水文隨機分析課程教學改革的初步探索

摘要：水文隨機分析是華北電力大學水利工程一級學科水文學及水資源專業的一門學位課程。主要講授隨機分析的理論方法在水文水資源領域的應用，包括經典的自回歸AR模型、滑動平均（MA）模型、平穩自回歸滑動平均（ARMA）模型、季節性自回歸滑動平均模型等內容。但是，隨著小波技術、經驗模態分解方法的不斷完善，為水文隨機分析提供了新的思路。從水文隨機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，教學水文隨機分析課程的教學改革，使該課程成為碩士研究生開展專業領域研究的一門工具，為研究生開展科學研究提供方法論的支持。

關鍵詞：水文隨機分析；自回歸模型；教學改革；科學研究的方法論

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

學科建設是研究生人才培養的基礎，研究生優質課程建設是學科建設的核心和關鍵，如何培養出符合社會新時代需求和滿足水利工程專業發展的高素質創新型科技人才是擺在研究生優質課程建設面前的迫切任務。尤其十九大以來，貫徹和落實黨和國家的教育方針，堅持立德樹人根本任務，以中國特色、世界一流為引領，以一流學科建設為基礎，突出人才培養的中心地位，深化人才培養模式和教育教學機制改革，構筑拔尖創新人才培養高地。

水利工程一級學科碩士點自2010年申請成功之后，一直在優化研究生培養方案，一直在探索研究生核心課程的教學體系。目前，水利工程一級學科下設水文學及水資源、水利水電工程、水工結構工程三個二級學科，2013版研究生人才培養方案共設9個研究方向，其中第一個研究方向是水文學與水循環，在這個方向設有現代水文學和水文隨機分析兩門專業課程。本次選擇水文隨機分析進行研究生優質課程建設，通過重新編寫優化的《水文隨機分析》課程大綱，形成完整的《水文隨機分析》的課程教案，以復雜水文模型問題為導向的教學方式，改革傳統的授課模式，編寫并出版《水文隨機分析》研究生教材，并發表與水文隨機分析相關的教改論文，從研究生教材、研究生課程教學模式改革、提高研究生的創新意識等方面進行專業建設，從而提升水利工程一級學科中水文學及水資源專業研究生培養質量，為社會輸送高質量并適應時代發展對研究生高級專業人才奠定基礎。

一、課程教學改革的必要性

《水文隨機分析》是水利工程一級學科碩士學位人才培養方案中的一門專業學位課程，也是水文學及水及水資源二級學科培養方案中主要的水文學方面的核心課程，該課程對于學生了解和掌握處理水文數據信息模型和方法，將隨機理論引入到水文時間序列變化規律的研究，而且水文隨機分析是一門比較開放的課程，逐步吸收水文隨機分析的最新理論、模型和方法，有助于使研究生熟悉目前該領域的研究前沿和熱點，為研究生開展相關的科學研究奠定基礎，為研究生開展創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《水文隨機分析》的研究生教材還沒有，《隨機水文學》是目前應用較為廣泛的本科生教材，但是該教材介紹隨機水文學的自回歸模型、自回歸滑動平均模型，內容較為簡單基礎，不太適合研究生階段的學習，可以作為學習水文隨機分析的參考書和輔助教材，急需編寫一本適合水文學及水資源碩士階段學習水文隨機分析的教材，使學生了解和掌握目前水文隨機分析的最新理論、模型和方法。

三、課程教學改革的思路和安排

通過文獻檢索、國內高校相關課程建設調研、考查學習等途經，開展水文隨機分析課程方面的課程建設。

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

其次，將已錄制好的視頻課程應用于課堂教學中，在教學過程中逐步推進以學生為主體，教師授課為輔助的教學方法改革模式的嘗試，以課堂教學討論，針對水文隨機分析模型或非法進行學生準備相關文獻材料進行演講、辯論的形式，來提高研究生開展科學研究的能力，在教學手段多樣化方面進行改革和實施。另外，在教學考試改革方面，改變傳統的閉卷試題考試的方式，采取撰寫課程論文的方式，以老師統一命題和學生自主選題的方式，通過學生自主查閱相關文獻，撰寫符合學術論文格式、內容、方法和解決方案的文章，爭取能夠達到學術期刊發表的水平，以提高學生獨立完成相關科研和生產任務報告撰寫的目的。

四、結語

水文隨機分析作為水文學及水資源碩士專業的一門學位課程，在老師講學生聽的傳統教學模式基礎上，如何探索一種全新的教學模式，使學生通過學習這門課程，可以運用所學的水文分析的一些隨機模型或方法解決水文水資源領域的科學問題，通過課程的學習可以掌握如何通過模型的編寫及應用進而完成科研論文的撰寫，將科研問題的解決過程以專業論文的形式表達出來，并通過課程教學過程中與學生研討的方式或學生做PPT進行問題解決匯報的形式，來提高學生與人溝通交流的能力，以及熟悉做科研匯報的基本方式等，進而使學生在研究生階段得到專業方面的能力提升，為其將來從事相關領域的研究提供能力和方法論等方面的支持。

參考文獻：

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