《焊接结构》课程教学大纲

《焊接结构》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134223404课程名称（中/英文）：焊接结构/WeldedStructure课程类别：专业必修课程学分：2总学时：32理论学时：26实验/实践学时：6适用专业：焊接技术与工程适用对象：本科先修课程：冶金传输基础、工程力学、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《焊接结构》是焊接技术与工程专业的一门专业必修课程，通过本课程的学习，学生应该了解焊接结构的特点和焊接热过程；掌握焊接应力与变形产生的原因和常见的焊接变形；掌握焊接接头的基本特性；熟悉焊接结构的脆性断裂、疲劳断裂的特征、产生原因和预防措施；熟悉焊接结构的类型和焊接结构设计。课程目的是使学生通过焊接结构特征的学习，能够制定出合理的焊接结构生产工艺，学会解决制造过程中出现的力学行为相关的工艺问题。使学生能够从力学的角度来分析材料选择的合理性及使用的可靠性，能把材料、工艺、力学性能结合起来对焊接结构进行分析。使学生具备积极创新的思维能力，成为社会主义经济建设所需要的复合型高层次人才，为积极落实中国制造2025等制造业发展战略，实现从制造大国向制造强国转变的战略目标做出贡献。2.对接培养的岗位能力能完成简单焊接结构件的设计与计算，对设计图纸和技术要求能以结构及焊接接头合理性以及制造工艺性能等方面提出有益的建议。并能制定合理的焊接结构生产工艺，解决制造中可能出现的与其力学行为有关的问题，制造出性能可靠、经济合理的焊接结构。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1.1]能够将数学、物理、化学等基础知识和原理应用于分析焊接结构及制造过程中的焊接加工问题。[毕业要求指标点3.1]能够针对焊接加工领域复杂工程问题，明确设计需求，利用自然科学、材料科学及工程的基本原理和技术手段，提出焊接结构设计与加工工艺开发及优化等过程中的具体解决方案。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下：教学目标1.了解焊接结构的特点和构件焊接性相关知识，了解焊接加工领域相关的技术指标。了解焊接热过程基本原理和焊接热循环。(支撑毕业要求指标点1.1)教学目标2.熟练掌握焊接应力与变形的形成过程，焊接接头的一般性能，金属材料的脆性断裂概念及其影响因素，焊接结构疲劳失效的特征等知识点的基本概念和理论，熟悉焊接结构类型及其力学特点，理解从选材、结构设计、制造工艺等方面防止脆性断裂及疲劳断裂的措施。(支撑毕业要求指标点1.1)教学目标3.掌握焊接残余应力和焊接残余变形，焊接接头的工作应力分布和工作性能，预防焊接结构脆性断裂的措施，疲劳断裂的物理过程及断口特征，影响焊接接头疲劳强度的因素和提高焊接接头疲劳强度的措施等知识点。掌握焊接结构的设计原则和程序，考虑焊接结构的合理性，对典型焊接结构元件进行设计与强度计算。具备对复杂工程问题进行合理分析和解决。(支撑毕业要求指标点3.1)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绪论22001主题或知识点2焊接应力与变形148602、3主题或知识点3焊接接头44002、3主题或知识点4焊接结构的脆性断裂22002、3主题或知识点5焊接接头和结构的疲劳强度22002、3主题或知识点6焊接结构类型及其力学特点44002、3主题或知识点7焊接结构设计44002、3合计322660（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1平板焊接变形的测量与分析2综合性必做52焊接加热及冷却过程中接头动态弯曲变形的测量与分析2综合性必做53焊接残余应力的测量2综合性必做5五、教学内容及教学设计主题或知识点1绪论1.教学内容：焊接结构的特点。焊接结构存在的主要问题。构件焊接性。焊接结构的应用。改革开放四十多年以来焊接结构的发展和在国民经济的应用，介绍中国制造2025发展目标中的装备制造中焊接技术的应用，介绍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，勇于创新、报效祖国的理想。2.教学重点：焊接结构的特点及构件焊接性分析。3.教学难点：焊接结构的特点及构件焊接性分析。4.教学方案设计：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用视频演示、案例讨论、启发、互动式等多种教学方法。主题或知识点2焊接应力与变形1.教学内容：内应力的产生；焊接应力与变形的形成过程；焊接残余应力；焊接残余变形；焊接残余应力与变形的测量和调控。我国在应力与变形技术及相关产业的发展状况。在焊接应力与变形的控制过程中，需要精确计算和细致操作。引导学生树立工匠精神，培养他们在学习和工作中精益求精的态度，不断提升自己的专业技能。2.教学重点：焊接引起的内应力和变形。3.教学难点：长板条在不均匀温度场作用下的应力与变形。4.教学方案设计：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用视频演示、案例讨论、启发、互动式等多种教学方法。主题或知识点3焊接接头1.教学内容：焊接接头的一般性能；焊接接头的工作应力分布和工作性能；焊接接头静载强度计算。焊接接头的设计、制造和检验过程中，必须严格遵守安全操作规程和法律法规，确保人员和设备的安全。强调安全意识的重要性，让学生认识到遵守法律法规是保护自己和他人的基本要求，也是社会责任感和职业道德的体现。2.教学重点：焊接接头的静载荷强度计算。3.教学难点：焊接接头的静载荷强度计算。4.教学方案设计：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用视频演示、案例讨论、启发、互动式等多种教学方法。主题或知识点4焊接结构的脆性断裂1.教学内容：脆性断裂事故和研究脆性断裂的意义；金属材料的断裂及其影响因素；材料断裂的评定方法；焊接结构制造工艺特点与脆性断裂的关系；焊接结构抗裂性能与止裂性能的评定方法；预防焊接结构脆性断裂的措施。断裂韧度设计在海洋工程，航空航天外太空，北极及南极，我国北方地区的应用。通过讲解焊接结构脆性断裂的危害和原因，引导学生树立安全意识，认识到焊接结构安全的重要性。同时，强调在焊接过程中严格遵守操作规程和安全规范的重要性，培养学生的责任意识。2.教学重点：焊接结构特点和工艺因素对脆性断裂的影响。3.教学难点：金属材料脆性断裂及其影响因素。4.教学方案设计：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用视频演示、案例讨论、启发、互动式等多种教学方法。主题或知识点5焊接接头和结构的疲劳强度1.教学内容：材料及结构疲劳失效的特征；疲劳试验及疲劳图；疲劳断裂的物理过程和断口特征；焊接接头的疲劳强度计算标准；影响焊接接头疲劳强度的因素；提高焊接接头疲劳强度的措施。疲劳强度设计在运输工具，特别是发动机的高技术产品设计中的应用及重要性。通过讲解焊接结构疲劳失效的危害和原因，引导学生树立安全意识，认识到焊接结构安全的重要性。同时，强调在焊接过程中严格遵守操作规程和安全规范的重要性，培养学生的责任意识。2.教学重点：提高焊接接头疲劳强度的措施。3.教学难点：影响焊接结构疲劳强度的因素。4.教学方案设计：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用视频演示、案例讨论、启发、互动式等多种教学方法。主题或知识点6焊接结构类型及其力学特点1.教学内容：焊接结构的基本类型；焊接结构力学特征；焊接结构实例分析。通过引入我国在航空航天、桥梁建设、海洋工程等领域中不同焊接结构类型的成功应用案例，让学生感受到我国焊接技术的强大实力和广泛应用前景，激发他们的家国情怀和使命担当意识，为祖国的繁荣富强贡献自己的力量。2.教学重点：焊接结构的力学特征。3.教学难点：焊接结构的力学特征。4.教学方案设计：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用视频演示、案例讨论、启发、互动式等多种教学方法。主题或知识点7焊接结构设计1.教学内容：焊接结构设计的一般原则；焊接结构设计实例。历史上国家重大工程焊接结构的应用案例介绍，分析。第一座全焊接结构桥梁九江长江大桥，西气东输，航天航空，信息技术倒装芯片等重要工程领域焊接技术的应用与作用。在焊接结构的设计中，组织学生进行团队协作，共同完成焊接结构设计任务。通过团队合作，培养学生的协作精神和沟通能力。让学生认识到在团队中发挥自己的优势、尊重他人的意见是取得成功的关键。同时通过团队协作，培养学生的集体荣誉感和归属感。2.教学重点：接结构的合理性分析。3.教学难点：接结构的合理性分析。4.教学方案设计：采用混合式教学，结合多媒体授课，同时授课过程中采用视频演示、案例讨论、启发、互动式等多种教学方法。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%10101020502.课程目标考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标与考核方式评价权重表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教学目标1指标点1.12004~66~8教学目标2指标点1.1951218~2244~48教学目标3指标点3.195823~2745~49合计201020501003.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（20%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，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实验（20分%）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熟练掌握焊接结构的特点和构件焊接性相关知识，焊接加工领域相关的技术指标，焊接热过程基本原理和焊接热循环。准确掌握焊接结构的特点和构件焊接性相关知识，焊接加工领域相关的技术指标，焊接热过程基本原理和焊接热循环。掌握焊接结构的特点和构件焊接性相关知识，焊接加工领域相关的技术指标，焊接热过程基本原理和焊接热循环。基本掌握焊接结构的特点和构件焊接性相关知识，焊接加工领域相关的技术指标，焊接热过程基本原理和焊接热循环。不能掌握焊接结构的特点和构件焊接性相关知识，焊接加工领域相关的技术指标，焊接热过程基本原理和焊接热循环。教学目标2熟练掌握焊接应力与变形的形成过程，焊接接头的一般性能，金属材料的脆性断裂概念及其影响因素，焊接结构疲劳失效的特征等知识点的基本概念和理论。准确掌握焊接应力与变形的形成过程，焊接接头的一般性能，金属材料的脆性断裂概念及其影响因素，焊接结构疲劳失效的特征等知识点的基本概念和理论。掌握焊接应力与变形的形成过程，焊接接头的一般性能，金属材料的脆性断裂概念及其影响因素，焊接结构疲劳失效的特征等知识点的基本概念和理论。基本掌握焊接应力与变形的形成过程，焊接接头的一般性能，金属材料的脆性断裂概念及其影响因素，焊接结构疲劳失效的特征等知识点的基本概念和理论。不能掌握焊接应力与变形的形成过程，焊接接头的一般性能，金属材料的脆性断裂概念及其影响因素，焊接结构疲劳失效的特征等知识点的基本概念和理论。教学目标3熟练掌握焊接残余应力和焊接残余变形，焊接接头的工作应力分布和工作性能，预防焊接结构脆性断裂的措施，疲劳断裂的物理过程及断口特征，影响焊接接头疲劳强度的因素和提高焊接接头疲劳强度的措施等知识点。具备对复杂工