《水利计算及水资源规划》课程教学大纲

《水利计算及水资源规划》教学大纲课程名称：水利计算及水资源规划英文名称：HydrologicalCalculationandWaterResourcePlan课程编号：F094091902学分：2总学时/课内实践学时：32学时/课内实验学时0+课内上机学时0+其他实践学时0课程性质：选修课程开课单位：数理科学与工程学院统计系基层教学组织适应对象：应用统计学专业课程简介水利计算及水资源规划是应用统计学专业的重要方向课程，是增强应用统计专业学生水利实践能力的重要保障。该课程的主要任务是使学生掌握常见水利计算方法和水资源规划管理的流程与步骤，能够在水利实践中胜任水利计算任务，高效制定水资源规划与评价方案，为今后学生学习、科研和就业奠定坚实基础。主要内容包括：水利计算的对象、相关数学理论基础、天然/人工水利工程计算、水资源评价方法及实践案例等。该课程教学应坚持理论联系实际，实践检验理论的教学理念，以课堂理论讲解为基础，以实践案例剖析为驱动，以多媒体教学为辅助，进行全要素全过程本科生教育教学，考核方式为考查。在实际教学过程中，坚持以国家重大水利建设成就为引领，进行爱国主义教育；以我国水利工作者艰辛奋斗历程，鼓励学生自我塑造大国工匠精神；以水利建设者精益求精的严谨作风，鼓舞学生形成严肃认真的学习和工作态度。Thecourseofhydrologicalcalculationsandwaterresourcesplanningisanimportantdirectionwithinthefieldofappliedstatistics,servingasacrucialcomponentinenhancingpracticalskillsforstudentsmajoringinappliedstatistics.Theprimaryobjectiveofthiscourseistoequipstudentswithproficiencyincommonhydrologicalcalculationmethodsandtheprocessesinvolvedinwaterresourcesplanningandmanagement.Thispreparesthemtocompetentlyundertakehydrologicalcalculationsinpracticalapplicationsandtoefficientlydevelopplansandevaluationsforwaterresources,layingasolidfoundationfortheirfuturestudies,research,andemployment.Keytopicscoveredincludetheobjectsofhydrologicalcalculations,relevantmathematicaltheoreticalfoundations,naturalandartificialhydrologicalengineeringcalculations,methodsforwaterresourcesevaluation,andpracticalcasestudies.Theteachingapproachforthiscourseemphasizestheintegrationoftheorywithpracticalapplications,validatingtheorythroughpracticalexercises.Itisbasedontheoreticalclassroominstruction,drivenbypracticalcaseanalyses,supplementedbymultimediateachingaids.Theundergraduateeducationandteachingprocessarecomprehensive,encompassingallelementsandstages,withassessmentprimarilyconductedthroughexaminations.Duringtheactualteachingprocess,itiscrucialtoalignwithnationalachievementsinmajorwaterconservancyprojects,fosteringpatriotism.ThecoursealsoaimstoinspirestudentsbyhighlightingthearduousjourneyofChinesewaterconservancyworkers,encouragingthemtocultivatethespiritofbecomingskilledartisansofagreatnation.Emphasisisplacedonthemeticulousandrigorousworkethicofwaterconservancyconstructors,motivatingstudentstoadoptaseriousandconscientiousattitudetowardstheirstudiesandfuturecareers.课程目标1.思政目标：结合实际水利计算案例，加强学生的学科思维方法训练和科学严谨的治学精神培育，切实提高学生的提出问题、分析问题、解决问题的综合素养。通过课程思政教育，激发学生的高度爱国主义情怀和科技强国的初心使命。2．知识目标：掌握常用的水利计算方法及计算机程序命令，熟悉不同地区水资源评价的常见流程，能够撰写水资源评价技术报告。3．能力目标：提升学生通过数学模型和计算机技术解决水利计算难题的能力，为后续课程学习和水利相关工作打下必要的实践基础。Ideologicalandpoliticalgoals1:Combiningpracticalhydrologicalcalculationcases,enhancingstudents'trainingindisciplinarythinkingmethods,andcultivatingaspiritofrigorousscholarship,effectivelyimprovingstudents'comprehensiveabilitiesinproblemidentification,analysis,andsolution.Throughideologicalandpoliticaleducationinthecurriculum,inspiringstudents'deeppatriotismandtheirinitialmissionofbuildingatechnologicallystrongnation.Knowledgegoals2:Masteringcommonlyusedhydrologicalcalculationmethodsandcomputerprogramcommands,becomingfamiliarwiththetypicalprocessesofwaterresourcesassessmentindifferentregions,andcapableofdraftingtechnicalreportsonwaterresourcesassessment.Abilitygoals3:Enhancingstudents'abilitytosolvechallenginghydrologicalcalculationproblemsusingmathematicalmodelsandcomputertechnology,layingnecessarypracticalfoundationsforsubsequentcourseworkandcareersinhydrology.课程目标与毕业要求对应关系本课程的课程目标对应用统计学专业毕业要求指标点的支撑情况如表1所示：表1课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程目标毕业要求1：知识要求1.1具有扎实的数学基础，受到比较严格的科学思维训练。21.2掌握统计学的基本思想和收集数据的方法，并能够根据数据的特点选用恰当的统计方法进行分析、推断和预测；了解统计学理论与方法的发展动态及其应用前景。2毕业要求2：能力要求2.4具有理论联系实际的能力和一定的创新能力，具备自主学习、知识更新和自我发展的能力。32.5掌握中外文资料查询、文献检索及应用现代信息技术获取相关信息的基本方法，具有初步的科学研究和实际应用能力。3毕业要求3：素质要求3.1思想道德素质。具有良好的政治思想素质、道德品质、法制意识、诚信意识和团队合作精神；具有良好的心理素质和积极的人生观。13.2知识素质。具有扎实的统计专业理论功底，具备与统计工作密切相关的数据分析和数据处理知识。3课程教学安排课程共有4项教学内容，具体安排如下。表2：课程教学安排表序号教学内容思政元素课堂教学学时实验/实践教学学时学时小计1水利计算对象及常用方法职业教育、辩证唯物思想培养12122水资源规划与综合评价科学精神培养12123水利计算综合案例科学精神培养444水资源规划与综合评价案例研究44合计3232教学安排1.水利计算及常用方法教学要求：了解常见的水利工程类型，掌握常见的水利工程计算模型，包括水库、明渠、管道、倒虹吸工程等。能够熟练应用现有软件完成简单的水利演算，在此基础上利用计算机编程技术开发具有具体功能的数值模型程序。结合实际水利工程案例，分析对比不同水利计算方法的优点、缺点和数据需求。教学重点：水利计算方法，水利计算方法的计算机编程实现教学难点：水利计算方法的适用性评价思政元素：引入我国水利工作者的独创性成果介绍，对学生进行爱国主义教育，增强学生的民族自信心和自豪感。重点强化学生的水利计算能力培养，实现职业能力的锻造和培育；坚持以辩证唯物主义思想为指导，加大对学生批判性思维能力的训练。教学内容：水利计算目的和意义水力计算的流程（3）水利计算模型及其数值解法（4）水利计算模型的优缺点评价2.水资源规划与综合评价教学要求：明晰水资源规划与评价的目的和意义，掌握水资源规划与评价的一般流程，能够结合实际案例，完成水资源规划计算与报告的撰写；结合地区的社会经济发展现状和需求，科学制定不同发展模式下的区域（或部门）水资源规划方案。教学重点：水资源规划流程和方案制定教学难点：水资源规划方法的比选及应用思政元素：将系统性思维与水资源规划与评价相结合，突出唯物辩证法思想的传输，培养学生批判性思维和全局性思维能力。教学内容：（1）水资源规划的任务与流程（2）水资源规划的方法及适用性评价（3）水资源规划方案的软件计算及报告撰写（4）不同水资源规划方案的综合性评价3.水利计算综合案例教学要求：以互联网数字资源为基础，自行挖掘水利计算实践案例，完成整个水利计算方案的计算、编制和分析预测。教学重点：水利计算案例方法的选择与适用性分析教学难点：水利计算案例挖掘的实用性思政元素：在引导学生开展数字资源素材挖掘和比选过程中，培养学生批判性思维和开阔的探索科学眼界。教学内容：（1）基于数字资源库，筛选合适的水利计算实践案例，了解水利计算案例的实际需求和可用的数值方法。（2）建立科学合理高效的水利计算模型，完成模型的假设、建立、推导，采用计算机技术实现模型数值求解。（3）完成水利计算报告的撰写、修改、提交、汇报和评分工作。4.水资源规划与综合评价案例研究教学要求：掌握常见的水资源规划与综合评价方法和具体流程，能够根据研究区实际情况，制定具有区域特色的水资源规划方案，并进行方案合理性论证。教学重点：水资源规划流程与方法教学难点：水资源规划方案合理性分析思政元素：坚持实践是检验真理的唯一标准，向学生渗透求真务实的科学精神；坚持学以致用的实用主义思想，加强学生解决实际问题的能力，重点培养学生的创新性思维和家国情怀。教学内容：（1）水资源规划的流程及具体方法优缺点