中外“水文隨機(jī)過(guò)程”研究生課程教學(xué)比較研究

宋松柏+康艷

摘要：研究生課程教學(xué)體系是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)。文章分析了中外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容、考核評(píng)估和代表性教材，并根據(jù)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)方案，結(jié)合國(guó)外本課程的最新發(fā)展，探索了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)與考核評(píng)估等措施，以期完善現(xiàn)行課程教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞：水文隨機(jī)過(guò)程；研究生課程；教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G643文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-4107（2014）08-0062-03

“水文隨機(jī)過(guò)程”是水文學(xué)及水資源工程專業(yè)碩士研究生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其目的和任務(wù)是在學(xué)完高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)、數(shù)值計(jì)算、水文分析與水利計(jì)算、水力學(xué)、氣候與氣象學(xué)和水文統(tǒng)計(jì)學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，應(yīng)用水文統(tǒng)計(jì)和隨機(jī)過(guò)程理論，研究水文、水資源和環(huán)境工程等隨機(jī)不確定性問(wèn)題，要求學(xué)生掌握水文隨機(jī)過(guò)程的基本原理方法；熟練應(yīng)用隨機(jī)模型和模擬技術(shù)進(jìn)行工程水文水利計(jì)算和水文預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，為水利水電工程提供有關(guān)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的水文依據(jù)。本文在查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)本課程研究生教學(xué)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者在美國(guó)訪問(wèn)研究期間掌握的動(dòng)態(tài)，總結(jié)了中外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容、考核評(píng)估和代表性的教材，以期完善現(xiàn)行“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的教學(xué)體系，為課程建設(shè)和研究生科研能力提供依據(jù)。

一、教學(xué)內(nèi)容

我國(guó)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)教育設(shè)置在水利工程或地理學(xué)一級(jí)學(xué)科，專業(yè)劃分較細(xì)，一般開設(shè)“隨機(jī)水文學(xué)”，也稱為“水文隨機(jī)過(guò)程”課程，少數(shù)學(xué)校在本科也開設(shè)這門課程。各?；旧弦?0世紀(jì)90年代的第一版和目前使用的第二版《隨機(jī)水文學(xué)》為教材，主要講授[1-2]：（1）緒論（隨機(jī)水文學(xué)體系）；（2）隨機(jī)過(guò)程的基本方法；（3）水文序列分析和隨機(jī)模擬技術(shù)；（4）線性平穩(wěn)隨機(jī)模型；（5）季節(jié)性隨機(jī)模型；（6）多站隨機(jī)模型；（7）新型隨機(jī)模型（門限自回歸模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)解集模型和基于小波分析的組合隨機(jī)模型）；（8）流域暴雨洪水系統(tǒng)隨機(jī)模型；（9）隨機(jī)模型在水文學(xué)中的應(yīng)用。另外，臺(tái)灣大學(xué)也開設(shè)“水文隨機(jī)過(guò)程”課程，課程的主要內(nèi)容有：（1）隨機(jī)變量及其分布函數(shù)；（2）抽樣與抽樣分布；（3）參數(shù)估算；（4）單變量隨機(jī)模擬；（5）假設(shè)檢驗(yàn)；（6）暴雨過(guò)程設(shè)計(jì)；（7）地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)；（8）二維變量模擬；（9）Gauss和Markov過(guò)程模擬，條件模擬。國(guó)外一般在環(huán)境科學(xué)、地球科學(xué)、土木工程等學(xué)科設(shè)置水文水資源研究生教育，主要有水文學(xué)、水力學(xué)及水文與水資源、森林水文學(xué)、流域管理與水文、土地與水資源工程、土壤與水資源工程、環(huán)境與水資源、環(huán)境水文等方向。由于研究特色不同，課程名稱有所差異。代表性的課程名稱有“隨機(jī)水文學(xué)”、“水文隨機(jī)過(guò)程”、“水文時(shí)間序列模型”、“隨機(jī)模型在水文水資源與環(huán)境工程中的應(yīng)用”和“隨機(jī)水資源技術(shù)”等。表1列出了國(guó)外幾所代表性院校課程的主要教學(xué)內(nèi)容。

國(guó)內(nèi)外院校教學(xué)環(huán)節(jié)的主要差異在于：（1）國(guó)外院校課程教學(xué)由理論教學(xué)、作業(yè)、文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)組成。國(guó)內(nèi)院校課程教學(xué)則主要由理論教學(xué)、作業(yè)和計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)組成。相比較而言，國(guó)內(nèi)院校綜合型學(xué)習(xí)、工程應(yīng)用和研究訓(xùn)練較少。（2）從理論教學(xué)內(nèi)容來(lái)看，國(guó)外院校主要涉及了高等數(shù)理統(tǒng)計(jì)在水文中的應(yīng)用，單變量與多變量隨機(jī)模型，空間過(guò)程（Markov隨機(jī)場(chǎng)，點(diǎn)過(guò)程），以及上述組合理論方法在水文、環(huán)境、水資源工程、氣候變化和其他相關(guān)資源系統(tǒng)中的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)院校理論教學(xué)內(nèi)容基本上涵蓋了課程的主要內(nèi)容，但是，數(shù)理統(tǒng)計(jì)在水文中的應(yīng)用設(shè)置在“水文統(tǒng)計(jì)”課程中講授，高維（2維以上）變量模擬教學(xué)內(nèi)容較少，不包含空間隨機(jī)過(guò)程，學(xué)生缺乏文獻(xiàn)閱讀訓(xùn)練。

二、考核評(píng)定

國(guó)內(nèi)外院校課程總學(xué)時(shí)一般設(shè)置為30—40學(xué)時(shí)。國(guó)外院校理論授課學(xué)時(shí)相對(duì)較少，但卻給予了學(xué)生文獻(xiàn)閱讀、研究建議書和課堂匯報(bào)等訓(xùn)練環(huán)節(jié)，學(xué)生獲得研究和解決結(jié)合工程實(shí)際問(wèn)題的時(shí)間較多，提高了學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，學(xué)生獲得該門課程的學(xué)分，往往需要花費(fèi)較大的精力。課程考核由考試（50%—60%）、作業(yè)（20%）、研究建議書和課堂匯報(bào)（20%—30%）組成。相比較而言，國(guó)內(nèi)院校學(xué)生主要以理論課程學(xué)習(xí)、作業(yè)為主，課程考核由考試（70%—80%）、計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)和作業(yè)（20%—30%）構(gòu)成。

三、課程教材

20世紀(jì)80—90年代，丁晶和鄧育仁在吸收國(guó)外隨機(jī)水文學(xué)體系的基礎(chǔ)上，成功地應(yīng)用隨機(jī)模型研究了我國(guó)典型流域徑流、暴雨和降水序列的隨機(jī)模型，編著了國(guó)內(nèi)第一本《隨機(jī)水文學(xué)》，1988年由成都科技大學(xué)出版社出版。1997年，丁晶和劉權(quán)授根據(jù)《1990—1995年高等學(xué)校水利水電類專業(yè)本科生、研究生教材選題和編審出版規(guī)劃》，編寫了由中國(guó)水利水電出版社出版的第一版《隨機(jī)水文學(xué)》，全書共分9章，系統(tǒng)地介紹了隨機(jī)水文學(xué)的基本原理、分析方法和計(jì)算模型，是國(guó)內(nèi)大多數(shù)院校學(xué)習(xí)“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的主要教材。之后，2008年，王文圣、丁晶和金菊良根據(jù)隨機(jī)水文學(xué)的最新發(fā)展和水文水資源專業(yè)的教學(xué)要求，編寫了《隨機(jī)水文學(xué)》（第二版），由中國(guó)水利水電出版社出版，作為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，至今被廣泛地用于學(xué)習(xí)“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的通用教材。1997年，王志毅，周剛炎翻譯了印度Roorkee 大學(xué)水文系N.K.Goel博士在聯(lián)合國(guó)教科文組織倡導(dǎo)的國(guó)際水文研究班講義《Stochastic Hydrology》[3]，由黃河水利出版社出版了《隨機(jī)水文學(xué)》，給出了一些計(jì)算實(shí)例和計(jì)算程序。包括水文過(guò)程的概率模擬與實(shí)例研究，水文過(guò)程的隨機(jī)模擬，水文資料的序列生成，區(qū)域洪水頻率分析，部分歷時(shí)系列洪水頻率分析，洪水預(yù)報(bào)，枯水徑流預(yù)報(bào)，水文學(xué)中的風(fēng)險(xiǎn)和可靠性概念與有關(guān)項(xiàng)目的附加說(shuō)明等內(nèi)容。國(guó)外院校一般沒(méi)有通用的教材使用，一般是授課老師根據(jù)專業(yè)和自己研究領(lǐng)域授課，指定一些專著作為學(xué)生學(xué)習(xí)材料。代表的學(xué)習(xí)材料有[4-7]：（1）Vujica M.Yevjevich于1972年出版的《Stochastic processes in hydrology》。該書系統(tǒng)地介紹了水文過(guò)程的基本概念與分類，自相關(guān)與滯時(shí)互相關(guān)，譜與互譜分析，水文序列的極差分析，基于游程理論的水文序列分析，水文序列的暫態(tài)成分，水文序列的離散分析，水文的計(jì)算技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法。（2）1980年，J. D. Salas， J. W.Delleur，V.Yevjevich，W. L. Lane合著了《Applied modeling of hydrologic time series》。主要包括水文序列特性，時(shí)間序列的統(tǒng)計(jì)原理與技術(shù)，自回歸模型，自回歸滑動(dòng)平均模型，差分自回歸滑動(dòng)平均模型，水文時(shí)間序列的多變量模型，解集模型，隨機(jī)模型應(yīng)用的若干問(wèn)題。（3）N. T. Kottegoda于1980年出版了《Stochastic water resources technology》。包括引言與氣候，水文時(shí)間序列分析，概率函數(shù)及其應(yīng)用，線性隨機(jī)模型，譜特性及其模型，洪水的統(tǒng)計(jì)處理分析，概率論在水庫(kù)蓄水中的應(yīng)用，系統(tǒng)工程中的隨機(jī)規(guī)劃法，應(yīng)用決策理論等內(nèi)容。（4）1993年，J.B.Marco，R.Harboe 和J.D.Salas出版了《Stochastic hydrology and its use in water resources systems simulation and optimization》。全書分為隨機(jī)水文學(xué)理論和應(yīng)用兩部分。其中，理論部分包括隨機(jī)模型在水資源中應(yīng)用概況，隨機(jī)模型建立的哲學(xué)基礎(chǔ)，水文數(shù)據(jù)生成的單變量模型，水文數(shù)據(jù)生成的多變量模型，聚集與解集模型，水文中ARMAX和轉(zhuǎn)換函數(shù)模型，時(shí)間降雨隨機(jī)模型——極值事件的估算和預(yù)測(cè)，隨機(jī)模擬和預(yù)測(cè)，隨機(jī)水文學(xué)在水資源中的應(yīng)用和誤用問(wèn)題，隨機(jī)水文學(xué)和徑流預(yù)測(cè)的一些問(wèn)題思考。應(yīng)用部分包括時(shí)間序列模型在典型區(qū)域氣候研究中的應(yīng)用，月徑流隨機(jī)模型的概念基礎(chǔ)，一個(gè)非線性、非平穩(wěn)模型在得州含水層水量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用等。上述國(guó)外這些學(xué)習(xí)材料不但在知識(shí)面范圍和深度方面超過(guò)國(guó)內(nèi)教材，而且一些書籍還包含詳細(xì)的應(yīng)用實(shí)例。

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四、課程教學(xué)改革策略

根據(jù)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)教育特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的最新發(fā)展，筆者提出以下教學(xué)改革措施。

（一）整合教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)和提高研究生科研能力要求，“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為：（1）單變量水文氣象序列模擬計(jì)算回顧；（2）基于copula函數(shù)的多變量水文氣象序列模擬計(jì)算；（3）水文隨機(jī)過(guò)程原理與方法；（4）隨機(jī)差分方程；（5）單站年與季節(jié)數(shù)據(jù)隨機(jī)模型；（6）多站年與季節(jié)數(shù)據(jù)隨機(jī)模型；（7）地質(zhì)統(tǒng)計(jì)基本原理；（8）空間過(guò)程；（9）新型隨機(jī)模型（門限自回歸模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)解集模型和基于小波分析的組合隨機(jī)模型）；（10）隨機(jī)模型在水文水資源和環(huán)境中的應(yīng)用。

（二）優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)

吸收國(guó)外院校課程教學(xué)模式，增加中英文文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)等環(huán)節(jié)。針對(duì)線性平穩(wěn)、季節(jié)性和多站等隨機(jī)模型的特點(diǎn)，每一種計(jì)算模型指定一篇中文或英文文獻(xiàn)，要求學(xué)生理解模型的應(yīng)用步驟，完成相應(yīng)的作業(yè)。在此基礎(chǔ)上，利用學(xué)校文獻(xiàn)庫(kù)資源，要求學(xué)生總結(jié)這些模型的最新研究進(jìn)展，引導(dǎo)他們進(jìn)行相應(yīng)的探討和思考。課程講授結(jié)束后，選取典型流域洪水、暴雨、降水、徑流和干旱事件的隨機(jī)模型應(yīng)用作為工程實(shí)例應(yīng)用或項(xiàng)目研究訓(xùn)練項(xiàng)目，供學(xué)生選用。要求學(xué)生完成文獻(xiàn)資料綜述、問(wèn)題的提出、解決的思路與方法、數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)編程求解、結(jié)果與討論、制作PPT演示文稿等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決分析問(wèn)題、模型建立與求解能力、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的編程能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，也使學(xué)生通過(guò)相互交流達(dá)到共同提高的目的。

（三）完善考核評(píng)估

教學(xué)過(guò)程合理的監(jiān)督和評(píng)價(jià)是保證研究生教學(xué)質(zhì)量的重要措施。傳統(tǒng)考核方式雖然在傳授知識(shí)、學(xué)生掌握基本概念和方法等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是，卻很難充分反映學(xué)生的能力。因此，多方位評(píng)價(jià)學(xué)生的研究和實(shí)踐能力至關(guān)重要。本課程在吸收國(guó)外給予學(xué)生較大的自主學(xué)習(xí)空間、充分展示學(xué)生能力的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，將文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練、項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)納入成績(jī)?cè)u(píng)定考核，課程成績(jī)分配如下：成績(jī)=理論筆試（30%）+工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究書（60%）+PPT演示匯報(bào)（10%）。這種考核方式目的是激勵(lì)學(xué)生參與實(shí)際問(wèn)題的研究和解決，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

根據(jù)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)培養(yǎng)方案，總結(jié)和分析了國(guó)內(nèi)外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容、成績(jī)?cè)u(píng)定和代表性的學(xué)習(xí)材料，提出了相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)與考核評(píng)估。與現(xiàn)有課程教學(xué)內(nèi)容相比，增加了多變量水文氣象序列模擬計(jì)算、空間過(guò)程與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)基本原理等；吸收國(guó)外院校課程教學(xué)模式，增加中英文文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)等環(huán)節(jié)，其目的是增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后從事水文分析計(jì)算與研究工作的能力，以期完善現(xiàn)有“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文圣，丁晶，金菊良.隨機(jī)水文學(xué)：第二版[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

[2]丁晶，劉權(quán)授.隨機(jī)水文學(xué)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，1997.

[3][印]N.K.Goel；王志毅，周剛炎譯；隨機(jī)水文學(xué)[M].鄭州：黃河水利出版社，2001.

[4]Vujica M.Yevjevich.Stochastic processes in hydrology[M].Fort Collins，Colorado，USA.Water Resources Publications，1972.

[5]J.D.Salas，J.W.Delleur，V.Yevjevich，W.L.Lane. Applied modeling of hydrologic time series[M]. Littleton，Colorado，USA.Water Resources Publications，1980.

[6]N.T.Kottegoda.Stochastic water resources technology[M].London and Basingstoke.The Macmillan Press Ltd，1980.

[7]J.B.Marco，R.Harboe and J.D.Salas.Stochastic hydrology and its use in water resources systems simulation and optimization[M].Dordrecht，The Netherlands：Kluwer Academic Publishers，1993.

收稿日期：2014-03-13

作者簡(jiǎn)介：宋松柏（1965—），男，陜西永壽人，西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院教授，主要從事水文水資源研究。

基金項(xiàng)目：陜西省教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“中美水文與水資源工程專業(yè)創(chuàng)新人才綜合能力培養(yǎng)對(duì)比與評(píng)估體系研究”（13B

Z09）；西北農(nóng)林科技大學(xué)研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目“水文隨機(jī)過(guò)程”（YZKC1212）；西北農(nóng)林科技大學(xué)本科生優(yōu)質(zhì)課程“水文信息采集與處理”建設(shè)項(xiàng)目

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四、課程教學(xué)改革策略

根據(jù)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)教育特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的最新發(fā)展，筆者提出以下教學(xué)改革措施。

（一）整合教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)和提高研究生科研能力要求，“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為：（1）單變量水文氣象序列模擬計(jì)算回顧；（2）基于copula函數(shù)的多變量水文氣象序列模擬計(jì)算；（3）水文隨機(jī)過(guò)程原理與方法；（4）隨機(jī)差分方程；（5）單站年與季節(jié)數(shù)據(jù)隨機(jī)模型；（6）多站年與季節(jié)數(shù)據(jù)隨機(jī)模型；（7）地質(zhì)統(tǒng)計(jì)基本原理；（8）空間過(guò)程；（9）新型隨機(jī)模型（門限自回歸模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)解集模型和基于小波分析的組合隨機(jī)模型）；（10）隨機(jī)模型在水文水資源和環(huán)境中的應(yīng)用。

（二）優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)

吸收國(guó)外院校課程教學(xué)模式，增加中英文文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)等環(huán)節(jié)。針對(duì)線性平穩(wěn)、季節(jié)性和多站等隨機(jī)模型的特點(diǎn)，每一種計(jì)算模型指定一篇中文或英文文獻(xiàn)，要求學(xué)生理解模型的應(yīng)用步驟，完成相應(yīng)的作業(yè)。在此基礎(chǔ)上，利用學(xué)校文獻(xiàn)庫(kù)資源，要求學(xué)生總結(jié)這些模型的最新研究進(jìn)展，引導(dǎo)他們進(jìn)行相應(yīng)的探討和思考。課程講授結(jié)束后，選取典型流域洪水、暴雨、降水、徑流和干旱事件的隨機(jī)模型應(yīng)用作為工程實(shí)例應(yīng)用或項(xiàng)目研究訓(xùn)練項(xiàng)目，供學(xué)生選用。要求學(xué)生完成文獻(xiàn)資料綜述、問(wèn)題的提出、解決的思路與方法、數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)編程求解、結(jié)果與討論、制作PPT演示文稿等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決分析問(wèn)題、模型建立與求解能力、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的編程能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，也使學(xué)生通過(guò)相互交流達(dá)到共同提高的目的。

（三）完善考核評(píng)估

教學(xué)過(guò)程合理的監(jiān)督和評(píng)價(jià)是保證研究生教學(xué)質(zhì)量的重要措施。傳統(tǒng)考核方式雖然在傳授知識(shí)、學(xué)生掌握基本概念和方法等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是，卻很難充分反映學(xué)生的能力。因此，多方位評(píng)價(jià)學(xué)生的研究和實(shí)踐能力至關(guān)重要。本課程在吸收國(guó)外給予學(xué)生較大的自主學(xué)習(xí)空間、充分展示學(xué)生能力的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，將文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練、項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)納入成績(jī)?cè)u(píng)定考核，課程成績(jī)分配如下：成績(jī)=理論筆試（30%）+工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究書（60%）+PPT演示匯報(bào)（10%）。這種考核方式目的是激勵(lì)學(xué)生參與實(shí)際問(wèn)題的研究和解決，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

根據(jù)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)培養(yǎng)方案，總結(jié)和分析了國(guó)內(nèi)外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容、成績(jī)?cè)u(píng)定和代表性的學(xué)習(xí)材料，提出了相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)與考核評(píng)估。與現(xiàn)有課程教學(xué)內(nèi)容相比，增加了多變量水文氣象序列模擬計(jì)算、空間過(guò)程與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)基本原理等；吸收國(guó)外院校課程教學(xué)模式，增加中英文文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)等環(huán)節(jié)，其目的是增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后從事水文分析計(jì)算與研究工作的能力，以期完善現(xiàn)有“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文圣，丁晶，金菊良.隨機(jī)水文學(xué)：第二版[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

[2]丁晶，劉權(quán)授.隨機(jī)水文學(xué)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，1997.

[3][印]N.K.Goel；王志毅，周剛炎譯；隨機(jī)水文學(xué)[M].鄭州：黃河水利出版社，2001.

[4]Vujica M.Yevjevich.Stochastic processes in hydrology[M].Fort Collins，Colorado，USA.Water Resources Publications，1972.

[5]J.D.Salas，J.W.Delleur，V.Yevjevich，W.L.Lane. Applied modeling of hydrologic time series[M]. Littleton，Colorado，USA.Water Resources Publications，1980.

[6]N.T.Kottegoda.Stochastic water resources technology[M].London and Basingstoke.The Macmillan Press Ltd，1980.

[7]J.B.Marco，R.Harboe and J.D.Salas.Stochastic hydrology and its use in water resources systems simulation and optimization[M].Dordrecht，The Netherlands：Kluwer Academic Publishers，1993.

收稿日期：2014-03-13

作者簡(jiǎn)介：宋松柏（1965—），男，陜西永壽人，西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院教授，主要從事水文水資源研究。

基金項(xiàng)目：陜西省教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“中美水文與水資源工程專業(yè)創(chuàng)新人才綜合能力培養(yǎng)對(duì)比與評(píng)估體系研究”（13B

Z09）；西北農(nóng)林科技大學(xué)研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目“水文隨機(jī)過(guò)程”（YZKC1212）；西北農(nóng)林科技大學(xué)本科生優(yōu)質(zhì)課程“水文信息采集與處理”建設(shè)項(xiàng)目

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四、課程教學(xué)改革策略

根據(jù)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)教育特點(diǎn)，結(jié)合國(guó)外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的最新發(fā)展，筆者提出以下教學(xué)改革措施。

（一）整合教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)和提高研究生科研能力要求，“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為：（1）單變量水文氣象序列模擬計(jì)算回顧；（2）基于copula函數(shù)的多變量水文氣象序列模擬計(jì)算；（3）水文隨機(jī)過(guò)程原理與方法；（4）隨機(jī)差分方程；（5）單站年與季節(jié)數(shù)據(jù)隨機(jī)模型；（6）多站年與季節(jié)數(shù)據(jù)隨機(jī)模型；（7）地質(zhì)統(tǒng)計(jì)基本原理；（8）空間過(guò)程；（9）新型隨機(jī)模型（門限自回歸模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)模型、基于核密度估計(jì)的非參數(shù)解集模型和基于小波分析的組合隨機(jī)模型）；（10）隨機(jī)模型在水文水資源和環(huán)境中的應(yīng)用。

（二）優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)

吸收國(guó)外院校課程教學(xué)模式，增加中英文文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)等環(huán)節(jié)。針對(duì)線性平穩(wěn)、季節(jié)性和多站等隨機(jī)模型的特點(diǎn)，每一種計(jì)算模型指定一篇中文或英文文獻(xiàn)，要求學(xué)生理解模型的應(yīng)用步驟，完成相應(yīng)的作業(yè)。在此基礎(chǔ)上，利用學(xué)校文獻(xiàn)庫(kù)資源，要求學(xué)生總結(jié)這些模型的最新研究進(jìn)展，引導(dǎo)他們進(jìn)行相應(yīng)的探討和思考。課程講授結(jié)束后，選取典型流域洪水、暴雨、降水、徑流和干旱事件的隨機(jī)模型應(yīng)用作為工程實(shí)例應(yīng)用或項(xiàng)目研究訓(xùn)練項(xiàng)目，供學(xué)生選用。要求學(xué)生完成文獻(xiàn)資料綜述、問(wèn)題的提出、解決的思路與方法、數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)編程求解、結(jié)果與討論、制作PPT演示文稿等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生解決分析問(wèn)題、模型建立與求解能力、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的編程能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，也使學(xué)生通過(guò)相互交流達(dá)到共同提高的目的。

（三）完善考核評(píng)估

教學(xué)過(guò)程合理的監(jiān)督和評(píng)價(jià)是保證研究生教學(xué)質(zhì)量的重要措施。傳統(tǒng)考核方式雖然在傳授知識(shí)、學(xué)生掌握基本概念和方法等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是，卻很難充分反映學(xué)生的能力。因此，多方位評(píng)價(jià)學(xué)生的研究和實(shí)踐能力至關(guān)重要。本課程在吸收國(guó)外給予學(xué)生較大的自主學(xué)習(xí)空間、充分展示學(xué)生能力的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，將文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練、項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)納入成績(jī)?cè)u(píng)定考核，課程成績(jī)分配如下：成績(jī)=理論筆試（30%）+工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究書（60%）+PPT演示匯報(bào)（10%）。這種考核方式目的是激勵(lì)學(xué)生參與實(shí)際問(wèn)題的研究和解決，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

根據(jù)水文學(xué)及水資源工程專業(yè)培養(yǎng)方案，總結(jié)和分析了國(guó)內(nèi)外“水文隨機(jī)過(guò)程”課程教學(xué)內(nèi)容、成績(jī)?cè)u(píng)定和代表性的學(xué)習(xí)材料，提出了相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)與考核評(píng)估。與現(xiàn)有課程教學(xué)內(nèi)容相比，增加了多變量水文氣象序列模擬計(jì)算、空間過(guò)程與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)基本原理等；吸收國(guó)外院校課程教學(xué)模式，增加中英文文獻(xiàn)閱讀、工程實(shí)例訓(xùn)練或項(xiàng)目研究、課堂匯報(bào)等環(huán)節(jié)，其目的是增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后從事水文分析計(jì)算與研究工作的能力，以期完善現(xiàn)有“水文隨機(jī)過(guò)程”課程的教學(xué)體系。

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[3][印]N.K.Goel；王志毅，周剛炎譯；隨機(jī)水文學(xué)[M].鄭州：黃河水利出版社，2001.

[4]Vujica M.Yevjevich.Stochastic processes in hydrology[M].Fort Collins，Colorado，USA.Water Resources Publications，1972.

[5]J.D.Salas，J.W.Delleur，V.Yevjevich，W.L.Lane. Applied modeling of hydrologic time series[M]. Littleton，Colorado，USA.Water Resources Publications，1980.

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[7]J.B.Marco，R.Harboe and J.D.Salas.Stochastic hydrology and its use in water resources systems simulation and optimization[M].Dordrecht，The Netherlands：Kluwer Academic Publishers，1993.

收稿日期：2014-03-13

作者簡(jiǎn)介：宋松柏（1965—），男，陜西永壽人，西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院教授，主要從事水文水資源研究。

基金項(xiàng)目：陜西省教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“中美水文與水資源工程專業(yè)創(chuàng)新人才綜合能力培養(yǎng)對(duì)比與評(píng)估體系研究”（13B

Z09）；西北農(nóng)林科技大學(xué)研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目“水文隨機(jī)過(guò)程”（YZKC1212）；西北農(nóng)林科技大學(xué)本科生優(yōu)質(zhì)課程“水文信息采集與處理”建設(shè)項(xiàng)目

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