水文隨機(jī)分析課程教學(xué)改革探索

時(shí)間:2022-12-18 09:36:25

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水文隨機(jī)分析課程教學(xué)改革探索

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(dòng)平均(MA)模型、平穩(wěn)自回歸滑動(dòng)平均(ARMA)模型、季節(jié)性自回歸滑動(dòng)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

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(huì)新時(shí)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(gè)二級學(xué)科,2013版研究生人才培養(yǎng)方案共設(shè)9個(gè)研究方向,其中第一個(gè)研究方向是水文學(xué)與水循環(huán),在這個(gè)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(shí)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(huì)輸送高質(zhì)量并適應(yīng)時(shí)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(shí)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(dòng)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(shí),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.

作者:門寶輝 單位:華北電力大學(xué)