焊接技术与工程课程体系

焊接技术与工程总体框架

课程设置应能支持培养目标达成，课程体系必须支持各项毕业要求的有效达成。

人文社会科学类通识课程约占20%；数学和自然科学类课程约占20%，实战内容约占20%，学科基础知识和专业知识课程约占35%。

人文社会科学类教育能够使学生在从事材料工程设计时考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。

数学和自然科学教育能够使学生掌握理论和实验的方法为学生运用相应基本概念表述材料工程问题、设计与选择材料、进行分析推理奠定基础。

学科基础类课程应包括学科的基础内容，能体现数学和自然科学对专业应用能力的培养；专业类课程、实践环节应能体现系统设计和实施能力的培养。

课程体系的设置应有企业或行业专家参与 。

焊接技术与工程理论课程

• 通识类课程

通识类知识涵盖人文社会科学类知识、工具性知识、数学和自然科学类知识、经济管理和环境保护类知识。

（1）人文社会科学类知识包括哲学、思想政治道德、政治学、法学、社会学等基本内容。

（2）工具性知识包括外语、计算机及信息技术、文献检索、科学研究方法论等基本内容。

（3）数学和自然科学类知识包括数学、物理学、化学、力学以及生命科学和地球科学等基本内容。

（4）经济管理和环境保护类知识包括金融、财务、人力资源和行政管理、环境科学等方面的基本内容。

• 基础类课程

学科基础知识被视为专业类基础知识，包括材料科学基础、材料工程基础、材料结构表征等知识领城。

（1）材料科学基础知识包括材料结构、晶体缺陷、相结构与相图、非晶态结构与性能、固体表面与界面、材料的凝固与气相沉积、扩散与固态相变、烧结、变形与断裂、材料的电子结构与物理性能以及材料概论等。

（2）材料工程基础知识包括流体流动基础、热量传递、传质过程及其控制、材料及其产品设计、选材、制造加工成型以及失效分析等方面的基础知识，工程制图、机械设计及制造基础、电工电子学等。

（3）物理化学知识包括气体、热力学第一定律、热力学第二定律、多组分系统热力学、化学平衡、相平衡、化学反应动力学、电化学、表面现象和胶体分散系统等 。

• 专业类课程

专业类课程包括机械设计基础、金属学及热处理、热加工传输原理、电弧焊基础、焊接冶金学、焊接结构学、焊接质量检测与评价、钎焊、电阻焊、高能束焊接等 。

焊接技术与工程实践教学

• 实验课程

实验课程分为以下3个类型：

（1）公共基础实验

主要包括物理实验、化学实验、计算机基本操作实验、电子电工实验等。

（2）专业基础实验

主要包括材料科学基础实验、材料工程基础实验、材料研究与测试方法专业基础训练及综合实验。依据相应课程大纲，每门课程至少开设4个实验项目，且能支持专业培养目标的达成。

（3）专业实验

主要包括专业技能训练、材料制备与性能综合实验等。要求开设材料的力学、热学、电学等性能相关实验至少7项，同时完成至少1种材料的制备，包括原料的选择—配方计算—工艺方案设计—制备—相关性能测试及结构分析等全过程训练。

• 课程设计

（1）机械零件设计

进行工程设计基本技能训练。

（2）材料制备装备设计

结合专业知识进行设备设计训练。

（3）工厂工艺流程设计

针对至少1种材料生产工艺进行车间工艺流程设计。

• 专业实习

实习是学生接触生产实际、接触企业的重要实践环节，各高校应建立稳定的校内外实习基地，制定符合生产现场实际的实习大纲，让学生在实习中实践所学知识，培养热爱劳动的品质。

• 毕业设计（论文）

毕业设计（论文）是科研与教学结合最为密切的一个实践环节，须制定与毕业设计（论文）要求相适应的标准和检查保障机制，对选题、内容、指导、答辩等提出明确要求，保证课题的工作量和难度，并给学生提供有效指导，每位专业教师指导毕业设计（论文）的学生人数原则上每届不超过6人。选题应结合焊接技术与工程专业的工程实际问题，有明确的应用背景，培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。毕业设计（论文）可以从科研任务中选择规模适当和相对独立的题目，还可以通过与企业紧密合作的实战教学活动来进行 。

• 学制与学位

焊接技术与工程专业基本学制为四年。四年参考总学分一般为140~190学分[含毕业设计（论文）学分]。

学生通过学习各门课程修满总学分并毕业考核合格，可获准毕业；毕业环节完成并经院校学位委员会审核通过者，可授予工学学士学位。

• 人才培养

（1）掌握焊接技术与工程专业工作所需的数学和自然科学知识、工程技术知识以及一定的经济学与管理学知识。

（2）系统掌握焊接技术与工程专业的基础理论和专业知识，熟悉材料的组成、结构、合成与制备、性质与使役性能之间关系的基本规律。

（3）掌握焊接技术与工程专业所涉及的各种材料的制备、性能检测与分析的基本知识和技能。

（4）了解材料类专业相关学科的发展现状和趋势，具有创新意识，并具备设计材料和制备工艺、提高材料的性能和产品质量、开发研究新材料和新工艺、根据工程应用选择材料等方面的基本能力。

（5）了解与焊接技术与工程专业相关的职业和行业的重要法律、法规及方针与政策，具有高度的安全意识、环保意识和可持续发展理念。

（6）具有终身学习意识，能够运用现代信息技术获取相关信息和新技术、新知识，持续提高自己的能力。

（7）具有一定的组织管理能力、表达能力、独立工作能力、人际沟通能力和团队合作能力。

（8）具有初步的外语应用能力，能阅读焊接技术与工程专业的外文材料，具有一定的国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力 。

培养具有坚实的自然科学基础、材料科学与工程专业基础和人文社会科学基础，具有较强的工程意识、工程素质、实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、国际视野、沟通和组织管理能力的高素质专门人才。

材料类专业毕业的学生，既可从事材料科学与工程基础理论研究，新材料、新工艺和新技术研发，生产技术开发和过程控制，材料应用等材料科学与工程领域的科技工作，也可承担相关专业领域的教学、科技管理和经营工作 。

焊接技术与工程专业前身为始建于1959年的焊接工艺及设备本科专业，并于当年实现招生。2000年与铸造、锻压专业合并成立材料成型及控制工程专业。2008年恢复焊接专业并更名为焊接技术与工程专业 ，高校以目录外专业招生办学，专业代码为080207W 。

2012年，《普通高等学校本科专业目录新旧专业对照表》中焊接技术与工程专业代码由目录外080207W调整为目录内特设专业080411T 。

2020年2月，在教育部发布的《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》中，焊接技术与工程专业隶属于工学、材料类（0804），专业代码：080411T 。

焊接技术与工程教师队伍

• 师资规模

（1）按一级学科专业培养的高校，专任教师不少于50人；按二级学科专业培养的高校，每个专业的专任教师不少于10人。

（2）生师比不高于18：1。

• 师资结构

（1）年龄在55岁以下的教授及40岁以下的副教授分别占教授总数和副教授总数的比例应适宜，中青年骨干教师所占比例较高，满足持续发展的需要。

（2）专任教师中具有高级职称的比例不低于50%，具有中高级职称的比例不低于85%。

（3）专任教师中具有硕士、博士学位的比例不低于80%，其中具有博土学位的不低于50%。

（4）85%以上的专业授课教师在其学习经历中至少有一个阶段是材料类专业学历，具有材料类专业本科毕业背景的教师人数比例不低于60%。

（5）学科带头人学术造诣较高，专业领域分布合理，专业教师队伍的年龄结构、知识结构和学缘结构合理，学缘相同的教师比例原则上不高于50%，有数量适宜的骨干教师，可为专业发展所需的学科基础提供基本保障。

（6）有企业或行业专家作为兼职教师。

• 教师背景与水平要求

（1）授课教师具备与所讲授课程相匹配的能力（包括科研动手能力和解决实际工程问题的能力），承担的课程数和授课学时数限定在合理范围内，保证在教学以外有精力参加学术活动、进行工程和研究实践，不断提升个人专业能力。

（2）讲授工程与应用类课程的教师具有较强的科研和工程背景；承担过科研项目的教师须占有相当比例，部分教师具有企业工作经历。

（3）为教师提供良好的工作环境和条件。有合理可行的师资队伍建设规划，为教师进修、从事学术交流活动提供支持，促进教师专业发展，包括对青年教师的指导和培养。

（4）拥有良好的相应学科基础，为教师从事学科研究与工程实践提供基本的条件，营造良好的环境和氛围。鼓励和支持教师开展教学研究与改革、指导学生、学术研究与交流、工程设计与开发、社会服务等。

（5）使教师明确其在教学质量提升过程中的责任，不断改进工作，满足专业教育不断发展的要求 。

焊接技术与工程设施资源

• 教学设施要求

教室、实验室及设备在数量和功能上能够满足教学需要。教学实验室生均面积不小于2.5平方米，生均教学科研仪器设备值不低于15000元。

实验设备完备、充足、性能优良，满足各类课程教学实验和毕业设计（论文）的需求。专业课程实验开设率应不低于90%，综合性、设计性和创新性实验课程占总实验课程的比例不低于60%；每个实验既要有足够的实验台套数，又要有较高的利用率。基础实验每组学生数不能超过2人；专业实验每组学生数不能超过3人；大仪器实验每组学生数不能超过8人。

实验室向学生全面开放，实验设备有良好的管理、维护和更新机制，保证学生使用。

实验技术人员数量充足，能够熟练地管理、配置、维护实验设备，保证实验环境的有效利用，有效指导学生进行实验。

应加强与企业的联系，建立有稳定的产学研合作基地。有足够数量、相对稳定的校内外实习、实践基地，能支持教学目标的达成。

生产实习要有具体的实习大纲、明确的实习内容和考核方法及标准。

实习带队教师高级职称比例不低于30%；参与教学活动的人员应理解实践教学的目标与要求，配备的校外实践教学指导教师应具有项目开发或管理经验。

• 信息资源要求

配备各种高水平的、充足的教材、参考书和工具书以及各种专业图书资料，师生能够方便地使用；阅读环境良好，且能方便地通过网络获取学习资料 。

焊接技术与工程教学经费

教学经费有保证，生均年教学日常运行支出不低于1200元，且应随着教育业经费的增长而稳步增长，以满足专业教学、建设、发展的需要 。

焊接技术与工程质量保障

• 教学过程质量监控机制

各高校建立教学过程质量监控机制，使主要教学环节的实施过程处于有效监控状态；各主要教学环节应有明确的质量要求；建立教学质量监控的组织体系、规章制度和运行机制；建立对课程体系设置和主要教学环节教学质量的定期评价机制，评价时应重视学生和校内外专家的意见。

• 毕业生跟踪反馈机制

各高校应建立毕业生跟踪反馈机制以及高等教育系统内部及社会有关各方参与的社会评价机制，定期对包括培养目标、毕业要求、课程体系、理论和实践课程教学等在内的人才培养工作进行评价。

在毕业生跟踪反馈机制的执行过中，需要注意如下几点：

（1）对毕业生做跟踪调查时，确保跟踪反馈信息真实、可靠，具有说服力。

（2）反馈样本数量应达到各专业当年毕业生总量的一定比率（各高校可根据自己的特点自行制定），跟踪调研的时间和周期应有要求。

（3）在选择毕业生跟踪调查对象时，确保调查对象具有代表性，应充分考虑地域分布、企业类型、岗位工种等差异。

（4）适当加强对优秀毕业生、创业学生、在单位做出特殊贡献的毕业生的调查。

（5）形成报告并且能够有效地指导培养方案和培养目标的调整及完善。

• 专业的持续改进机制

各高校应建立持续改进机制，要求有监视和测量、数据分析以及改进活动。应根据各个教学过程质量监控环节的评价结果以及毕业生跟踪反馈信息，分析教育质量现状及其存在的问题，找出影响教育质量的主要因素，提出改进措施，并组织实施。实施后的结果与信息转入新一轮的循环，不断提升教学质量，使人才培养质量满足不断变化的社会需求 。

• 应用型人才培养模式

专业基础和专业课程体系改革：在课程体系上，贯彻“基础适度、口径宽广、应用为先”的课程体系改革原则，材料科学基础课程为专业基础课；增加马氏体转变在形状记忆合金中的应用；增加陶瓷材料和先进材料的焊接性和焊接工艺要点讲解；焊接检验课程改成焊接检验与评价；让学生理解专业课的抽象内容，制作材料科学基础等课程课件及相应动画。

建立具有专业特色的实践教学体系：建立三层实验体系，即专业系列实验、专业综合实验和创新开放实验；焊接结构学课程设计改为设计面向工程实际的专业课程综合设计；开展工程化和国家化的焊接实训。

建立学历教育与资质认证结合的办学模式：在人才培养方案中增加国际焊接工程师(IWE)和无损检测培训(UT/RT/MT/PT)选修课程。学生在第8学期可以选修此课程，学生按照学习计划进行实践和理论知识学习，通过考核后即可获得国际焊接工程师证书和无损检测一级资质证书。以资质认证促进工程化人才的培养 。

• 基于产教融合的应用型本科创新创业型人才培养模式

构建课程教学的“通识教育、专业基础、专业课程、单项实践、综合实践、素质拓展教育”的“六模块”课程体系。即课程体系建设过程中，由一线教师对课程进行梳理，以此打通理论课程与实践课程的边界，并依照应用能力培养的要求，将课程按“通识教育、专业基础、专业课程、单项实践、综合实践、素质拓展教育”进行建设。

完成单项能力、综合能力、创新能力的“三层次”培养。“三层次”主要是通过实践教学完成学生应用能力三个阶段的提升。其中，第一学期、第二学期、第三学期完成单项能力训练，激发学生对该专业的兴趣，对学生单项能力进行训练，培养学生焊接专业的基础应用能力；第四学期、第五学期、第六学期完成焊接综合能力训练，培养焊接专业学生综合运用交叉学科知识、技术与方法，分析解决实际问题的综合工程应用能力；第七学期、第八学期结合“综合实践”课程，使学生进入基于产教融合的生产实习基地实际训练，强化理论知识与生产、科研的结合，提高学生工程应用能力、团队协作水平和职业素养，从而逐步实现对学生创新创业能力的培养。

经过“六模块、三层次”培养实现“产教四融合”目标。在人才方案构建之初，高校工作人员要深入企业反复调研，提取企业所需的职业素质，将其贯穿于课程教学的全过程，实现课程与职业素质相融合；调研企业创新创业需求，并将其和专业教育有机结合，如将相关攻关项目带入毕业设计，通过产教融合帮助学生解决生产中的实际问题，实现创新创业教育与专业教育相融合；就企业提出的学生就业所需的工程应用能力，修正专业人才培养方案，从而不断培养并提升学生的工程应用能力，促进学生就业顺利进行，实现工程应用能力提高与就业要求相融合；在“综合实践”模块中，将企业文化带入学校、带入课程，使学生能够毕业后第一时间适应企业的要求，实现学校文化与企业文化相融合 。

• 地方应用型本科高校新专业人才培养模式

高校应关注、跟踪工程教育发展的动态，及时掌握社会、 行业及用人单位的人才需求动向，进一步开展专业调研、用人单位调研和毕业生调研，使专业建设与改革和人才培养做到与时俱进。

在调研的基础上，为实现人才培养目标，优化人才培养计划和修订教学大纲，尽可能地请外校、培养企业和用人单位参与人才培养计划的制定和教学大纲的修订；进一步整合课程，做好课程内容衔接，尽量消除内容的重复和脱节。进一步与课程组或负责人明确课程在实现人才培养目标应起的作用，作好专业人才应具备的“知识、能力、素质”在课程的落实。

专业课程体系的构建必须着眼于人才培养的全过程。这个培养全过程应具有两个条件和一个共性。两个条件分别是以基础理论课程为主要学科基础，以工程应用能力为主要能力培养导向。一个共性就是要形成具有高素质的工程应用人才。

焊接技术与工程专业是特设专业，各大专院校对于该专业方向均和材料成型及控制工程专业合作办学，因此有必要进行资源整合，做好分类和合并工作，应在结合学校背景的情况下，在培养目标和任务上应该不同于材料成型及控制工程和材料加工工程专业，课程设置上更应该体现鲜明的院校特色，达到服务行业、服务社会的目的 。

焊接技术与工程考研方向

焊接技术与工程专业可在材料加工工程、材料工程、材料科学与工程、航空工程及相关专业继续攻读硕士、博士学位 。

焊接技术与工程就业方向

焊接技术与工程专业毕业生可在机电、石化、汽车、轨道交通、航空航天、能源等领域从事焊接工程或其它材料加工方面的技术研究、产品设计与研发、生产运行管理、经营等方面的工作，或在高等院校及科研院所从事教学科研工作 。

《焊接技术与工程专业实验教程》是适应新时期焊接技术与工程专业本科教学对实验教材的需要、特别是为了满足工程师教育培养计划实施过程中对实验、实践教学的需要而编写的，旨在强化、规范实验教学，通过实验课程教学促进学生对理论知识的深化，培养学生的动手能力和实验技能。《焊接技术与工程专业实验教程》主要汇编了焊接技术与工程专业本科培养方案中材料焊接科学基础（焊接原理、材料焊接性）、焊接方法与过程控制基础、焊接力学与焊接结构基础、焊接检验与质量控制等课程的实验项目，并强化了焊机设计与故障诊断、机器人焊接技术等特色课程的实验项目。增加了数目较多的开放型实验项目和综合创新实验项目以提高学生的工程能力和创新能力，供有条件的学校选做。

《焊接技术与工程专业实验教程》除了可以作为焊接技术与工程专业实验课程的教材外，也可供材料成形与控制（焊接）、金属材料工（焊接）本科专业以及焊接技术及其自动化等高职专业学生选用，同时也可供材料加工工程、热加工、飞机械及船舶制造等专业的师生和工程技术人员参考。

大连交通大学焊接技术与工程研究所成立于2006年5月8日，隶书于现代轨道交通研究院，挂靠材料科学与工程学院。

第1章 《材料焊接科学基础》实验

实验1 焊接热循环曲线的测定

实验2 焊条类型及焊接工艺对熔敷金属扩散氢含量的影响

实验3 低合金高强钢焊接接头金相组织观察与分析

实验4 低合金高强钢焊接冷裂纹倾向的测定与分析

实验5 铝合金焊接热裂纹倾向测试

实验6 钛合金的焊接保护及焊接接头室温冷弯角的测定

实验7 高强钢焊接热影响区最高硬度的测定

实验8 不锈钢焊接接头的晶间腐蚀

第2章 《焊接方法与过程控制基础》实验

实验9 电弧静特性的测定与交流电弧的特性分析

实验10 弧焊电源内部结构分析与外特性的测定

实验11 晶闸管式弧焊电源电路测试与分析

实验12 熔焊过程电信号采集与焊接过程质量分析

实验13 气体保护焊熔滴过渡、电弧形态和熔池形态的测试与分析

实验14 焊条电弧焊工艺参数对焊缝成形的影响

实验15 埋弧自动焊设备及工艺

实验16 细丝CO2气体保护焊工艺

实验17 钨极氩弧焊设备及工艺

实验18 电阻点焊工艺参数对接头质量的影响

实验19 电阻缝焊工艺参数对接头质量的影响

实验20 闪光对焊工艺参数对接头质量的影响

实验21 钎料对母材的润湿性

实验22 低碳钢炉中钎焊工艺实验

实验23 焊接方法与工艺优化综合实验

第3章 《焊接力学与焊接结构基础》实验

实验24 焊接过程中焊接接头的动态弯曲变形测试

实验25 焊接残余应力的测量

实验26 平板焊接变形的测量与分析

实验27 焊接接头断裂韧性的测定

实验28 焊接接头脉动拉伸疲劳实验

第4章 《焊接检验与质量控制》实验

实验29 焊接缺陷的超声波检验

实验30 焊接缺陷的X射线检验

实验31 焊接缺陷的磁粉检验

实验32 焊接缺陷的水洗型荧光渗透法检验

实验33 焊接缺陷的着色法检验

第5章 《焊机设计与故障诊断》实验

实验34 弧焊变压器与抽头式气保焊机常见故障诊断

实验35 晶闸管式弧焊整流器故障原理分析与诊断

实验36 逆变式弧焊整流器故障原理分析与诊断

实验37 电阻点焊设备典型故障诊断

第6章 《机器人焊接技术》实验

实验38 焊接机器人基础操作与示教型焊接过程

实验39 焊接机器人高级进阶操作

实验40 焊接机器人离线编程系统（Rotsy）基本操作

实验41 焊接机器人焊缝跟踪系统（META）基本操作

第7章 开放型实验

实验42 气体保护焊过程电信号数据处理与焊接质量分析

实验43 合金电子束焊接技术

实验44 高效双丝MIG焊工艺实验

实验45 等离子弧焊接工艺实验

实验46 铝合金钎料制备及真空扩散焊工艺实验

实验47 超薄材料激光微焊接技术

实验48 燃料电池用镍片的微电阻点焊技术

实验49 薄铜片的超声波焊接技术

实验50 搅拌摩擦焊工艺实验

实验51 电弧喷涂设备及工艺

实验52 氧-乙炔火焰粉末喷涂（焊）技术

实验53 焊条电弧堆焊实验

实验54 药芯焊丝堆焊工艺实验

实验55 电阻点焊动态行为分析与在线质量判识

实验56 重量法和容量法测定焊接接头腐蚀速度

实验57 温度传感器测温技术

第8章 异种有色金属焊接综合创新实验

实验58 铝-铜异种材料的焊接

实验59 铝-钢异种材料的焊接

实验60 铝-镁异种材料的焊接

实验61 异种铝合金的焊接

参考文献2100433B