激光技术论文范例

摘要：随着BIM技术的快速发展，其相关研究已成为建筑学、土木工程和工程管理等专业毕业设计的一个重要方向。文章归纳总结了与BIM技术相关的三大毕业设计课题方向：基础应用、技术融合与软件研发，以同济大学为例展示了各方向的毕业设计案例，提出了增加前沿课题数量、加强校企合作、重构现有课程体系等用于提升毕业设计效果的建议，可以为BIM相关专业的毕业设计实践提供借鉴和参考。

关键词：毕业设计；技术融合；软件研发

引言

BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型）是继计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD）技术后建筑领域出现的又一次革命性的计算机应用技术，已广泛应用于土木建筑、工程管理等领域。BIM贯穿于工程项目的全生命周期各个阶段，是工程信息的高度集成，为建设项目各参与方提供工程信息交换与共享的平台。自2002年以来，BIM逐渐被引入工程建设领域，现已被全球建筑界广泛认可。虽然BIM技术在我国起步较晚，整个市场尚未成熟，但是随着信息技术的快速发展，业主对BIM的认知与认可度越来越高，更多的应用价值被挖掘出来，整个BIM市场正迎来爆发式增长。毕业设计是大学阶段最重要的专业综合实践环节，通常设置在最后一学期，是大学四年所学知识的综合运用。随着BIM技术的快速发展与普及，其相关课题正在逐步被引入建筑学[1,2]、土木工程[3,4]、工程管理[5]等专业的毕业设计教学中，取得了一些教学成果。但仍存在前期课程设置不合理、课题方向前沿性不足、软件研发类课题偏少等问题，亟须加以改进和完善。本文归纳总结了与BIM技术相关的毕业设计课题方向，并给出相关案例，提出了提升毕业设计效果的几点建议，可以为BIM技术相关专业的毕业设计提供借鉴和参考。

1基于BIM技术的毕业设计课题方向

目前与BIM技术相关的毕业设计聚焦于基础应用、技术融合和软件研发等三个主要方向，如图1所示。

1.1BIM基础应用方向。BIM基础应用多数是基于BIM软件开展相关应用研究，是目前毕业设计的主流课题方向。如采用Revit软件建立三维信息模型，在此基础上进行施工图深化、碰撞监测、进度模拟、工程量统计、造价分析和三维动画展示等工作。早期的研究对象以房屋建筑为主，目前已拓展至桥梁、隧道、地铁等公共基础设施。在BIM应用软件方面，建模软件以Revit最为常用，碰撞检查和动画模拟多数采用Revisworks软件，工程算量和造价分析则常采用广联达和鲁班等国内软件。总体来看，该方向的毕业设计课题以应用为主，课题的完成情况与研究对象的复杂性、研究内容的丰富性、研究成果的实用性密切相关。随着信息技术的快速发展，当代大学生的计算机应用能力、新知识接受能力和创新能力也在不断提高，早期以多高层房屋为对象的“建模+动画+算量”的毕业设计课题已难以满足培养目标的要求。因此，该类课题的研究对象正逐步拓展至超高层建筑、大跨空间建筑、钢木结构建筑、地铁隧道等公共基础设施和市政工程项目；研究内容也延伸至进度控制、成本管理乃至运营维护等多个方面；同时，研究课题也越来越多地来源于实际工程，研究成果的实用性已成为毕业设计成绩评定的重要依据之一。

摘要：

本设计涉及铁路设备焊接领域，具体的说，是涉及一种钢轨焊缝打磨机。通过多个机构协同作用，能够实现钢轨轨顶、三角区、侧面和轨底的全方位打磨，提高了打磨速度与精度，打磨产生的粉尘被除尘罩吸收，且打磨过程中工作人员进行远程操作，无需停留在作业现场，克服了人工打磨精度低、效率低、打磨粉尘危害人体健康的弊端。

关键词：

焊缝打磨；钢轨焊接；全自动

0引言

高精度的钢轨焊缝推凸余量打磨设备对于保证钢轨焊接质量的可靠性和稳定性，提高生产线的生产能力起着关键作用。目前钢轨焊缝余量打磨方式，多为人工手持砂轮机进行打磨，打磨过程中，打磨量依靠人工经验控制，造成打磨精度较低。同时在打磨过程中，会产生大量的粉尘，虽然工作人员佩戴有防护装置，但是对身体健康的危害仍然较大。因此，如何设计装置，来实现对焊接后钢轨的全方位精确打磨，是本领域技术人员所亟需解决的。

1机械结构设计

2012年8月，微信公众平台推出，这是针对团体用户推出的一项微信用户订阅服务。2014年5月百度数据显示，微信注册用户量已经突破6亿。科学网的一项调查表明，超过80%的科研人员希望通过微信平台关注学术期刊的信息。网络技术和智能手机的快速发展，使手机阅读成为社会大众常态化的阅读方式，文化传播被推进了微时代。随着微博、微信公众平台及自媒体等新媒体的出现，传统的学术期刊出版的缺陷和不足就逐渐凸显：按时按期出版，页码固定，纸质刊物的发行范围越来越窄，发行量越来越少，读者的阅读方式发生改变等。而新媒体的优势显而易见，开放性、互动性、无地域性的限制，带来的是学术成果的即时推送与传播。因此，学术期刊陆续开通了微信公众号，借助新媒体的优势助力学术成果的传播。目前，一部分体育学术期刊也适时地开通了微信公众号，提供开放存取、稿件查询、学术动态信息推送等服务，吸引了体育科研人员的关注并通过追踪相关文献进行深度阅读。本文通过了解体育学术期刊的微信传播现状，发现传播中存在的不足，进而为优化微信传播提供建议与策略。

1我国体育学术期刊微信传播现状及问题

1.1微信公众号是主要传播方式

目前，在40余种体育类学术期刊中，共有11种期刊开通了独立的微信公众号，分别为《武汉体育学院学报》《天津体育学院学报》《上海体育学院学报》《山东体育学院学报》《中国学校体育》《体育与科学》《成都体育学院学报》《运动与健康科学》（英文版）（《JSHS》）《沈阳体育学院学报》《首都体育学院学报》《体育教学》，平台类型分为服务号和订阅号两种，且以订阅号为主。另有几种刊物通过其他方式实现微信新媒体传播：有的通过刊物所隶属学会或学院的微信公众号进行推广，例如《体育科学》通过“中国体育科学学会”微信公众号推广，《体育学刊》通过由刊物的主办单位华南师范大学体育学院创办的“体育启点”微信公众号推介，该刊自2017年起，开设了“体育学评论”微信公众号；有的通过其他微信公众号推送，如《北京体育大学学报》通过“体育文化”微信公众号传播，《体育成人教育学刊》通过“运动科学论坛”微信公众号推介，《湖北体育科技》通过“跨越论文学识馆”；也有的通过刊物编辑个人微信进行传播，如《军事体育学报》的编辑刘卫忠利用个人的微信，通过发朋友圈这种点对面传播的方式，推介刊物的动态及相关学术信息。以上刊物都在主动顺应微信新媒体的变化趋势，在传播层面尝试并应用新媒体。

1.2微信传播内容与纸质期刊大部分重合

调查发现，通过微信公众号传播的体育类期刊大都表现出微信传播内容较单一的特点，且与纸质期刊的内容大部分重合；此外，期刊微信公众号大多开设“期刊在线”“稿件管理”“精品推荐”“关于我们”4个菜单，可点击阅读微刊，进入刊物的在线采编系统，或通过跳转的方式，链接期刊网站，实现对稿件的管理，还可获得刊物某一期的重点推荐文章，并实现编作（读）互动。但进一步观察发现，这些菜单下的微信传播内容，主要是刊、库、网内容整合后的“微”化。分析原因，主要因为几乎所有的编辑部都缺少专人维护，仅由编辑在编校工作之余，在微信平台上传整期刊物或单篇文章的电子版。

1.3微信公众号更新不及时，微信交流平台整体互动性较弱

随着人类对健康越来越重视，医药行业将成为21世纪最具增长潜力的行业之一。医药行业的快速发展，不仅依靠于高超的医疗技术，也得益于医疗机械的快速发展。当前，随着工业自动化技术的不断发展，制药企业对制药设备制造业提出了很高的要求，对制药生产线的装瓶和计数精度提出了严格的要求。自动装瓶的工作过程是将空药瓶转移到自动计数机上。精确计数后，药瓶将被转移到标签和棉塞上，最后被送至自动封盖过程以进行瓶盖密封。在整条装瓶、包装自动化生产过程中，除了自动计数之后，其他的自动工序效率以及准确率都是比较高的，因此，自动计数数粒机是整条包装生产过程中关键环节和关键设备。而且，对于药品企业来说，药品的质量至关重要，人工计数装瓶的低效检测工作不但违反了GMP标准还不利用药品企业的全面长远发展。因此，本设计在满足《制药装备》行业标准的情况下，使用单片机和FGGA构成双核控制器技术，在达到卫生标准的前提下，提高药品装瓶的准确率和速度。

一、现有数粒机计数方法及关键技术

目前，药品的计数方法通常采用光电计数。近几年，随着计算机技术与单片机、FPGA技术的融合发展，通过单片机、FPGA技术等加快药品计数的速度，再辅助计算机触摸屏技术对计数的数据进行分析处理，可以极大地减轻相关科研人员的工作量，提高检测精度。MagillPJ引入了先进的小型光电计数系统，使其具有自动增益控制的优点，具有稳定的频率调节光并能抵抗各种干扰，保证了整个系统的准确性。TroupGJ在两个独立理想的激光模式计算其强度概率分布和声子计数分布，相比之前的方法该方法的计数准确了得到了提升。ChenY采用自调节能力和高灵敏度的程控自动补偿功能使窄脉冲间隔和双光子峰减小，达到了计数效率的提高。CooperEB用光电设备对移动的物品进行计数并根据颜色对其进行分类。曲兴华等利用激光器和光电管设计了激光光电传感器，在线式光电自动计数仪，能对激光光源进行缩束准直，解决了小工件计数的难点。综上所述，基于光电式数粒技术目前使用研究方法教多、表达类型多，更能很好的达到计数准确和稳定，因而成为当前的研究热点。为了提高数粒机系统的计数准确度和计数速度，本论文提出基于FPGA的双层光电数粒机计数系统。

二、双层光电计数数粒机的工作原理

双层光电计数数粒机包括光电发射模块和光电接收模块，其中光电发射板模块在设计上实现两组同板，光电接收板模块在设计上实现两组异板。根据要检测药品的最小直径，通过模拟测试调整光电发射模块和光电接收模块之间的联系，最后确定每个通道电眼采集宽度。在设计上，电眼模块中的接收模块和控制模块设计在一起，同时为了简化电路的设计，节省硬件资源，并在硬件上改变以往数字电路的冗杂设计方式，改用CPLD集中处理，并行处理数据。控制信号的输出和检测信号的输入同步进行，由电眼控制模块上的CPLD的I/O口进行信息采集，整理，把药粒通过上下的时间，与通过时间，经过计算与整形转换为bit的单线信号传输到主控制模块，由主控制模块上的FPGA通过消隐延时进行计算，通过查表等方式计算出药粒的状态，数量，直径，延时插板时间进行二次数据整合，最终确定每个电眼模块的工作状态，记录下落药品的数量同时控制插板气缸与踢废信号，同时负责与上位机通讯，传出必要的上位机信号和上位机的设置所用数据。在计数中剔废药瓶是根据药品通过上层光电时间、通过下层光电时间，通过上下光电之间距离的时间，先通过上下通过时间计算出初速度，再计算出上通过速度与下通过速度，速度*时间计算出上检测药丸直径和下检测药丸直径，在合乎标准时取平均值给出计算药丸直径，否择给出踢废信号。

三、系统电路设计

3.1主控核心模块。系统的主控核心模块是以单片机和FPGA进行的，主要接收双层光电检测模块的数据并进行处理，同时还与上位机进行通信，将所计的药品数量结果发送到上位机中，随时掌握药品的数量。主控核心模块还要能够设定计数标准参数和设备的工作模式。经验证分析，最终选择了采用型号为STC8A8K64SA12的单片机和型号为EP3C5E144C8N的FPGA为核心，建立一个基于计算机总线的双核控制系统。

摘要：地质测绘和工程测量是我国工业建筑建设企业发展过程中需要不断攻克的两大难题，传统逐点单独测量的扫描技术已不能适应日益增长的现实需求，三维激光扫描技术应势而生。论文将以三维激光扫描技术为切点，着重讨论其在地质测绘和工程测量的相关应用分析，以期为提高三维激光扫描技术的实际应用中的经济效益做出一点贡献。

关键词：三维激光技术；地质测绘；工程测量；点云

一、前言

三维激光扫描技术通过获取三维数据坐标实现全面扫描的方式，在满足建筑工程测绘中对地质测绘和工程测量精准度要求的同时，克服了传统测绘方法应用速率低下、应用范围狭窄、应用过程繁琐的弊病。在地质测绘和工程测量的实际应用过程中，探究三维激光扫描技术的多方面多层次的应用前景很有其必要性。

二、三维激光扫描技术

（一）三维激光扫描技术原理。三维激光扫描技术相较于传统的逐点单独测量方法，实现了由点到面的技术突破。它利用激光测距的应用原理将原先少量单一的二维测绘数据坐标点拓展成大量集合的三维测绘数据信息点阵，从而复建出测绘目标对象的三维点阵模型和以线、面、体为表现形式的数据图件。三维激光扫描技术包含点云、建模、空间点阵扫描这三大技术层次，其中空间点阵扫描是最为重要的中心层[1]。

（二）三维激光扫描技术的应用特征。三维激光扫描技术不同于一般的光学扫描技术，它继承了激光单色性好，方向性准、亮度高的特征，并在实际的技术应用中延展出以下几种功能技术特征：1.高时效性。三维激光扫描技术完成对测绘目标扫描的工作时长基本控制在一秒之内，大大缩短了测绘时长，节省了测绘人员的时间，具有高时效性。2.高普适性。三维激光扫描技术使用的是红外激光，对外界的环境光源基本没有依赖，即使在黑夜状态下也能够完成对测绘目标的扫描工作，且区分于传统的测量方法，它不需要大量的人力与之相配合，具有高普适性。3.高环保性。三维激光扫描技术完成扫描工作的时长一般是以秒来计算的，基本不会对测绘目标的周边环境产生光化学污染，具有高环保性。4.高精确性。三维激光扫描技术一秒可在测绘目标对象表面形成并获取几十万测点，不但能够更加精确地完成对测绘目标的数据估计，而且很少或基本不受到外界环境干扰因素的影响。

随着新媒体融合的理念深入人心，建设微信公众号成为学术期刊扩大传播和提高期刊影响力的重要手段［1-2］。关于学术期刊建设微信公众号的研究内容也越来越多，但是研究对象主要是针对不同种类的中文期刊，针对英文科技期刊尤其是SCI收录的高水平科技期刊的研究内容较少，或者只是夹杂在某一种分类中进行合并统计研究，并未进行单独归类和分析［3-6］。中国SCI收录的高水平科技期刊虽然多为英文期刊［7］，但是华人作者和读者仍然占比较高，因此建设微信公众号对于其扩大传播和提高期刊影响力同样重要。近年来，越来越多的SCI收录期刊建立了相应的公众号平台［8-14］，考虑其语言、研究领域和受众群体的特点，有必要对其微信公众号整体运营现状及存在问题进行研究分析，提出相应的改进策略，并对其中优秀的案例进行归纳总结，为其他英文科技期刊微信公众号的运营提升提供指导和借鉴。

1统计源与研究方法

以2019年6月科睿唯安的SCI收录的213种中国大陆期刊为研究对象［7］。借鉴相关学者经验［3-5，14-15］，采用普查法进行调查。通过微信通讯录中的公众号模块，对期刊中文名称或英文名称或英文缩写逐一检索并添加关注。为了提高数据准确性，通过输入“英文版”“编辑部”“期刊”“杂志”等关键词进行搜索，最后再通过纸质期刊、官方网站和主办单位网站等多种途径查找期刊的相应信息，添加或扫描成为关注对象，并通过历史消息的阅读获取运营现状相关数据，然后对数据进行统计整理。数据统计截至2019年8月5日。同时，通过清博新媒体指数检索对应期刊的微信传播力指数(WCI)，对比评价微信公众号的受关注度和影响力情况，调研起止时间为2019年7月6日至8月5日。

2微信公众平台建设现状

2．1开通数量

据统计，在213种SCI收录期刊中，有124种开通了微信公众平台，占比58．22%。按系统可查到注册年份或第一次推送消息时间进行数据分类统计。2015年和2016年是SCI收录期刊微信公众号注册开通最为活跃的时期，其次为2018年和2017年。总体开通比例高于不同类别的中文期刊，可见，近年来SCI收录期刊对于新媒体工作重视程度在不断提高。

2．2基本信息

【摘要】随着3D打印、激光切割等新的科学技术发展，创客运动在国内外风起云涌，当代青少年充满创意，积极将自己的想法、经验、成果无私地分享。论文研究了创客与创客教育的含义，根据中职工业产品设计的课堂教学现状，尝试融入创客教育，实现更优的课堂教学效果；最后得出基于创客教育的教学在中职工业产品设计中是可行有效的，它能提升学生学习的积极性和自我成就感，有利于知识的灵活运用及能力的转化。

【关键词】创客；创客教育；工业产品设计

一、创客与创客教育

1.创客什么是“创客”？“创客”这个词来源于英语单词“Mak-er”，是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。随着3D打印、激光切割等新科学技术的发展，国内外大学兴起了创客空间，中学的创客空间也在逐步增加。2.创客教育创客教育是创客运动与教育“碰撞”的产物，创客运动的兴起与发展，影响着传统的教育理念、组织、模式与方法。2016年2月，谢作如、吴俊杰等创客、创客教育的20多位专家对创客教育的定义进行了研究，最后一致认为：创客教育是以培养跨学科解决问题能力、团队协作能力和创新能力为目标的一种素质教育，强调创客文化与教育的结合，基于学生兴趣，以项目学习的方式，使用数字化工具，倡导造物，鼓励分享。

二、中职校工业产品设计课程教学现状

工业产品设计是操作性、实践性较强的一门课程，目前在课堂教学中主要让学生了解工业创意产品的设计创作与操作步骤，体现产品创意设计思路，工程制图标准和设计规范等，虽然学生对产品的创新设计、功能特点、整体造型都有整体把握，但学生很多好的创意作品不能转变为产品。学生的创意始终终结于图纸、渲染效果图的表达，对功能和结构等细节缺乏现实的验证。解决这些问题的最好办法就是利用新技术将创意转化为真实产品，让学生体验创意中的快乐。

三、创客教育在工业产品设计教学中的意义

摘要：增材制造技术专业建设中普遍存在师资缺乏、课程体系和人才培养缺少范式、实训设备不足等问题。校企地共建“工业级SLM、LCD智能增材制造产教融合创新平台”，有效解决了师资和设备问题。高校柔性专家、企业专家、本校教师在充分调研区域增材制造企业的基础上，提出了“增减材一体化”的课程建设理念，共同开发校本教材，构建了对接职业标准、满足企业技术技能人才需求的课程体系，并且创建了三导师三阶段一站式人才培养模式，取得了明显的效果。

关键词：校企地；增材制造；专业建设

《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》指出：“推动学科专业建设与产业转型升级相适应。建立紧密对接产业链、创新链的学科专业体系。”宏观政策的出台为职业院校开展新专业建设指明了方向。在增材制造技术专业建设中，如何紧密对接区域经济发展和新旧动能转换重大工程，实现“建设一个专业、带动一个产业、服务一方经济”的目标，是职教工作者普遍关注的问题。

一、增材制造技术专业建设中普遍存在的主要问题

（一）师资缺乏

随着科学技术的日新月异，增材制造产业异军突起，人才需求与日俱增。作为培养高素质技术技能人才的职业教育，却面临师资严重缺乏的问题。《教育部2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》中，首次将“增材制造工程”列入普通高等学校本科专业目录。由此可见，通过本科教育来获取专业师资这一职业院校的常规做法，很难解决当下的专业师资缺乏问题。

（二）课程体系和人才培养缺少范式