“气象统计与预报方法”课程教学与实践的改革研究
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与作 用 、发 展简史 及基 本 的统 计量 。第 四章 主分量 分 析 ，介 绍如 何 对气 象 要 素场 进 行 时空 分 解 ，
其核心内容是经验正交分解 （ Ｏ ） Ｅ Ｆ 。第五章为因子分析和对应分析，介绍主要因子、公共因子、 影子轴的转动等筛选 和组合因子的方法 ，以及 Ｑ、Ｒ型因子分析方法。该章 内容是非主要的 ，核
心思想 在掌握 了课 程核 心 内容 后可 自行扩 展 。的基础 、对课
收 稿 日期 ２０ ０ ０ ８— ２—２ ２
作者简介
王澄海 （９ １一）男 ，甘肃秦安人 ，教授 ，主要从事 天气气候变化及预测研究 １６
一
７ — ３
高等理 科教育
２ ８ 第６ （ 第８ 期） ０ 年 期 总 ２ ０
过考察来促其掌握。多元分析部分包括第二章 回归分析 ，分为多元 回归和逐步 回归 ，要求系统、 概括性地讲授利用该理论及方法建立气象诸要素之 间的数学模型 （ 数学变换） 的基本 原理 ，是 本课 程 的重点 和核心 内容 。在介绍 该方法 的起 源 、发展 历史 、基本 概念 的基础 上 ，要 求学 生熟练
程重 点 内容掌握 的程 度和教 学进度 做灵 活安排 简讲或 简介 。第六 章的典 型相关 分析 可做和 第五章
同样 的处理。第七章聚类分析给出了不同相似系数之间的相互关系等方面的基本概念，内容相对
简单 ，学 生在具 有第 二 、三 章 的基 础上通 过讨论 课 的形 式 即可掌握 ，但应 用较 为广 泛 ，因此 ，通
行之 有效 的思路 和途径 。 关键词 气 象统计 方 法 Ｇ ４ ． ６２ ０ 教 学与 实践 文献标 识码 改革 Ａ 中 图分 类号
近些年来 ，随着大气 科学 事业 的快 速发展 ，大气 科学 学科 的教 学与实 践改 革 已为必然 。在 过
去大气科学多个专业合并为大气科学、应用气象两个专业 的背景下 ，面对大气科学专业教育新形 势， 按照全国大气科学教学指导委员会关 于大气科学专业教学改革的精神和要求，我们对 “ 气 象统计与预报方法”的教学和实践进行了改进尝试。 ． 该课程的改革以基本统计方法 、线性代数和现代大气科学理论体系为基础 ，以现代大气科学 研究和业务实践的新手段和新方法、结合大气科学学科未来的发展为出发点 ， 正确处理好现有内 容和未来几年发展的关系，突出该门课程的应用性和实践性特点为突破点 ，全课程 以传统 《 ｔ ｓ． ａ ｔｔａ Ａ ａ ｓ ｌ ａ ｅ ａ ｈ … 《 ｉｉ ｌ ｎｌ ｉ ｉ Ｃ ｍ ｔ Ｒ ｓ ｒ ） ｓｃ ｙ ｓ ｎ ｉ ｅ ｅ ｃ 气象统计预报基础》 、《 气候统计原理与方法》 Ｊ 气 、《 象统计分析与预报方法》 等多种版本教材为基本素材，以气候资料分析与统计整理、统计天气 预报、误差分析及客观分析等现代统计方法学为基本体系和框架 ，课程教学中删减已过时和应用 较少 的内容 ，引进最新 的大气科学新成果 ，在学生可接受 的程度上给出未来发展方 向，系统 Ｊ 全 面地 阐述大气 科学 研究 和应用 中统计 方法 的基本 概念 、基本 理 论和基 本方 法 Ｊ 。
用 ，是本 课程 的第二 个重点 。第 十一章 为预报 的评分 与集成 ，可作 为简介 内容 。整个 课程 对 当今
大气科学的统计方法和基本概念、基本理论、基本技术方法给予了较为充分阐述。
二 、教学 与实践 改革研 究 的主要 内容
课程 改革基 本遵 循 以下 思路 和环节完 成 。 （ ）精选 教学 内容 一
观整个教材 ，大体可分为三大部分 ：多元统计分析 、时间序列分析和资料统计和分析。基本的资 料处理贯穿于各种方法 ，但专 门的资料处理又 自成体系 ，因此 ，资料处理部分包括 ，第一章气象 资料 的整理 ，侧重 于 大气科 学资料 的基 本统计 处理 方法 ，介绍 了统 计气 象学 的定义 和 内容 、地 位
高等 理科 教育
“ 气象统计与预报方法”课程教学与实践的改革研 究
“ 象 统 计 与 预 报方 法 ＂ 课 程 气 教学 与 实践 的改 革 研究
王 澄 海
（ 兰州大学 大气科学学 院 ，甘肃 兰州 ７０ ０ ） ３ ００
摘 要 文章通过 大气科学专业主干课程 “ 气象统计 与预报 方法” 的教学改革 实践 ，在总 结该课 程教 学过 程 中存 在 问题 的基础上 ，提 出 了改革 的途径 ，并在教 学中加 以实践 ，总结 了一套
掌握 多元 回归 和逐步 回归 的基本 方法 。在 充分理 解和熟 练掌握 的基 础上 ，通过简 介 和讨 论 引导使 学生掌握 概率 回归 、０—１回归等 简化 回归方 法 ，举 一 反 三 ，推而 广 之 至非 线性 回归 的 处理 。第
三章介绍判别分析 ，主要内容为基于 Ｆ ｈｒ ｉ ｅ准则的二级判别原理及方法 ，介绍 Ｂ ｙｅ ｓ ｅｓ 准则。第八 章到第 十章 为时 间序 列分 析部分 ，包括第 八章 随机时 间序列 、第 九章谱 分 析 、第 十 章 Ｍａｋｖ 过 ｒｏｅ 程 ，包括 了平稳的各态历经序列 的节本概念 、Ａ 、Ａ Ｍ Ｒ Ｒ Ａ模型 、功率谱 ，交叉谱 和滤波技术、 绝 对概 率 、转 移概 率 矩 阵 的谱 分解 、Ｍａ ｏｅ模 型等 ，在 地 学 和 大 气 科 学 专业 中 有 着 重 要 的应 ｒｖ ｋ
以大气科学研究和业务应用为目标 ，以本学科的教学 目的和课程的内在体系为依据，以现代
一
、
教 材 的基本 内容 与特 点
“ 气象统计与预报方法”是专为大气科学本科专业学生开设 的必修 主干课程。该课程发展较 快 ，可扩展 性强 ，内容丰 富。学 生要掌 握 目前 应用 的全 部 的内容很 难 ，但基本 内容 较为 全面 ，重
点较 为突 出。如何 做 到课程 内容体 系完 整 ，同时筛 选合 理且有 章 可循差异 ，认 识差 别较 大 。但 统
其核心内容是经验正交分解 （ Ｏ ） Ｅ Ｆ 。第五章为因子分析和对应分析，介绍主要因子、公共因子、 影子轴的转动等筛选 和组合因子的方法 ，以及 Ｑ、Ｒ型因子分析方法。该章 内容是非主要的 ，核
心思想 在掌握 了课 程核 心 内容 后可 自行扩 展 。的基础 、对课
收 稿 日期 ２０ ０ ０ ８— ２—２ ２
作者简介
王澄海 （９ １一）男 ，甘肃秦安人 ，教授 ，主要从事 天气气候变化及预测研究 １６
一
７ — ３
高等理 科教育
２ ８ 第６ （ 第８ 期） ０ 年 期 总 ２ ０
过考察来促其掌握。多元分析部分包括第二章 回归分析 ，分为多元 回归和逐步 回归 ，要求系统、 概括性地讲授利用该理论及方法建立气象诸要素之 间的数学模型 （ 数学变换） 的基本 原理 ，是 本课 程 的重点 和核心 内容 。在介绍 该方法 的起 源 、发展 历史 、基本 概念 的基础 上 ，要 求学 生熟练
程重 点 内容掌握 的程 度和教 学进度 做灵 活安排 简讲或 简介 。第六 章的典 型相关 分析 可做和 第五章
同样 的处理。第七章聚类分析给出了不同相似系数之间的相互关系等方面的基本概念，内容相对
简单 ，学 生在具 有第 二 、三 章 的基 础上通 过讨论 课 的形 式 即可掌握 ，但应 用较 为广 泛 ，因此 ，通
行之 有效 的思路 和途径 。 关键词 气 象统计 方 法 Ｇ ４ ． ６２ ０ 教 学与 实践 文献标 识码 改革 Ａ 中 图分 类号
近些年来 ，随着大气 科学 事业 的快 速发展 ，大气 科学 学科 的教 学与实 践改 革 已为必然 。在 过
去大气科学多个专业合并为大气科学、应用气象两个专业 的背景下 ，面对大气科学专业教育新形 势， 按照全国大气科学教学指导委员会关 于大气科学专业教学改革的精神和要求，我们对 “ 气 象统计与预报方法”的教学和实践进行了改进尝试。 ． 该课程的改革以基本统计方法 、线性代数和现代大气科学理论体系为基础 ，以现代大气科学 研究和业务实践的新手段和新方法、结合大气科学学科未来的发展为出发点 ， 正确处理好现有内 容和未来几年发展的关系，突出该门课程的应用性和实践性特点为突破点 ，全课程 以传统 《 ｔ ｓ． ａ ｔｔａ Ａ ａ ｓ ｌ ａ ｅ ａ ｈ … 《 ｉｉ ｌ ｎｌ ｉ ｉ Ｃ ｍ ｔ Ｒ ｓ ｒ ） ｓｃ ｙ ｓ ｎ ｉ ｅ ｅ ｃ 气象统计预报基础》 、《 气候统计原理与方法》 Ｊ 气 、《 象统计分析与预报方法》 等多种版本教材为基本素材，以气候资料分析与统计整理、统计天气 预报、误差分析及客观分析等现代统计方法学为基本体系和框架 ，课程教学中删减已过时和应用 较少 的内容 ，引进最新 的大气科学新成果 ，在学生可接受 的程度上给出未来发展方 向，系统 Ｊ 全 面地 阐述大气 科学 研究 和应用 中统计 方法 的基本 概念 、基本 理 论和基 本方 法 Ｊ 。
用 ，是本 课程 的第二 个重点 。第 十一章 为预报 的评分 与集成 ，可作 为简介 内容 。整个 课程 对 当今
大气科学的统计方法和基本概念、基本理论、基本技术方法给予了较为充分阐述。
二 、教学 与实践 改革研 究 的主要 内容
课程 改革基 本遵 循 以下 思路 和环节完 成 。 （ ）精选 教学 内容 一
观整个教材 ，大体可分为三大部分 ：多元统计分析 、时间序列分析和资料统计和分析。基本的资 料处理贯穿于各种方法 ，但专 门的资料处理又 自成体系 ，因此 ，资料处理部分包括 ，第一章气象 资料 的整理 ，侧重 于 大气科 学资料 的基 本统计 处理 方法 ，介绍 了统 计气 象学 的定义 和 内容 、地 位
高等 理科 教育
“ 气象统计与预报方法”课程教学与实践的改革研 究
“ 象 统 计 与 预 报方 法 ＂ 课 程 气 教学 与 实践 的改 革 研究
王 澄 海
（ 兰州大学 大气科学学 院 ，甘肃 兰州 ７０ ０ ） ３ ００
摘 要 文章通过 大气科学专业主干课程 “ 气象统计 与预报 方法” 的教学改革 实践 ，在总 结该课 程教 学过 程 中存 在 问题 的基础上 ，提 出 了改革 的途径 ，并在教 学中加 以实践 ，总结 了一套
掌握 多元 回归 和逐步 回归 的基本 方法 。在 充分理 解和熟 练掌握 的基 础上 ，通过简 介 和讨 论 引导使 学生掌握 概率 回归 、０—１回归等 简化 回归方 法 ，举 一 反 三 ，推而 广 之 至非 线性 回归 的 处理 。第
三章介绍判别分析 ，主要内容为基于 Ｆ ｈｒ ｉ ｅ准则的二级判别原理及方法 ，介绍 Ｂ ｙｅ ｓ ｅｓ 准则。第八 章到第 十章 为时 间序 列分 析部分 ，包括第 八章 随机时 间序列 、第 九章谱 分 析 、第 十 章 Ｍａｋｖ 过 ｒｏｅ 程 ，包括 了平稳的各态历经序列 的节本概念 、Ａ 、Ａ Ｍ Ｒ Ｒ Ａ模型 、功率谱 ，交叉谱 和滤波技术、 绝 对概 率 、转 移概 率 矩 阵 的谱 分解 、Ｍａ ｏｅ模 型等 ，在 地 学 和 大 气 科 学 专业 中 有 着 重 要 的应 ｒｖ ｋ
以大气科学研究和业务应用为目标 ，以本学科的教学 目的和课程的内在体系为依据，以现代
一
、
教 材 的基本 内容 与特 点
“ 气象统计与预报方法”是专为大气科学本科专业学生开设 的必修 主干课程。该课程发展较 快 ，可扩展 性强 ，内容丰 富。学 生要掌 握 目前 应用 的全 部 的内容很 难 ，但基本 内容 较为 全面 ，重
点较 为突 出。如何 做 到课程 内容体 系完 整 ，同时筛 选合 理且有 章 可循差异 ，认 识差 别较 大 。但 统