基于PBL的金融工程专业课程教学模式探析

摘要：PBL（Project-BasedLearning，项目式学习）教学模式在教育教学领域具有重要的应用价值。金融工程属于多学科交叉融合的专业，注重培养学生的金融量化分析能力与实务专业技能。文章在金融科技背景下，基于PBL教学模式，探讨复合型金融实践人才的培养问题。首先，基于西北政法大学金融工程专业“计算金融”课程，分析了PBL教学模式在该课程中的应用价值和可行性。其次，提出了“市场+理论+技术”的课程设计总体思路，并构建了“三个层次，层层递进”的PBL教学模式实施方案。最后，对该教学模式的应用进行了效果评价和反思，为复合型金融实践人才培养、PBL教学模式在金融领域的应用提供一定的借鉴。关键词：金融工程；PBL；教学体系；实施方案；“计算金融”课程一、引言PBL教学模式的思想萌芽可以追溯到18至19世纪，自然主义教育家J-J.卢梭（J-J.Rousseau）、J.H.裴斯泰洛齐（J.H.Pestalozzi）等人认为，单纯的传统教学可能会出现教育脱离生活、忽视学生自我发展等问题。因此，在教学过程中应强调学生的自主学习和自主决策。这些理念都可视为PBL教学模式的理论依据。20世纪五六十年代，PBL教学模式被引入中国并应用于医学研究领域[1]，此后不断向理工科溢出[2]。在教育部对高等教育教学改革的支持下，经济管理及其他类专业也在对该教学模式进行尝试与探索。与传统教学模式不同，PBL教学模式在培养学生学习主动性、提升学生参与感、激发学生学习兴趣等方面优势明显[3]。随着大数据、人工智能、区块链等金融科技在金融领域的广泛应用，金融科技时代已经来临[4]。金融科技是深化金融供给侧结构性改革的重要引擎，可以提升金融服务实体经济的能力，是技术驱动下的金融创新。然而，在金融科技背景下，社会对传统金融人才的需求日渐减少。随着我国金融科技逐步从“立柱架梁”步入“厚积薄发”的新阶段，复合型金融实践人才培养的重要性日益凸显并上升为国家战略[5-6]。如何加快培养高素质复合型金融实践人才以化解人才缺口窘境，是业界、高校等各方共同探索的重要课题。金融工程属于多学科交叉融合的专业，注重培养学生金融量化分析能力与实务专业技能。在金融工程专业课程中引入PBL教学模式，对于满足社会需求的复合型金融实践人才的培养意义重大[7]。二、金融工程专业课程采用PBL教学模式的必要性和可行性（一）必要性PBL教学模式以“学习者”为中心，充分发挥学生的主导地位，采用过程与结果相结合的多元化评价方法，有助于打破应试教育的困境。以西北政法大学金融工程专业“计算金融”课程为例，该课程重点在于学习并熟练应用目前主流的量化金融软件Python以解决金融问题，包含Python中金融应用模块的使用、金融计算理论与实践等内容。总体来讲，以PBL教学模式为基础的教学改革，可以在一定程度上解决传统教学中存在的以下3方面问题。1.讲授为主的教学模式导致的学生实操能力差的问题。“计算金融”课程要求学生通过一定的上机练习来巩固和应用所学的金融理论和知识，但讲授为主的教学模式难以激发学生学习的主动性，使学生缺少实际动手的训练，从而导致学生实际操作能力偏弱、理论知识学习不够深入等问题。PBL教学模式通过设计可以引入金融市场现实问题的项目，引导学生主动思考、主动练习，从而可以很好地提高学生的实操能力。2.导向性不明确的实训课程导致的学生知识体系不完善的问题。传统的“计算金融”课程上机实训会以上机习题的方式考核学生的知识掌握情况，这种方式可在一定程度上起到巩固知识的作用。但是，这样的实训内容导向性不够明确，知识点较为零散，学生难以很好地掌握整体的知识架构。PBL教学模式通过系统设计涵盖某一具体应用的项目，将其中涉及的知识内容有序整合，从而使学生可以更加深刻地理解相关理论及其主要的应用场景。3.教材知识陈旧导致的人才培养与社会需求脱节的问题。教材的更新往往相对滞后，其中包含的知识和案例常常会出现与社会需求不一致的地方。PBL教学模式的项目设计注重与时俱进，使用的数据大多为实时数据，项目的解决方案相对成熟或先进。因此，基于PBL教学模式形成的人才培养方案能够与社会需求更加紧密结合。（二）可行性随着金融理论的日趋成熟、技术应用的日益深入，PBL教学模式在金融工程专业课程中的实施具有一定的可行性。1.日趋成熟的金融理论为“计算金融”课程项目的设定提供了扎实的理论依据。金融学是应用经济学的重要分支，然而，与经济学理论相比，金融理论的产生和发展相对滞后。1896年，I.费雪（I.Fisher）提出基本估值理论，该理论成为金融理论的核心。1934年，B.格雷厄姆（B.Graham）等人关于证券估值的著作成为证券界的圣经。1938年，F.麦考利（F.Macaulay）提出的长期免疫和利率免疫在资产和负债管理中得到广泛应用。1952年，H.马科维茨（H.Markowitz）提出了证券投资组合理论。此后，套期保值理论、资产定价理论、期权定价模型、行为金融理论等相继被提出，这些成熟的金融理论为金融工程相关课程的项目设计提供了坚实的理论基础。2.智能化的现代信息技术为金融实践提供了相对容易掌握的技术手段。随着金融理论的日趋成熟，金融市场也日益复杂，金融计算对现代信息技术的依赖也日益明显。相对于早期运行效率低下或学习成本过高的信息技术手段，现代信息技术越来越智能化。以Python语言为例，其作为一种高级的多用途编程语言，广泛应用于各种非技术和技术领域，且语法简洁易懂，很容易实现金融算法和数学计算。因此，近年来，Python语言在金融领域被逐渐深度应用，越来越受到金融工程从业人员的青睐。3.人工智能、大数据等技术在金融领域已经得到较为广泛应用，相关案例日益丰富。PBL教学模式要求，在教师的指导下学生自主完成一个相对完整的实践项目。同时，要求学生灵活运用相关知识，在具体项目中解决实际金融问题，进而促进学生综合素质的提高。因此，采用PBL教学模式的课程往往具有理论与实践结合、多学科知识和技能综合等特点。在早期金融工程尚处于理论为主的阶段，PBL教学模式并不适用。近年来，随着金融科技的普及，智能化的现代技术应用案例日益丰富，为PBL教学模式在金融工程专业课程中的实施提供了丰富的素材。三、“计算金融”课程PBL教学模式设计文章分别从教学内容整体架构、教学模式和教学方案设计、教学模式实施等方面对“计算金融”课程进行PBL教学模式设计。（一）基于“市场+理论+技术”的教学内容整体架构PBL教学模式下的“计算金融”课程教学内容的整体架构主要基于3个视角考虑。首先是市场视角，基于国家政策，以及银行、证券、保险等主要金融市场对学生应有能力和素质的要求。其次是理论视角，包括金融核心理论及PBL教学模式的内涵和原则等。最后是技术视角，基于Python语言及其主要金融模块进行课程项目的整体架构。课程内容设计如图1所示。（二）基于教学内容整体架构的教学体系和教学方案设计首先，教学体系建设。基于“市场+理论+技术”的教学内容整体架构，结合学校的教学资源和条件，制定具体的教学手段和实施方案。形成的教学体系应以真实的学习情境设计为主，以学生学习和研究活动为中心，以过程设计为主导。其次，教学方案设计。围绕如何在“计算金融”课程中提高学生的综合能力素养进行教学方案的设计，基于课程项目设置、多媒体课件制作、课程形式设计、研究性专题学习网络平台建设等方面改革教学大纲、教学内容、教学方法和教学评价等。（三）基于“三个层次、层层递进”的PBL教学模式的实施基于教学体系和教学方案，“计算金融”课程PBL教学模式的实施采取了分层的方式，即“三个层次、层层递进”，具体如图2所示。第一层次主要由教师指导（项目式导学），第二层次主要由学生自主学习（项目式导练），第三层次主要由学生创新学习（项目式实训）。西北政法大学金融工程专业“计算金融”课程在2020级和2021级实施了PBL教学模式，重点实施了项目式导学和项目式导练2个层次。在项目式导练环节进行了分组练习，5～7名学生一组，2020级共分6组，2021级共分5组。2020级侧重投资策略类，如DualTrust、Fama-French三因子模型、PB-ROE回归模型、配对交易、行业轮动、支持向量机等。2021级侧重数据分析类，如中小企业信贷决策、保险精准营销、多因子量化交易、货币政策文本分析、第三方支付风险等（引入的案例基于掘金量化、新道云等平台，并适度进行了改编）。2022级将申请实施第三层次，以期末测评的方式，要求学生完成项目设计和开发的整个过程。“计算金融”课程中的应用效果良好，但在以下3个方面仍需进一步加强。（一）应促使课程考核改革，从而与PBL教学模式相一致由于西北政法大学金融工程专业学生信息类课程相对匮乏，因而，“计算金融”课程PBL教学模式仍基于教师提供的命题来进行项目实践，还尚未实施学生自选命题的项目实践。但在PBL教学模式的实施过程中可以发现，传统的考核方式已经不再适用。因此，应进一步引导和培养学生在项目实践中的自主研发能力，结合学生的实际情况，尝试课程考核方式的改革。（二）应进一步加强师资培训PBL教学模式的实施离不开项目的挖掘和设计。业务部门主流项目的更替往往是日新月异的，教师应尽可能把握相对前沿的知识及其相关应用。因此，在PBL教学模式的实施过程中，要注重加强师资培训，使教师可以挖掘和设计出相对适用的市场案例。（三）应设计出更具前沿和多学科交叉的项目目前，“计算金融”课程的项目大多来自书籍资料或网络平台，多是金融经典理论的简单应用，缺乏更具前沿性的项目。PBL教学模式的实施效果取决于其实施的程度，但仅限于单门课程，对学生的学习动机和综合能力起到的促进作用有限。因此，随着PBL教学模式在实践中的不断发展，其形式也应逐步多样化，不仅应将其应用于单门课程的教学，也可以将多门传统课程结合起来，实现多学科交叉融合。五、结束语在金融科技背景下，金融工程专业着力培养金融实践人才有着深远的现实意义。采用PBL教学模式，结合市场需求，选择具有现实意义的驱动项目，让学生在学习过程中以团队合作、发挥主观能动性和创造性的形式解决金融问题，使生生之间、师生之间的互动达到前所未有的四、“计算金融”课程PBL教学模式的应用效果及反思西北政法大学金融工程专业“计算金融”课程PBL教学模式包括学习准备、项目分析、项目解决、学习成果制作与展示等环节，通过这样的方式一环扣一环，将知识获取与应用能力的培养落实到每个教学阶段。该教学模式的实施激发了学生的学习热情，促进了学生间的交流与合作，在一定程度上提高了学生的文字和语言表达能力。学生的业务能力