《工程制圖與CAD（A）》教學(xué)大綱

《工程制圖與CAD（A）》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：01130061課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課程學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時：48學(xué)時（理論40學(xué)時，上機8學(xué)時）先修課程：無后續(xù)課程：醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計、醫(yī)學(xué)儀器原理及設(shè)計課程設(shè)計等適用專業(yè)：醫(yī)學(xué)信息工程開課單位：機械工程學(xué)院一、課程說明《工程制圖與CAD（A）》是醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)本科學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)必修課程，其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)正投影的基本理論及其應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握正投影的基本理論及其應(yīng)用，提高學(xué)生的空間想象能力和空間分析能力、繪制和閱讀工程圖樣的基本能力、利用計算機繪制工程圖樣的基本能力，同時為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握畫法幾何理論，能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方法，用二維工程圖樣表達(dá)結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度的三維形體，用計算機繪圖軟件構(gòu)造中等復(fù)雜程度的三維形體，認(rèn)識標(biāo)準(zhǔn)件及常用件的結(jié)構(gòu)和用途，了解零件圖和裝配圖的內(nèi)容和作用，培養(yǎng)空間想象和空間思維能力。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計算機繪圖的能力，能繪制和閱讀工程圖樣，能用工程圖樣準(zhǔn)確表達(dá)解決工程問題的設(shè)計方案和設(shè)計思想。課程目標(biāo)3：具備團隊合作精神，能夠獨立完成團隊交給的任務(wù)；掌握國家標(biāo)準(zhǔn)在工程圖樣中的相關(guān)規(guī)定，理解在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中繪制工程圖樣時，需自覺遵守國家標(biāo)準(zhǔn)和誠實公正、誠信守則的工程職業(yè)道德規(guī)范；樹立起遵守和貫徹工程制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的意識和工程意識。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《工程制圖與CAD（A）》課程教學(xué)目標(biāo)對醫(yī)學(xué)信息工程專業(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1.工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜醫(yī)學(xué)信息工程問題。1.2掌握醫(yī)學(xué)信息工程所需工程科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識，可對復(fù)雜醫(yī)學(xué)信息工程問題建立數(shù)學(xué)模型并進行求解。課程目標(biāo)1：掌握畫法幾何理論，能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方法，用二維工程圖樣表達(dá)結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度的三維形體，用計算機繪圖軟件構(gòu)造中等復(fù)雜程度的三維形體，認(rèn)識標(biāo)準(zhǔn)件及常用件的結(jié)構(gòu)和用途，了解零件圖和裝配圖的內(nèi)容和作用，培養(yǎng)空間想象和空間思維能力。M5.使用現(xiàn)代工具：能夠針對醫(yī)學(xué)信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、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，包括對醫(yī)學(xué)信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。5.2能夠開發(fā)和利用現(xiàn)代工程工具、信息技術(shù)工具對復(fù)雜醫(yī)學(xué)信息工程問題進行輔助設(shè)計、預(yù)測和模擬。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計算機繪圖的能力，能繪制和閱讀工程圖樣，能用工程圖樣準(zhǔn)確表達(dá)解決工程問題的設(shè)計方案和設(shè)計思想。H9.個人和團隊：能夠在多學(xué)科背景下團隊中承擔(dān)個體、團隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色。9.1理解團隊合作的重要性，具有與團隊成員或負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)合作的團隊精神和能力，能夠在多學(xué)科背景下的團隊中獨立或合作開展工作并發(fā)揮作用。課程目標(biāo)3：具備團隊合作精神，能夠獨立完成團隊交給的任務(wù)；掌握國家標(biāo)準(zhǔn)在工程圖樣中的相關(guān)規(guī)定，理解在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中繪制工程圖樣時，需自覺遵守國家標(biāo)準(zhǔn)和誠實公正、誠信守則的工程職業(yè)道德規(guī)范；樹立起遵守和貫徹工程制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的意識和工程意識。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1.理論部分理論部分的教學(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)時上機學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.制圖的基本知識1.1國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)制圖的基本規(guī)定1.2幾何作圖1.3平面圖形的分析和尺寸注法1.4徒手圖教學(xué)要求：了解《機械制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定；掌握常用的幾何作圖方法，圖紙作業(yè)做到作圖正確、圖線分明、字體工整、整潔美觀；理解標(biāo)注平面圖形尺寸的方法。重點：線型、尺寸標(biāo)注的基本要求，繪圖工具的使用，圓弧連接的作圖方法，平面圖形的尺寸分析和線段分析。難點：線型、尺寸標(biāo)注等的基本要求。62、32.正投影基礎(chǔ)2.1投影法2.2點的投影2.3直線的投影2.4平面的投影教學(xué)要求：掌握正投影法；掌握點、直線和平面的投影特性和作圖方法；掌握直線上的點的投影特性以及在平面上取點的方法。重點：正投影法的投影規(guī)律，特殊位置直線的投影特性，特殊位置平面的投影特性。難點：特殊位置直線的投影特性，特殊位置平面的投影特性。61、23.基本立體及其表面交線的投影3.1平面立體的投影3.2回轉(zhuǎn)曲面立體的投影3.3平面立體的截交線3.4回轉(zhuǎn)體的截交線3.5回轉(zhuǎn)體的相貫線教學(xué)要求：掌握立體的投影特性和立體三視圖畫法；掌握在立體表面取點的方法；能分析平面與棱柱和圓柱截交線的性質(zhì)和形狀；掌握截交線的基本作圖方法；掌握兩回轉(zhuǎn)體相交產(chǎn)生相貫線的分析方法；掌握相貫線（只限于正交相貫）的基本作圖方法。重點：立體的投影，平面立體的截切，回轉(zhuǎn)體的截切，圓柱與圓柱正交相貫的相貫線的求解，相貫的特殊情況。難點：平面立體的截切，回轉(zhuǎn)體的截切，圓柱與圓柱正交相貫的相貫線的求解。621、24.組合體的視圖4.1概述4.2畫組合體的視圖4.3組合體的尺寸標(biāo)注4.4讀組合體的視圖教學(xué)要求：掌握組合體三視圖的畫圖方法和尺寸標(biāo)注；掌握組合體的讀圖方法。重點：組合體三視圖的畫法和尺寸標(biāo)注，讀組合體三視圖。難點：組合體三視圖的畫法和尺寸標(biāo)注。1041、2、36.圖樣畫法6.1視圖6.2剖視圖6.3斷面圖6.4其他規(guī)定畫法和簡化畫法教學(xué)要求：掌握制圖國家標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)視圖、剖視圖、斷面圖的基本畫法和標(biāo)注；掌握國標(biāo)中常用簡化畫法和其它規(guī)定畫法；了解第三角投影。重點：視圖的選用，全剖視圖、半剖視圖和局部剖視圖的畫法、標(biāo)注和應(yīng)用。難點：視圖的選用，剖視圖的畫法與標(biāo)注方法。81、2、37.標(biāo)準(zhǔn)件及常用件7.1螺紋7.2螺紋緊固件及其連接的畫法7.3鍵及其連接7.4銷及其連接7.5滾動軸承7.6齒輪7.7彈簧教學(xué)要求：了解螺紋的畫法和標(biāo)記；了解一些常用件的規(guī)定畫法。重點：螺紋的要素、畫法、標(biāo)記。難點：螺紋的要素、畫法、標(biāo)記。21、38.零件圖8.1零件圖的內(nèi)容和特點8.5零件圖的技術(shù)要求教學(xué)要求：了解讀零件圖的內(nèi)容和典型零件的視圖表達(dá)方案；能正確識別并標(biāo)注出零件表面粗糙度代號和尺寸公差及配合代號。重點：零件圖的內(nèi)容，典型零件的視圖表達(dá)方案。難點：極限與偏差。121、39.裝配圖9.1裝配圖的作用和內(nèi)容9.4裝配圖的尺寸注法和技術(shù)要求教學(xué)要求：了解裝配圖的視圖表達(dá)和讀裝配圖的步驟。重點：裝配圖的視圖表達(dá)，讀裝配圖。難點：裝配圖的視圖表達(dá)，裝配圖的尺寸標(biāo)注，讀裝配圖。11、3合計4082.上機部分見表3上機部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表3。表3上機項目、上機內(nèi)容與學(xué)時上機項目上機內(nèi)容和要求上機學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.SOLIDWORKS基礎(chǔ)實踐和基本體的建模上機內(nèi)容：完成常見的基本立體的建模。上機要求：熟悉SOLIDWORKS操作界面，掌握繪圖的基本操作，掌握基本的拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣等繪圖命令。21、22.組合體建模（上機測試）上機內(nèi)容：完成結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜的組合體的建模。上機要求：掌握拉伸切除、旋轉(zhuǎn)切除、圓角等繪圖命令，領(lǐng)會建模技巧和繪圖步驟對建模效率的影響。21、23.典型零件建模（上機測試）上機內(nèi)容：完成典型零件的建模。上機要求：進一步領(lǐng)會建模技巧和繪圖步驟對建模效率的影響，并優(yōu)選效率高的建模順序。21、2、34.組合體的構(gòu)型設(shè)計上機內(nèi)容：根據(jù)題目要求設(shè)計組合體并三維建模。上機要求：綜合所學(xué)理論及上機操作設(shè)計組合體，深刻領(lǐng)會建模技巧，并優(yōu)選效率高的建模順序。21、2、3合計8五、教學(xué)方法及手段本課程采用線上線下混合式教學(xué)，36學(xué)時線下、12學(xué)時線上。本課程為省級混合式一流本科課程，在校泛雅教學(xué)平臺上建設(shè)有內(nèi)容體系完備的優(yōu)質(zhì)線上課程資源。1.線下教學(xué)線下教學(xué)以課堂講授為主，結(jié)合課堂討論、案例、上機等教學(xué)手段完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生徒手繪圖和尺規(guī)繪圖的能力，能用工程圖樣準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)計方案和設(shè)計思想，培養(yǎng)學(xué)生遵守和貫徹工程制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的意識。在上機教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過案例式教學(xué)、討論式教學(xué)鞏固正投影原理，培養(yǎng)空間想象能力和三維繪圖能力。培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。2.線上教學(xué)線上教學(xué)以任務(wù)驅(qū)動法為主，結(jié)合視頻、章節(jié)測試等教學(xué)手段完成線上教學(xué)內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。六、課程資源庫1.推薦教材：（1）張彤，劉斌,焦永和.《工程制圖》.高等教育出版社.2020.2.參考書：（1）王靜.《新標(biāo)準(zhǔn)機械圖圖集》.機械工業(yè)出版社.2014.（2）李學(xué)京.《機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用圖冊》.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.2008.（3）梁德本.《機械制圖手冊》.機械工業(yè)出版社.2002.3.期刊：（1）圖學(xué)學(xué)報.ISSN1003-0158.中國圖學(xué)學(xué)會.（2）機械設(shè)計.ISSN1001-2354.中國機械工程學(xué)會;天津市機械工程學(xué)會.（3）機械工程與自動化.ISSN1672-6413.山西省機電設(shè)計研究院；山西省機械工程學(xué)會.（4）機械設(shè)計與制造.ISSN1001-3997.遼寧省機械研究院.（5）InternationalJournalofSTEMEducation.ISSN2196-7822.SpringerInternationalPublishing.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）河南工學(xué)院《工程制圖與CAD》省級線上線下混合式一流本科課程.https：///course/202217743.html.河南工學(xué)院《機械制圖》在線開放課程.https：///course/206730380.html.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成績構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4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(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核觀看視頻2（1）每個視頻觀看90%，此任務(wù)點記為滿分。滿分5分（學(xué)習(xí)通自動統(tǒng)計）。（2）以觀看視頻成績乘以權(quán)重40%，計入課程總評成績?！獭?1在線測試2（1）在線測試均為選擇題，每個選擇題選對得分，選錯零分。滿分5分（學(xué)習(xí)通自動統(tǒng)計）。（2）以在線測試成績乘以權(quán)重40%，計入課程總評成績?！獭?1圖紙作業(yè)20（1）共5張圖紙作業(yè)，根據(jù)每次圖紙作業(yè)質(zhì)量單獨評分，每次圖紙滿分10分，圖紙作業(yè)滿分共50分。（2）以圖紙作業(yè)成績乘以權(quán)重40%，計入課程總評成績?！獭獭?86上機測試16（1）取上機項目2（組合體建模）和上機項目3（典型零件建模）共2次上機測試，根據(jù)上機測試完成質(zhì)量單獨評分，每次滿分20分，滿分共40分。（2）以上機測試評分乘以權(quán)重40%，計入課程總評成績?！獭獭?65期末考試60（1）卷面總分為100分，以卷面成績乘以權(quán)重60%，計入課程總評成績。（2）主要考核基本體的截切和相貫，立體表面交線、三視圖的畫圖、讀圖和尺寸標(biāo)注、表達(dá)方法、標(biāo)準(zhǔn)件、零件圖等內(nèi)容。（3）考試題型為：完成視圖、補全三視圖、構(gòu)型題、尺寸標(biāo)注、視圖改全剖、視圖改半剖、選擇題?！獭獭?82418合計：100分314029八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以觀看視頻、在線測試、圖紙作業(yè)、上機測試、期末考試等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末考試卷面總分為100分（權(quán)重60%），試題類型為完成視圖、補全三視圖、構(gòu)型題、尺寸標(biāo)注、視圖改全剖、視圖改半剖、選擇題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；觀看視頻、在線測試、圖紙作業(yè)、上機測試等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和期末考試分值分配應(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5。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100×比重>x≥90×比重90×比重>x≥80×比重80×比重>x≥70×比重70×比重>x≥60×比重x<60×比重觀看視頻5每個視頻觀看90%，此任務(wù)點記為滿分。根據(jù)完成情況，學(xué)習(xí)通自動統(tǒng)計成績。在線測試5在線測試均為選擇題，每個選擇題選對得分，選錯零分。根據(jù)答題情況，學(xué)習(xí)通自動統(tǒng)計成績。圖紙作業(yè)50作圖正確、粗細(xì)分明