《GPS原理與數(shù)據(jù)分析》課程教學(xué)大綱

《GPS原理與數(shù)據(jù)分析》教學(xué)大綱課程名稱：GPS原理與數(shù)據(jù)分析英文名稱：GPSTheoryandDataAnalysis課程編號：F094091872學(xué)分：2總學(xué)時/課內(nèi)實(shí)踐學(xué)時：32學(xué)時/課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時0+課內(nèi)上機(jī)學(xué)時0+其他實(shí)踐學(xué)時0課程性質(zhì)：選修課程開課單位：數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院統(tǒng)計(jì)系基層教學(xué)組織適應(yīng)對象：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)課程簡介GPS原理及數(shù)據(jù)分析是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的專業(yè)重要的專業(yè)方向拓展課，對提高應(yīng)用統(tǒng)計(jì)專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力具有重要支撐意義。該課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握GPS基本概念、基本原理、數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，能夠利用第三方軟件平臺獲取實(shí)時高質(zhì)量的GPS數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)技術(shù)、數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)技術(shù)完成GPS數(shù)據(jù)的實(shí)時處理，為政府等相關(guān)決策部門提供有價值的決策依據(jù)，同時也能有效提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合實(shí)戰(zhàn)技能。該課程的主要內(nèi)容包括：GPS基本概念、數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)處理方法等。該課程將理論與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，以講授法、案例實(shí)踐教學(xué)法和多媒體教學(xué)為主要教學(xué)方法，考核方式為考查。在授課過程中，通過介紹我國北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的艱難創(chuàng)業(yè)歷程和先進(jìn)的功能性，加強(qiáng)學(xué)生的愛國主義教育，增強(qiáng)民族自豪感和自信心；利用實(shí)踐案例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)求真的精神品質(zhì)。Thecourse"GPSPrinciplesandDataAnalysis"isanimportantadvancedsubjectinappliedstatistics,crucialforenhancingthecomprehensivequalitiesandcapabilitiesofstudentsmajoringinappliedstatistics.Thiscourseaimstoequipstudentswithfundamentalconcepts,principles,mathematicalandphysicalfoundationsofGPS.Theywilllearntoutilizethird-partysoftwareplatformstoacquirereal-time,high-qualityGPSdata,andapplymathematicalstatisticaltechniques,mathematicalmodels,andcomputertechnologytoprocessGPSdatainreal-time.Thisenablesthemtoprovidevaluabledecision-makingbasesforgovernmentalandrelateddecision-makingdepartments,whileeffectivelyenhancingstudents'innovationandcomprehensivepracticalskills.ThemaincontentsofthiscourseincludeGPSfundamentalconcepts,mathematicalandphysicalfoundations,datacharacteristics,anddataprocessingmethods.Thecourseintegratestheorywithpracticalapplicationsclosely,employingteachingmethodssuchaslectures,casestudies,andmultimediainstruction,withassessmentconductedthroughexaminations.Duringtheteachingprocess,thecoursestrengthensstudents'patriotismbyintroducingthechallengingentrepreneurialhistoryandadvancedfunctionalitiesofChina'sBeiDouSatelliteNavigationSystem,enhancingnationalprideandconfidence.Throughpracticalcasestudies,itcultivatesstudents'spiritofscientificinquiryandtruth-seeking.課程目標(biāo)1.思政目標(biāo)：強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)思維方法訓(xùn)練和科學(xué)精神培養(yǎng)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生辯證唯物主義思想的養(yǎng)成。通過北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的案例教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和自信心，激發(fā)學(xué)生愛國主義情懷和科技報(bào)國的使命擔(dān)當(dāng)。2．知識目標(biāo)：掌握GPS的基本原理和基本數(shù)據(jù)處理技能。3．能力目標(biāo)：學(xué)生在運(yùn)用數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)解讀方面得到進(jìn)一步的培養(yǎng)和訓(xùn)練，為提高學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力提供堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)和方法準(zhǔn)備。Ideologicalandpoliticalgoals1:Strengthenstudents'traininginscientificthinkingmethodsandcultivatetheirscientificspirit,enhancetheirabilitiestoidentify,analyze,andsolveproblems,andpromotethedevelopmentoftheirdialecticalmaterialistideology.ThroughcasestudiesoftheBeiDouSatelliteNavigationSystem,enhancestudents'nationalprideandconfidence,andstimulatetheirpatriotismandsenseofmissioninservingthecountrythroughscienceandtechnology.Knowledgegoals2:MasterthebasicprinciplesofGPSandbasicdataprocessingskills.Abilitygoals3:Furthercultivateandtrainstudentsindatacollection,datacleaning,anddatainterpretation,providingasoliddisciplinaryfoundationandmethodologicalpreparationtoenhancestudents'innovationandapplicationcapabilities.課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)對應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況如表1所示：表1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：知識要求1.1具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，受到比較嚴(yán)格的科學(xué)思維訓(xùn)練。21.2掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)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(diǎn)選用恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析、推斷和預(yù)測；了解統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與方法的發(fā)展動態(tài)及其應(yīng)用前景。2畢業(yè)要求2：能力要求2.4具有理論聯(lián)系實(shí)際的能力和一定的創(chuàng)新能力，具備自主學(xué)習(xí)、知識更新和自我發(fā)展的能力。32.5掌握中外文資料查詢、文獻(xiàn)檢索及應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法，具有初步的科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用能力。3畢業(yè)要求3：素質(zhì)要求3.1思想道德素質(zhì)。具有良好的政治思想素質(zhì)、道德品質(zhì)、法制意識、誠信意識和團(tuán)隊(duì)合作精神；具有良好的心理素質(zhì)和積極的人生觀。13.2知識素質(zhì)。具有扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)專業(yè)理論功底，具備與統(tǒng)計(jì)工作密切相關(guān)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理知識。3課程教學(xué)安排課程共有3項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容，具體安排如下。表2：課程教學(xué)安排表序號教學(xué)內(nèi)容思政元素課堂教學(xué)學(xué)時實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)學(xué)時學(xué)時小計(jì)1GPS基本概念、基本原理、數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)職業(yè)教育、愛國教育、辯證唯物思想培養(yǎng)882GPS數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)分析科學(xué)精神培養(yǎng)12123GPS數(shù)據(jù)處理綜合案例科學(xué)精神培養(yǎng)1212合計(jì)3232教學(xué)安排1.GPS基本概念、基本原理、數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)教學(xué)要求：掌握GPS基本概念和功能，包括位置定位、授時和短播報(bào)文功能；了解GPS的基本原理及背后隱函的數(shù)學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)；知曉全球四大GPS系統(tǒng)，包括美國的GPS系統(tǒng)、中國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、俄羅斯的格羅納斯系統(tǒng)和歐盟的伽利略系統(tǒng)。教學(xué)重點(diǎn)：GPS基本原理及數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)教學(xué)難點(diǎn)：GPS定位和授時的基本原理思政元素：重點(diǎn)闡述我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)曲折而艱難研發(fā)歷程，激發(fā)學(xué)生自力更生、艱苦創(chuàng)業(yè)的雄心壯志，以此加強(qiáng)學(xué)生的愛國主義教育，提高民族自豪感和自信心，繼續(xù)為攀登世界科技巔峰而努力奮進(jìn)。教學(xué)內(nèi)容：GPS的基本概念與功能GPS的基本原理及設(shè)計(jì)（3）GPS的數(shù)學(xué)物理模型及求解方法2.GPS數(shù)據(jù)特征、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)分析教學(xué)要求：了解GPS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)特征，明晰GPS數(shù)據(jù)獲取來源，掌握GPS數(shù)據(jù)的清洗和數(shù)據(jù)分析方法，能夠利用數(shù)據(jù)爬蟲和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，完成GPS數(shù)據(jù)的收集、清洗和分析解析工作。教學(xué)重點(diǎn)：GPS數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)分析教學(xué)難點(diǎn)：GPS數(shù)據(jù)匯總、匯編和分析解譯等思政元素：通過課程理論講解和案例教學(xué)相結(jié)合方法，提高學(xué)生科學(xué)的辯證唯物主義思想和視角，強(qiáng)化學(xué)生“去粗取精、去偽存真”的求真務(wù)實(shí)精神。教學(xué)內(nèi)容：（1）GPS數(shù)據(jù)特征與結(jié)構(gòu)（2）GPS數(shù)據(jù)來源與獲取方式（3）GPS數(shù)據(jù)清洗原則及處理方法（4）GPS數(shù)據(jù)分析、解譯和空間可視化表達(dá)3.GPS數(shù)據(jù)處理綜合案例教學(xué)要求：指導(dǎo)學(xué)生開展GPS數(shù)據(jù)處理綜合案例研究，熟悉GPS數(shù)據(jù)分析方法的流程、步驟和適用性分析，形成一份完整的GPS數(shù)據(jù)處理綜合案例報(bào)告。教學(xué)重點(diǎn)：構(gòu)思GPS數(shù)據(jù)處理綜合案例，收集案例研究所需的素材數(shù)據(jù)教學(xué)難點(diǎn)：GPS數(shù)據(jù)處理處理方法的適用性和案例解析思政元素：在案例教學(xué)中，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)和服務(wù)實(shí)際的鉆研精神培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容：（1）GPS數(shù)據(jù)處理案例素材收集（2）GPS數(shù)據(jù)分析方法的流程、步驟和適用性分析（3）撰寫完整的GPS數(shù)據(jù)處理綜合案例報(bào)告，完成報(bào)告的修改、提交、匯報(bào)和評審工作課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)