水文随机分析课程教学改革探索

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摘要：水文随机分析是华北电力大学水利工程一级学科水文学及水资源专业的一门学位课程。主要讲授随机分析的理论方法在水文水资源领域的应用，包括经典的自回归AR模型、滑动平均（MA）模型、平稳自回归滑动平均（ARMA）模型、季节性自回归滑动平均模型等内容。但是，随着小波技术、经验模态分解方法的不断完善，为水文随机分析提供了新的思路。从水文随机分析的课程大纲的修订、教材的编写、视频课程的录制等方面，教学水文随机分析课程的教学改革，使该课程成为硕士研究生开展专业领域研究的一门工具，为研究生开展科学研究提供方法论的支持。

关键词：水文随机分析；自回归模型；教学改革；科学研究的方法论

学科建设是研究生人才培养的基础，研究生优质课程建设是学科建设的核心和关键，如何培养出符合社会新时代需求和满足水利工程专业发展的高素质创新型科技人才是摆在研究生优质课程建设面前的迫切任务。尤其以来，贯彻和落实党和国家的教育方针，坚持立德树人根本任务，以中国特色、世界一流为引领，以一流学科建设为基础，突出人才培养的中心地位，深化人才培养模式和教育教学机制改革，构筑拔尖创新人才培养高地。水利工程一级学科硕士点自2010年申请成功之后，一直在优化研究生培养方案，一直在探索研究生核心课程的教学体系。目前，水利工程一级学科下设水文学及水资源、水利水电工程、水工结构工程三个二级学科，2013版研究生人才培养方案共设9个研究方向，其中第一个研究方向是水文学与水循环，在这个方向设有现代水文学和水文随机分析两门专业课程。本次选择水文随机分析进行研究生优质课程建设，通过重新编写优化的《水文随机分析》课程大纲，形成完整的《水文随机分析》的课程教案，以复杂水文模型问题为导向的教学方式，改革传统的授课模式，编写并出版《水文随机分析》研究生教材，并发表与水文随机分析相关的教改论文，从研究生教材、研究生课程教学模式改革、提高研究生的创新意识等方面进行专业建设，从而提升水利工程一级学科中水文学及水资源专业研究生培养质量，为社会输送高质量并适应时展对研究生高级专业人才奠定基础。

一、课程教学改革的必要性

《水文随机分析》是水利工程一级学科硕士学位人才培养方案中的一门专业学位课程，也是水文学及水及水资源二级学科培养方案中主要的水文学方面的核心课程，该课程对于学生了解和掌握处理水文数据信息模型和方法，将随机理论引入到水文时间序列变化规律的研究，而且水文随机分析是一门比较开放的课程，逐步吸收水文随机分析的最新理论、模型和方法，有助于使研究生熟悉目前该领域的研究前沿和热点，为研究生开展相关的科学研究奠定基础，为研究生开展创新性研究提供一种途径。

二、目前存在的问题和困难

目前有关《水文随机分析》的研究生教材还没有，《随机水文学》是目前应用较为广泛的本科生教材，但是该教材介绍随机水文学的自回归模型、自回归滑动平均模型，内容较为简单基础，不太适合研究生阶段的学习，可以作为学习水文随机分析的参考书和辅助教材，急需编写一本适合水文学及水资源硕士阶段学习水文随机分析的教材，使学生了解和掌握目前水文随机分析的最新理论、模型和方法。

三、课程教学改革的思路和安排

通过文献检索、国内高校相关课程建设调研、考查学习等途经，开展水文随机分析课程方面的课程建设。首先，查阅水文随机分析相关的国内外相关教材，对前期的自编讲义的内容进行丰富和补充，引入目前水文分析的最新理论、技术方法等，编写水文随机分析教材的大纲目录，搜集相关的素材，包括水文数据资料、图片等，编写《水文随机分析》研究生教材，并与科学出版社签订出版合同，将出版的《水文随机分析》教材相配套的教学课件（如PPT）制作出来，并与视频制作公司合作，录制课程教学的视频课程。同时，根据查阅的有关教学改革方面的学术论文，撰写《水文随机分析》课程教学改革方面的教改论文。其次，将已录制好的视频课程应用于课堂教学中，在教学过程中逐步推进以学生为主体，教师授课为辅助的教学方法改革模式的尝试，以课堂教学讨论，针对水文随机分析模型或非法进行学生准备相关文献材料进行演讲、辩论的形式，来提高研究生开展科学研究的能力，在教学手段多样化方面进行改革和实施。另外，在教学考试改革方面，改变传统的闭卷试题考试的方式，采取撰写课程论文的方式，以老师统一命题和学生自主选题的方式，通过学生自主查阅相关文献，撰写符合学术论文格式、内容、方法和解决方案的文章，争取能够达到学术期刊发表的水平，以提高学生独立完成相关科研和生产任务报告撰写的目的。

四、结语

水文随机分析作为水文学及水资源硕士专业的一门学位课程，在老师讲学生听的传统教学模式基础上，如何探索一种全新的教学模式，使学生通过学习这门课程，可以运用所学的水文分析的一些随机模型或方法解决水文水资源领域的科学问题，通过课程的学习可以掌握如何通过模型的编写及应用进而完成科研论文的撰写，将科研问题的解决过程以专业论文的形式表达出来，并通过课程教学过程中与学生研讨的方式或学生做PPT进行问题解决汇报的形式，来提高学生与人沟通交流的能力，以及熟悉做科研汇报的基本方式等，进而使学生在研究生阶段得到专业方面的能力提升，为其将来从事相关领域的研究提供能力和方法论等方面的支持。

参考文献：

[1]门宝辉,纪昌明,张尚弘,等.华北电力大学水文与水资源工程专业体系建设探索[J].教育教学论坛,2016,(52):173-175.

作者:门宝辉 单位:华北电力大学