工程教育专业认证下水文专业教学实践与探索

MATLAB教学对于水文与水资源工程教育专业认证标准的达成具有重要价值，但当前仅有极少数院校设置了相关课程，如何结合专业认证标准开展MATLAB教学实践与探索是相关水利院校重点关注的问题。本文从工程教育专业认证理念出发，以笔者所带的“MATLAB的工程应用”课程为例，从课程教学和教学体系两方面深入分析了不足之处，提出了改进途径和措施。以期促进本校水文毕业生工程教育培养质量的提升，并为国内其它院校开设和改进MATLAB课程提供参考。

For the undergraduate education of hydrology and water resources engineering,MATLAB course is of great value for achieving its standard of Engineering Education Accreditation(EEA).However,currently only a few institutions have set up relevant to carry out MATLAB teaching coupled with professional certification standards is a key concern of relevant water conservancy article starts from the concept of EEA,and then takes the course of MATLAB Application in Engineering taught by the author as an ,it analyzes the deficiencies from both the teaching and the curriculum,and finally proposes ways and measures for paper will contribute to providing a reference for other domestic institutions to offer and improve MATLAB courses to engineering undergraduates.

1.引言

MATLAB(Matrix Laboratory)是最常用的科学计算交互式计算机软件之一，具有数值与符号计算、可视化、仿真、专门工具箱等多种功能，具有编程简洁、交互性强、功能丰富、与其他语言联合编程能力强等优点，广泛应用于水文与水资源工程等水利行业的统计分析、编程计算、作图、系统仿真、大数据分析等领域[1]-[6]。当前院校理工科专业所开设的MATLAB 课程一般都为选修课性质、在20~40 学时范围内，多偏向验证性实验和传授操作技巧。相关教育教学研究多局限于MATLAB 课程教学内容和方法上的改进[7] [8] [9]，很少从专业课程教学体系层次上进行系统反思，导致改进效果不佳。为此，本文基于水文与水资源工程专业“MATLAB 的工程应用”课程教学实践，参照工程教育认证标准体系及理念，对相关问题与改进对策进行了探讨。论文首先论述了该课程的工程认证背景和课程简介，然后分析了教学上存在的不足，最后提出了改进对策，论文将有助于教师教学效果和学生培养质量的全面提升。

2.课程背景与简介

2.1.西安理工大学水文与水资源工程专业认证情况

2016年中国成为国际工程教育《华盛顿协议》组织的第18 个正式成员，其目的是加快推进工程教育学位的国际互认。工程教育认证是我国高等工程教育评估体系的重要组成，它要求专业的培养质量评价体系、保障制度等符合国际工科类专业的一般要求，即对照行业普遍认可的质量标准，围绕培养目标和毕业要求，从持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件等全方位评估毕业生对其标准的达成情况[10] [11] [12] [13]。

西安理工大学对此非常重视，作为国家重点学科的水文与水资源工程专业分别于2012年和2018年通过了认证。在进行两次认证过程中，通过建立人才培养内外部反馈机制，发现在学生专业软件技能培养方面存在较大改进空间。为此，该学科建设了水资源系统仿真实验室，并增加了专职实验人员负责运行，组织教师为本科生开设了相关软件培训课程。两次专业认证有力地促进了工程人才软件技能的培养、提升了该专业的教学管理水平、支撑了学科的全面发展。

2.2.“MATLAB 的工程应用”课程简介

《西安理工大学水文与水资源工程专业培养方案(2016年版)》中规定，本专业学生毕业时最少获得192.5 学分，其中必修课162.5 学分、院级选修课18 学分、校级选修课12 个学分。本专业骨干课程的先后修关系见图1。

Figure between the key courses of hydrology and water resources engineering in Xi’an University of Technology图1.西安理工大学水文与水资源工程专业骨干课程的先后修关系

该版培养方案首次设置了“MATLAB 的工程应用”为院级选修课(1.5 学分)、共24 学时(课堂讲授16 学时、上机实验8 学时)。该授课地点在水资源系统仿真实验室，学生可随时操作老师讲解的内容、查看帮助文件、输入例题文件、运行代码、查看结果等，学习更加直观、反馈更加迅速，学习效果较好。2018年秋季学期开始将该课程设置为水文与水资源工程专业大三上学期的必选课程，从此该课程成为支撑该校水文专业本科生软件技能培养的最重要组成。

与MATLAB 课程密切相关的课程有13 门，见图2，包括数学基础课3 门(高等数学、线性代数、概率论与数理统计)、专业课程8 门(水文学原理、水文统计、运筹学、水文预报、水文水利计算、水资源利用、水电能源利用与管理、毕业设计)和编程基础课2 门(计算机基础、C 语言程序设计)。分析可知，对于“MALTAB 的工程应用课程”而言，前修课有9 门、后修课4 门、同期课2 门。

文章来源：《水文地质工程地质》 网址: http://www.swdzgcdzzz.cn/qikandaodu/2021/0224/496.html