《焊接性能分析綜合創(chuàng)新》教學(xué)大綱

《焊接性能分析綜合創(chuàng)新》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03162513課程性質(zhì)：綜合創(chuàng)新課程學(xué)分：2學(xué)分周數(shù)：2周先修課程：熔焊方法及設(shè)備、焊接冶金學(xué)、焊接結(jié)構(gòu)學(xué)、焊接制造創(chuàng)新等后續(xù)課程：畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等適用專業(yè)：焊接技術(shù)與工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《焊接性能分析綜合創(chuàng)新》是焊接技術(shù)與工程專業(yè)本科學(xué)生的學(xué)科綜合創(chuàng)新課程。本課程是學(xué)生在專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)后進行全面、系統(tǒng)、深入的實踐性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生焊接工藝設(shè)計、焊接機器操作、焊接性能分析等方面的能力。將為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)環(huán)節(jié)課程及從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅實的基礎(chǔ)。二、課程目標通過綜合創(chuàng)新，使學(xué)生達到如下目標：課程目標1：能夠根據(jù)焊接技術(shù)與工程專業(yè)知識，通過焊接工藝分析和類比，對焊接領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題提出解決方案。針對具體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的焊接工藝流程，制定相應(yīng)的焊接性能檢測分析方案。能夠結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和自動焊接設(shè)備對焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題進行設(shè)計、制造和檢測，用于解決實際焊接結(jié)構(gòu)問題。課程目標2：通過焊接工藝設(shè)計提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，通過分組任務(wù)可提高學(xué)生的自學(xué)能力和團隊協(xié)作能力。根據(jù)焊接領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，對焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題，通過焊接工藝實施加強學(xué)生的動手能力和與焊接領(lǐng)域技術(shù)人員進行溝通的能力，通過焊接工藝評定可增強學(xué)生的理論應(yīng)用和問題分析能力。課程目標3：根據(jù)焊接領(lǐng)域的項目管理，分析解決焊接工藝方案制定中的問題，給出合理解決方案。能夠清晰表達自己的觀點，闡述問題，具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強的社會責(zé)任感和團隊合作精神，樹立不怕困難、熱愛勞動的觀念。三、課程目標與畢業(yè)要求《焊接性能分析綜合創(chuàng)新》課程教學(xué)目標對焊接技術(shù)與工程畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標點課程目標支持強度3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.2能夠運用專業(yè)知識，通過分析、類比等方式提出滿足要求的解決方案。課程目標1：能夠根據(jù)焊接技術(shù)與工程專業(yè)知識，通過焊接工藝分析和類比，對焊接領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題提出解決方案。H5.使用現(xiàn)代工具5.2能夠開發(fā)、選擇與使用現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具對焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題進行輔助設(shè)計、預(yù)測和模擬，并理解其局限性。課程目標1：針對具體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的焊接工藝流程，制定相應(yīng)的焊接性能檢測分析方案。能夠結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和自動焊接設(shè)備對焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題進行設(shè)計、制造和檢測，用于解決實際焊接結(jié)構(gòu)問題。M9.個人和團隊9.2能夠在多學(xué)科背景下的團隊中擔(dān)當(dāng)團隊成員或負責(zé)人的角色。課程目標2：通過焊接工藝設(shè)計提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，通過分組任務(wù)可提高學(xué)生的自學(xué)能力和團隊協(xié)作能力。M10.溝通10.1了解焊接領(lǐng)域的國際發(fā)展趨勢、研究熱點，能夠就焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題，以口頭、文稿、圖表等方式與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流。課程目標2：根據(jù)焊接領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，對焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題，通過焊接工藝實施加強學(xué)生的動手能力和與焊接領(lǐng)域技術(shù)人員進行溝通的能力，通過焊接工藝評定可增強學(xué)生的理論應(yīng)用和問題分析能力。M11.項目管理11.2能將工程管理原理與經(jīng)濟決策方法在多學(xué)科環(huán)境下的項目管理中應(yīng)用。課程目標3：根據(jù)焊接領(lǐng)域的項目管理，分析解決焊接工藝方案制定中的問題，給出合理解決方案。能夠清晰表達自己的觀點，闡述問題，具有良好的社會公德和職業(yè)道德、較強的社會責(zé)任感和團隊合作精神，樹立不怕困難、熱愛勞動的觀念。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求與學(xué)時分配《焊接性能分析綜合創(chuàng)新》環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點課時安排對應(yīng)的課程目標1.焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)要求：以企業(yè)一線生產(chǎn)產(chǎn)品為案例進行焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計，了解產(chǎn)品使用性能要求如載荷大小、載荷性質(zhì)、使用溫度、使用環(huán)境以及有關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的國家標準與規(guī)程。重點：焊接結(jié)構(gòu)的工藝性，如焊接工件材料的選擇、焊接方法的選擇、焊接接頭的工藝設(shè)計等。難點：技術(shù)方案的確定，制造單位的質(zhì)量管理水平、產(chǎn)品檢驗技術(shù)等問題。1天1、22.焊接工藝制定教學(xué)要求：根據(jù)被焊材料分析材料屬性，分析其組織性能和力學(xué)性能，正確選擇焊接材料。依據(jù)焊接材料制定焊接方法，確定焊接參數(shù)，制定焊接工藝。重點：材料組織性能和力學(xué)性能分析，焊接方法，焊接工藝。難點：焊接材料的選擇，制定焊接工藝。1天1、23.焊接工藝實施教學(xué)要求：掌握焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容、編制依據(jù)、程序和方法；掌握焊接工藝評定的程序，熟悉具體的評定規(guī)則；了解焊接結(jié)構(gòu)部件焊接工藝評定的典型實例。重點：根據(jù)制定的焊接工藝進行結(jié)構(gòu)施焊，掌握焊接操作要領(lǐng)。難點：掌握焊縫成形與焊接工藝的關(guān)系，熟悉焊縫缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。1天1、2、34.焊縫組織分析教學(xué)要求：根據(jù)施焊的焊縫，截取部分焊縫進行金相試樣的制備，使學(xué)生掌握試樣制備及金相分析的方法和技能，提高分析問題和解決問題的能力。重點：按照金相試樣制備的流程完成取樣、磨樣、拋光、侵蝕等試驗過程。難點：使用金相顯微鏡進行金相組織觀察分析。1天2、35.焊接性能測試教學(xué)要求：根據(jù)金屬材料室溫拉伸試驗方法對焊接試件取樣測試，將試驗結(jié)果與母材進行對比分析，從焊接工藝方案進行工藝優(yōu)化，提高焊縫力學(xué)性能。重點：焊接性能測試分析。難點：根據(jù)焊接性能測試分析進行焊接工藝優(yōu)化。1天2、36.無損檢測工藝制定教學(xué)要求：在焊縫金相組織觀察和力學(xué)性能達標的基礎(chǔ)上，對焊縫進行無損檢測，確保焊接結(jié)構(gòu)達到探傷標準要求，根據(jù)具體焊接結(jié)構(gòu)制定探傷步驟及探傷方法。重點：對焊縫進行無損檢測，制定探傷步驟及探傷方法。難點：根據(jù)具體焊接結(jié)構(gòu)制定探傷步驟及探傷方法。1天1、27.超聲檢測分析教學(xué)要求：在焊縫金相組織觀察和力學(xué)性能達標的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體焊接結(jié)構(gòu)制定探傷步驟及探傷方法，對焊縫進行超聲檢測及缺陷分析，確保焊接結(jié)構(gòu)達到探傷標準要求。重點：根據(jù)超聲檢測方法原理及適用范圍，選擇合適的探頭，制定合理的超聲檢測工藝過程。難點：超聲檢測操作及缺陷分析。1天1、2、38.磁粉檢測分析教學(xué)要求：根據(jù)具體焊接結(jié)構(gòu)制定探傷步驟及探傷方法，對焊縫進行磁粉檢測及缺陷分析，確保焊接結(jié)構(gòu)達到探傷標準要求。重點：根據(jù)磁粉檢測方法原理及適用范圍，選擇合適的磁化規(guī)范，制定合理的磁粉檢測工藝過程。難點：磁粉檢測操作及缺陷分析。1天1、2、39.焊接性能優(yōu)化教學(xué)要求：在焊接結(jié)構(gòu)工藝指導(dǎo)下施焊焊縫，并進行焊縫金相組織觀察、力學(xué)性能測試和無損檢測探傷后，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的缺陷及性能不達標情況進行焊接工藝分析，對預(yù)焊接工藝進行優(yōu)化。重點：焊接工藝分析。難點：焊接工藝優(yōu)化。1天1、2、310.焊接工藝總結(jié)教學(xué)要求：通過制定焊接結(jié)構(gòu)工藝，對焊接結(jié)構(gòu)焊縫施焊，并進行焊縫金相組織觀察、力學(xué)性能測試和無損檢測探傷，對出現(xiàn)的焊接缺陷進行質(zhì)量評級，進而進行焊接工藝分析并優(yōu)化焊接工藝，撰寫項目結(jié)題報告，答辯。重點：進行焊接工藝分析并優(yōu)化焊接工藝，撰寫項目結(jié)題報告。難點：撰寫項目結(jié)題報告，答辯。1天1、2、3合計10天（2周）五、教學(xué)方法及手段學(xué)生在教師的具體指導(dǎo)下進行實訓(xùn)，主要通過實訓(xùn)的數(shù)據(jù)記錄、實訓(xùn)結(jié)果分析與討論等教學(xué)模式完成。實訓(xùn)前，教師向?qū)W生做實驗注意事項、實訓(xùn)安全操作規(guī)程等教育。實訓(xùn)期間，學(xué)生按照相關(guān)規(guī)定完成實訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生能將所學(xué)的專業(yè)理論知識應(yīng)用于實踐過程。通過分組任務(wù)、小組討論、答辯等形式，使學(xué)生有任務(wù)、有目的、有針對性的參與實訓(xùn)過程，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神，鍛煉了學(xué)生的專業(yè)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。六、教材和參考書1.推薦教材：（1）王宗杰.熔焊方法及設(shè)備[M].北京：機械工業(yè)出版社.2019.06.（2）劉會杰.焊接冶金與焊接性[M].北京：機械工業(yè)出版社,2017.12.（3）羅輝.焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2018.03.（4）付亞波.無損檢測實用教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2018.06.2.參考書：（1）曹朝霞.焊接方法與設(shè)備使用[M].北京：機械工業(yè)出版社.2018.08.（2）張文鉞.焊接冶金學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社,2017.01.（3）宗培言.焊接結(jié)構(gòu)制造技術(shù)與裝備[M].北京：機械工業(yè)出版社.2018.06.（4）唐繼紅.無損檢測實驗[M].北京：機械工業(yè)出版社.2011.05.3.期刊：（1）樊琦明,關(guān)運奪,吳振華.超臨界汽輪機進汽插管司太立合金裂紋原因分析及處理[J].山西電力,2021,(06):54-56.（2）任軍,田省委,羅曉麗.鈦管凝汽器管口脹焊接頭的質(zhì)量控制[J].焊接技術(shù),2021,50(12):92-95.（3）鄭健,張清學(xué),羅登.工程機械用耐磨鋼板NM450焊接性能研究[J].金屬材料與冶金工程,2021,49(06):58-62.（4）李德明,蔣富強.工藝仿真技術(shù)在工程機械結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[J].金屬加工(熱加工),2021(12):20-24.（5）陳濤.金屬結(jié)構(gòu)件組裝及焊接變形控制討論[J].世界有色金屬,2021(22):227-228.（6）JilekPetr,BergJan.InfluenceoftheWeldJointPositionontheMechanicalStressConcentrationintheConstructionoftheAlternativeSkidCarSystem’sSkidChassis[J].AppliedSciences,2021,12(1):397-397.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況、設(shè)計能力、工藝分析和答辯成績五部分構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則課程目標123學(xué)習(xí)態(tài)度及工作量20(1)主要考核學(xué)生學(xué)習(xí)紀律和答疑情況，獨立完成設(shè)計任務(wù)和團隊協(xié)作情況。(2)教師根據(jù)學(xué)習(xí)整體表現(xiàn)和工作任務(wù)完成情況評分?！獭?76設(shè)計能力30(1)主要考核實踐方案的正確性和合理性。(2)教師根據(jù)設(shè)計合理性進行評分?！獭?1118工藝分析30(1)主要考核學(xué)生的工藝分析水平情況。(2)教師根據(jù)分析報告質(zhì)量高低評分?！獭獭?912答辯成績20(1)主要考核學(xué)生答辯自述和回答問題情況。(2)教師根據(jù)答辯自述情況和回答問題正確性進行評分?！獭獭?86合計：100333532八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定實習(xí)采用優(yōu)、良、中、及格、不及格五級評分制。即90分以上為優(yōu)，80~89分為良，70~79分為中，60~69分為及格，60分以下為不及格?？偝煽兎秩糠郑簩嵱?xùn)表現(xiàn)、總結(jié)報告、總結(jié)答辯。其中：（1）實訓(xùn)表現(xiàn)占20%，無故曠課達3次取消總成績；（2）總結(jié)報告占60%；（3）總結(jié)答辯占20%。2.成績評定標準考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥90（優(yōu)秀）90>x≥80（良好）80>x≥70（中等）70>x≥60（及格）x<60（不及格）學(xué)習(xí)態(tài)度及工作量20學(xué)習(xí)認真、態(tài)度端正，遵守紀律,完成設(shè)計任務(wù)的90%以上，表現(xiàn)優(yōu)秀學(xué)習(xí)認真、態(tài)度端正，遵守紀律,完成設(shè)計任務(wù)的80%以上，表現(xiàn)良好遵守紀律，學(xué)習(xí)態(tài)度良好，完成設(shè)計任務(wù)的70%以上，表現(xiàn)中等遵守紀律，學(xué)習(xí)態(tài)度一般，完成設(shè)計任務(wù)的60%以上，表現(xiàn)一般學(xué)習(xí)紀律較差，完成設(shè)計任務(wù)的60%以下，表現(xiàn)較差設(shè)計能力30綜合運用理論知識、工藝設(shè)計能力較強，能夠較好地處理工程實際問題綜合運用理論知識、工藝設(shè)計能力較好，能夠處理工程實際問題綜合運用理論知識、工藝設(shè)計能力一般，基本能夠處理工程實際問題綜合運用理論知識、工藝設(shè)計能力一般，不能處理工程實際問題綜合運用理論知識、工藝設(shè)計能力較差，不能處理工程實際問題工藝分析30工藝分析正確，設(shè)計思路、實驗方法科學(xué)合理；達到焊接性能