《焊接自動化技術(shù)》教學(xué)大綱

《焊接自動化技術(shù)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03142551課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（理論32學(xué)時）先修課程：焊接結(jié)構(gòu)學(xué)、弧焊電源、熔焊方法及設(shè)備、焊接冶金學(xué)等后續(xù)課程：焊接工程與裝備、先進連接技術(shù)、新型材料與焊接技術(shù)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《焊接自動化技術(shù)》是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。本課程的主要內(nèi)容包括焊接過程自動控制裝備的組成和工作原理，以及焊接自動化實用技術(shù)方案。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握焊接過程自動控制的裝備及關(guān)鍵技術(shù)；熟悉對典型焊接結(jié)構(gòu)提出自動化焊接方案的方法；熟悉焊接過程自動控制的熱點技術(shù)；了解焊接自動化設(shè)備設(shè)計的步驟及要點。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力、總結(jié)歸納能力及自學(xué)新知識的能力，同時為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及今后從事相關(guān)技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：培養(yǎng)學(xué)生積極推廣和創(chuàng)新新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的創(chuàng)新精神，為國家的可持續(xù)發(fā)展積極貢獻力量的愛國思想，以及崇尚勞動、熱愛勞動、辛勤勞動、誠實勞動的勞動精神。課程目標(biāo)2：掌握焊接過程自動控制的裝備及關(guān)鍵技術(shù)；熟悉對典型焊接結(jié)構(gòu)提出自動化焊接方案的方法；熟悉焊接過程自動控制的熱點技術(shù)；了解焊接自動化設(shè)備設(shè)計的步驟及要點。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生將焊接方法、焊接電源、機械工藝裝備相結(jié)合的綜合分析、創(chuàng)新能力，分析問題、解決問題的科學(xué)方法，以及勤于思考、勇于創(chuàng)新、為國家建設(shè)不懈努力的科學(xué)精神。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《焊接自動化技術(shù)》課程教學(xué)目標(biāo)對焊接技術(shù)與工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度2.問題分析2.3能夠運用相關(guān)知識，并通過文獻研究分析焊接專業(yè)相關(guān)復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1：培養(yǎng)學(xué)生積極推廣和創(chuàng)新新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的創(chuàng)新精神，為國家的可持續(xù)發(fā)展積極貢獻力量的愛國思想，以及崇尚勞動、熱愛勞動、辛勤勞動、誠實勞動的勞動精神。課程目標(biāo)2：掌握焊接過程自動控制的裝備及關(guān)鍵技術(shù)；熟悉對典型焊接結(jié)構(gòu)提出自動化焊接方案的方法；熟悉焊接過程自動控制的熱點技術(shù)；了解焊接自動化設(shè)備設(shè)計的步驟及要點。H5.使用現(xiàn)代工具5.1能夠了解、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、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)雜工程問題進行分析、計算和設(shè)計，并理解其局限性。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生將焊接方法、焊接電源、機械工藝裝備相結(jié)合的綜合分析、創(chuàng)新能力，分析問題、解決問題的科學(xué)方法，以及勤于思考、勇于創(chuàng)新、為國家建設(shè)不懈努力的科學(xué)精神。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、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.焊接自動化技術(shù)概述1.1焊接自動化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1.2現(xiàn)代焊接過程自動技術(shù)特點1.3焊接自動化設(shè)備分類1.4焊接自動化實用技術(shù)要點教學(xué)要求:使學(xué)生掌握焊接過程自動控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢；掌握現(xiàn)代焊接過程自動控制技術(shù)特點；了解焊接自動化設(shè)備分類；了解焊接過程自動控制技術(shù)要點。重點:發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢、技術(shù)特點及要點。難點:實用技術(shù)要點。21、32.焊接自動化設(shè)備結(jié)構(gòu)組成2.1焊接自動化設(shè)備的分類及應(yīng)用2.2焊接自動化系統(tǒng)構(gòu)成及各部分的作用2.3焊接過程自動控制的關(guān)鍵技術(shù)2.4焊接自動化設(shè)備構(gòu)成舉例教學(xué)要求:使學(xué)生掌握焊接自動化設(shè)備的分類及應(yīng)用；掌握焊接自動化系統(tǒng)構(gòu)成及各部分的作用；熟悉焊接過程自動控制的關(guān)鍵技術(shù)。重點:設(shè)備的分類及應(yīng)用、系統(tǒng)構(gòu)成及各部分的作用、自動控制的關(guān)鍵技術(shù)。難點:設(shè)備的構(gòu)成舉例。21、2、33.焊接自動化設(shè)備機械結(jié)構(gòu)3.1機床式焊接自動化設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)3.2關(guān)節(jié)式機器人的機械結(jié)構(gòu)3.3常用的工裝夾具和變位機械教學(xué)要求：使學(xué)生了解機床式焊接自動化設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)；了解關(guān)節(jié)式機器人的機械結(jié)構(gòu)；掌握常用的工裝夾具和變位機械。重點:常用的工裝夾具和變位機械。難點:機床式焊接自動化設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)式機器人的機械結(jié)構(gòu)。41、2、34.焊接自動化傳感技術(shù)4.1傳感器基本知識4.2接觸式焊縫跟蹤傳感技術(shù)4.3電弧式焊縫跟蹤傳感技術(shù)4.4超聲波焊縫跟蹤傳感技術(shù)4.5紅外輻射焊縫跟蹤傳感技術(shù)教學(xué)要求:使學(xué)生掌握傳感器基本知識；理解接觸式焊縫跟蹤傳感技術(shù)；理解電弧式焊縫跟蹤傳感技術(shù)；了解超聲波焊縫跟蹤傳感技術(shù)；了解紅外輻射焊縫跟蹤傳感技術(shù)。重點:傳感器基本知識、接觸式焊縫跟蹤傳感技術(shù)、電弧式焊縫跟蹤傳感技術(shù)。難點:超聲波焊縫跟蹤傳感技術(shù)、紅外輻射焊縫跟蹤傳感技術(shù)。41、2、35.焊接自動化控制系統(tǒng)5.1焊接自動化控制系統(tǒng)基本要求及常用技術(shù)5.2焊接自動化控制系統(tǒng)常用硬件電路5.3焊接自動控制系統(tǒng)常用的控制算法5.4焊接自動控制硬件技術(shù)5.5焊接自動控制軟件技術(shù)教學(xué)要求:使學(xué)生掌握焊接自動化控制系統(tǒng)基本要求及常用技術(shù)；熟悉焊接自動化控制系統(tǒng)常用硬件電路；了解焊接自動控制系統(tǒng)常用的控制算法；了解焊接自動控制硬件技術(shù)；了解焊接自動控制軟件技術(shù)。重點:焊接自動化控制系統(tǒng)基本要求及常用技術(shù)、常用硬件電路。難點:焊接自動控制系統(tǒng)常用的控制算法、硬件技術(shù)、軟件技術(shù)。21、2、36.焊接自動化設(shè)備設(shè)計6.1焊接自動化設(shè)備設(shè)計步驟與要點6.2焊接自動化設(shè)備設(shè)計實例教學(xué)要求:使學(xué)生掌握焊接自動化設(shè)備設(shè)計步驟與要點；了解焊接自動化設(shè)備設(shè)計實例。重點:焊接自動化設(shè)備設(shè)計步驟與要點。難點:焊接自動化設(shè)備設(shè)計實例。42、37.焊接過程自動控制技術(shù)應(yīng)用實例7.1大型容器全位置自動焊技術(shù)應(yīng)用實例7.2大型管道全位置自動焊技術(shù)實例7.3國產(chǎn)焊接機器人工作站的工程應(yīng)用教學(xué)要求:使學(xué)生熟悉大型容器和管道全位置自動焊技術(shù)方案及解決的關(guān)鍵問題；熟悉低溫環(huán)境焊接施工技術(shù)；掌握焊接缺陷原因分析及解決方法。重點:大型管道全位置自動焊技術(shù)方案、焊接缺陷分析。難點:大型儲罐自動焊實例。81、2、38.焊接過程自動控制熱點技術(shù)8.1焊縫視覺跟蹤技術(shù)8.2焊縫成形控制技術(shù)8.3高效熔焊新技術(shù)8.4焊接機器人技術(shù)研究與發(fā)展教學(xué)要求:使學(xué)生了解焊縫視覺跟蹤熱點技術(shù)；了解焊縫成形控制熱點技術(shù)；熟悉高效熔焊新技術(shù)。熟悉焊接機器人技術(shù)研究與發(fā)展?fàn)顩r。重點:焊縫成形控制技術(shù)、高效熔焊新技術(shù)、焊接機器人技術(shù)研究與發(fā)展?fàn)顩r。難點:焊縫視覺跟蹤熱點技術(shù)。61、2、3合計32五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，結(jié)合討論、典型案例分析、分組任務(wù)、視頻資源共享等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。學(xué)生比較全面理解焊接自動化相關(guān)的基本概念、基本原理和設(shè)備的結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，使學(xué)生了解新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，并初步具備幫助企業(yè)實現(xiàn)焊接自動化的能力。六、課程資源1.推薦教材：（1）胡繩蓀.焊接自動化技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2015.01.2.參考書：（1）蔣力培.焊接自動化實用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.06.（2）陳書錦.焊接自動化技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2022.06.（3）王長文.焊接自動化技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2017.03.（4）王純祥.焊接工裝夾具設(shè)計及應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)大學(xué)出版社,2020.04.3.期刊：（1）張磊,王博健,付傲,等.跟蹤系統(tǒng)在窄間隙埋弧焊中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].電焊機,2022,52(07):52-61.（2）潘文聯(lián),成楠,鄭黎明,等.焊接機器人自動化焊接的實現(xiàn)與探索[J].焊接技術(shù),2022,51(01):72-75.（3）翟培卓,薛松柏,陳濤,等.焊縫跟蹤過程傳感與信號處理技術(shù)的研究進展[J].材料導(dǎo)報,2019,33(07):1079-1088.（4）孟憲偉,肖玉龍,唐宇佟.焊接智能化的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].電焊機,2019,49(09):84-87.（5）HeikonenJaakko.WeldingAutomationTechnologiesJointheOldandNew[J].WeldingJournal,2020,99(10):29-31.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）胡繩蓀.焊接自動化PPT./view/28a3fe1d650e52ea551898e3.html?from=search.（2）王群.先進制造工程訓(xùn)練.湖南大學(xué).中國大學(xué)MOOC,2020./course/HNU-1206459828?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考試構(gòu)成，具體考核/評價細則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)20（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分；（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?88作業(yè)10（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√244階段測驗10（1）根據(jù)每次階段測驗評分，滿分100分；（2）每次階段測驗單獨評分，取各次測驗成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以階段測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?44期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績；（2）主要考核焊接自動化技術(shù)的基本概念、基本原理和基本方法，以及焊接自動化設(shè)備結(jié)構(gòu)組成分析，典型結(jié)構(gòu)的焊接自動化方案的制定等方面的能力；（3）考試題型為：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、綜合題等?！獭獭?04010合計：100分185626八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、階段測驗、作業(yè)、期末考試等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇蛇^程性考核成績和期末考試成績組成。其中：期末考試為100分（權(quán)重60%），試題類型為選擇題、填空題、判斷題、簡答題、綜合題等，試卷中的基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題不低于50%；課堂表現(xiàn)、階段測驗、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)50筆記完整，積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認真參與教學(xué)活動，回答問題