焊接质量检测教学大纲

PAGEPAGE13《焊接质量检测》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称焊接质量检测课程编号310040051课程性质专业选修课课程类别专业课开课单位材料成型教研室授课学期第七学期学分/学时2/32课内学时32理论授课32上机学时0课内实践0实验学时0课外学时0适用专业材料成型是否双语否先修课程电弧焊基础、焊接结构、焊接冶金学、后续课程焊接毕业设计二、课程简介《焊接质量检测》课程是焊接工艺与设备类专业的一门专业必修课，为理论性较强的一门课程。学生通过本课程的学习，熟悉焊接缺陷的概念和各种缺陷检测方法的特点。初步具有识别焊接缺陷和分析工件产生缺陷的原因及其防止办法的能力。了解金属焊接无损检测的简单机理，熟悉无损检测方法的特点及无损检测工艺过程，具有初步检测无缺陷或低缺陷焊接件的能力。本课程对焊接缺陷的基本特征及种类、常用检测方法的基本原理、特点及应用、熟悉射线探伤的基本概念及X射线机原理，掌握超声波探伤的原理及其特点，磁粉探伤的原理及特点，渗透探伤原理及特点等知识进行理论讲授及实验验证，阐明其原理、规律及控制途径，全面考核学生对知识的掌握和运用，培养学生了解无损检测的基本概念、基本理论，讨论问题，设计和选择焊接工艺及设备的能力，分析解决材料成型实际工程问题。提升学生的学习、分析问题和解决问题能力，引导学生树立和践行高度责任心与职业素质、良好安全生产意识的核心价值观和行为规范。是工科院校焊接类专业学生所必修的一门综合技术基础课。是研究无损检测基础知识的一门学科。其任务是使学生了解常用无损检测方法及其不同特点的基础知识。具有综合运用知识，分析检测方法及工艺的初步能力，了解与本课程有关的新工艺、新技术及其发展趋势。为学习其它有关课程，并为以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的焊接工艺基础。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1（知识传授）1、总结归纳焊接缺陷种类、特征、分布、危害和与焊接工艺参数之间的联系。（1）描述缺陷的本质、特征；与接头成型之间的关系，推断焊接缺陷的产生原因及特点；（2）归纳电弧力及对熔滴过渡的影响、保护气体种类及应用场景；引弧、收弧和减少飞溅的措施。（3）分析射线穿透物质及衰减的原理、超声波入射及反射原理以及毛细作用原理。2、应用焊接电弧基础知识，通过分析焊接熔滴过渡的形式和受力分析，探讨促进熔滴过渡，提高焊接质量和减少飞溅。3、将无损检测不同检测方法、工艺特点、使用性能等知识结合实际工程结构。课程目标2（能力培养）1、综合运用学科基础知识正确理解无损检测的本质和规律，根据焊接场景不同，选择合适的检测方法等，初步具备选用常用检测方法的基本能力，培养缺陷检测与安全防治意识。2、评价检测方法特点及应用场景，对比材料焊接性能，结合实际工程特点，具备分析和选择检测方法的基本能力，培养焊接质量检测工程师安全意识。课程目标3（素质培养）1、解析检测工艺与设备的重要性，辩证理解实用性、安全性、工艺性与艺术性之间关系，传承高度责任心和职业素质的焊接工程师精神；2、领会无损检测工艺的重要性，无损检测设备使用性能与焊接缺陷关联，树立良好的安全生产意识，能够自觉按规章操作，领会精益求精的大国工匠精神。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点1-4：综合应用所学知识进行简答焊接问题解决方案的设计与改进。指标点2-2：能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂检测问题的表述，对复杂检测问题的解决途径进行分析、对比并试图改进。2-问题分析课程目标2指标点1-4：综合应用所学知识进行复杂焊接问题解决方案的设计与改进。指标点2-2：能够将相关基础理论和基本原理综合应用于复杂检测问题的表述，对复杂检测问题的解决途径进行分析、对比并试图改进。1-工程知识2-问题分析课程目标3指标点3-1：学习检测工艺和设备选用、调整原则和要求，了解影响检测目标和技术方案的各种因素。3-设计/开发解决方案四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元焊接缺陷（学时数：4学时）1.课程主要内容（1）了解焊接检测的基本流程、环节（2）记忆“裂纹”、“气孔”和“夹杂”等重要概念。（3）理解焊接裂纹的种类，产生原因。（4）产生缺陷的主要因素（5）了解缺陷的危害及对质量的影响。2.重点和难点（1）缺陷分类、产生原因（2）缺陷分布及危害（3）缺陷3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的无损检测知识；（2）让学生运用课堂学习到的基础知识，根据不同的焊接材料，焊接接头，选择合适的检测方法与工艺，加深对课程内容的理解。通过案例分析，强调理论与实践相结合，促进学生知识整合，培养学生能够运用所学知识解决焊接方法及设备问题；（3）通过不同检测方法比较，融合实际焊接工程中不同检测方法的特点，引入具体情况具体分析的思政教学内容，提高学生的辨别能力、分析能力、思考决策能力、解决复杂检测的问题，培养学生职业规范，树立安全生产责任心，精益求精。4.学生学习预期成果完成本章学习后，学生能够理解无损检测基本原理，了解实施流程，根据焊接实际要求运用所学知识解选择检测方法、工艺参数，评定检测结果。对于实际焊接问题学会具体情况具体分析，培养学生严谨的治学态度，对焊接工程师的职业素养有一定认知。5.支撑课程目标（1））讲授X射线探伤原理、回声定位、磁力探伤、渗透探伤等内容，从工程角度阐释检测工艺的地位（知识传授）。（2）以无损检测知识为主线，讲授缺陷特征，探究探伤本质，培养学生设计开发意识、无损检测的意识（能力培养）。（3）分享焊接检测相关标准、文献、思政案例，拓宽学生专业视野，树立学生焊接接头制造的责任心与工程安全意识、精益求精的大国工匠精神（素质培养）。本单元知识、教学方式支撑的课程目标1、课程目标2和课程目标3。第二单元射线探伤（学时数：6学时）1.课程主要内容（1）射线探伤的基本概念、原理、设备、工艺参数。（2）射线探伤的的流程、结果评定。因素。2.重点和难点（1）焊接参数对焊缝成型的影响以及原因。（2）焊接缺陷的分布特征、影响后果、产生原因和消除措施。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的工程知识；（2）以图像和动画形式向学生展示射线探伤不同方法及流程，使学生理解检测工艺参数对检测灵敏度与焊缝结构的影响；4.学生学习预期成果完成本章学习后，学生能够基本理解射线探伤的原理，理解母材对焊缝缺陷检测的影响。对于实际工程问题，能够判断焊接工艺与焊接接头的基本情况，制定合理的焊接工艺参数与坡口形式，具备一定的检测流程设计能力。培养学生面对复杂问题时，抓住关键，化繁为简，抓住主要矛盾的能力，体现责任心与安全性。5.支撑课程目标（1）讲授焊接缺陷的基本概念、产生原因、分布特征、影响因素，从工程角度阐释焊接缺陷的危害与防止（知识传授）。（2）讲授焊接缺陷与焊缝成型、焊接工艺的相互关系，培养学生焊接工艺设计的基本能力，培养设计开发意识与工程意识（能力培养）。（3）讲授焊接缺陷的危害，拓展焊接新工艺新方法，传承高度责任心和树立良好的安全生产意识（素质培养）。本单元知识、教学方式支撑的课程目标1、课程目标2和课程目标3。第三单元超声波探伤（学时数：6学时）1.课程主要内容（1）超声波探伤的原理、优势、劣势、工艺因素。（2）超声波探伤设备、应用场景、流程规范。（3）超声波探伤结果评定。2.重点和难点（1）超声波原理。（2）超声波探伤设备、压电效应。（3）波形判断3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的工程知识；（2）采用融合问题分析的创新方法，结合生活生产中常见的声波和超声波探伤、检测，培养学生快速确认问题，总结问题发生的共性，发现问题根本矛盾所在的能力；（3）通过课堂讨论的方法，结合超声波探伤实例，引入超声波探伤的规范和流程，提高学生在未来无损检测中的安全理念以及负责任态度，培养学生的安全思维。4.学生学习预期成果完成本章学习后，学生能够掌握超声波的影响因素与产生机制；根据实际焊接环境和焊接对象分析焊接工艺的合理性，选择合理的探头，入射角和试块。对于实际超声波探伤问题，能够判断检测方法，对探伤设备选择和检测工艺的合理性进行判断。培养学生焊接工程师的安全思维。5.支撑课程目标（1）讲授超声波探伤的声学特征、产生原因、影响因素（知识传授）。（2）讲授超声波探伤和检测工艺因素的综合分析方法，分享检测案例，培养超声波探伤工艺设计能力，树立学生工程意识（能力培养）。（3）讲授钨极氩弧焊的工艺措施与设计方法，在过程中探索工程中的应用案例，传承高度责任心和树立良好的安全生产意识（素质培养）。本单元知识、教学方式支撑的课程目标1、课程目标2和课程目标3。第四单元磁力探伤与涡流探伤（学时数：2学时）1.课程主要内容（1）磁力探伤的特征、优势劣势、影响因素、应用场景。（2）磁粉的分类，特征，优缺点。（3）涡流探伤设备。2.重点和难点（1）磁粉探伤方法、工艺及其影响因素。（2）漏磁现象。（3）磁化方法与退磁方法。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的工程知识；（2）采用融合问题分析的创新方法，结合生活生产中常见的磁粉探伤，培养学生快速确认问题，总结问题发生的共性，发现问题根本矛盾所在的能力；（3）通过课堂讨论的方法，结合磁粉探伤实例，引入集肤效应理论，提高学生在未来焊接设计中的安全理念以及负责任态度，培养学生的安全思维。4.学生学习预期成果完成本章学习后，学生能够掌握磁粉探伤的影响因素与漏磁场产生机制；根据实际焊接环境和焊接工件分析检测工艺的合理性，选择合理的磁粉尺寸和施粉工艺。对于实际磁粉探伤问题，能够判断合理检测参数，对焊接设备选择和焊接工艺的合理性进行判断。培养学生焊接工程师的安全思维。5.支撑课程目标（1）讲授磁粉探伤方法的特点、漏磁场产生原因、影响因素（知识传授）。（2）讲授磁粉探伤和涡流探伤工艺参数因素的综合分析方法，分享检测案例，培养磁粉探伤工艺参数选择能力，树立学生工程意识（能力培养）。（3）讲授磁粉探伤的工艺措施与设计方法，在过程中探索磁粉探伤在工程中的应用案例，传承高度责任心和树立良好的安全生产意识（素质培养）。本单元知识、教学方式支撑的课程目标1、课程目标2和课程目标3。第五单元渗透探伤（学时数：6学时）1.课程主要内容（1）渗透探伤的特点、优势劣势、影响因素、应用场景。（2）渗透探伤的分类，特征，优缺点。（3）渗透探伤设备。2.重点和难点（1）渗透和显影。（2）结果评价。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的工程知识；（2）采用融合问题分析的创新方法，结合生活生产中常见的渗透探伤，培养学生快速确认问题，总结问题发生的共性，发现问题根本矛盾所在的能力；（3）通过课堂讨论的方法，结合渗透探伤实例，讲解渗透检测原理，减少焊接缺陷，提高学生在未来焊接检测中的安全理念以及负责任态度，培养学生的安全思维。4.学生学习预期成果完成本章学习后，学生能够掌握渗透探伤的影响因素与毛细作用产生机制；根据实际焊接环境和焊接对象分析焊接工艺的合理性，选择合理的焊接设备和工艺。对于实际渗透探伤问题，能够判断检测方法，对检测设备选择和检测工艺的合理性进行判断。培养学生焊接质量检验工程师的安全思维。5.支撑课程目标（1）讲授渗透探伤的特征、毛细作用产生原因、影响因素（知识传授）。（2）讲授渗透探伤和检验工艺因素，讲授渗透探伤基本机制，培养渗透探伤检测工艺设计能力，树立学生工程意识（能力培养）。（3）讲授渗透探伤的工艺措施与设计方法，在过程中探索工程中的应用案例，传承高度责任心和树立良好的安全生产意识（素质培养）。本单元知识、教学方式支撑的课程目标1、课程目标2和课程目标3。第六单元其他探伤方法（学时数：4学时）1.课程主要内容（1）声发射法原理、优势劣势、影响因素、应用场景。（2）红外线探伤法原理、优势劣势、影响因素、应用场景。（3）激光全息法原理、优势劣势、影响因素、应用场景。（4）热中子法原理、优势劣势、影响因素、应用场景。（5）液晶探伤法原理、优势劣势、影响因素、应用场景。2.重点和难点（1）多种探伤方法原理。（2）特点以及应用场景。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的工程知识；（2）采用融合问题分析的创新方法，结合生活生产中常见的声发射法、红外探伤法、激光全息法，培养学生快速确认问题，总结问题发生的共性，发现问题根本矛盾所在的能力；（3）通过课堂讨论的方法，结合声发射法、红外探伤法、激光全息法实例，讲解原理，应用场景，提高学生在未来焊接设计中的安全理念以及负责任态度，培养学生的安全思维。4.学生学习预期成果完成本章学习后，学生能够掌握声发射法、红外探伤法、激光全息法的影响因素与产生机制；根据实际焊接环境和焊接对象分析焊接工艺的合理性，选择合理的焊接设备和工艺。对于实际声发射法、红外探伤法、激光全息法问题，能够判断焊接方法，对检测设备选择和检测工艺的合理性进行判断。培养学生检测工程师的安全思维。5.支撑课程目标（1）讲授声发射法、红外探伤法、激光全息法的特征、产生原因、影响因素（知识传授）。（2）讲授声发射法、红外探伤法、激光全息法工艺参数因素，讲授各种机制，培养声发射法、红外探伤法、激光全息法检测工艺参数设计能力，树立学生工程意识（能力培养）。（3）讲授声发射法、红外探伤法、激光全息法的工艺措施与设计方法，在过程中探索工程中的应用案例，传承高度责任心和树立良好的安全生产意识（素质培养）。本单元知识、教学方式支撑的课程目标1、课程目标2和课程目标3。第七单元破坏性实验（学时数：2学时）1.课程主要内容（1）破坏性实验的特征、优势劣势、影响因素、应用场景。（2）破坏性实验的分类，特征，优缺点。（3）破坏性实验设备，目的及作用。2.重点和难点（1）实验种类及目的。（2）试样制备要求标准。3.教学方法（1）通过多媒体课件和传统教学相结合，阐明课程与教学基本原理，丰富学生课程与教学的基本知识结构，培养学生的工程知识；（2）采用融合问题分析的创新方法，结合生活生产中常见的破坏性实验，培养学生快速确认问题，总结问题发生的共性，发现问题根本矛盾所在的能力；（3）通过课堂讨论的方法，结合破坏性实验实例，讲解焊接接头拉伸、，冲击、弯曲、金相实验，提高学生在未来焊接接头检验中的安全理念以及负责任态度，培养学生的安全思维。4.学生学习预期成果完成本章学习后，学生能够掌握破坏性实验种类与实验目的；根据实际焊接接头和使用环境分析破坏性实验的合理性，选择合理的检验实验和试样。对于实际破坏性实验问题，能够判断检验方法，对检验设备选择和检验项目的合理性进行判断。培养学生焊接工程师的安全思维。5.支撑课程目标（1）讲授破坏性实验特征、目的、流程（知识传授）。（2）讲授破坏性实验工艺因素，讲授缺陷产生机制，培养缺陷分析能力，树立学生安全工程意识（能力培养）。（3）讲授破坏性实验的工艺措施与设计方法，在过程中探索工程中的应用案例，传承高度责任心和树立良好的安全生产意识（素质培养）。本单元知识、教学方式支撑的课程目标1、课程目标2和课程目标3。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元焊接检验意义、焊接缺陷讲授法、案例教学、随堂研讨课程目标1、2、36第二单元射线探伤讲授法、案例教学、随堂研讨课程目标1、2、36第三单元超声波探伤讲授法、案例教学、对比课程目标1、2、36第四单元磁力探伤讲授法、案例教学、对比课程目标1、2、34第五单元渗透探伤讲授法、案例教学、对比课程目标1、2、34第六单元其他探伤方法讲授法、案例教学、对比课程目标1、2、34第七单元破坏性实验讲授法、案例教学、对比课程目标1、2、32合计32五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程的考核以考核学生能力及培养目标的达成与否为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容，形成性考核评价体系包括平时成绩、实践成绩和期末考试成绩三个部分，占比分别为30%、10%、60%。其中平时成绩包括作业（70%）、随堂小测试（20%）、课堂表现（10%）3个环节，而课堂表现囊括学习通主题讨论、随堂练习、课堂互动等环节；期末考试包括提现工程知识的基础掌握试题（40%）、体现分析设计能力的综合运用试题（50%）和拓展创新试题（10%）三种多元化试题类型。课程总评成绩由三个考核模块中各个环节成绩加权而成，成绩均为百分制。考核模块中各个环节所占分值比例可根据具体情况进行调整，建议值及考核细则如下。课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩30%作业（百分制）70静载强度计算、应力原理与控制，断裂、疲劳、应力腐蚀、高温蠕变、焊接结构设计等基础知识。本门课程4-6次作业，主要考核学生对各单元知识点的理解和掌握程度；每次测试按100分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节最终成绩。作业评分的具体标准为作业正确率。目标分值=0.7*作业平均成绩随堂小测试（百分制）20本门课程课堂随机4-6次测试，每次1-3个选择或者填空类小题。主要加强学生对各单元知识点的理解和掌握程度；每次测试按100分制单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节最终成绩。测试评分的具体标准为测试正确率。目标分值=0.2*作业平均成绩课堂表现（百分制）10参与学习通主题讨论、随堂练习、课堂互动等课程活动获得相应分数，主要考核学生对基础知识的提升和拓展能力，掌握和应用知识的程度。出勤不单独计分，1次无故未出勤扣2分，3次无故未出勤，本门课程不及格。目标分值=0.1*作业平均成绩实践成绩10%实验（百分制）100课内实验。参加实验并完成实验指导书。实验成绩100分。未参加实验，此环节0分。评分标准按照实验数据采集准确性、指导书工整性、回答问题准确性进行评分。目标分值=1*指导书平均成绩期末考试60%知识40卷面成绩100分，以卷面成绩的60%计入课程总评成绩。主要考核各章节知识掌握和综合运用能力。考试题型为：选择题、填空题、简答题、论述题和计算拓展题等，其中基础知识试题（40%）、综合运用