《电弧焊》课程教学大纲

《电弧焊》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145223403课程名称（中/英文）：电弧焊/ArcWelding课程类别：专业方向特色课程学分：2总学时：32理论学时：28实验/实践学时：4适用专业：焊接技术与工程适用对象：本科先修课程：焊接结构、焊接冶金学教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的通过该课程的学习，要求学生掌握焊接电弧物理、焊接熔化现象、非熔化极和熔化极气体保护电弧焊、等离子弧焊、埋弧焊等机械化自动化电弧焊方法、设备和实际焊接工艺，掌握焊接电弧的热源特征、焊丝熔化和熔滴过渡以及钨极氩弧焊、等离子弧焊、熔化极氩弧焊、CO2电弧焊、埋弧焊的基本原理、设备构造特点和应用方面的知识；在本课程授课过程中，介绍焊接技术的发展前景以及在中国制造2025发展目标中的装备制造、国家重大工程中焊接技术的应用，激发学生努力学习专业的兴趣和勇于创新、报效祖国的理想。2.对接培养的岗位能力通过本课程学习使学生能够应用数学、自然科学、材料科学与控制工程等领域的科学原理，采用文献调研、设计实验、开展实验、分析与解释数据等科学方法，应用系统思维方法，对与焊接技术与工程相关的复杂工程问题进行研究，并通过条件假设、数据提炼、信息综合等方法得到合理有效的结论。能够与业界同行及社会大众通过撰写报告、陈述发言等方式清晰表达焊接技术领域的复杂工程问题，并具备一定的国际视野，在跨文化背景下进行沟通交流。掌握机械与材料设计、制备、表征和应用相关的复杂工程实施活动中涉及的重要工程技术指标，研究达到指标的工程技术途径。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点1.3]综合运用数学、自然科学、工程基础和焊接技术专业知识分析选择焊接设备、制定合理的加工工艺，解决焊接加工过程中的复杂工程问题。[毕业要求指标点2.3]能够借助文献检索、数据分析等多种手段解决焊接结构、焊接加工过程中的实际工程问题，以获得有效结论。[毕业要求指标点4.3]能够根据研究方案，利用实验平台或装置，安全的开展科学实验，分析和解释焊接加工实验结果，并通过信息综合得到合理有效的结论。2.课程教学目标对应毕业要求，具体内容如下教学目标1：通过学习焊接电弧物理、焊接熔化现象、电弧的热源和力源特征、焊丝的熔化和熔滴过渡特性等原理，能够运用电弧焊原理分析解释焊接过程中的电弧现象和电弧特性。（支撑毕业要求指标点1.3）教学目标2：能够综合应用数学、电弧焊相关工程领域的科学理论和技术手段以及相关基本原理，查询相关资料，能够对焊接构件加工过程中，分析焊接过程中的影响因素及焊接缺陷进行分析，能够提出相应改进措施和解决方案。（支撑毕业要求指标点2.3）教学目标3：能够综合运用电弧焊工程领域的基础理论知识，针对不同的焊接结构材料，进行不同电弧焊方法及设备的合理选择，确定焊接技术、制定不同的焊接工艺规范，能够对结果进行综合分析，并给出解决焊接结构焊接加工过程的有效结论。（支撑毕业要求指标点4.3）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1绪言22001主题或知识点2焊接电弧基础66001、2主题或知识点3电弧焊熔化现象44001、2主题或知识点4钨极氩弧焊44001、2、3主题或知识点5等离子弧焊接22001、2、3主题或知识点6CO2气体保护电弧焊64201、2、3主题或知识点7熔化极氩弧焊22001、2、3主题或知识点8埋弧焊64201、2、3合计322840（二）实验/实践教学安排序号实验/实践项目名称实验/实践学时实验/实践类型实验/实践要求每组人数备注1CO2气体保护焊实验2综合性必做52埋弧自动焊实验2综合性必做5五、教学内容及教学设计主题或知识点1绪言1.教学内容焊接技术的发展历程、现状及发展趋势，电弧焊方法的分类与特点，焊接电弧研究在电弧焊技术发展中的作用。电弧焊技术的发展历史和和我国对世界钎焊技术的贡献，介绍电弧焊技术在现代信息技术制造中的地位及现代工业体系中的应用，激发学生的民族自豪感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的理想。2.教学重点电弧焊方法的分类与特点。3.教学难点焊接电弧研究在电弧焊技术发展中的作用。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。主题或知识点2焊接电弧基础1.教学内容焊接电弧机理、电弧中的带电粒子、电弧产热及温度分布、电弧压力与等离子气流、直流电弧与交流电弧，焊接电弧静特性、焊接电弧动特性、阴极斑点和阳极斑点、电弧的阴极清理作用、电弧的挺直性与磁偏吹，气体放电与焊接电弧，电弧焊中的保护气、电弧的引燃与稳弧措施。2.教学重点电弧压力与等离子气流，焊接电弧静特性，焊接电弧动特性，电弧的阴极清理作用、电弧的挺直性与磁偏吹。3.教学难点电弧压力与等离子气流焊接电弧动特性，电弧的阴极清理作用。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。主题或知识点3电弧焊熔化现象1.教学内容母材熔化特征和焊缝形状尺寸、熔池金属的对流和对流驱动力、焊接参数与工艺的影响、焊缝成形缺陷及形成原因，焊丝熔化与熔滴过渡、熔滴上的作用力、熔滴过渡分类。2.教学重点母材熔化特征和焊缝形状尺寸焊接参数与工艺的影响、焊缝成形缺陷及形成原因，熔滴上的作用力、熔滴过渡分类。3.教学难点母材熔化特征和焊缝形状尺寸焊接参数与工艺的影响，焊缝成形缺陷及形成原因。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。主题或知识点4钨极氩弧焊1.教学内容钨极氩弧焊原理与特点、钨极氩弧焊应用对象、钨极氩弧焊设备，TIG焊中的钨电极材料及其基本特性，钨极直径和前端形状，焊接方法的选择，焊接规范条件及焊接工艺条件的选择，焊接技术中提高焊接速度及增加焊接熔深的方法，摆动电弧焊接应用特点。钨极氩弧焊等焊接方法在航空航天工业中的应用和作用，对我国航空航天产业的影响，激发学生努力学习专业的兴趣，勇于创新、报效祖国的理想。2.教学重点钨极氩弧焊原理与特点、钨极氩弧焊应用对象、钨极氩弧焊设备，焊接技术中提高焊接速度及增加焊接熔深的方法。3.教学难点焊接技术中提高焊接速度及增加焊接熔深的方法。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。主题或知识点5等离子弧焊接1.教学内容等离子弧的产生及其特性，等离子焊接设备，等离子弧焊接的应用特点，小孔型等离子弧焊接。2.教学重点等离子弧的产生及其特性，小孔型等离子弧焊接。3.教学难点小孔型等离子弧焊接。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。主题或知识点6CO2气体保护电弧焊1.教学内容CO2电弧焊原理与特点，CO2电弧焊的金属化学基础，熔滴过渡与焊接条件的选择，CO2电弧焊熔滴过渡形式，焊接条件的选择，焊接飞溅及减少飞溅的措施，CO2电弧焊设备原理及特点，等速送丝调节系统静特性及弧长自身调节，等速送丝焊接系统的电流与电压调整方法，CO2电弧焊实际焊接操作，坡口准备与接头形状，焊接缺陷及其对策、特种CO2电弧焊。2.教学重点CO2电弧焊原理与特点，CO2电弧焊熔滴过渡形式，焊接飞溅及减少飞溅的措施，等速送丝调节系统静特性及弧长自身调节。。3.教学难点CO2电弧焊熔滴过渡形式，等速送丝调节系统静特性及弧长自身调节。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。主题或知识点7熔化极氩弧焊1.教学内容熔化极氩弧焊原理及特点，熔化极氩弧焊设备，熔化极氩弧焊熔滴过渡，电弧固有的自身调节作用，熔化极脉冲氩弧焊，脉冲MIG焊参数选择及特点，脉冲GMA焊接熔滴过渡控制，各种金属的焊接，其他焊接技术。2.教学重点熔化极氩弧焊原理及特点，熔化极氩弧焊熔滴过渡，电弧固有的自身调节作用。3.教学难点熔化极氩弧焊熔滴过渡，电弧固有的自身调节作用。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。主题或知识点8埋弧焊1.教学内容埋弧焊原理与特点，埋弧焊设备构成，埋弧焊自动调节系统，埋弧焊焊接现象、电弧特性、熔滴过渡、电极焊丝的熔化特性，熔化金属与熔渣的反应，焊接材料的选择，焊丝与焊剂的组配，埋弧焊焊接装置的构成，接头的坡口形式、焊接条件的选定，焊接缺陷及其对策。介绍埋弧焊在大型矿山装备、船舶制造中焊接技术的应用，介绍相关行业中的“大国工匠”，培养学生严谨、细致、专注、负责的工作态度和精雕细琢、精益求精的工作理念，以及对职业的认同感、责任感、荣誉感和使命感。2.教学重点埋弧焊自动调节系统，埋弧焊设备构成，焊丝与焊剂的组配，焊接缺陷及其对策。3.教学难点埋弧焊自动调节系统，焊丝与焊剂的组配。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，课堂互动式教学及课堂讨论。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用出勤、作业评测、课堂表现、平时阶段测验等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文实验√√√√√成绩比例%51051010602.课程教学目标的考核内容本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核实验期末考试合计出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标1指标点1.357215~3029~44教学目标2指标点2.336415~2029~34教学目标3指标点4.327415~1829~30合计10201060100备注：各教学目标及评价方法的权重教师可以根据实际情况进行微调。3.成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格实验（10%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表基本规范。能够完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中提出的问题，对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题。实验报告不能独立完成，存在抄袭现象，报告中提出的问题没有或基本没有回答。课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握焊接电弧物理、熔化现象、电弧的热源和力源特征、焊丝的熔化和熔滴过渡特性等原理，能够综合运用电弧焊原理分析解释焊接过程中的电弧现象和电弧特性。能够准确掌握焊接电弧物理、熔化现象、电弧的热源和力源特征、焊丝的熔化和熔滴过渡特性等原理，综合运用电弧焊原理分析解释焊接过程中的电弧现象和电弧特性。掌握焊接电弧物理、熔化现象、电弧的热源和力源特征、焊丝的熔化和熔滴过渡特性等原理，能够运用电弧焊原理分析解释焊接过程中的电弧现象和电弧特性。基本掌握焊接电弧物理、熔化现象、电弧的热源和力源特征、焊丝的熔化和熔滴过渡特性等原理，基本能够运用电弧焊原理分析解释焊接过程中的电弧现象和电弧特性。不能掌握焊接电弧物理、熔化现象、电弧的热源和力源特征、焊丝的熔化和熔滴过渡特性等原理，不能综合运用电弧焊原理分析解释焊接过程中的电弧现象和电弧特性。教学目标2能够熟练应用数学、电弧焊相关工程领域的科学理论和技术手段，查询相关资料，能够对焊接构件加工过程中，熟练分析焊接过程中的影响因素及焊接缺陷，并提出相应改进措施和解决方案。能够准确应用数学、电弧焊相关工程领域的科学理论和技术手段，查询相关资料，能够对焊接构件加工过程中，准确分析焊接过程中的影响因素及焊接缺陷，并提出相应改进措施和解决方案。能够应用数学、电弧焊相关工程领域的科学理论和技术手段，查询相关资料，能够对焊接构件加工过程中，正确分析焊接过程中的影响因素及焊接缺陷，并提出相应改进措施和解决方案。基本能够应用数学、电弧焊相关工程领域的科学理论和技术手段，查询相关资料，对焊接构件加工过程中，基本正确分析焊接过程中的影响因素及焊接缺陷，并提出相应改进措施和解决方案。不能应用数学、电弧焊相关工程领域的科学理论和技术手段，查询相关资料，对焊接构件加工过程中，不能正确分析焊接过程中的影响因素及焊接缺陷，并提出相应改进措施和解决方案。教学目标3能够熟练运用电弧焊工程领域的基础理论知识。针对焊接结构材料，进行电弧焊方法及设备合理选择，确定焊接技术