安全工程数字化建模与计算基础

介绍安全工程数字化建模与计算的基本概念，煤矿、建筑领域的数字化建设现状，以及本课程的主要目标、内容和学习方法。

• 1.1   数字化浪潮下的安全工程
• 1.2   数字化建模与计算的基础概念
• 1.3   数字化建模与计算的基本流程
• 1.4   煤矿安全领域的数字化建模和计算
• 1.5   建筑安全领域的数字化建模和计算
• 1.6   教学目标、内容与学习方法

介绍 Python 的特点，搭建 Python 开发环境。

• 2.1   Python 介绍
• 2.2   搭建 Python 开发环境
• 2.3   编写第一个 Python 程序
• 2.4   基础语法
• 2.5   上机实验

介绍基本数据类型，灵活使用各类运算符。

• 3.1   变量
• 3.2   基本数据类型
• 3.3   运算符
• 3.4   课后作业
• 3.5   上机实验

介绍程序结构及 if，match, while,for ,跳转，pass 等语句。

• 4.1   程序结构
• 4.2   if 语句
• 4.3   match 语句
• 4.4   while 语句
• 4.5   for 语句
• 4.6   跳转语句
• 4.7   pass 语句
• 4.8   示例
• 4.9   课后作业
• 4.10   上机实验

介绍 Python 中一些常见的数据结构。

• 5.1   概述
• 5.2   列表
• 5.3   元组
• 5.4   集合
• 5.5   字典
• 5.6   课后作业
• 5.7   上机实验

介绍 Python 中一些常见的基础函数及函数的编写方法。

• 6.1   函数基础
• 6.2   参数传递
• 6.3   变量的作用域
• 6.4   匿名函数
• 6.5   上机实验
• 6.6   课后作业

介绍 Python 中另一种编程范式，面向对象编程。

• 7.1   概述
• 7.2   类的定义和使用
• 7.3   类的继承
• 7.4   方法重写
• 7.5   特征属性
• 7.6   课后作业
• 7.7   上机实验

介绍 Python 中的模块的创建，使用，导入。

• 8.1   模块
• 8.2   包
• 8.3   包管理工具
• 8.4   上机实验

介绍 Python 中的模块的创建，使用，导入。

• 9.1   上机实验

介绍 Python 中文件处理的基础知识。

• 10.1   文件处理

介绍一个 Python 语言库 Numpy。

• 11.1   NumPy 介绍
• 11.2   基础知识
• 11.3   形状操作
• 11.4   拷贝和视图
• 11.5   广播
• 11.6   高级索引和索引技巧
• 11.7   输入和输出
• 11.8   上机实验

介绍一个 Python 库 SciPy。

• 12.1   SciPy介绍
• 12.2   线性代数
• 12.3   回归分析
• 12.4   方程求解
• 12.5   最优化
• 12.6   积分
• 12.7   插值
• 12.8   文件IO

介绍 Matplotlib。

• 13.1   绘图基础与环境配置
• 13.2   画布与坐标轴对象
• 13.3   常用工程图表
• 13.4   图表元素与样式定制
• 13.5   多图排版与高质量输出
• 13.6   课后作业
• 13.7   上机实验

介绍 pandas 。

• 14.1   pandas 介绍

介绍计算机代数系统及SymPy的快速入门。

• 15.1   快速入门

介绍各种数学建模的基础知识。

• 16.1   预测问题数学建模
• 16.2   上机实验

• 18.1   矿井通风网络的数学建模
• 18.2   用牛顿法解算矿井通风网络方程组
• 18.3   计算机建模和解算
• 18.4   解算示例