《水文统计学》课程教学大纲

《水文统计学》教学大纲课程名称：水文统计学英文名称：StatisticsofHydrology课程编号：F094091571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：必修课程开课单位：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文统计学是应用统计学技术研究水文现象与规律的一门学科。本课程让学生具备扎实的数理统计学知识，能够灵活应用统计方法解决水文学问题。培养学生收集水文数据、能够恰当处理水文与水资源工程问题的能力。本课程内容包括统计学基本概念、假设检验与参数估计、频率计算、误差估算、相关分析和相关分析等。本课程坚持课程思政育人，以学生为主体，以教师为主导。通过讲授水文学中的统计学案例，丰富教学内容、激发学生学习兴趣，开拓学生视野，提升学生科学人文素养，树立专业信心。Hydro-statisticsisasubjectthatappliesstatisticaltechnologytostudyhydrologicalphenomenaandlaws.Thiscourseprovidesstudentswithsolidmathematicalstatisticsknowledgeandtheflexibilitytousestatisticalmethodstosolvehydrologicalproblems.Ithasbeenenhancedthattodevelopstudents'abilitytocollecthydrologicdataandproperlyhandlehydrologicandwaterresourcesengineeringproblems.Thiscourseincludesbasicconceptsinstatistics,hypothesistestingandparameterestimation,frequencycalculation,errorestimation,correlationanalysisandcorrelationanalysis.hiscourseinsistsontheideologicalandpoliticaleducationofthecourse,takingthestudentsasthemainbodyandtheteachersastheleading.Throughtheteachingofstatisticalcasesinhydrology,enrichtheteachingcontent,stimulatestudents'interestinlearning,broadenstudents'horizons,improvestudents'scientificandhumanisticliteracy,andestablishprofessionalconfidence.课程目标1.思政目标：落实立德树人根本任务，培养适应社会发展需求并具有创新精神的复合型应用人才；树立学生节水意识，提高学生水文学统计学综合素养，以提高学生水利大数据和智慧水务时代的基本业务素质。2.知识目标：掌握统计学基本概念、基本原理、基本方法，能够利用统计学方法与技术处理水文学中的随机性现象与问题。3.能力目标：提升学生水文数据收集汇总、异常数据处理能力，能够熟练应用统计软件（如R语言、Python语言）解决实际水文问题，并给出合理的建议。Ideologicalandpoliticalgoals1:Establishthefundamentaltaskofestablishingmoralityandcultivatingpeople,andcultivatecompoundappliedtalentswhocanmeettheneedsofsocialdevelopmentandhaveinnovativespirit.Knowledgegoals2:tomasterthebasicconcepts,principlesandmethodsofstatistics,andtobeabletousestatisticalmethodsandtechniquestodealwithstochasticphenomenaandproblemsinhydrology.Abilitygoals3:toimprovethestudents'abilityofcollectingandcollectinghydrologicaldata,processingabnormaldata,andtousestatisticalsoftware(suchasRlanguage,Pythonlanguage)tosolvepracticalhydrologicalproblems,andgivereasonablesuggestions.Masterbasicconcepts,basicknowledge,basicprinciplesandbasicmethodsofhydrology.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2.1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。32.2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3.2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。1课程教学安排本课程共有3项主要的教学内容，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统计学的基本概念与原理科学精神和爱国情怀20202水文数据统计特征爱国情怀663频率分析、误差估计、相关分析与回归分析等专业热情和科学精神66合计3232教学安排1.统计学的基本概念与原理教学要求：掌握事件与概率、随机变量及其分布、多元随机变量及其分布的基本概念及其原理。教学内容：事件与概率、一元/多元随机变量及其分布、概率密度函数、概率分布函数等。重点难点：密度函数和分布函数的计算及其相互关系。思政元素：通过介绍统计学史中经典的概率事件，培养学生的求真务实精神，激发学生勇攀科技高峰的勇气。2.水文数据统计特征教学要求：掌握随机变量数字特征及特征函数的基本概念，了解极限定理、抽样分布的基本原理，熟练应用数学期望、方差、距、偏态系数和峰度系数等概念处理水文与水利工程实际问题。教学内容：数学期望、方差、离势系数、矩、偏态系数及峰度系数、大数定律、中心极限定律、抽样分布及其类型。重点难点：距的概念及分类、中心极限定理、抽样分布。思政元素：讲授水文数据的存在的随机性和不确定性现象，强化统计学的应用性优势，培养学生的专业认同感和自信心。3.频率分析、误差估计、相关分析与回归分析等教学要求：能够计算水文频率、高质量完成假设检验、相关性分析和回归分析，并较好地解释和分析计算结果，了解应用随机过程在水文学中的应用。教学内容：水文频率的分类与计算、假设检验、相关性分析、线性回归分析、非线性回归分析、应用随机过程等。重点难点：假设检验、非线性回归分析、应用随机过程。思政元素：以水文频率为切入点，分析我国自建国以来历次特大洪水事件的重现期，揭示洪水背后的人为原因，帮助学生树立与自然和谐共生的世界观，自觉尊重自然规律。课内实践教学内容及要求无课程考核与评价表4：成绩评定方式表考核环节分值考核/评价细则出勤与课堂发言20根据每次讨论、发言次数与质量、分享的