水文隨機(jī)分析課程教學(xué)改革的初步探索

摘要：水文隨機(jī)分析是華北電力大學(xué)水利工程一級學(xué)科水文學(xué)及水資源專業(yè)的一門學(xué)位課程。主要講授隨機(jī)分析的理論方法在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用，包括經(jīng)典的自回歸AR模型、滑動平均（MA）模型、平穩(wěn)自回歸滑動平均（ARMA）模型、季節(jié)性自回歸滑動平均模型等內(nèi)容。但是，隨著小波技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法的不斷完善，為水文隨機(jī)分析提供了新的思路。從水文隨機(jī)分析的課程大綱的修訂、教材的編寫、視頻課程的錄制等方面，教學(xué)水文隨機(jī)分析課程的教學(xué)改革，使該課程成為碩士研究生開展專業(yè)領(lǐng)域研究的一門工具，為研究生開展科學(xué)研究提供方法論的支持。

關(guān)鍵詞：水文隨機(jī)分析；自回歸模型；教學(xué)改革；科學(xué)研究的方法論

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）51-0085-02

學(xué)科建設(shè)是研究生人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)是學(xué)科建設(shè)的核心和關(guān)鍵，如何培養(yǎng)出符合社會新時代需求和滿足水利工程專業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)創(chuàng)新型科技人才是擺在研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)面前的迫切任務(wù)。尤其十九大以來，貫徹和落實(shí)黨和國家的教育方針，堅(jiān)持立德樹人根本任務(wù)，以中國特色、世界一流為引領(lǐng)，以一流學(xué)科建設(shè)為基礎(chǔ)，突出人才培養(yǎng)的中心地位，深化人才培養(yǎng)模式和教育教學(xué)機(jī)制改革，構(gòu)筑拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)高地。

水利工程一級學(xué)科碩士點(diǎn)自2010年申請成功之后，一直在優(yōu)化研究生培養(yǎng)方案，一直在探索研究生核心課程的教學(xué)體系。目前，水利工程一級學(xué)科下設(shè)水文學(xué)及水資源、水利水電工程、水工結(jié)構(gòu)工程三個二級學(xué)科，2013版研究生人才培養(yǎng)方案共設(shè)9個研究方向，其中第一個研究方向是水文學(xué)與水循環(huán)，在這個方向設(shè)有現(xiàn)代水文學(xué)和水文隨機(jī)分析兩門專業(yè)課程。本次選擇水文隨機(jī)分析進(jìn)行研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)，通過重新編寫優(yōu)化的《水文隨機(jī)分析》課程大綱，形成完整的《水文隨機(jī)分析》的課程教案，以復(fù)雜水文模型問題為導(dǎo)向的教學(xué)方式，改革傳統(tǒng)的授課模式，編寫并出版《水文隨機(jī)分析》研究生教材，并發(fā)表與水文隨機(jī)分析相關(guān)的教改論文，從研究生教材、研究生課程教學(xué)模式改革、提高研究生的創(chuàng)新意識等方面進(jìn)行專業(yè)建設(shè)，從而提升水利工程一級學(xué)科中水文學(xué)及水資源專業(yè)研究生培養(yǎng)質(zhì)量，為社會輸送高質(zhì)量并適應(yīng)時代發(fā)展對研究生高級專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

一、課程教學(xué)改革的必要性

《水文隨機(jī)分析》是水利工程一級學(xué)科碩士學(xué)位人才培養(yǎng)方案中的一門專業(yè)學(xué)位課程，也是水文學(xué)及水及水資源二級學(xué)科培養(yǎng)方案中主要的水文學(xué)方面的核心課程，該課程對于學(xué)生了解和掌握處理水文數(shù)據(jù)信息模型和方法，將隨機(jī)理論引入到水文時間序列變化規(guī)律的研究，而且水文隨機(jī)分析是一門比較開放的課程，逐步吸收水文隨機(jī)分析的最新理論、模型和方法，有助于使研究生熟悉目前該領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)，為研究生開展相關(guān)的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)，為研究生開展創(chuàng)新性研究提供一種途徑。

二、目前存在的問題和困難

目前有關(guān)《水文隨機(jī)分析》的研究生教材還沒有，《隨機(jī)水文學(xué)》是目前應(yīng)用較為廣泛的本科生教材，但是該教材介紹隨機(jī)水文學(xué)的自回歸模型、自回歸滑動平均模型，內(nèi)容較為簡單基礎(chǔ)，不太適合研究生階段的學(xué)習(xí)，可以作為學(xué)習(xí)水文隨機(jī)分析的參考書和輔助教材，急需編寫一本適合水文學(xué)及水資源碩士階段學(xué)習(xí)水文隨機(jī)分析的教材，使學(xué)生了解和掌握目前水文隨機(jī)分析的最新理論、模型和方法。

三、課程教學(xué)改革的思路和安排

通過文獻(xiàn)檢索、國內(nèi)高校相關(guān)課程建設(shè)調(diào)研、考查學(xué)習(xí)等途經(jīng)，開展水文隨機(jī)分析課程方面的課程建設(shè)。

首先，查閱水文隨機(jī)分析相關(guān)的國內(nèi)外相關(guān)教材，對前期的自編講義的內(nèi)容進(jìn)行豐富和補(bǔ)充，引入目前水文分析的最新理論、技術(shù)方法等，編寫水文隨機(jī)分析教材的大綱目錄，搜集相關(guān)的素材，包括水文數(shù)據(jù)資料、圖片等，編寫《水文隨機(jī)分析》研究生教材，并與科學(xué)出版社簽訂出版合同，將出版的《水文隨機(jī)分析》教材相配套的教學(xué)課件（如PPT）制作出來，并與視頻制作公司合作，錄制課程教學(xué)的視頻課程。同時，根據(jù)查閱的有關(guān)教學(xué)改革方面的學(xué)術(shù)論文，撰寫《水文隨機(jī)分析》課程教學(xué)改革方面的教改論文。

其次，將已錄制好的視頻課程應(yīng)用于課堂教學(xué)中，在教學(xué)過程中逐步推進(jìn)以學(xué)生為主體，教師授課為輔助的教學(xué)方法改革模式的嘗試，以課堂教學(xué)討論，針對水文隨機(jī)分析模型或非法進(jìn)行學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)文獻(xiàn)材料進(jìn)行演講、辯論的形式，來提高研究生開展科學(xué)研究的能力，在教學(xué)手段多樣化方面進(jìn)行改革和實(shí)施。另外，在教學(xué)考試改革方面，改變傳統(tǒng)的閉卷試題考試的方式，采取撰寫課程論文的方式，以老師統(tǒng)一命題和學(xué)生自主選題的方式，通過學(xué)生自主查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫符合學(xué)術(shù)論文格式、內(nèi)容、方法和解決方案的文章，爭取能夠達(dá)到學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的水平，以提高學(xué)生獨(dú)立完成相關(guān)科研和生產(chǎn)任務(wù)報(bào)告撰寫的目的。

四、結(jié)語

水文隨機(jī)分析作為水文學(xué)及水資源碩士專業(yè)的一門學(xué)位課程，在老師講學(xué)生聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式基礎(chǔ)上，如何探索一種全新的教學(xué)模式，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)這門課程，可以運(yùn)用所學(xué)的水文分析的一些隨機(jī)模型或方法解決水文水資源領(lǐng)域的科學(xué)問題，通過課程的學(xué)習(xí)可以掌握如何通過模型的編寫及應(yīng)用進(jìn)而完成科研論文的撰寫，將科研問題的解決過程以專業(yè)論文的形式表達(dá)出來，并通過課程教學(xué)過程中與學(xué)生研討的方式或?qū)W生做PPT進(jìn)行問題解決匯報(bào)的形式，來提高學(xué)生與人溝通交流的能力，以及熟悉做科研匯報(bào)的基本方式等，進(jìn)而使學(xué)生在研究生階段得到專業(yè)方面的能力提升，為其將來從事相關(guān)領(lǐng)域的研究提供能力和方法論等方面的支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]門寶輝，紀(jì)昌明，張尚弘，等.華北電力大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)體系建設(shè)探索[J].教育教學(xué)論壇，2016，（52）：173-175.