消費(fèi)者剩余的影響分析” 改編形成了科研案例, 結(jié)合案例提出了三個問題: 第一, 什么是消費(fèi)者剩余;第二, 為什么非洲豬瘟的爆發(fā)會導(dǎo)致消費(fèi)者剩余減少; 第三, 如何建立經(jīng)濟(jì)學(xué)模型分析消費(fèi)者剩余的減少量。 在課堂上將案例和問題“拋給” 學(xué)生之后, 讓學(xué)生帶著問題聽課, 并且在課后閱讀關(guān)于消費(fèi)者剩余的學(xué)術(shù)論文, 結(jié)合課后習(xí)題和自己的研究興趣, 互相交流消費(fèi)者剩余問題帶來的科研啟發(fā), 從而提升發(fā)現(xiàn)問題的能力、 文獻(xiàn)搜索與閱讀歸納能力以及學(xué)術(shù)語言表達(dá)能力。

2 基于不完全信息靜態(tài)博弈的科研導(dǎo)向型教學(xué)模式必要性分析

2.1 問題描述

不完全信息靜態(tài)博弈也稱靜態(tài)貝葉斯博弈, 由“自然” 選擇博弈方的類型, 每個博弈方知道自己的類型(私人信息), 并且可以使用先驗(yàn)知識對其他人的類型的分布進(jìn)行判斷, 接著博弈方同時選擇行動,每個博弈方的得益既取決于自己的行動和類型, 也依賴于他人的行動和類型[4]。 無論是在校期間申報科研項目, 還是畢業(yè)后從事學(xué)術(shù)研究, 不完全信息導(dǎo)致具有相同研究方向的研究生在選擇學(xué)習(xí)方式時存在非合作博弈。 不同的學(xué)習(xí)方式反映了個人付出的成本不同, 在一定程度上屬于私人信息, 不容易被他人觀察到, 因此兩名研究生互相不了解對方的學(xué)習(xí)方式, 不掌握對方的策略信息, 在不完全信息狀態(tài)下同時選擇自己的行動。 博弈過程如下: 由“自然” 分配授課教師的授課方式類型和研究生的學(xué)習(xí)方式; 研究生在新課程開始之前不知道授課教師的類型, 因此隨機(jī)選擇自己的學(xué)習(xí)方式, 每名研究生知道自己的學(xué)習(xí)方式(即自己的類型), 但是不知道授課教師的類型和其他研究生的類型(或者觀察到了其他研究生的學(xué)習(xí)方式, 但是不了解其真實(shí)性); 不同的學(xué)習(xí)方式組合決定了研究生的得益, 包括知識掌握程度和科研能力的提升程度。

2.2 符號與參數(shù)設(shè)定

設(shè)某專業(yè)兩名研究生為1 和2, 某學(xué)期分別選修了不同的專業(yè)課, 兩位授課教師的授課方式分別為科研案例導(dǎo)入式授課方式和傳統(tǒng)授課方式(只講授理論知識)。 研究生在“批判接受” 學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和“被動接受” 課程知識之間進(jìn)行選擇。 如果兩位任課教師均選擇科研案例導(dǎo)入式授課方式, 并啟發(fā)兩名研究生選擇批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn), 新思想碰撞使研究生萌生了科研意識, 兩名研究生的得益分別為R + n(包括科研得益R和課程知識積累n)。 但是由于研究生的學(xué)術(shù)知識儲備有限, 對權(quán)威學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的質(zhì)疑不夠成熟, 因此每人會承擔(dān)一定的心理成本k(即挑戰(zhàn)權(quán)威時產(chǎn)生的不自信感以及由此帶來的心理壓力), 因此每人的凈得益為R + n - k。 如果兩名研究生的教師均選擇傳統(tǒng)授課方式, 從而兩名研究生同時選擇被動接受所學(xué)知識,兩人的得益分別為n。 如果兩名研究生遇到了授課方式不同的教師, 從而研究生i選擇批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn), 研究生j選擇被動接受所學(xué)知識, 則研究生i的得益為R +n -2k(因?yàn)閱为?dú)挑戰(zhàn)權(quán)威學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的心理成本更高), 研究生j的得益為n。

假設(shè)把教師選擇科研案例導(dǎo)入式授課方式記為Q, 選擇傳統(tǒng)授課方式策略記為F, 顯然Q會對學(xué)生的科研能力培養(yǎng)產(chǎn)生積極影響。 把研究生選擇“批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn)” 策略記為C, 選擇“被動接受知識”策略記為P。 如果教師選擇Q, 學(xué)生既學(xué)到了課程知識, 也拓展了科研思維, 再加上教師的鼓勵和啟發(fā)可能使學(xué)生的心理成本k降低到0, 學(xué)生收益為R+n。如果教師選擇F, 傳統(tǒng)授課方式對學(xué)生的科研思路拓展的影響有限, 學(xué)生被動接受知識, 只獲得n, 無心理成本。 再假設(shè)每名研究生只知道自己喜歡的授課類型, 了解自己的科研稟賦和科研意愿, 從而選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式, 但是不清楚其他同學(xué)的類型。

研究生的得益R和n取決于以下因素: 教師的授課類型、 自身的科研稟賦和科研意愿。 由于教師的授課類型在很大程度上會影響“科研小白” 的科研意愿, 可假設(shè)R和n主要取決于授課類型。 授課教師選擇Q和選擇F的概率相等, 授課類型的分布由自然N決定。 這意味著教師選擇科研案例導(dǎo)入式授課方式的概率等于1/2, 與傳統(tǒng)授課方式彼此獨(dú)立。

研究生面臨的教師授課方式狀態(tài)類型集合為θ1θ2∈{QQ,QF,FQ,FF} 。 其中,QQ表示兩名研究生均遇到了采用科研案例導(dǎo)入式授課方式的教師;QF表示研究生1 遇到了采用科研案例導(dǎo)入式授課方式的教師, 研究生2 遇到了采用傳統(tǒng)授課方式的教師;FQ表示研究生1 遇到了采用傳統(tǒng)授課方式的教師, 研究生2 遇到了采用科研案例導(dǎo)入式授課方式的教師;FF表示兩名研究生均遇到了采用傳統(tǒng)授課方式的教師。 四種狀態(tài)以相同的概率出現(xiàn), 各為1/4。 每名研究生的行動集合如下:A1={C,P},A2={c,p},C和c分別代表研究生1 和2 選擇批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn),P和p分別代表他們選擇被動接受課程知識。

2.3 授課方式、 學(xué)習(xí)方式與科研能力提升之間的關(guān)系

研究生之間關(guān)于學(xué)習(xí)方式選擇的不完全信息靜態(tài)博弈樹如圖2 所示[4]。 圖2 中, 研究生1 的策略集合為xy∈S1={CC,CP,PC,PP}, 其中x是當(dāng)他面臨Q時采取的行動,y是當(dāng)他面臨F時采取的行動。同理, 研究生2 的策略集合為xy∈S2={cc,cp,pc,pp} 。

圖2 不同學(xué)習(xí)方式下的不完全信息靜態(tài)博弈樹Fig.2 Game tree with static games of incomplete information based on different learning methods

圖2中, 研究生1 和研究生2 均處于多節(jié)點(diǎn)信息集, 表明每位研究生在開課之前選擇自己的學(xué)習(xí)方式時, 既不清楚授課教師的類型, 也不知道其他研究生的類型, 各方同時選擇行動。 給定教師的授課類型以及某研究生的學(xué)習(xí)方式, 某研究生在對其他人的策略進(jìn)行判斷的基礎(chǔ)上選擇自己的學(xué)習(xí)方式, 以實(shí)現(xiàn)期望得益最大化。 兩名研究生的最優(yōu)策略組合形成貝葉斯納什均衡, 此時, 雙方均不再改變自己的策略。 為了簡化分析, 先假設(shè)心理成本k=0.

2.3.1 研究生在各種學(xué)習(xí)方式下的得益

研究生的得益分為四種情況: 在科研案例導(dǎo)入授課方式下采用批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn)策略的得益為R +n; 在傳統(tǒng)授課方式下采用被動接受課程知識策略的得益為n; 在科研案例導(dǎo)入授課方式下采用被動接受課程知識策略的得益為αR + n(0＜α ＜1,α表示研究生對科研案例導(dǎo)入授課方式的接受程度, 取α =0.5); 在傳統(tǒng)授課方式下采用批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn)策略的得益為βR+n(0＜β ＜α,β表示科研稟賦, 假設(shè)大部分研究生科研稟賦較低, 取β =0.1)。

以策略組合(CC,cc)為例, 研究生1 和研究生2的期望得益Ev1和Ev2相等[4], 見式(1):

在策略組合(CP,pp) 下, 兩名研究生的期望得益分別為式(2) 和式(3):

同理, 可求出其他策略組合下研究生1 和研究生2 的期望得益, 見表1。

表1 不同學(xué)習(xí)方式下研究生的期望得益[4]Table 1 Expected benefits of graduate students from different learning methods

與本科教育相比, 研究生教育更注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力, 因此本文設(shè)R=10,n=5, 研究生的期望得益見表2 中的具體值。

表2 不同學(xué)習(xí)方式下研究生的期望得益(具體數(shù)值)Table 2 Expected benefits of graduate students from different learning methods (numerical value)

2.3.2 貝葉斯納什均衡分析

在不考慮挑戰(zhàn)權(quán)威的心理成本以及因科研能力弱化所產(chǎn)生的成本的前提下, 使用優(yōu)勢策略劃線法求得此博弈唯一的貝葉斯納什均衡為(CC,cc) 。 按照逆推歸納法的思路, 結(jié)合圖2 中的博弈樹,(CC,cc) 說明, 無論教師采用何種授課方式, 研究生的最優(yōu)策略都是批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn); 由于教師采用科研案例導(dǎo)入式授課方式時研究生批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的得益為R +n, 在采用傳統(tǒng)授課方式下研究生采用批判接受學(xué)術(shù)觀點(diǎn)策略的得益為βR+n(0＜β＜1), 所以, 為了培養(yǎng)研究生的科研能力, 教師應(yīng)采用科研導(dǎo)向型教學(xué)模式。

事實(shí)上, 即使教師采用了科研案例導(dǎo)入式授課方式, 鼓勵研究生在他人學(xué)術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行思考和質(zhì)疑, 研究生的心理成本k也不會降低到零。 另外, 一部分僅滿足于被動接受知識的研究生會形成科研惰性, 科研能力得不到提升, 從而出現(xiàn)因畢業(yè)論文寫作質(zhì)量低而延期畢業(yè)、 找工作難、 考博士難等一系列成本d, 且d大于k, 此時把研究生的學(xué)習(xí)方式博弈矩陣改寫為表3。

表3 考慮成本k 與d 的研究生學(xué)習(xí)方式博弈Table 3 The game of graduate students' learning method considering cost k and d

設(shè)k=2,d=4, 可得表4。

表4 考慮成本k 與d 的期望得益的具體數(shù)值Table 4 Expected benefits considering cost k and d (numerical value)

由此可見, 即使是在考慮了k與d等成本的情形下, 唯一的貝葉斯納什均衡仍然為(CC,cc), 即教師采用科研導(dǎo)向型教學(xué)模式, 有助于培養(yǎng)研究生的科研意識。

3 實(shí)施科研導(dǎo)向型教學(xué)模式的保障措施

不完全信息靜態(tài)博弈分析表明, 采用科研案例導(dǎo)入式授課方式是培養(yǎng)研究生科研思維的重要途徑。 為了優(yōu)化科研導(dǎo)向型教學(xué)模式, 可考慮在以下方面加強(qiáng)對研究生科研意識和科研能力的培養(yǎng), 為科研導(dǎo)向型教學(xué)模式的順利實(shí)施提供保障。

3.1 為研究生開設(shè)學(xué)術(shù)專題講座, 使其樹立科研意識

從學(xué)校層面來看, 可考慮在研究生入學(xué)伊始就邀請校內(nèi)外專家開設(shè)專題講座, 專家結(jié)合如何做好科研等問題與研究生進(jìn)行交流, 使其樹立科研意識。 從教學(xué)單位層面來看, 要結(jié)合學(xué)術(shù)熱點(diǎn)問題和研究生的科研需求, 由導(dǎo)師傳授閱讀科技文獻(xiàn)、 申請科研課題和寫作學(xué)術(shù)論文的具體方法。 為了培養(yǎng)研究生的科研素養(yǎng), 學(xué)校和研究生所在教學(xué)單位應(yīng)開設(shè)學(xué)術(shù)道德以及學(xué)術(shù)行為規(guī)范方面的課程或講座, 并且結(jié)合專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科研誠信教育[5], 使研究生在從事科學(xué)研究的同時加強(qiáng)學(xué)術(shù)自律。

3.2 授課教師與研究生導(dǎo)師溝通, 形成“兩位一體” 協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制

教師的授課方式影響研究生在主動質(zhì)疑和被動接受知識之間進(jìn)行選擇, 導(dǎo)師的學(xué)術(shù)水平和科研能力則直接影響研究生的科研能力。 研究生課程的授課教師往往本身也是碩士生導(dǎo)師, 或者與學(xué)生的導(dǎo)師處于相同的工作單位甚至同一學(xué)科組, 從而為二者之間的實(shí)時溝通創(chuàng)造了便利條件, 有利于實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識與研究生科研選題的有效對接[6]。 成立研究生科研培養(yǎng)小組是建立“兩位一體” 協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制的重要方式, 培養(yǎng)小組成員包括研究生本人的導(dǎo)師和授課教師, 其中研究生導(dǎo)師是固定的, 授課教師根據(jù)教學(xué)安排適時進(jìn)行調(diào)整。 培養(yǎng)小組中最好包括一名具有博士學(xué)位的青年教師, 能夠指導(dǎo)研究生追蹤學(xué)術(shù)前沿。

3.3 靈活運(yùn)用其他教學(xué)方式, 通過課堂教學(xué)營造學(xué)術(shù)研究氛圍

授課教師在采用科研案例導(dǎo)入式授課方式的同時, 也可通過探索式教學(xué)、 研討式教學(xué)和案例教學(xué),在課堂上營造學(xué)術(shù)研究氛圍。 教師要精簡、 深化授課內(nèi)容, 每次課講授一個完整的知識點(diǎn), 將學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)或社會熱點(diǎn)作為討論話題[7], 通過課堂互動、 小組研討等方式, 引導(dǎo)研究生模擬學(xué)術(shù)交流會議發(fā)言, 在學(xué)術(shù)討論中發(fā)現(xiàn)問題, 形成科學(xué)探究精神。

3.4 打造基于科研能力培養(yǎng)的習(xí)題庫, 提供課后保障

遵循“授之以漁” 的原則[8], 為了培養(yǎng)研究生獨(dú)立寫作學(xué)術(shù)論文的能力, 可考慮打造有利于科研能力培養(yǎng)與提升的習(xí)題庫。 授課教師結(jié)合每一章的授課內(nèi)容選擇1～2 篇最新發(fā)表的高水平學(xué)術(shù)論文, 將之納入習(xí)題庫中, 引導(dǎo)學(xué)生分析其寫作思路和研究方法,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研選題、 文獻(xiàn)資料獲取、 文獻(xiàn)綜述寫作、 學(xué)術(shù)語言的語感培養(yǎng), 使學(xué)生結(jié)合自己的研究興趣和導(dǎo)師的研究方向做到舉一反三, 嘗試把學(xué)術(shù)前沿理論與現(xiàn)實(shí)問題相結(jié)合, 根據(jù)導(dǎo)師組與授課教師的建議擬定論文題目, 結(jié)合研究對象的性質(zhì)確定研究方法, 互相交流收集數(shù)據(jù)、 建立模型的經(jīng)驗(yàn),探討如何在定量分析的基礎(chǔ)上得出結(jié)論、 如何根據(jù)結(jié)論提出政策建議, 在申請課題以及獨(dú)立撰寫學(xué)術(shù)論文方面邁出第一步。

4 結(jié)束語

理論研究和有關(guān)高等學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐均表明, 科研導(dǎo)向型授課方式對提高研究生科研水平具有重要意義[9]。 在實(shí)施科研導(dǎo)向型教學(xué)模式的同時, 也不能忽視傳統(tǒng)課堂教授的重要性。 與本科生相比, 研究生的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng), 學(xué)習(xí)主動性和自覺性較高, 因此在教學(xué)過程中, 授課教師要注重課堂講授技巧, 精講課程的基本理論, 并結(jié)合科研案例及學(xué)科前沿文獻(xiàn), 引導(dǎo)學(xué)生思考理論知識在科學(xué)研究中的應(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與科研思維培養(yǎng)相輔相成。