工程圖學 教學大綱

課程教學大綱課程編號05100820開課學院機電學院開課系設計工程系課程名稱中文工程圖學課程類別技術(shù)基礎課英文ENGINEERINGGRAPHICS課程學時總學時理論教學實驗教學自學上機課程設計9292201.有2.無√課程簡介：工程圖學定義：工程圖學是研究工業(yè)產(chǎn)品的信息表達、交流與傳遞的一門學問。課程性質(zhì)：工程圖樣是表達和交流技術(shù)思想的重要工具，是工程技術(shù)部門的一項重要技術(shù)文件。本課程研究繪制和閱讀工程圖樣的基本原理和基本方法。幾乎每一本工程學課本里都有工程技術(shù)圖樣。因此，本課程在機械基礎系列課程中處于龍頭地位，是后繼專業(yè)課程、課程設計、畢業(yè)設計以及工程設計的先修基礎課程。課程定位：工程圖學課程是工科院校重要的技術(shù)基礎課程之一，是一門工科專業(yè)學生的必修課程。課程的主要研究對象：1）研究空間幾何元素的圖示與圖解問題；2）研究空間物體的構(gòu)形規(guī)律和表達方法；3）研究工程圖樣表達的基本概念和基本方法。人才培養(yǎng)目標本課程主要有以下五個方面的學習任務：學習投影法的基本理論和應用；學習三維物體與二維圖樣相互轉(zhuǎn)換的形象思維方法；學習物體構(gòu)形設計的基本概念和方法；學習機件圖樣表達的基本概念和方法；學習閱讀和繪制工程圖的基本方法；通過本課程的學習，可培養(yǎng)學生以下三種能力：1）培養(yǎng)形象思維的幾何抽象能力；2）培養(yǎng)創(chuàng)造性構(gòu)型設計能力；2）培養(yǎng)閱讀和繪制工程圖樣的基本能力；通過本課程的學習，還需培養(yǎng)學生樹立以下三個意識：1）圖形標準化意識遵循各類技術(shù)制圖標準的工程圖樣在表達和繪制方面高度規(guī)范化和唯一化，能夠在不同國家甚至是世界范圍內(nèi)交流。通過本課程的學習，學生了解到必須遵守這些制圖標準，才能夠正確閱讀圖紙，或保證自己繪制的圖紙能夠被別人輕松的讀懂并不會產(chǎn)生誤會。2）工程意識作為未來的工程技術(shù)人員，都必須學習工程圖學，了解最新工程制圖標準，能正確閱讀和繪制工程圖樣，這樣工程設計團隊中的每個成員才能夠進行迅速而準確的交流。3）創(chuàng)新意識在工科技術(shù)課程當中，形象思維能力是最重要的能力之一。另外，從實際情況來看，一些極具創(chuàng)造性的人都擁有很強的形象思維能力。本課程主要學習以空間角度來觀察和思考物體，是培養(yǎng)形象思維能力的最佳課程。前修課程、能力和知識結(jié)構(gòu)要求：本課程是為大學一年級開設的課程。課程結(jié)構(gòu)說明：工程圖學課程由“課程概述、投影基礎、從三維圖形到二維圖形、從二維圖形到三維物體、機件常用的表達方法、常用件與標準件、零件圖、裝配圖、計算機繪圖“共九個課程模塊組成課程組成。課程教學安排在上下兩個學期進行。工程圖學的工程圖學精品課程的課程模塊、教學單元及課時安排如圖1所示。思維能力培養(yǎng)工程應用能力培養(yǎng)思維能力培養(yǎng)工程應用能力培養(yǎng)圖1.工程圖學課程教學內(nèi)容的組織結(jié)構(gòu)課程知識結(jié)構(gòu)說明：課程教學單元講課知識點緒論1畫法幾何、機械制圖設計與表達1產(chǎn)品的表達方法、二維工程圖樣、三維數(shù)字化模型、制圖的基本知識2國家標準機械制圖的一般規(guī)定、幾何作圖方法空間幾何元素的投影4點直線平面的投影、直角三角形法、最大斜度線空間幾何元素的相對位置6直角投影定理、空間幾何元素的平行和相交、空間幾何元素垂直空間幾何元素的投影變換4換面法、旋轉(zhuǎn)法空間幾何問題的綜合解題2利用投影法作圖求解空間幾何問題平面截切平面立體求截交線2平面立體的截交線平面截切曲面立體求截交線2曲面立體的截交線立體與立體相交求相貫線6相貫線組合體的三視圖與軸測圖4組合體三視圖、組合體軸測圖組合體構(gòu)型設計2布爾運算、構(gòu)型設計組合體讀圖6組合體讀圖視圖與剖視圖2視圖、剖視圖斷面圖與其它表達2斷面圖、局部放大及簡化畫法機件的綜合表達2機件的綜合表達方案螺紋及螺紋連接2螺紋五要素、螺紋緊固件、螺紋連接畫法鍵、銷、齒輪、彈簧、軸承2鍵連接畫法、銷連接畫法、齒輪畫法、彈簧畫法、軸承畫法零件圖與零件結(jié)構(gòu)分析2零件圖內(nèi)容與作用、零件結(jié)構(gòu)典型零件表達方案2軸類零件、盤類零件、殼體類零件零件的技術(shù)要求2表面結(jié)構(gòu)、極限與配合、幾何公差閱讀零件圖2閱讀零件圖裝配圖14裝配圖特殊表達、裝配結(jié)構(gòu)、畫裝配圖、閱讀裝配圖CAD繪圖10利用AUTOCAD軟件繪制機械圖作業(yè)量及批改要求：課后都布置《現(xiàn)代工程圖學習題集》上一定數(shù)量的習題；完成：A3白圖紙5～8張，A2白圖紙1～2張完成AutoCAD上機練習作業(yè)10個。課程考核形式與要求：本課程安排在兩個學期教學，分二次卷面考試和一次CAD上機考試。第一學期期末為2小時停課考試，其中：點線面的投影與相對位置占10分，旋轉(zhuǎn)法占10分、換面法占10分、空間幾何問題的綜合解題占15分、截交線與相貫線15分、組合體三視圖與軸測圖20分、閱讀組合體占20分。第一學期課程成績由平時成績（10%）和期末考試成績（90%）組成。第二學期為課程結(jié)束考試，考試成績由兩部分考核組成，一是2小時卷面考試，考核內(nèi)容為閱讀裝配圖，并由裝配圖拆畫兩個零件的零件圖，其中填空題占20分，2個零件的零件圖分別占30分和50分。二是2小時CAD上機考試。第二學期課程成績由平時作業(yè)（5%）、畫機器虎鉗裝配圖（5%）、AutoCAD考試成績（20%）和裝配圖卷面考試成績（70%）組成。課程教授方法說明：難點之一：“投影基礎”教學模塊比較抽象，學生難學難懂。解決方法：使教學內(nèi)容“結(jié)構(gòu)化”，讓學生易學。把教學內(nèi)容中的知識點比做“點”，知識點之間的聯(lián)系比作“線”。教師要能講清“點”、“線”結(jié)構(gòu)，分得開“點”，連得上“線”的知識體系，就能使教學內(nèi)容好懂。這樣學生通過學習使新知識信息進入長時記憶，并能夠從長時記憶中檢索相關(guān)知識。難點之二：“從三維物體到二維圖形”、“從二維圖形到三維物體”模塊，課堂知識的傳遞方式（語言、文字）和傳遞內(nèi)容（圖形）屬于不同的思維方式，使的教材難讀，講授難懂，內(nèi)容難記。解決方法：使教學內(nèi)容“立體化”，讓學生會學。形象思維是工程圖學課程學習中的主要思維方式，形象思維是以表象為材料的思維方式，通過在頭腦中對表象的回憶、加工、處理形成新的結(jié)論，由于表象是在物體并沒有呈現(xiàn)的情況下，頭腦中所出現(xiàn)的該物體的形象。問題就出在學生的形象思維能力達不到課程需求。每個學生的形象思維能力由“先天差異、前期培養(yǎng)和課堂訓練”所決定，形象思維能力也是可以通過訓練提高的，找到了主要矛盾，我們的解決方法是：堅持“立體化”教學原則，教師要練就重要的教學基本功——徒手繪制立體軸測圖的能力，課堂上邊講邊畫或先講后畫，也可用三維造型軟件構(gòu)造三維模型來輔助教學，豐富學生形象感知素材的積累。堅持以“圖”為主的學習原則，工程圖學的研究對象就是圖，由于圖像比語言對大腦的刺激更深，更利于記憶。所以，當教師把知識點“結(jié)構(gòu)化”，研究對象“立體化”，就能引導學生以看圖、記圖為主，增強記憶效果。歸納典型的立體結(jié)構(gòu)，提高學生表象概括能力和存儲質(zhì)量；難點之三，“零件圖”、“裝配圖”模塊，學生缺乏實際經(jīng)驗，有畏難情緒。解決方法：理論問題盡量聯(lián)系工程實際，使二維工程圖樣更加生動鮮明，讓學生想學。堅持“貫徹制圖國家標準”教學原則，在“機件常用的表達方法”、“標準件和常用件”模塊，雖然是國家標準的宣講，但這部分教學內(nèi)容要務實，不走過場，通過學習使這些標準化的信息進入學生的長時記憶。堅持“立體化”教學原則，教師需采用先進的教育技術(shù)（三維動畫、多媒體視頻）讓零件和裝配件“生動、直觀化”，幫助學生形象感知。堅持“理論聯(lián)系實際”的教學原則，從零件的設計結(jié)構(gòu)和工藝結(jié)構(gòu)分析、裝配體的功能分析等，將前期學習的理論知識與標準化和工程應用知識緊密結(jié)合，通過閱讀機械圖的工程應用過程，使學生能夠在所學知識間形成有機的聯(lián)系，并基于知識和標準得出結(jié)論，最后運用知識和方法讀懂機械圖。在課堂教學引入實際工程案例，增加學生對新事物的敏感、愛好、追求和探索。學生通過學習能夠在所學知識間形成有機的聯(lián)系，根據(jù)已有知識來對未知規(guī)律進行探求，并在所學知識基礎上產(chǎn)生新思維或新想法。課程能力培養(yǎng)說明：1．“投影基礎”、“從三維物體到二維圖形”模塊

——主要是培養(yǎng)學生的形象思維能力，從點、線、面擴展到體，逐步在學生的思維空間中放入“形”的概念。2.“從二維圖形到三維物體”模塊

——培養(yǎng)學生構(gòu)形設計能力，提高學生的形象思維能力。3．“制圖的基本知識”、“機件常用的表達方法”、“常用件與標準件”模塊

——使學生了解《機械制圖》國家標準，機械圖樣的表達方法，培養(yǎng)學生在今后工作中自覺執(zhí)行國家標準的能力。4.“零件圖”與“裝配圖”模塊

——培養(yǎng)學生具備繪制和閱讀與本專業(yè)相關(guān)的機械圖樣的能力。5.“CAD繪圖”模塊

——培養(yǎng)學生用CAD軟件繪制機械圖的能力。先修主要課程無使用教材《現(xiàn)代工程圖學》劉蘇主編科學出版社《現(xiàn)代工程圖學習題集》劉蘇主編科學出版社《AutoCAD2006應用教程》劉蘇主編科學出版社參考書目與文獻《畫法幾何學》大連理工大學工程畫教研室編高等教育出版社《畫法幾何學習題集》大連理工大學工程畫教研室編高等教育出版社《機械制圖》