《地質(zhì)統(tǒng)計與建模》課程教學(xué)大綱

《地質(zhì)統(tǒng)計與建?！方虒W(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱地質(zhì)統(tǒng)計與建模GeostatisticsandModeling課程編碼GEO160821030開課院部地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院課程團隊地質(zhì)統(tǒng)計教學(xué)團隊學(xué)分3.0課內(nèi)學(xué)時48講授48實驗0上機0實踐0課外學(xué)時8適用專業(yè)地質(zhì)學(xué)授課語言中文先修課程程序設(shè)計（C）、大學(xué)計算機、高等數(shù)學(xué)（2-1）、高等數(shù)學(xué)（2-2）、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程簡介（限選）本課程是地質(zhì)學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)類的專業(yè)選修課，主要是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，理解地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的基本概念，能夠運用地質(zhì)統(tǒng)計的概念和方法分析地質(zhì)問題，掌握地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的基本方法，增強應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題的建模意識；提高學(xué)生解決實際問題的能力，能夠應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的理論和方法解決地質(zhì)勘查和石油工程中的問題，特別是地質(zhì)建模問題，在解決問題的過程中提高綜合素質(zhì)。本課程主要講授區(qū)域化變量理論、變差函數(shù)及其結(jié)構(gòu)分析概念、克里格估計的基本原理和方法、隨機模擬的基本原理和方法、地質(zhì)建模的基本思路。Thiscourseisaprofessionalelectivecourseofbasicmathematicsforgeologymajor,whichismainlytocultivatestudents'awarenessofmathematicsapplication,understandthebasicconceptsofgeostatistics,andbeabletoanalyzegeologicalproblemsbyusingtheconceptsandmethodsofgeostatistics,masterthebasicmethodsofgeostatistics,enhancethemodelingawarenessofapplyingmathematicstosolvepracticalproblems;Improvestudents'abilitytosolvepracticalproblems,canapplythetheoryandmethodofgeostatisticstosolveproblemsingeologicalexplorationandpetroleumengineering,especiallygeologicalmodelingproblems,andimprovethecomprehensivequalityintheprocessofsolvingproblems.Thiscoursemainlyteachesthetheoryofregionalizedvariables,theconceptofvariogramanditsstructuralanalysis,thebasicprinciplesandmethodsofkrigingestimation,thebasicprinciplesandmethodsofstochasticsimulation,andthebasicideasofgeologicalmodeling.負責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務(wù)自選1M1目標1：掌握地質(zhì)統(tǒng)計與建模的基本原理和方法，學(xué)會將地質(zhì)統(tǒng)計應(yīng)用到地質(zhì)工作中。是2.12M2目標2：掌握地質(zhì)建模的基本思路和方法，熟悉地質(zhì)建模流程。是5.1三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)111緒論地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)基本概念、特點及發(fā)展階段，地質(zhì)建模的內(nèi)涵M12講授//222線性代數(shù)與概率論的基本知識本章重點：矩陣的運算、矩陣的逆、行列式運算、隨機事件，隨機事件的概率，大數(shù)定律與中心極限定理/////32.12.1數(shù)學(xué)地質(zhì)基礎(chǔ)回歸分析、聚類分析、判別分析、因子分析M12講授//42.22.2線性代數(shù)基礎(chǔ)矩陣的概念、矩陣運算、矩陣的逆、行列式及其運算M12.5講授2作業(yè)52.32.3概率論基礎(chǔ)隨機事件、隨機事件的概率、大數(shù)定律、中心極限定理M12.5講授//633區(qū)域化變量理論本章重點：隨機變量及其分布特征、區(qū)域化變量含義、區(qū)域化變量特征、區(qū)域化變量基本假設(shè)、區(qū)域化變量的估計方差、離散方差和正則化/////73.13.1區(qū)域化變量理論的內(nèi)涵和特征隨機變量及其分布特征、區(qū)域化變量含義、區(qū)域化變量的數(shù)字特征M12講授//83.23.2區(qū)域化變量理論的基本假設(shè)平穩(wěn)假設(shè)、本征假設(shè)、準平穩(wěn)和準本征假設(shè)M12講授//93.33.3區(qū)域化變量理論的三大基本公式估計方差、離散方差、正則化M12講授//1044變差函數(shù)分析本章重點：變差函數(shù)含義、變差函數(shù)模型、變差函數(shù)擬合、變差函數(shù)套合和結(jié)構(gòu)分析/////114.14.1變差函數(shù)概念與性質(zhì)變差函數(shù)概念、變差函數(shù)的基本參數(shù)、變差函數(shù)性質(zhì)、案例分析M13講授2作業(yè)124.24.2變差函數(shù)理論模型與變差函數(shù)擬合變差函數(shù)理論模型、變差函數(shù)擬合、變差函數(shù)功能及應(yīng)用M22講授//134.34.3變差函數(shù)套合與結(jié)構(gòu)分析變差函數(shù)套合、比例效應(yīng)、結(jié)構(gòu)分析M22講授//144.44.4輔助函數(shù)一維輔助函數(shù)、二維輔助函數(shù)、輔助函數(shù)的應(yīng)用案例M21講授2作業(yè)1555克里格法本章重點：克里格法的來源及意義、普通克里格法、指示克里格法、非平穩(wěn)及非線性克里格法/////165.15.1克里格法的來源及意義插值問題、克里格法起源、克里格法的意義M11講授//175.25.2普通克里格法簡單克里格法、普通克里格方程組、普通克里格法方案、普通克里格案例分析M23講授2作業(yè)185.35.3指示克里格法指示函數(shù)及其特征、指示克里格方程組、概率克里格法、指示克里格案例分析M22講授//195.45.4非平穩(wěn)及非線性克里格法漂移與漲落、非平穩(wěn)區(qū)域化變量的假設(shè)條件、泛克里格法、析取克里格法、因子克里格M23講授//20(Err)翻轉(zhuǎn)課堂針對區(qū)域化變量理論、變差函數(shù)、克里格法這三方面的內(nèi)容進行翻轉(zhuǎn)，要求學(xué)生自主針對某一知識點進行3-5分鐘的講授。M22翻轉(zhuǎn)教學(xué)//2166隨機模擬本章重點：隨機模擬的基本原理與方法，連續(xù)變量的隨機模擬，離散變量的隨機模擬，退火模擬。/////226.16.1隨機模擬基本原理與方法模擬及模擬分類、隨機模擬思想、序貫?zāi)M、隨機模擬的特點。M13講授//236.26.2高斯模擬正態(tài)變換、二元正態(tài)檢驗、序貫高斯模擬、截斷高斯模擬M23講授//246.36.3離散型模擬示性點過程模擬、指示模擬、馬爾科夫貝葉斯模擬M22講授//256.46.4退火模擬退火思想、模擬退火模擬、退火模擬的后處理M22講授//2677地質(zhì)建?；A(chǔ)本章重點：建模方法思路/////277.17.1地質(zhì)建?；A(chǔ)地質(zhì)模型的概念、地質(zhì)建模的意義、地質(zhì)建模的內(nèi)容、地質(zhì)建模的基本原理、地質(zhì)建模的基本流程與步驟M22講授//287.27.2建模方法技術(shù)確定性建模方法技術(shù)、隨機建模方法技術(shù)M22講授//四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)計劃布置4次作業(yè)，共占總評成績的40%。40%2翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生認真準備，邏輯思路清晰，PPT整體美觀，講解清楚。10%3期末考試開卷形式進行考試，題型包括任意選擇題、分析計算題等。50%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)40%本課程共4次作業(yè)，4次作業(yè)的平均分計為平時成績，每次作業(yè)總分100分，評分標準：0-60分：回答未超60%或回答錯誤超過60%，按回答正確率在0-59分區(qū)間給分。未交或抄襲作業(yè)0分；60-69分：回答基本正確按正確處理。正確率60-69%，按正確率百分數(shù)給分。書寫清晰工整與否酌情加減分；70-79分：回答基本正確按正確處理。正確率70-79%，按正確率百分數(shù)給分。書寫清晰工整與否酌情加減分；80-89分：回答基本正確按正確處理。正確率80-89%，按正確率百分數(shù)給分。書寫清晰工整與否酌情加減分；90-100分：回答基本正確按正確處理。正確率90-100%，按正確率百分數(shù)給分。書寫清晰工整與否酌情加減分；2M1翻轉(zhuǎn)課堂10%翻轉(zhuǎn)課堂：包括課堂匯報、PPT的美觀性、條理性和邏輯性等；評分標準：90-100分：PPT條理清楚、美觀、思路清晰，匯報流暢；80-90分：PPT條理較清楚、美觀、思路清晰，匯報較流暢；70-80分：PPT條理基本清楚、美觀、思路清晰，匯報基本流暢；60-70分：能完成基本完整的PPT，并在規(guī)定的時間內(nèi)完成匯報；0-60分：PPT邏輯關(guān)系不清晰，不能正常匯報。3M1期末考試50%（見試卷評分標準）評分等級說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];