有限理性视角下学习决策模式与创新能力培育效果研究＊

■ 郭正光 李小鹤

郑州航空工业管理学院 郑州 450015

0 引言

经济转型、高质量发展的现实压力倒逼中国教育体系锻造出适应创新创业活动的个人能力[1]。在此背景下，作为培育双创能力学科基础的课程教学，其重要性受到更多关注，各种教改方案和教改理念大量涌现[2][3]。国务院2017年1月颁布的《国家教育事业发展“十三五”规划》中教育教学改革成为我国教育行业工作重点，要求为创新发展战略提供支撑。同时教育部、各省教育厅都开始对各类学校教学质量进行了大规模的国家级、省级和校级的教学评估工作，以检测、督促教学效果的逐步改良。在中国知网数据库收录的学术论文中，篇名中含有“教学改革”词汇的论文数量迅速增加（从2007年的8321 篇，扩张到2017年的16908 篇，如果考虑到论文发表与数据库收录的时滞效应，数据涨幅会更加显著）。教育质量、课程教学效果、学生的创新能力受到来自学术界和政府政策制定机构的双重重视。但从随机抽样的样本数据观察，课程考试的优秀率、及格率和作弊率没有出现显著的系统性改善。为提升以这些指标为基础内容的教学改革绩效，课程思政理念和教学模式创新得到前所未有的重视[4][5]，郑州航空工业管理学院在此背景下设立了课程思政课题，本文是该课题的阶段性研究成果，力图解析有限理性视角下学生学习精力的最佳投入决策模式，以期改善双创能力培养过程中学生有效学习投入不足的困境。

对学习效果的学术研究可以追溯到赫尔巴特的“四段教学法”和杜威的“五步教学法”，前者总结了以师为中心的教学模式，或者开启了以学为中心的教学模式（布鲁纳，1985）。进入现代社会以来，大学教育从精英教育过渡到大众教育阶段（林蕙青，2017），大学也由知识的垄断生产者过渡为与企业联合生产制造知识角色（黄福涛，2018）。大学受众数量的激增和知识生产制造方式的演化通过推动大学毕业生需要具备多元化、交叉学科和自主学习能力等多种创新能力与素质（王务均，2018）。在这一社会需求的引导下，教学模式不断变化（杨晓宏，2017），开发出了研究式教学、问题式教学、探究式教学、游戏式教学等众多实用型教学工具（杨玉辉，2019）。自2016年全国教育大会以来我国学界对教学效果的研究投入明显增加（赵鑫，2019），界定了教学质量（武小鹏，2019）、教学效果（刘邦奇，2019）等核心概念的内涵，整理出了我国教育体系中主要使用的教学模式（马璐，2019），明晰了我国教育体系的核心任务（魏非，2017）、重要意义（张玲，2018）和实践价值（张文兰，2018），探讨了学习动机（杨刚，2019）、学生情绪（周丽，2019）等因素对学习效果和学生创新能力培养质量的影响。

总体而言，目前以培育创新能力为导向的课程教学效果的研究已经取得显著成果，但就课程教学效果主要影响因素这一问题的研究相对薄弱，少量的研究也多只采用归纳法对教学实践进行总结，缺乏系统性的逻辑验证，特别是相关的实证检验比较匮乏，在此背景下，论文采用现代经济学理论中有限理性条件下的“最满意决策”模型，扩展林毅夫等构建的投入产出计量方程，检验教学模式、师生关系等变量对教学效果的影响方向和作用强度，并进一步设计以提升学生双创能力为目标的教学流程对策。

1 完全理性假设与学习决策行为的冲突

1.1 考试分数的自愿选择机制

新古典经济学作为一种理性人动机驱动行为的选择模型，为单个学生的课程学习效果提供了标准化解释。如果锁定其他影响因素，任何课程的创新能力培育效果与学生在该课程学习上投入的时间、精力之间应该存在正相关关系，学习投入的边际产出大于0[6]。这意味着较差的创新能力培育效果来源于学生较少的学习投入[7]。学生可以投入到课程学习上的时间和精力是有限的，同时还面临非学习型目标的竞争。主要的非学习型目标可能包括人际交往、兼职、社团活动和休闲。在样本数据中，这4 种活动占据了受访学生在非学习型目标上消耗的91.6%的时间和精力。学习可用时间、精力的稀缺和多样化的用途，压制了学生在创新能力培育上的投入水平[8]。可用的学习时间投入到学习或者休闲、人际交往等不同事项上都可以获得一定水平的主观效用，对学生个人而言，其最优的学习时间出现在使各种可选事项的边际效用相等处。新古典经济学分析范式提供了一种最优自愿选择的投入水平的解释，每个学生在追逐自身主观效用水平最大化的动机驱动下，自主决定了创新能力培育的学习投入水平，进而自主选择了最优的创新能力、课程分数或者课程教学效果。基于此，改进学生创新能力的努力只能从提高学生自愿选择的“最优课程分数”入手。

1.2 自愿选择模式的解释困境

但模型无法解释学生的后悔行为，学生在获知课程考试不及格、课程对自我动手能力、创新能力提升缺乏显著帮助时多数出现“不满”、“后悔”情绪，显然这是对新古典经济学分析范式的背离，事后学生“背叛”了事前自愿选择的“不及格”和“低的创新能力”。同样也就无法解释不同教学模式间教学效果的系统性差异。传统经济学的解释预测能力遭遇了严重挑战，这种“麻烦”来源于完全理性的假定。这意味着需要对传统决策模型进行改造，引入有限理性，以增强模型的解释能力。以此为背景，论文在新古典经济学的分析范式下，引入有限理性概念，用外部给定的收益曲线改造传统模型，扩展了模型的解释和预测能力，可以对培育学生创新能力的教学改革以及相关教育培训提供更具操作性的对策建议。

2 有限理性约束下学生课程学习投入水平的决策机制

2.1 有限理性约束下满意值对最优值的替代

西蒙的有限理性概念为学生的后悔情绪提供了解释。由于个体普遍面临信息不完全、处理信息能力有限和不确定的外部环境，确定最优值不是不可能就是需要花费巨额成本[9]，从而失去经济意义。这时如果用外部界定的一个使个体感觉满意的目标值来取代无法低成本获知的最优值就具有理性价值。如对人生意义的求索，对普通人来讲几乎是无法完成的任务，或者即使完成也需要付出巨额代价，因此现实中人们常常用圣贤、英雄或者偶像的人生意义认知作为替代品，回避对人生意义最优值的探索[10]。对学生学习而言，课程学习的全部主观价值几乎无法低成本的获知，也就不能计算并比较其主观效用，因此学生时代人们也常常用从圣贤、英雄、偶像或者教师那里获知并认可的课程学习价值作为学习最优值的替代品。有限理性的约束导致在大量的决策行为初期人们普遍的用来源于个体外部的认知替代理论上的最优值。个体决策时通常不会追求最优解，而是满意解。这导致个体常常需要试错，而后对目标值和投入水平逐步调整[11]。

图1 学习满意度的形成

由于这种满意值来源于个体外部，而个体行为追逐的是主观效用，两者出现偏差是大概率事件[12]，一旦事前认可的满意值小于事后的主观效用水平，不满和后悔情绪就会出现。开课前听说这门课“60万岁”，被某学生认可后，按期作为目标进行学习时间和精力的投入，事后得到60左右的分数，并进而转化为一定的主观效用水平，一旦小于自己想要的效用数值，不满和后悔情绪出现。

2.2 有限理性下学习投入时间的决策机制

受制于有限理性的约束，学生无力也无意寻找课程学习投入水平的最优解，心理学研究发现在决定学习需要投入的时间、精力水平时，常常遵循5 个原则：小数定律、代表性定律、信息可获得性定律、信念忠诚和锚定原理。前3 个原则用来确定投入水平的初始值，后2 个原则用来确定对初始值进行调整的方式。学生常常用获知（信息可获得性定律）的少量（小数定律）代表性人物的（代表性定律）学习功效来确定自身学习可以获得的效用，进而确定希望投入的学习时间和精力，一旦确定，会对其保持忠诚，即使出现了反例，也只会给以缓慢的渐进的试错性调整，以低成本的追逐个体的主观效用。（图1）

图2 完全理性时的最优学习时间

3 传统主流经济学分析范式的扩展

3.1 完全理性条件下最优学习时间的求解

即使存在信息不完全和脑处理能力不足的约束，个人在面临决策问题时仍然表现出理性特征，会进行适当的思考，以期获得自身满意的效用水平[13]。对更满意的效用水平的追逐仍然在驱动个体的各种决策行为。与传统主流经济学的不同在于，需要用满意值替换最优值。

S=S(T,O)，S 代表课程学习效果——创新能力，T 是学习时间，用来反映学习投入，O代表其他影响学习效果的因素。

R=R(T),R 代表学习投入T 带来的主观效用收益，满足边际效用递减规律。

C=C(T),C 代表学习投入T 带来的机会成本，满足边际效用递减规律。

L=R(T)-C(T), L 代表学习投入T 带来的主观效用利润。

学生可支配的时间有限，需要在学习和其它用途间进行分配，以实现自身效用水平的最大化，如果学生具备完全理性，那么可支配时间在任何用途上的使用都能带来主观效用，都满足边际效用递减规律[14]。用R=R(T)代表学习时间的效用函数，C=C(T)代表非学习用途时间的效用函数，最优的学习时间出现在两种函数一阶导数相等处。当R’(T)=C’(T)时，相应的T值使L最大。如图2中所示，完全理性时，学习时间T1在MR 与MC 的交点处出现最优投入量，其数值内生于学生的主观效用。

3.2 有限理性条件下最优模型的调整

有限理性时，学习时间T2由半外生的MR 曲线决定，随着个体认同的MR 曲线的移动而进行试错式的调整。有限理性属性的限制，使个体失去了掌握MR0曲线的能力，无法获知最优时间T1的位置，但会根据掌握的有限信息，进行适当的判断得到MR1曲线或者MR2曲线（对代表性人物的模仿），进而确定自我认为合适的满意的学习时间T2。相比较可以发现，完全理性下学习的收益曲线MR0内生于学生的主观判断，有限理性下学习的收益曲线MR1外生于对代表性人物的认可和模仿。T2点对个体外部的依赖，为教育的适度干预创造了空间，通过影响和控制学生可接触的外生性MR1曲线，对学生自我认可的最满意的学习时间T2形成干扰，之后对自我主观效用的追逐会形成动力源驱动学生形成课程的教学效果[15]。因此，在有限理性的条件下，教学效果很大程度上取决于课程学习效果“偶像”的塑造。（图3）

与完全理性时的投入产出间的精确函数不同，有限理性条件下，个体对投入产出之间函数关系的认识并不稳定，是一估计值，S≈S(T,O)。投入T 的学习时间，估计会得到S 的学习效果。如果学习效果小于S，会出现不满意和后悔情绪。

3.3 主要假说

完全理性环境下，学生自愿选择最优的学习时间，从而基本上排除了教师、学校等外部因素的操作空间。而在有限理性下，由于学生会依据可得的小样本数据猜测学习时间的预期收益，这为外部力量的调节作用创造了空间，也解释了不同教学模式造成的教学效果上的差异。假说1：不同教师的教学效果之间应该存在差异。

在有限理性的学习效果函数中，可以加入情绪因素的影响。人脑处理信息能力的不足，使情绪可以显著的影响个体的工作业绩。积极的情绪通常改善生产率，良好的师生关系有利于教学效果的提高。人数较少的班级更有利于在师生之间形成有偏好型的人际关系。据此得到假说2：小班上课的教学效果应该与大班上课的教学效果之间存在系统性差异。

学生并不清楚课程学习对自我效用的价值，“偶像”提供了价值范本。本专业的历史就业、优秀校友、低年级时的成绩都可以充当这一角色。由此得到假说3：就业状况影响着本专业学生的课程教学效果。

图3 有限理性时的满意学习时间

学生与教师间更好或者更差的人际关系，都会形成学习的替代品，从而加重学习投入的机会成本，但同时也影响了学习本身的主观效用。更好的师生关系一方面增加学习的收益水平，另一方面增加学习的机会成本，其最终效果可能无法确定。但对升学率较好的专业，更差的师生关系不影响学生的学习效果。据此提出假说4：学生对教师教学质量的评教分与学生的学习效果正相关。

4 计量回归模型的设定和检验

4.1 计量回归模型的设定

教学效果作为课程教学的产出，已有研究识别出了大量影响因素，本文主要关注与影响学生学习时间投入相关的因子。借鉴林毅夫等建立的投入产出模型建立金融学课程教学效果的有截距项的投入产出多元回归基础方程:

其中，E 是被解释变量，ER、OC 是解释变量、U 是控制变量。

4.2 变量选取

E 代表创新能力——教学效果，取决于学生学习时间T 的投入水平。学习时间T 的投入量，由外生的预期收益ER 和内生的机会成本OC 决定。对创新能力的衡量可以用考试分数TS、参与各种竞赛获奖比率CAR、用人单位对专业毕业生专业知识的评价EEG 等作为参考指标。课程学习外生的预期收益可以用升学率EMR、出国升学率PGR 等指标考核。学习的机会成本用非学习用途消费占比PNLC表示。教学班人数与师生关系的形成具有重要影响，通常人数较少对教学班级更容易与上课老师形成良好对师生关系，从而得到更有指导性的专业建议，形成良好的专业就业预期和学习收益预期。因此课程选课人数ETN 与创新能力培育效果之间应该存在负相关关系，课程对教师评教分TET 与创新能力培育效果之间应该存在正相关关系。班内学习环境用班级考试优秀率EER 代表。班级平均的家庭收入情况用班级贫困生占比PPSC 表示。班级课外活动数量用学生加入各种社团占比SJVC 表示。学生的学习基础能力用入学成绩AR表示。城乡教育差异用城市学生占比USR表示。学生性别因素用女生占比FOR表示。（表1）

表1 模型中各变量的涵义

表2 变量数据的统计性描述

4.3 数据来源和统计性描述

采用Z 校经济学院7 个本科专业14 个教学班2000年～2018年相关数据；课程考试分数、及格率、优秀率、参加学科竞赛获奖比率、课程选课人数、教师课程评教分数等数据来源于Z 校教务系统统计，专业入学成绩城市学生占比、班级女生占比、升学率、出国升学率等数据来源于Z 校招生就业系统统计，用人单位评价数据来源于麦克斯报告和Z 校收集的用人单位回访表，班级贫困生占比来源于Z 校学生处数据库，非学习用途消费占比来源于问卷调查。（表2）

创新能力培育效果指标中课程及格率方差最大，参加竞赛比率和用人单位评价分数方差较小，这意味着参加竞赛的学生占比并没有出现系统性变化；考试及格率的较大起伏暗示着学生的外部因素对学习效果起着重要作用。教师评教分方差不大，这意味着学生对教师的认可度有差异，但并不明显；数据变异程度较大的是教学班人数和入学成绩两个指标，离散度最小的是班级贫困生占比、考试优秀率，这意味着后两个指标单科考试的优秀和家庭富裕程度不是课题教学效果的原因或者结果。

4.4 实证检验结果分析

利用EVIEWS10.软件对回归方程检验得到表3数据：

分析发现：

教学班人数与创新能力培育效果之间存在正相关关系，无论用TS、CAR、EFG 做被解释变量，ETN 回归系数均为正，都通过了t检验，这验证了本文的假说2；说明学生的学习效果容易受到外部环境的影响，学生的学习投入量具有有限理性特征。同时学生人数的下降，加强了教师与学生的互动联系，教师的个人特点对学生的学习效果应该具有重要影响，方程中在控制了学生数量后，教师的个人特点（评教分）的回归系数为正，通过了t检验，这一定程度上验证了论文的假说1和假说4。

升学率指标EMR 回归系数为正，出国升学率回归系数为负，都通过了t检验，说明在样本数据中升学率对学生的学习投入形成正向激励。良好的就业前景提高了学生的学习热情，升学率越差，学生的课程学习热情越低；同时班级的出国升学率指标与创新能力培育效果之间存在负相关关系，回归系数为负，这可能意味着较差的升学率抑制了学生对专业主干课程的学习热情，但刺激了学生的出国升学热情；一个合乎逻辑的解释是较差的课程学习效果与较高的出国升学率有相同的动力来源——较差的升学率，这验证了论文的假说3。

5 主要结论和对策建议

5.1 主要结论

（1）有限理性限制了学生做出最优决策的能力，创新能力培育效果受到多种外部因素的影响。信息障碍和脑处理能力的不足导致学生无法准确判断课程学习的潜在收益和机会成本，从而使古典经济学模型框架下的自由选择机制面临严重的资源错配，从外部对学习主体施加某种影响可以有效提升学习效果。一个重要推论是培育学生的“四个自信”、培养新时代中国特色社会主义建设事业的接班人等教育教学任务需要正确的外部引导。自由选择机制的错配会延误甚至扭曲教育教学任务的培养方向和绩效。

表3 方程回归检验结果

（2）相对密切的师生互动可以极大提升创新能力培育效果。教师的态势表现会不自觉的铸成学生的信念忠诚与目标锚定。在小数定律的作用下，学生的学习目标、对学习预期收益和机会成本的判断与任课教师密切相关。一旦取得学生的认可，就会诱发信念忠诚，之后在信任的任课教师引导下建立锚定目标，进一步绘制出学习的预期收益和机会成本，最终在最大化个体收益的驱动下定制出个体的课程最佳学习投入量。

（3）教师对学生创新能力培育效果的最大贡献不是来源于差异化的教学方法，而是来源于对学生学习兴趣的培育和启发。学生对教师不显著的差异在回归方程中通过了t 检验，这意味着差别不大的教师带来了巨大的学习效果差异，这否定了具体的教学表演技巧对学生学习效果的作用。随机访谈中学生的反馈也验证了这种推测。案例教学、多媒体教学即使重要也只是因为这种方法帮助教师激发了学生的学习热情，而不是因为它们能更好地传递知识。

5.2 提升创新能力培育效果效果的对策建议

（1）做好专业教育，绘制学生就业前景，提升学习热情。信息不足和脑容量的限制虽然抑制了个体的理性决策能力，但个体理性对自我利益的追逐并没有消失。只有当学生认为值得时才会有动力投入足够的学习热情，最终达到良好的学习效果。学生对专业就业前景通常存在缺乏足够了解，对就业需要的专业技能缺乏足够的认识，这导致学生在课程学习上的往往热情不足。通过专业教育，帮助学生掌握就业前景，了解需要的专业技能，可以促使学生主动做出职业规划，进而激发学习动力。

（2）弱化课堂教学的知识传送功能，强化学习引导作用。硕博前阶段的学习，探索性知识较少，多数课程限定在学科已有的较稳定的知识领域内部。这意味着只要学生想学，通过自主学习有能力实现课程教学大纲和考试大纲的要求。传统教学以教师的教为中心，即使引入了案例教学、多媒体教学和现在流行的翻转课堂等形式多样的新教学模式，也没有在内核中改变学生的被动地位，这是导致现阶段大学教育课程教学效果不够理想的重要原因。

（3）优化课程成绩形成程序，提高平时分占比，强化自学基础上的讨论环节占比。学习个体的短期化行为和追逐满意值的约束使得学习过程充满惰性，随机访谈中观察到多数学生存在最后一个月现象，即在考试周（接近一个月）高强度复习，其它时间的学习效率几乎为零。大量的主动学习被自动挤压到学期的考试周，期末考试多数只形成短期记忆。提高平时分占比，强化自学基础上的讨论，教师在讨论过程中发挥引导作用，刺激学生“被迫”提高学习周的学习强度，拉长自主学习过程，塑造长期记忆，更有利于提升学生的学习能力。