华北电力大学水文与水资源工程专业体系建设探索

1、    华北电力大学水文与水资源工程专业体系建设探索    门宝辉+纪昌明+张尚弘+张成+张验科（华北电力大学 可再生能源学院，北京 102206）摘要：华北电力大学以“大电力”学科为依托，以可再生能源为特色，将本校水文与水资源工程专业定位为水能资源开发利用和水电站及水库优化调度等为电力部门服务的主攻发展方向，制定了以培养高级应用型人才的专业课程体系及培养模式，自办学以来取得了一定的成效，为水利和电力部门输送了合格的专门人才。关键词：可再生能源；水文与水资源工程；水能资源；水库优化调度：g642.0 文献标志码：a ：1674-9324（2016）52-

2、0173-03一、概述随着水与社会经济、生态环境等关系的日益发展，水资源合理开发利用保护、水资源可持续利用等问题亟需解决，这给水文与水资源专业提出了新的挑战，给专业发展带来了新的机遇。1998年，教育部对水利类相关专业名称进行调整，将水文及水资源利用改为水文与水资源工程专业，以克服专业中工程技术的短板，体现出专业中水文水资源部分和水环境部分的新特色1-3，从1999年开始招第一届本科生。到2014年，我国大约有48所高校设置了水文与水资源工程专业4，其中有8所院校是“985工程”大学，15所院校是“211工程”大学。华北电力大学，于2006年经教育部批准开设水文与水资源工程专业，从2007年9

3、月开始招收第一届本科生，专业学制为四年，学科性质为工学，学生毕业后授予工学学士学位。水资源作为基础性的自然资源和稀缺的战略资源，推动水资源的可持续利用，成为解决社会经济可持续发展的关键。水文与水资源工程成为我国水利类行业中非常关键的基础研究和应用领域之一。水文与水资源工程专业，以地球科学理论为基础、水资源为主要研究对象，需要系统学习水资源的分布、形成、演化等方面的专业知识，且要兼顾水土工程、地下水运移规律、环境、生态等基础知识，并将水文与水资源的理论和方法应用于与水资源相关的各个领域5。二、水文与水资源工程专业定位（一）国内发展概况专业定位是否适当是制定人才培养方案和确保人才培养效果的前提和基

4、础。目前，全国本科院校中水文与水资源工程的专业定位一般分为四类2：以水利类专业为主的院校，这类学校具有深厚的水文、地表水资源教学资源，师资力量非常雄厚、水文水资源背景深远，可以说这些学校代表着我国水文与水资源工程专业的办学水平；地质和矿业类院校，这些院校的该专业主要由水文地质、矿业等相关专业发展而来，在地下水研究领域具有优势，现在也逐渐在往地表水、环境和岩土等相关领域发展，在水文地质及灾害地质领域、水土污染防治与修复、环境地质以及地下水资源等方面形成了明显的特色；以农业为主的院校，这类院校的该专业依托于于农业水资源利用、水文系统模拟、水环境工程以及水信息与节水技术等方向，其的农业水文学和高效利

5、用水资源等领域有较大优势；综合性大学，这类院校专业定位主要是港口航道与海岸工程、海洋工程、水能资源开发利用等方向；大约还有8所理工类院校设立了水文与水资源工程专业。（二）华北电力大学水文与水资源工程专业定位华北电力大学是一所以工科为主教育部直属的“211工程”重点大学院校6，拥有62个全日制本科生专业包括2个国家级重点学科、23个省部级重点学科、11个国家级特色专业涵盖工、理、经、管、法等六大学科门类和2个国家级教学名师团队、3个国家级、11个省部级实验教学中心。同时本校拥有123个二级学科硕士学位授权点、30个二级学科博士学位授权点、5个博士后科研流动站。目前本校拥有电气与电子工程学院、可再

6、生能源学院等10个学院。全日制在校本科生2万余人、研究生1万余人。学校建立“学科立校、人才强校、科研兴校、特色发展”的办学方针，形成“厚基础、重实践、强能力、求创新”的人才培养特色，成为教育部首批“卓越工程师培训计划”实施高校6。随着我国社会经济的快速发展，水能资源作为一种可再生能源，其合理有效的开发显得愈来愈重要，电力行业的发展也需要大量勘测方面的专业技术人才，另外，我国的电网公司和发电集团也需要大量的水电调度方面的专业技术人员，依托我们学校的水利水电工程、环境工程等专业，将华北电力大学水文与水资源工程专业定位为水电能源及水资源开发利用和水电站（水库）优化调度的发展方向，培养具有较扎实的自然

7、科学知识、较宽的专业及专业基础知识、较好的人文科学知识、一定的外语应用能力以及较强的计算机的高级复合型人才，能胜任水利与能源、环保与生态、市政与交通等部门的水文、水能、水资源和環保等领域的测量、勘查、规划、设计、预测预报、技术经济分析与管理工作，还可以从事相关的教学和理论应用研究工作。三、人才培养方案华北电力大学水文与水资源工程专业，于2007年起招收第一届本科学生，依据教育部教学指导委员会水利学科和水文与水资源工程专业分委员会制订的专业规范，综合考量我校水文与水资源工程的专业定位，在借鉴国内外该专业人才培养模式的基础上，经过6年的专业发展，在一线教学中逐渐摸索经验，人才培养方案不断修正，已经

8、经历2006、2008以及2013三版。初步确立了以基础理论、基本知识、基本技能培养为核心，以理论知识和工程实践技能相结合的水文与水资源工程专业本科人才培养模式。（一）课程大纲的制订依据水利专业规范和人才培养方案，水文与水资源工程专业的课程培养大纲主要由公共基础教育、专业基础教育、专业教育和选修课程教育四部分组成。下面以最新修订的2013版人才培养方案来介绍该专业的课程设置情况。1.公共基础教育。公共基础教育是高等学校各同类本科专业学生共同必修的课程，不同学科专业之间存在一定的区别。针对水文与水资源工程专业来说，公共基础教育，由实践环节、社会科学、自然科学三种公共基础课组成。社会科学公共基础课

9、主要包括中国近代史纲要、马克思主义基本原理、思想道德修养与法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策；自然科学公共基础课包括大学物理、高等数学、信息技术基础、大学英语、概率论与数理统计、高级语言程序设计线性代数；实践环节公共基础课包括军事理论教育及实践、体育。 2.专业基础教育。专业基础教育是在培养方案中设置的为学生进行专业课学习之前必须进行的基础课程而经历的教育，是学生学习和掌握专业知识技能之前必须学习基础课程的阶段。水文与水资源工程专业的基础课，包含工程力学、自然地理学、工程制图、气象与气候学、水质监测、工程测量学、水环境化学、水文学原理、水文测验学、水力学、水资源优化

10、原理与方法、地下水水文学、水文水利计算、地理信息系统与遥感应用、水利经济。这些课程的学习为接下来专业课的学习做足了准备工作。3.专业教育。专业教育是学校依据人才培养目标所设置的使学生接受专业知识和专门技能的课程教育。该阶段主要让学生了解本专业的前沿科学技术和发展趋势，掌握必要的专业理论知识和工程实践技能，培养解决本专业范围内工程实际问题的能力。专业教育必修课程，包括水资源规划及利用、水资源优化配置、水文预报、河流动力学、水能资源开发利用、水电站水库调度及其自动化系统，后两门课程是华北电力大学水文与水资源工程专业的特色专业课，也是华北电力大学433核心建设课程，也是体现华北电力大学水文与水资源工

11、程专业定位的课程。4.选修课教育。选修课主要包括公共选修课、专业基础选修课和专业选修课。公共选修课主要面向全校所有专业开设，旨在拓宽学生视野和提高个人修养；本专业推荐科技文献检索基础、就业与创业等公共选修课。专业基础选修课主要有水利科学技术史、可再生能源概论、水利水电工程概论、能源与环境、matlab语言、数据库应用、vc+程序设计等7门，共15.5学分，培养方案中要求至少选修7学分课程。专业选修课主要有随机水文学、水利水电工程概预算、专业英语阅读（水利）、水灾害防治、节水理论与技术、抽水蓄能技术等6门，共10学分，培养方案中要求至少选修6学分课程。（二）实践教学环节对于水文与水资源工程专业来

12、说，实践教学是课程理论教学的必要补充，是理论联系实践的一个平台。通过实践教学环节，不仅可以使学生将所学课程的理论知识付诸于实践，同时也能使学生对所学理论知识有更深入的认知，从而提高学生的实践工作能力。1.实验教学环节。水文与水资源工程专业的实验教学，主要包含大学物理、气象与气候学、工程力学、工程测量学、水文水利计算、水力学、水能资源开发利用、水质监测、水环境化学等9门公共基础课和专业课，实验教学环节共计126个学时。2.课程设计环节。这是实践教学环节的一项十分重要的组成部分，通过课程设计既可以使学生增强对所学课程的认知，又能为学生从事将来的工程设计提供一次试验演习的机会。水文与水资源工程专业主

13、要有水文学原理、水文预报、水文水利计算、水利经济、水能资源开发利用、水资源规划及利用、水资源优化配置、水电站水库调度及其自动化系统、水环境保护等9门专业基础课和专业课的课程设计，另外还有15周的毕业设计，课程设计的实践环节大约25周共计400学时。3.实习环节。水文与水资源工程实习环节主要有水利工程实习（认识实习）、金工实习、工程测量学实习、水文测验实习、自然地理实习、毕业实习等6个，共计10周160学时。四、保障体系（一）师资保障华北电力大学本科专业公共基础课由教务处统一协调全校师资力量来完成，主要数学相关课程由数理学院来完成，大学英语由外国语学院来完成，大学体育由体育军训部来完成，马克思主

14、义基本原理等由思政部来完成；专业基础课根据专业要求由学校各学院相关教研室来承担；专业课、专业选修课由水文水资源教研室或水利水电工程专业课老师承担。目前水文水资源教研室拥有在岗教师9人，其中教授（博士生导师）2人、副教授4人、讲师2人、实验员1人，均具有博士学位并毕业于水利类高等学校。（二）实践教学目前水文与水资源工程专业有气象观测实验室、水情自动测报及水安全分析实验室、水文仪器实验室、流域仿真实验室、水文观测实验室、水文沙盘模型实验室、水电站水库调度实验室、水电系统运行模拟与风险分析实验室、水力学实验室、河流动力学实验室、水文预报会商实验室，对本专业开设的利用rivertools进行洪水的淹没

15、模拟、降水量观测与采集、水位流量采集、水文气象数据观测、水情数据自动测报系统、流速测定、断面测定、水位测定、流量采集、蒸发量观测、土壤水观测及测定、地形数据采集与处理、流域产汇流教学沙盘模型演示实验、水库的兴利作用、不同防洪措施的防洪作用、水电站水库单库及水库群运行调度、水电站水库运行调度自动化系统及软件总体设计、非均匀流水面曲线实验、管道水击实验、水文模拟系统、达西定律验证实验、渗流水电比拟实验、实用剖面堰与宽顶堰溢流实验等实践教学环节能够保质保量地完成，另外还与永定河雁翅水文站、官厅水库管理局、龙庆峡水库、北京十三陵水库、青龙峡水库、北京高碑店污水处理厂以及长江三峡集团、葛洲坝集团水电站二

16、厂等单位签订合作协议，安排学生完成水利工程实习和毕业实习等实践教学环节。（三）科研与教学积极引导教师将课题研究的成果及时补充和更新到教学内容上，用本专业的前沿的研究内容和新的技术方法来激发大学生的学习兴趣，用科研经费来改善实践条件，并鼓励教师指导学生申请大学生创新创业项目、参加各种水利类的全国乃至世界的大学生竞赛，使学生具有参加科研实践的实践和机会，培养学生通过科学研究能够将所学的基本理论知识与实践活动联系起来，使其尝试解决遇到的水资源实际问题。另外，水文教研室要求每年指导学生毕业设计（论文）的老师出题一定是结合自己实际研究的项目或课题，这样，一方面教师在研究科学问题时可以注入本科生新的力量，

17、另一方面还可以通过实际项目的研究来提高本科毕业设计（论文）的质量和水平，还可以培养本科学生进行从事科学研究的努力，可以获得“双赢”的效果。五、结语华北电力大学依托“大电力学科”优势，突出水利工程学科特色，将水文与水资源工程专业定位为水能资源开发利用和水电站及水库优化调度两个发展方向，确立了为水利、电力、能源行业培养“厚基础、重实践、强能力、求创新”的复合型专业人才的课程体系和培养模式。随着外部环境的不断发展，社会对水文与水资源工程的人才的需求也会发生一定的变化，因此人才培养大纲需要及时调整，并适时优化教学体系和改善课程设置，不断引进先进实验仪器建设学生进行课程实验、实习以及课程设计等实践环节的平台，以提高实践教学环节的开展，并提升其实践效果，从而拓