《水文統(tǒng)計學》課程教學大綱

《水文統(tǒng)計學》教學大綱課程名稱：水文統(tǒng)計學英文名稱：StatisticsofHydrology課程編號：F094091571學分：2總學時/課內實踐學時：32學時/課內實驗學時0+課內上機學時0+其他實踐學時0課程性質：必修課程開課單位：數(shù)理科學與工程學院統(tǒng)計系基層教學組織適應對象：應用統(tǒng)計學專業(yè)課程簡介水文統(tǒng)計學是應用統(tǒng)計學技術研究水文現(xiàn)象與規(guī)律的一門學科。本課程讓學生具備扎實的數(shù)理統(tǒng)計學知識，能夠靈活應用統(tǒng)計方法解決水文學問題。培養(yǎng)學生收集水文數(shù)據(jù)、能夠恰當處理水文與水資源工程問題的能力。本課程內容包括統(tǒng)計學基本概念、假設檢驗與參數(shù)估計、頻率計算、誤差估算、相關分析和相關分析等。本課程堅持課程思政育人，以學生為主體，以教師為主導。通過講授水文學中的統(tǒng)計學案例，豐富教學內容、激發(fā)學生學習興趣，開拓學生視野，提升學生科學人文素養(yǎng)，樹立專業(yè)信心。Hydro-statisticsisasubjectthatappliesstatisticaltechnologytostudyhydrologicalphenomenaandlaws.Thiscourseprovidesstudentswithsolidmathematicalstatisticsknowledgeandtheflexibilitytousestatisticalmethodstosolvehydrologicalproblems.Ithasbeenenhancedthattodevelopstudents'abilitytocollecthydrologicdataandproperlyhandlehydrologicandwaterresourcesengineeringproblems.Thiscourseincludesbasicconceptsinstatistics,hypothesistestingandparameterestimation,frequencycalculation,errorestimation,correlationanalysisandcorrelationanalysis.hiscourseinsistsontheideologicalandpoliticaleducationofthecourse,takingthestudentsasthemainbodyandtheteachersastheleading.Throughtheteachingofstatisticalcasesinhydrology,enrichtheteachingcontent,stimulatestudents'interestinlearning,broadenstudents'horizons,improvestudents'scientificandhumanisticliteracy,andestablishprofessionalconfidence.課程目標1.思政目標：落實立德樹人根本任務，培養(yǎng)適應社會發(fā)展需求并具有創(chuàng)新精神的復合型應用人才；樹立學生節(jié)水意識，提高學生水文學統(tǒng)計學綜合素養(yǎng)，以提高學生水利大數(shù)據(jù)和智慧水務時代的基本業(yè)務素質。2.知識目標：掌握統(tǒng)計學基本概念、基本原理、基本方法，能夠利用統(tǒng)計學方法與技術處理水文學中的隨機性現(xiàn)象與問題。3.能力目標：提升學生水文數(shù)據(jù)收集匯總、異常數(shù)據(jù)處理能力，能夠熟練應用統(tǒng)計軟件（如R語言、Python語言）解決實際水文問題，并給出合理的建議。Ideologicalandpoliticalgoals1:Establishthefundamentaltaskofestablishingmoralityandcultivatingpeople,andcultivatecompoundappliedtalentswhocanmeettheneedsofsocialdevelopmentandhaveinnovativespirit.Knowledgegoals2:tomasterthebasicconcepts,principlesandmethodsofstatistics,andtobeabletousestatisticalmethodsandtechniquestodealwithstochasticphenomenaandproblemsinhydrology.Abilitygoals3:toimprovethestudents'abilityofcollectingandcollectinghydrologicaldata,processingabnormaldata,andtousestatisticalsoftware(suchasRlanguage,Pythonlanguage)tosolvepracticalhydrologicalproblems,andgivereasonablesuggestions.Masterbasicconcepts,basicknowledge,basicprinciplesandbasicmethodsofhydrology.課程目標與畢業(yè)要求對應關系本課程的課程目標對應用統(tǒng)計專業(yè)畢業(yè)要求指標點的支撐情況如表1所示。表1課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求1：知識要求1.1具有扎實的數(shù)學基礎，受到比較嚴格的科學思維訓練。21.2掌握統(tǒng)計學的基本思想和收集數(shù)據(jù)的方法，并能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的特點選用恰當?shù)慕y(tǒng)計方法進行分析、推斷和預測；了解統(tǒng)計學理論與方法的發(fā)展動態(tài)及其應用前景。2畢業(yè)要求2：能力要求2.1具有理論聯(lián)系實際的能力和一定的創(chuàng)新能力，具備自主學習、知識更新和自我發(fā)展的能力。32.2掌握中外文資料查詢、文獻檢索及應用現(xiàn)代信息技術獲取相關信息的基本方法，具有初步的科學研究和實際應用能力。3畢業(yè)要求3：素質要求3.2知識素質。具有扎實的統(tǒng)計專業(yè)理論功底，具備與統(tǒng)計工作密切相關的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理知識。1課程教學安排本課程共有3項主要的教學內容，具體安排如下。表2：課程教學安排表序號教學內容思政元素課堂教學學時實驗/實踐教學學時學時小計1統(tǒng)計學的基本概念與原理科學精神和愛國情懷20202水文數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征愛國情懷663頻率分析、誤差估計、相關分析與回歸分析等專業(yè)熱情和科學精神66合計3232教學安排1.統(tǒng)計學的基本概念與原理教學要求：掌握事件與概率、隨機變量及其分布、多元隨機變量及其分布的基本概念及其原理。教學內容：事件與概率、一元/多元隨機變量及其分布、概率密度函數(shù)、概率分布函數(shù)等。重點難點：密度函數(shù)和分布函數(shù)的計算及其相互關系。思政元素：通過介紹統(tǒng)計學史中經典的概率事件，培養(yǎng)學生的求真務實精神，激發(fā)學生勇攀科技高峰的勇氣。2.水文數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征教學要求：掌握隨機變量數(shù)字特征及特征函數(shù)的基本概念，了解極限定理、抽樣分布的基本原理，熟練應用數(shù)學期望、方差、距、偏態(tài)系數(shù)和峰度系數(shù)等概念處理水文與水利工程實際問題。教學內容：數(shù)學期望、方差、離勢系數(shù)、矩、偏態(tài)系數(shù)及峰度系數(shù)、大數(shù)定律、中心極限定律、抽樣分布及其類型。重點難點：距的概念及分類、中心極限定理、抽樣分布。思政元素：講授水文數(shù)據(jù)的存在的隨機性和不確定性現(xiàn)象，強化統(tǒng)計學的應用性優(yōu)勢，培養(yǎng)學生的專業(yè)認同感和自信心。3.頻率分析、誤差估計、相關分析與回歸分析等教學要求：能夠計算水文頻率、高質量完成假設檢驗、相關性分析和回歸分析，并較好地解釋和分析計算結果，了解應用隨機過程在水文學中的應用。教學內容：水文頻率的分類與計算、假設檢驗、相關性分析、線性回歸分析、非線性回歸分析、應用隨機過程等。重點難點：假設檢驗、非線性回歸分析、應用隨機過程。思政元素：以水文頻率為切入點，分析我國自建國以來歷次特大洪水事件的重現(xiàn)期，揭示洪水背后的人為原因，幫助學生樹立與自然和諧共生的世界觀，自覺尊重自然規(guī)律。課內實踐教學內容及要求無課程考核與評價表4：成績評定方式表考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則出勤與課堂發(fā)言20根據(jù)每次討論、發(fā)言次數(shù)與質量、分享的