基于ArcGIS Pro平台的Python编程在勘探测量中的应用

在ArcGIS Pro下利用Python编程语言结合ArcGIS的Arcpy库进行编程对空间数据进行三维可视化分析,对勘探测量野外采集物理点的高程进行质量监控,从而减少对地震勘探资料处理的影响。该文结合实际应用提出实现方法,对ArcGIS结合Python编程在勘探测量中的进一步应用具有参考意义。

基于Python的油气行业ArcGIS数据库空值运算方法及应用

ArcGIS软件Geodatabase数据库已成为世界知名石油公司必用分析工具和制图平台,但其中大量存在着一些不完全信息数据(或缺失数据),并以空值形式存在,解决其导致的数据处理中“空值数据运算出错”问题,对各类油气储量统计分析与编图等科研和生产意义重大。在调研分析和对比常见的五种空值处理方法基础上,结合GDB关系数据库中属性所代表的实际意义和空值转换思想,提出了油气领域GDB数据库空值运算的四步流程和一种新的面向ArcGIS10.0以上的Python编程脚本。基于ArcGIS软件二次开发语言,开展了VB语句、Shapefile格式VB语句、Python语句三种方法的部分数据空值运算实验,结果展示了Python脚本的可行性,进而评价选定了较为适用的Python语句空值运算方法。将其应用于全球32799个油气田数据的运算结果表明,Python语句空值运算方法可行,运算结果正确,并可应用至其他类型、领域和行业有空值的数据运算之中,提高了工作效率,保证了分析数据的正确与完整。

基于Python构建机器学习探究中药治疗胃癌通路决策树的规律性

目的 胃癌(Gastric cancer, GC)是高发率和致死率“双高”的癌症,临床中药复方治疗GC有大量的证据,表明中医药在GC的治疗方面有着出色的表现。文中针对治疗GC的临床中药组方开展基础性研究,利用其他学科较为成熟的研究思路和研究方式,探究中医药在不同维度层面的规律性。方法 筛选中国知网数据库及中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)(http://tcmspw.com/tcmsp.php)、BATMAN-TCM数据库(http://bionet.ncpsb.org.cn/batman-tcm/index.php/)、SymMap数据库(http://www.symmap.org)建库至2023年3月30日期间治疗GC的文献,利用Python构建决策树模型,通过文献统计有临床治疗证据的GC复方,对高频出现的药物进行分子层面的研究,形成“中药-治疗通路”矩阵,再将无临床证据的“中药-治疗通路”矩阵送入决策树模型进行学习修正,获得治疗通路的关联队列,并通过生物信息学数据分析验证决策树模型的输出结果。结果 (1)筛选出GC高频治理中药共计26味,如白术、黄芪和茯苓等;(2)找到与GC有关的通路共计225条;(3)Python构建的决策树模型进行熵值计算,在225条有临床证据的中药蛋白富集的通路中寻找到的18条对GC有重要作用的通路;(4)决策树模型计算出“Chemical carcinogenesis-Tryptophan metabolism-PI3K-Akt signaling pathway-Antigen processing and presentation”关联队列;(5)18条通路在对不同标签中药出现不同的表现,“No”标签中药的高值(深色区域)相对集中分布,而“Yes”标签中药的高值(深色区域)相对散在分布;(6)q值和p值聚类结果提示“Fatty acid biosynthesis”和“Antigen processing and presentation”均指向“1-Yes”“Vibrio cholerae infection”和“Dilated cardiomyopathy”均指向“1-No”“Breast cancer”和“Protein digestion and absorption”均指向“0-Yes”。结论 “Chemical carcinogenesis-Tryptophan metabolism-PI3K-Akt signaling pathway-Antigen processing and presentation”通路队列,是GC中药治疗通路中的关联队列。生物信息学结果与Python构建机器学习决策树模型结果在判别是否具有GC治疗作用上有着高度相似性,从生物信息学层面印证了决策树算法模型结果的准确性。同时,利用Python构建成熟的计算机模型可以从不同的角度去研究临床复方中药在疾病治疗中的规律性,是临床中药组方研究的一种新的尝试,结合多学科多角度的分析,对中医药的现代研究有积极的推动作用,并且对人类健康发展有着重要意义。

Python在酸碱滴定分析教学中的应用

基于Python自主设计开发的图形用户界面(GUI)酸碱滴定学习软件,实现了一元强酸(碱)、一元弱酸(碱)、多元酸(碱)和混合酸(碱)等不同酸碱体系滴定曲线图像的可视化绘制,化学计量点和滴定突跃范围以及滴定误差的计算。软件的运用使得教学内容更加直观、形象化,有助于获得滴定曲线变化的感性认识,深刻理解其概念与原理。

基于Python的平面杆系结构有限元分析

基于Python程序,将杆单元位移不连续、理想刚杆两种力学对象关联统一,开展平面杆系结构有限元模型分析,并实现一种基于“变量标记”的自由度集中处理的计算模式.基于虚功原理引入并推证刚体荷载传递定理,表明耦合单元、刚杆及忽略某一自由度的有限元内置算法处理过程中,实质是将单元刚度矩阵进行“刚化”处理.算例分析表明,“变量标记”的计算模式与单元刚度矩阵的“刚化”处理,具有力学模型的普适性和统一性、编程的可行性以及结果的可靠性等特点,能解决平面任意杆系结构的建模问题.研究结果表明,“主从结点”、“刚杆”等建模方法,对于进一步开展有限元二次开发、大变形以及非线性等功能性扩展等有重要的参加价值,证明将Python程序应用于结构有限元分析的可行性.

能力导向的混合式Python教学阶段性问题的设计与实施

针对大学生编程与应用实践能力培养的问题,以Python语言程序设计课程教学为例,基于Educoder等多个在线学习系统,提出能力为导向的混合式Python教学阶段性问题设计方法,介绍课前、课中与课后三个阶段的具体问题设计过程,以期为计算机程序设计类课程的教学设计提供借鉴。最后,以湖南科技大学数据科学与大数据技术等专业的教学实践为例,说明对大学生编程与应用实践能力培养的有效性。

新医科背景下医学生的Python课程教学设计与实践

在新医科背景下,分析医学生开设Python编程课程的重要意义。针对在医学生Python教学中存在的挑战,从课程组织、教材选择、课程设计和教学模式等方面,将医学数据管理与Python编程教学深度融合,设计并实践了新的Python课程教学方法。经过4年多的教学研究实践,将Python的代码实现与医学知识相融合,启发学生通过实际医学项目应用他们所学的知识,培养学生的问题解决和数据分析能力。通过设计调查问卷和形成性评价的形式对课程实施效果进行评价,课程在增强学生学习Python编程兴趣和提高Python应用能力方面收到了很好的效果。课程组以高质量教育培育高水平、高素质、高融合医科人才为目标,通过医学信息数据处理案例为中心组织课堂,紧跟人工智能、深度学习等新技术,培养新医科人才,服务于“健康中国”大目标。

学以致用的项目驱动式教学研究——以财务管理专业Python语言程序设计课程为例

Python语言程序设计课程是高校广泛开设的公共通识课程。该文以财务管理专业学生为施教对象,分析该课程教学面临的困难,探讨项目驱动式教学方法。通过梳理教学内容和知识点,构建知识图谱,结合专业背景设计应用项目,把知识点的教学贯穿于应用项目的开发中,同步递进,把理论与实践有机融合,传授Python语言程序设计基础知识的同时,培养学生解决问题的能力,达到学以致用的目的。

基于ArcGIS的辽宁省乡村旅游重点村空间分布特征及影响因素

以辽宁省国家级和省级193个乡村旅游重点村为研究对象,利用ArcGIS空间分析技术探究了辽宁省乡村旅游重点村的空间分布特征及影响因素。辽宁省全域及辽中、辽南地区乡村旅游重点村呈均衡集聚态势,辽西地区呈现非均衡集聚态势。辽宁省乡村旅游重点村存在显著的空间分异,整体上表现出东高西低、局部小集聚特征。依据资源特点,辽宁省乡村旅游重点村分为农渔业特色主导型、少数民族文化型、红色旅游发展型、景区景点依托型和温泉康养型五大类,区域差异、空间分布及空间密度存在显著差异。辽宁省乡村旅游重点村空间分布格局是地形地貌、河流水系、经济、交通和旅游资源等多种因素共同作用的结果。

Python可视化技术在电动力学教学中的应用

电动力学是研究电磁场基本规律的理论课程,不仅是理解电磁现象的基础,而且为电子技术和通信工程等应用领域提供了理论支持;但电动力学理论中的抽象概念难以直观理解,数学计算尤其是矢量计算较为复杂。本文探究Python编程语言的可视化技术在电动力学教学中的应用,通过编程计算模拟可视化抽象的电动力学概念和结论,如偶极子辐射、运动点电荷的场等,让学生能直观观察电磁场的变化规律,提升学生对电磁场概念的理解与应用能力,激发学生对电动力学学习的兴趣。

基于ArcGIS Pro实现OSGB三维模型转换关键技术研究

为解决实景三维模型OSGB格式文件碎、数量多,不符合三维模型I3S标准规范,难以形成高效、标准的网络发布方案的问题,本文阐述了I3S标准SLPK三维格式的特点及优势,制定了OSGB格式到SLPK格式的转换流程,基于Python语言和XML.DOM类库对OGSB模型的元数据文件解析,自动获取模型空间参考系统和原点坐标,并利用ArcGIS Pro ModelBuilder模型构建器参数化建模,实现三维实景模型自动格式转换,最后以四川某水电工程实景三维模型转换为例对该方法进行试验。试验表明,该方法普适、高效,能够为当前三维实景模型高效率、高准确性格式转换提供一定的经验参考。

基于Python的SAP2000向ANSYS模型转化技术及软件开发研究

工程人员常通过对比设计软件与有限元软件的分析结果,以验算和校核结构设计的合理性。然而,由于软件分析内核的差异,设计软件与有限元软件之间的模型信息往往难以直接传递并转化。针对SAP2000结构设计分析软件向ANSYS有限元分析软件的模型转化问题,基于Python语言和APDL参数化设计语言,编译并开发了STAMT V1.0(SAP2000 To ANSYS Model Transformation V1.0)模型转化程序。相比已有转化程序,STAMT程序实现了更多单元类型、材料属性、截面类型、荷载形式的转化,提高了模型转化的通用性。其次,其涵盖了节点坐标系变换、梁单元坐标系变换、梁端自由度释放、创建刚性域等必备功能,进一步满足了模型转化过程中的功能性需求。然后,采用先建立几何模型后生成有限元模型的转化思路,实现了梁单元网格数量的自定义以及板壳荷载向梁的传递,软件操作界面简洁,便于工程人员的使用。最后,通过单层工业厂房和多层框架结构的两个算例分析,得到转化后模型的质量与原模型一致,前5阶周期的平均误差不超过3%,满足精度要求。研究分析验证了STAMT程序可实现SAP2000模型向ANSYS模型的准确、快速转化。

Python程序设计课程思政在公安教育中的创新与实践

文章以Python程序设计课程为例,探讨了公安大数据背景下课程思政教学改革的实施过程与成效。针对专业认知不足和实践能力不强等问题,提出了“守正创新·踔厉奋发”的课程思政体系。改革内容涵盖了课程思政体系的构建、知识讲授的创新、实践技能培养的强化以及创新能力提升的策略四个方面。通过这一系列的教学改革,学生的专业认同感、学习兴趣和创新能力得到提升。

基于Python的无线传感器网络数据采集系统

无线传感器因节点结构复杂度高,数据量巨大,无法在海量数据中快速采集用户需求数据.为解决该问题,研究设计了基于Python的无线传感器网络数据采集系统,系统硬件包括数据采集芯片选型单元、无线收发芯片选型单元与串口通讯电路设计单元;软件模块包括网络数据挖掘采集框架设计模块、采集数据压缩模块和采集数据缓存模块.通过对上述硬件单元与软件模块的设计与开发,实现无线传感器网络数据采集系统的运行与应用.实验数据显示:相较于基于Android安全容器的网络数据采集系统,应用设计系统采集数据耗时更短、压缩率数值更大、能耗更小,充分证实设计系统的数据采集性能更佳.

Python程序设计课程思政教学实践探索

将思政元素融入Python程序设计专业课教学之中,是当前教学的重要任务。围绕课程思政目标、课程思政资源挖掘、课程思政教学实施等方面,阐述Python程序设计课程思政元素挖掘与教学实践,旨在让学生学好专业课程的同时,潜移默化地接受思政教育,进而提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。

基于“两线四融入”的Python语言程序设计课程思政教学探索

针对如何在专业课教学中融入思想政治教育的问题,提出基于“两线四融入”的Python语言程序设计课程思政教学模式,阐述课程总体设计理念,重新确立知识与思政的双主线教学方针,介绍新时代专业课课程思政建设在四个“融入”方面的举措,旨在为编程语言课程思政教学提供借鉴。

循序渐进式教学方法在“Python程序设计”课程中的应用

针对Python课程教学过程中存在的课时不足、Python语言的学习难度分层递增等问题,文章提出教师可以通过举一反三、归纳梳理、知识迁移、融入应用、对比分析、项目实践的方法开展系统而有效的编程教学,采用逐级巩固的循序渐进式教学方法,引导学生逐步掌握Python的知识和技术要领。

基于Python的焊工资质和焊接工艺匹配系统研究

在以往工程项目中焊工资质信息和焊接工艺信息大都离散存储,彼此独立,但在项目实际运转过程中二者又存在大量联系。综合考虑不同标准(AWS D1.1,ASME IX,API 1104)、业主规格书等要求,并通过对大量已完工数据的分析,可发现焊工资质和焊接工艺的重要变素间存在对应关系,利用这些重要变素,建立两者之间匹配规则,实现双向匹配。文中基于Python的Web框架Django建立了一套焊工资质和焊接工艺匹配系统,通过了在某工程项目的运行测试,效果良好。

ChatGPT在课程教学中的应用初探——以Python程序设计为例

在人工智能技术蓬勃发展和教育数字化转型的大背景下,探讨以ChatGPT为代表的生成式人工智能工具在Python程序设计课程教学中的应用。阐述了ChatGPT在课程教学中的应用场景,重新设计了引入ChatGPT后的课堂教学模式,分析了在教学中应用ChatGPT所面临的挑战并提出了应对措施。

混合式教学模式下《Python语言程序设计》课程过程化考核探索与实践

本文以石河子大学《Python语言程序设计》课程为例,研究了该课程的混合式教学实践,分析了将过程性考核在其中的探索和实施。研究结果表明,该课程基于MOOC+SPOC+虚拟教研室+克隆班的混合式教学模式,构建多元化课程评价机制,有效地反映学生的学习效果,客观地评价学生的知识水平和技能水平,促进计算机通识教育与专业教育交叉融合。改变“教师主导知识满堂灌、反馈机制缺失”的传统Python语言教学方式,渗透“互联网+”思维,促进MOOC、SPOC、雨课堂、智慧教室、教学互动软件等现代信息技术与教育教学的深度融合。