1. 引言
现代金融学越来越重视金融数据与计算学科的发展,要深刻了解现代金融的内涵,离开计算机只能是空谈 [1] 。在此背景下,金融计算方面的教学重要性日益显现。金融计算是一门综合性的交叉学科,它既要求学生具有金融方面的基础知识,又具有一定的SAS编程技能,旨在使学生掌握从金融理论、实务和统计模型到算法以及计算程序实现的整个过程,并对相关的金融专题有一个彻底的了解,从而更深刻了解现代金融的内涵,更好地应用和发展它的理论和技术 [2] 。
SAS (Statistical Analysis System)是当前国际上最权威的统计软件之一,被誉为统计分析的标准软件,在各个领域得到广泛应用,尤其在政府行政管理、科研、教育、生产和金融等领域发挥着愈来愈重要的作用 [3] 。它是一个集成化的大型统计分析软件,具有完备的数据访问、数据管理、数据分析和数据呈现、图表编辑等强大功能,操作灵活,界面友好,自推出以来受到众多用户的广泛好评和青睐。但该软件购置成本高,所以在我国的推广和应用是20世纪90年代后,这也使得SAS类课程在高校普及率低 [4] ,这与很多美国高校将SAS作为一年级基础课程形成了鲜明对比。因此,通过金融计算培养学生的SAS技能和金融应用能力,将为学生今后工作、科研或国际交流打好基础。
然而,在实际教学中,大多数学生没有接触过SAS,同时由于SAS功能强大,其程序语法特别,一般用户尤其初学者难以掌握SAS编程 [5] [6] 。这为金融计算的教学增加了难度。为此,我们总结分析了教学中存在的问题和原因,并进行了深入思考,提出了启发融合式教学的模式和改革思路。
2. 实际教学存在的问题和原因
2.1. 教学环境的问题
学好SAS必须先要掌握SAS的基本编程,但SAS类课程在国内高校的普及率较低,SAS语言个性较强,入门和程序编写有一定难度,很容易出错,因此需要学生进行大量的上机练习,通过发现程序错误、修正程序错误,才能真正提高编程水平。然而,由于SAS软件购置成本高,除了在实验机房安装正版SAS外,要在学生个人计算机上全面配备SAS系统并非易事。即使在授权下,计算机操作系统、插件等软硬件问题也会导致软件安装失败和使用失效。这就给学生的实践造成了不小的困难,导致学生对SAS的学习只停留在理论层面,在短时间内积累大量问题,造成学生失去SAS学习兴趣。
2.2. “教”的问题
(1) 理论枯燥和内容陈旧问题
金融计算的理论分析相对枯燥,且涉及算法的诸多细枝末节的步骤,学生稍不注意就可能会跟不上课程节奏,从而逐渐失去学习兴趣和学习耐心。
另外,传统的金融计算课程内容和金融数据库更新不及时,甚至过于陈旧,不能激发身处新媒体和信息爆炸年代的学生们的强烈好奇心和兴趣。
(2) SAS教学和金融计算问题脱节,教学方法单一
金融计算课程教学主要以课程前半段讲解SAS的基础语法和概念,后半阶段讲解金融计算相关内容,亦即讲解金融问题的建模、算法设计和程序实现。SAS的理论讲解部分大都采用“满堂灌”的方式,使得大多数学生只能采用被动接受、死记硬背的学习方式,学生对SAS的学习兴趣逐渐被消磨,产生畏难情绪,以至于跟不上后续金融计算相关内容的学习,教学效果不容乐观。
(3) 评价体系忽视学生运用SAS解决金融实际问题的能力
金融计算课程旨在培养学生运用SAS等工具软件解决金融实际问题的能力。而现有评价体系简单地按照卷面分数,平时作业分数,出勤率等传统方式评价学生,并且考题大多是有关SAS基础语法或金融理论模型,只能静态的反映学生掌握课堂知识点的熟练程度,忽视了对学生实践能力的评价,不能契合金融计算课程的培养目标。
2.3. “学”的问题
(1) SAS的自主学习问题
在有限的课时内,既要帮助学生弄清楚金融实际问题的建模、算法设计过程,又要使他们掌握SAS初级技能,能够在SAS/BASE模块中进行基本的编程,仅依靠课堂教学显然是远远不够的。因此,需要学生进行课后的自主学习。积极高效的自主学习不仅能提升课堂教学效率,更能激发学生个人发展的巨大潜能。然而,影响学生自主学习能力的因素有很多,比如学生个性的差异,学生文化背景的差异,不同的学习目标等。此外,学生在不同阶段所体现出来的自主学习能力也不尽相同 [7] [8] 。因此,正确引导学生进行有效的自主学习成为课程教学中一个重要问题。
(2) 学习兴趣低,学习积极性低
前述教学环境、教学内容和教学方法的问题,导致了学生学习兴趣低,产生学习畏难情绪,学生经常处于被动接受知识的状态。此外,现有的评价体系还使得学生停留在传统的学习观念和学习方式,认为只要记住考试知识点就完成了课程使命,进一步加剧了“课堂无互动、学习不主动”的现象。
针对上述各种问题,课程团队充分挖掘SAS软件和金融计算课程两者各自的特点,以提高学生的主动学习意识、提高学生运用SAS工具解决金融实际问题的能力为根本目标,设计了“启发融合式”教学改革方案,从“教学环境、教学内容和教学模式”,“教”和“学”、“课前、课中和课后”等多个方面开展了相应改革,并在教学实践中取得了显著效果。
3. 教学环境和教学内容的优化
由于SAS系统的购买和维护成本高,并且存在安装兼容性等问题,课程团队充分利用线下实验室和云平台、虚拟实验室等资源,让每个学生都能随时随地进行SAS实践。此外,基于完善的网络教学平台,实现了课前课中课后各个阶段教学资源的及时共享,同时也增强了师生互动,这些资源包括课前预习资料,预习习题的批改和点评,SAS自学视频,课后复习资料、课后习题批改和实时指导等等。
在教学内容方面,不断更新真实金融案例,更新金融数据库。金融计算着重培养学生解决金融实际问题的能力,让学生了解现代金融的内涵,通过引入最新的案例和数据库,能够打破理论分析的枯燥性,让学生参与更多的金融实践,更快更好地理解现代金融,并且能够持续保持学生的好奇心和兴趣。具体实施时可通过师生共建的方式,鼓励学生补充不同的案例和数据库,并作为平时成绩的奖励项之一。
4. 启发融合式教学模式
(1) 增强师生互动,培养和提高学生的自主学习能力
教师在学生的自主学习中应是积极参与者而非旁观者。教师应在帮助学生设立明确学习目标的前提下,通过规划、开发适当的教学资源,布置研究内容,引导学生从自主学习中总结学习经验,进而在课堂上交流、沟通。最后,教师通过学生反馈的所有信息进行针对性的精讲和课堂小结。这一过程既提高了学生学习的积极性和能动性,又提高了课堂教学的目的性和针对性,从而提高了教学效率。比如,在“掌握数据集的创建、排序和筛选”这一学习目标下,教师在网络教学平台上提供几个代表性和综合性都强的实例,以及相应的示范程序,并以一两个相似问题作为作业,引导学生自主学习“data, sort, set if”等语句的使用,然后从学生作业中选出几份有代表性的程序,在课堂上与学生一起讨论和交流,最后根据学生的学习情况进行针对性讲解。
(2) 运用多元化的教学模式,引导学生进行金融实际问题启发下的SAS学习
具体而言,多元化的教学模式,除了传统课堂和上机授课,还包括分组教学模式,金融实际问题启发下的SAS教学模式。
分组教学是指在小组任务的驱动下,将学生进行3~4人的分组,且保证每组至少有一台个人计算机具备SAS系统,并将个人表现和团队表现同时作为学生平时成绩的考量,分别占平时成绩的20%和15%。通过这一模式,既解决了前面提及的SAS使用问题,又培养了学生团队协作精神和解决实际问题的能力。
金融问题启发下的SAS教学,是相对于循规蹈矩给学生一味讲解SAS中的基本语法和概念而言的。后者会给学生造成学习SAS是靠“死记硬背”的错觉,而如果结合具体金融问题和生动案例讲解SAS程序,展示SAS在实际中发挥的作用,能明显提高学生兴趣。另外,从具体问题中总结出的方法,易于被学生学会运用至解决相似问题。比如,年收益率计算需要找出每年最后一个交易日,从该问题出发就能帮助学生弄清楚SAS中的LAST用法,再进一步鼓励学生运用相同的语法解决相似问题,例如:在记录学生身高的数据集中,如何从每一个宿舍中找出身高最高的学生。在此过程中,学生既掌握了如何用SAS程序解决特定的金融问题,又能举一反三,形成了较强的学习成就感,这些都有益于学生学习兴趣的培养和自主学习能力的提升。
(3) 引导学生的课堂理论和课外实践的融合式学习
课外实践方式主要包括大学生创新创业实践、学科竞赛、毕业论文等。动员学生参加各类实践活动,并将学生参与情况和实践表现作为课程评价的一部分,其次,实践活动选题中,聚焦金融计算领域热点和重点问题,引导学生进行金融建模、算法设计和程序实现。在此过程中,既培养了学生团队合作能力,又巩固了课程学习内容,提高了学生的学习积极性,培养了学生解决实际问题的能力。
(4) 融合式的评价体系构建
正如2.2节中提及,现有的评价方式只单独评价SAS程序或金融理论知识和模型的学习效果,并且只静态评价学生个人的习题和试题完成情况,在此基础上,一是融合学生学习效果的动态评价并及时反馈,包括学生在每个章节、课程每个环节的学习效果。二是融合学生所在团队的评价,将个人表现和团队表现同时作为学生评价的考量。三是融合学生运用SAS解决金融实际问题的能力评价,具体措施包括将学生在创新创业实践、学科竞赛、毕业论文等课外实践活动中的表现作为评价的一部分,还包括习题和试题内容的优化和调整,增加实践类题目的比重。
5. 改革措施的效果
在对金融计算进行教学改革实践中,我们发现上述改革措施带来的效果是显著的。主要表现为以下几个方面。表1为效果对比结果。
(1) 学生完成练习,尤其是SAS编程练习的速度和正确率明显提高。在教学改革之前,约有四分之一的学生由于没有跟上理论教学节奏,或对理论教学中SAS语言的内容不理解,在上机练习时几乎只字未写。在教学改革之后,这种现象只存在于五个以内的学生,有五分之一的学生能够在课堂内完成和提交编程练习,且正确率很高。
(2) 学生能够将金融计算所学应用到其他课程或学习活动中,比如毕业论文和毕业设计。在教学改革之后,每年的毕业作品中,都有学生运用SAS工具和金融数据库进行金融数据分析的身影,比如股票债券收益率计算、期权定价等。
(3) 课堂气氛活跃,软件自主安装率提高。由于分组教学的实施,团队之间的合作和竞争提高了学生们的积极性,同时,一些最新的、生动的金融案例也触动了学生的好奇心,学生的提问次数增加,提问内容更有内涵。另外,在学习兴趣的驱动下,大部分学生主动在自己的电脑上安装了SAS软件,课后练习和讨论的频率也明显提高。

Table 1. Comparison of the effects of reform measures before and after implementation
表1. 改革措施实施前后的效果对比
6. 总结
在现代金融学越来越重视金融数据与计算学科的发展这一背景下,金融计算占据着越来越重要的地位。SAS作为核心权威工具软件,一方面发挥着稳定而强大的计算和分析功能,另一方面其自身的难度给课程教学带来了挑战。我们从教学环境、教学内容、教学方法、评价体系、学生的课堂学习和自主学习方面总结了教学过程中存在问题和原因。针对这些问题,我们提出了启发融合式教学改革思路,给出了优化教学环境和教学内容、金融实际问题启发下的SAS学习、课堂理论和课外实践的融合式学习,以及融合式多元化的学生评价等具体教学改革措施。实践表明改革措施的效果是显著的。
基金项目
国家自然科学基金项目(12371508),教育部产学合作协同育人项目(220603760200009, 220603760210846)。
NOTES
*通讯作者。