《水文学基础》课程教学大纲

《水文学基础》教学大纲课程名称：水文学基础英文名称：BasisofHydrology课程编号：F094091951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学基础是一门研究地球系统中水的来源、运动、循环，水的时间变化和空间分布，水与生态环境的相互作用，以及水的社会属性，为水旱灾害防治、水资源合理开发利用、水环境保护和生态环境修复提供科学依据的学科。本课程让学生掌握扎实的水文学基本知识，拥有深厚的理论体系，培养和提升学生解释水文学的常见现象的能力、为后续水文统计学、水资源系统分析和水资源评价与管理等课程的学习奠定基础。本课程内容主要包括水文循环、流域汇流及水系、降水、土壤水、地下水、下渗、蒸散发过程、产流机制、洪水演算、冰雪水文等。本课程坚持以学生为主体，以教师为主导的根本教学理念，全面贯彻全过程思政育人。结合水文学史中的典型案例，以理论结合实际的方法，降低学生对基本概念的认知难度，拓展学生视野，激发学生学习兴趣，提升民族自信心和自豪感，增强学生为祖国水利事业奋斗的激情。Hydrologyisadisciplinethatstudiesthesource,movementandcirculationofwaterintheearthsystem,thetemporalvariationandspatialdistributionofwater,theinteractionbetweenwaterandecologicalenvironment,andthesocialpropertiesofwater.Itprovidesascientificbasisforfloodanddroughtdisasterprevention,rationaldevelopmentandutilizationofwaterresources,waterenvironmentprotectionandecologicalenvironmentrestoration.Thiscourseenablesstudentstomasterasolidbasicknowledgeofhydrologyandhaveaprofoundtheoreticalsystem,cultivateandimprovestudents'abilitytoexplaincommonphenomenainhydrology,andlaythefoundationforthefollow-upcoursesofhydro-statistics,waterresourcessystemanalysisandwaterresourcesevaluationandmanagement.Thecontentofthiscoursemainlyincludeshydrologicalcycle,basinconfluenceandwatersystem,precipitation,soilwater,groundwater,infiltration,evapotranspirationprocess,runoffgenerationmechanism,floodcalculation,iceandsnowhydrology,etc.Thiscourseadherestothefundamentalteachingconceptoftakingstudentsasthemainbodyandteachersastheleadingrole,andcomprehensivelyimplementsthewholeprocessofideologicalandpoliticaleducation.Combinedwiththetypicalcasesinthehistoryofhydrology,themethodofcombiningtheorywithpracticecanreducestudents'cognitivedifficultyofbasicconcepts,expandstudents'horizons,stimulatestudents'interestinlearning,andenhancenationalself-confidenceandpride.Enhancestudents'passionforthecauseofwaterconservancyinthemotherland.课程目标思政目标：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；树立学生系统性思维和全局性意识，提高学生水文学综合素养，以提高智慧水务时代的基本素质。知识目标：掌握水文学基本概念、基本知识、基本原理和基本方法。能力目标：提高学生水文空间分析能力，能够较好利用水文模型完成水文模拟、水文预报，结合实际案例工程给出合理的建议与对策。Ideologicalandpoliticalgoals1:Establishthefundamentaltaskofestablishingmoralityandcultivatingpeople,andcultivatecompoundappliedtalentswhocanmeettheneedsofsocialdevelopmentandhaveinnovativespirit;Setupstudents'systematicthinkingandoverallconsciousness,improvestudents'comprehensiveliteracyofhydrology,soastoimprovethebasicqualityofthesmartwaterera.Knowledgegoals2:Masterbasicconcepts,basicknowledge,basicprinciplesandbasicmethodsofhydrology.Abilitygoals3:Toimprovestudents'abilityofhydrologicalspatialanalysis,wecanmakebetteruseofhydrologicalmodeltocompletehydrologicalsimulationandhydrologicalforecast,andgivereasonablesuggestionsandcountermeasurescombinedwithactualcaseprojects.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了解与智慧水利、智慧遥感等行业有关的自然科学、社会科学、工程技术领域的基本知识，能够应用统计学理论分析并解决相关领域中的实际问题2毕业要求2：能力要求2.1具有较强的计算机操作技能，熟练应用主要的统计软件、管理软件及其他软件编程，正确利用统计思想和方法分析判断相关的计算结果。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3.1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。1，4课程教学安排课程共有3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水文学基本概念与原理科学素养20202水文分析实验爱国情怀663水文计算与预报专业热情66合计3232教学安排1.水文学基本概念与原理教学要求：理解水文学的定义与基本属性，掌握水文循环、流域与水系、降水、土壤水、地下水、下渗、蒸发与散发、产流机制与流域产汇流、冰雪水文的基本学科基本概念；掌握流域水文基本过程与分析方法；教学内容：水文学绪论、水文循环过程、水文循环组分；重点难点：流域与水系、水文循环、思政元素：通过讲解我国古今的水文水利史，如都江堰、灵渠、红旗渠、跃峰渠等，培养学生学习我国人民改天换地的斗争精神和大国工匠精神，培养学生的爱国情怀2.水文分析实验教学要求：理解流域与水系的概念、类型与特征，掌握水系地貌特征和流域地貌特征，正确使用数字高程模型进行水文分析，了解流域水文分析常见的算法，掌握流域与子流域空间拓扑关系；教学内容：流域与水系的概念、水系地貌特征、流域地貌特征及提取、流域水文分析、上机实践课；重点难点：流域数字高程模型（DEM）、流向流量计算、D8流向算法、流域水文分析；思政元素：以长江、黄河等国家一级流域为例，讲授流域水文分析的基本方法、原理和步骤，介绍我国大型流域的水系与流域特征，与世界同类型流域比较，培养学生的爱国主义情怀和民族自豪感；3.水文计算与洪水预报教学要求：掌握地表产汇流机制，能够应用常见的水文模型进行水文计算；掌握洪水波运动与洪水演算一般原理，能够独立完成流域水文预报和洪水演算；教学内容：长时间尺度水文模拟、短历时洪水预报，水文模型选择、参数率定和情景分析；重点难点：水文模型参数率定、不确定性分析等；思政元素：通过水文模型模拟长时间和短历时水文过程，帮助学生了解我国水旱灾害的严重性，培养学生深度挖掘水旱灾害背后原因，有利于帮助学生培养尊重自然规律，与大自然和谐共生的精神与追求；课内实践教学内容及要求能够熟练掌握1-2个水文模型，完成水文模型的搭建、参数率定和结果评价；课程考核与评价表3：成绩评定方式表考核环节分值考核/评价细则出勤与课堂讨论20根据每次讨论和分享的参与度计算成绩。实践作业10根据学生上机情