主教材

工程制图

ISBN:978-7-04-038011-8

主编:冯开平 莫春柳

高等教育出版社

辅助教材

工程制图习题集

ISBN:97 8-7-04-037412-4

主编:莫春柳 冯开平 唐西隆

高等教育出版社

辅助教材

工程制图学习软件

ISBN:97 8-7-89423-414-8

策划:莫春柳 冯开平

高等教育出版社

一、课程性质

工程制图是研究工程图样的绘制、表达和阅读的一门应用科学,是工程技术人员在设计、制造、使用、维修过程中所共同遵守的技术语言,每个工程技术人员都必须要掌握这种语言。

工程制图课程主要研究绘制、阅读工程图样的基本原理和方法,培养学生的空间想象力,是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。

工程制图是理工科院校大部分专业必修的一门重要的专业基础课,一般在大学一年级开设,基本不需要前导课程和学科基础,也就是说学习工程制图可以不受学习基础的限制,因此工程制图共享资源有更大的受众基础,拥有更大的适应开放教育和辅助学习需要的空间。同时工程制图是工程类的专业基础课,对培养工科学生的工程意识具有举足轻重的作用。

二、教学目标

1.学习投影法,掌握正投影法的基本理论及应用;

2.培养绘制工程图样的能力;

3.培养计算机绘制工程图样的能力;

4.培养阅读工程图样的能力;

5.培养徒手绘制草图的能力;

6.培养对三维空间逻辑思维和形象思维能力;

7.贯彻制图国家标准,培养查阅标准件、标准结构的能力;

8.培养认真负责的工作态度和严谨的细致的工作作风。

三、教学内容

本课程是一门理论性和实践性并重的专业基础课,因此,在教学实施过程中要注重理论教学与实验、实训紧密结合,在整个教学活动中,注重学生读图、绘图能力的培养,提高学生的工程素质。

理论课教学的重点为投影的基本原理、视图产生的方法、对有关国家标准的正确理解、形体的表达方法分析、专业工程图样上技术要求的含义等。

实践教学环节通过测绘模型、利用绘图仪器手绘工程图、利用AutoCAD绘制工程图等教学步骤,着重训练学生恰当表达机件形体、正确标注尺寸、正确阅读工程图样的能力,提高学生的空间想象力。

计算机绘图的授课遵循实用原则,要求学生普遍达到能应用AutoCAD软件绘制平面几何图形、组合体三视图,正确标注尺寸,构建简单组合体三维实体模型的教学目标。

四、教学方法

本课程是一门与生产实际密切相关的实践性很强的课程。学习时应注意:

1. 扎实掌握正投影原理和方法,注意空间形体与它们投影图之间的联系。

2. 注意培养从空间(物体)到平面(图样),再从平面到空间的想像能力和几何形体的构思能力。

3. 养成自觉遵守工程制图国家标准的良好习惯,不断提高查阅标准的能力。

4. 掌握形体分析方法、线面分析方法,通过一系列的绘图实践,多看多想多画,提高独立分析能力和解决看图及画图问题能力。

5. 自觉完成作业,逐步提高绘图的速度、精度和技能。认真参加计算机图绘图的上机操作,不断提高用绘图软件绘制工程图样的能力。

6. 图样在生产上起着指导作用,绘图和读图的任何差错将给生产带来程度不同的损失。因此,在课程学习以及完成作业时,要培养耐心细致的工作作风和树立严肃认真的工作态度。

7. 要注意提高自学能力。读课本或看网上资源时要边看边动手画图,然后带着未弄清的问题去听教师的辅导。投影理论一环扣一环,前面学习不透彻、不牢固,后面必然越学越困难。因此必须步步为营,稳扎稳打,由浅入深,循序渐进。

五、团队变迁

广东工业大学工程制图国家级精品课程教学团队原负责人为左宗义教授,她为我校《工程制图》国家级精品课程建设作出突出贡献。左宗义教授于2010年退休。

根据课程建设的需求,教学团队人员做了一些调整,吸收了有丰富教学经验的教授和更多年轻教师、以及擅长运用信息技术实现课程共享使用的人员加入团队,使团队人员知识结构更丰富,为课程资源建设奠定了良好的人力资源基础。

六、建设成果

自2007年我校工程制图课程获评国家级精品课程以来,教学团队按照国家级精品资源共享课建设要求对原国家精品课程进行系统、整体改造,注重教学和学习需求,进行课程资源建设,课程资源能系统反映本课程教学理念、教学思想和教学设计,充分反映课程改革成果,并且具有通用性、易用性、交互性、科学性和可扩展性。

1. 教材特色鲜明,反响好,影响大。其中机械类和近机械类教材《画法几何与机械制图》,2008年获得中国大学出版社学会第8届全国高校出版社优秀畅销书二等奖。非机械类教材第二版、国家精品课程教材《工程制图》获2007-2008年中南地区大学出版社优秀畅销书奖,截止2013年制图系列教材发行量愈20万册。第三版的《工程制图》及习题集作为全国教育科学“十一五” 规划课题研究成果于2013年8月由高等教育出版社出版,并于2013-2014学年投入使用。

2. 助教型教师版教学CAI软件,应用虚拟现实技术,交互性好,兼容性强,全面应用到课堂教学。实时交互功能设计,增加了学习的趣味性。

3. 助学型学生版CAI软件,界面友好,系统性强,脉络清晰,充分考虑了可用性工程和用户体验,用户使用方便。软件覆盖全课程教学内容,既有课程学习又有习题解答,光盘随教材出版发行达20余万张,受益面广,收效好,深受广大师生和社会学习者的欢迎。

4. 基于虚拟现实技术构建的齿轮油泵虚拟装配系统和立体表达虚拟现实学习系统等资源除了作为课堂教学的有效补充,还被广泛用于工程实训等实践性环节。虚拟现实技术应用充分体现了学习模式和方法手段的创新。交互学习平台有效地帮助和促进学生的自主学习;拓展了传统教学模式,形成了以网络为载体、以支持网上自主学习或虚拟学习为主要特征的多维化教学模式。

5. 各种专题学习网站应用于学生课下研究性、自主性学习过程,取得很好的效果。展现了国家级精品课程建设优势。专题学习网站切实反映了本课程的教学特点和内在规律,以共享、开放和多维化为特色,以校内外师生和社会学习者为共同服务对象,实现基于网络的教学服务与教学管理功能,并通过师资队伍、历史沿革等模块,间接而有效地传达了我们的教学理念和育人思想。

6. 大量制作精美的课程资源素材库,实现了网络资源共享,方便学习者在线观看和下载。

《工程制图》课程教学大纲

课程代码:04100130

课程性质:专业基础理论课/必修

适用专业:非机械类

总学分数:3.0

总学时数:48

课程简介(中文): 《工程制图》研究绘制和阅读工程图样的理论和方法,是一门面向工科非机械类专业开设的、实践性很强的专业基础理论课。课程以平行投影理论为基础,讲授工程图形成的基本原理,介绍相关国家标准,介绍专业图样的绘制和阅读方法。课程包括手工绘图和计算机绘图能力的训练。

课程简介(英文): The curriculum of Engineering Drawing studies the theory and method of making and reading engineering drawing. It is a basic specialty course, especially emphasizing practical using. The curriculum is designed for students study technology but in non-mechanical major. Based on the theory of parallel projection, the curriculum teaches the basic theory of making an engineering drawing, introduces related national criterion (GB), and also introduces the making and reading method of specialty drawings. The curriculum includes the training of the skills in manual drawing and the abilities in computer aided drawing.

一、课程目的: 课程的教学目的是培养学生的空间思维能力,掌握正确表达工程设计思想的基本方法,掌握阅读工程图样的基本能力,提高工科类学生的工程素质。

二、课程教学内容及学时分配

绪论(2学时)

第一章 制图基本知识(4学时)

制图标准的基本规定;

手工绘图工具及其使用方法;

几何作图;

手工绘图的方法和步骤;

本章知识点: 比例、图线、尺寸注法、圆弧连接、平面图形分析、平面图形尺寸标注。

第二章 正投影法基础(4学时)

投影法概述;(0.5学时)

多面投影体系的形成及其投影规律;(0.5学时)

立体表面几何元素的投影规律;(4学时)

基本立体的投影;(3学时)

立体表面的交线;(2学时)

本章知识点: 平行投影特性,多面投影体系、点的投影特性、重影点、直线的投影特性、直线分类、直线相对位置、直角投影定理、平面的投影特性、平面上的点、平面上的直线、线面平行、线面垂直、线面相交、可见性判断、基本平面立体的投影体、回转体的投影、素线法、纬圆法、截交线、相贯线。

第三章 组合体(6学时)

三视图的形成及其特性;

形体分析与线面分析;

立体表面几何元素的投影规律;(4学时)

三视图的画法;

读组合体的视图

组合体视图的尺寸标注;

组合体的构形设计方法;

本章知识点: 三视图的形成和特性、形体分析法、线面分析法、画组合体三视图的方法、与读组合体视图的方法、组合体的尺寸标注、组合体构型设计。

第四章 轴测图(4学时)

轴测图的基本知识;

正等轴测图;

斜二测轴测图;

本章知识点: 轴测图、轴测图基本参数、轴测图投影特征、轴测图分类、正等轴测图、斜二轴测图。

第五章 机件的表达方法(6学时)

视图;

剖视图;

断面图;

规定画法及简化画法;

综合举例;

第三角画法简介;

本章知识点: 基本视图、向视图、斜视图、局部视图、剖视图概念、全剖视图画法、半剖视图画法、局部剖视图画法、斜剖视图画法、阶梯剖视图画法、旋转剖视图画法、断面图概念、移出断面图画法、重合断面图画法、局部放大图的画法和标注、机件上的肋、轮辐及薄板的规定表达。

第六章 标准件和常用件(4学时)

螺纹及螺纹紧固件;

齿轮;

键和销

弹簧;

滚动轴承;

本章知识点: 螺纹的规定画法、螺纹的规定标注、齿轮的模数、分度圆、齿顶圆、齿根圆、键联结的作用、轴上键槽的表达和尺寸标注、轮毂上键槽的表达和尺寸标注

第七章 零件图和装配图(6学时)

零件图的内容及零件图上的常见结构;

零件的视图表达及尺寸标注;

零件图中的技术要求;

读零件图的方法与典型零件图例分析;

零件测绘;

装配图的内容;

装配结构的合理性;

部件测绘与装配图的画法;

读装配图及拆绘零件图的方法与步骤;

本章知识点: 零件图的作用、轴类零件的常用表达方法、轮盘类零件的常用表达方法、公差与配合、几何结构的表示法、零件上常见的工艺结构、装配图的作用、装配图结构的合理性、装配图的画法

第八章 房屋建筑图(2学时)(根据需要选学)

房屋建筑图概述;

阅读建筑施工图;

阅读结构施工图;

本章知识点: 建筑施工图概念、结构施工图概念、房屋建筑图常用符号、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、建筑详图、建筑施工图常用代号、基础图、结构平面图。

第九章 计算机绘图(4学时)

创建样板图;

平面图形绘制;

机件图样绘制;

三维建模基础

本章知识点: 图层设置、标注设置、绘图命令、编辑命令、尺寸标注、布尔运算、UCS等

三、课程教学的基本要求 span>

本课程是一门理论性和实践性并重的专业基础课,因此,在教学实施过程中要注重理论教学与实验、实训紧密结合,在整个教学活动中,注重学生读图、绘图能力的培养,提高学生的工程素质。

理论课教学的重点为投影的基本原理、视图产生的方法、对有关国家标准的正确理解、形体的表达方法分析、专业工程图样上技术要求的含义等。

实践教学环节通过测绘模型、利用绘图仪器手绘工程图、利用AutoCAD绘制工程图等教学步骤,着重训练学生恰当表达机件形体、正确标注尺寸、正确阅读工程图样的能力,提高学生的空间想象力。

四、课程考核要求

本课程的考核以闭卷考试为主,考试成绩占总评成绩的70%。平时成绩占总评成绩的30%,平时成绩包括习题集作业成绩+大图成绩。

五、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程:

后续课程:金工实习、机械原理和机械零件、机械设计等

六、建议教材及教学参考书

教材:

[1] 冯开平,莫春柳. 工程制图(第3版). 北京:高等教育出版社. 2013

[2] 冯开平,莫春柳. 工程制图习题集(第3版). 北京:高等教育出版社. 2013

教学参考书:

[1] 谭建荣,张树有,陆国栋等. 图学基础教程(第二版). 北京:高等教育出版社. 2006

[2] 陈锦昌,刘林. 计算机工程制图(第四版). 广州:华南理工大学出版社. 2010.

[3] 赵大兴. 工程制图. 北京:高等教育出版社. 2004

[4] 孙根正,王永平. 工程制图基础(第2版). 西安:西北工业大学出版社. 2008.

《工程制图》考评方式与标准

一、 考评形式

本课程的考评以考核应用基本知识解决问题的能力为主。由期末考试和平时作业完成情况考核组成。期末考试为闭卷考试,通常由8~9道作图题组成,成绩占总评成绩70%;平时作业完成情况考核成绩占总评成绩30%。

二、 考评内容及各项内容所占比重

平时作业完成情况考核主要是对学生学习态度以及对知识的掌握的考评。

期末考试内容涵盖整门课程大部分知识点,如某学期期末考试试题设置如下:

一、课程性质及定位:

工程制图是研究工程图样的绘制、表达和阅读的一门应用科学。课程主要研究绘制、阅读工程图样的基本原理和方法,是一门重要的既有系统理论又有较强实践性的技术基础课程。主要包括画法几何、制图基础、机械制图、计算机绘图四大部分内容。由于工程图样是设计、制造、使用和维修过程中所共同遵守的技术语言,绘图和读图的任何差错将给生产带来程度不同的损失。因此,课程学习必须建立和培养严谨、细致、一丝不苟的工作态度和工作作风。

二、学习方法指导

(一)画法几何部分

画法几何指用投影法图示空间物体和图解空间几何问题的基本理论和方法,是工程制图的基础。主要包括教材中第二章正投影基础和第四章轴测图。学习这部分知识,必须注重理论基础学习,基础理论一环扣一环,前面内容学习不透彻、概念不清晰,直接会影响后面内容的学习,造成学习困难。因此在学习画法几何部分内容必须步步为营,稳扎稳打,由浅入深,循序渐进。

1、学习第二章正投影基础时,要扎实掌握投影理论,尤其是正投影原理和方法,理解空间形体和投影图之间的对应关系,尤其是空间元素(点、线、面、体)和投影面之间的相对位置和投影特征,以及多个空间元素之间的相对位置关系,特别是前后、左右、上下方位关系,要逐步建立和培养从三维(空间物体)到二维(平面图样),再从二维到三维的空间思维和空间想像能力。

2、学习基本立体的投影特征时,要注意平面体和曲面体的投影特点,熟练掌握立体表面的点和线的投影求解方法,为截交线和相贯线的学习打下基础,学习时要多注意想象立体表面交线的形成及形状特点,利用CAI课件和拓展资源来加深对抽象概念的理解。

3、学习轴测图部分时,要掌握轴测图的概念、原理、分类和画法,尤其是正等测和斜二测的参数及绘图方法。课后多做习题集作业以消化课堂内容,通过适度的练习加深理解,掌握正等测和斜二测的作图方法。

(二)制图基础

制图基础是指制图的基础知识和基本规定,包括教材中第一章制图基础、第三章组合体和第五章机件的表达方法。

1、学习完第一章制图基础,应养成自觉遵守和贯彻执行制图国家标准的良好习惯,学会正确绘制平面图形和尺寸标注,学会正确使用绘图仪器规范绘图,不断提高手工绘图的速度、精度和技能,同时应注重提高用计算机绘图软件绘制工程图样的能力。

2、学习第三章组合体,要注重实践,多想多练。理解三视图之间“长对正,高平齐,宽相等”三等规则,理解视图与形体的前后方位对应关系。掌握读图和绘图的基本方法——形体分析法和线面分析法,通过叠加和挖切等组合方式来进行构型设计训练。课下完成一定数量习题集作业,通过手工仪器制图作业和计算机绘图等一系列绘图实践,掌握基本绘图和读图方法。充分利用教学资源,通过教材、CAI课件以及网上视频课程进行课前预习、课后复习,边看书边动手画图。

3、学习第五章机件的表达方法,要注重表达方法的多样性、必要性和适用性。特别要学会各种表达方法在规范前提下的灵活应用,即分析各种表达方法的适用情况,针对不同结构的机件,要根据机件是否对称,外部结构和内部结构是否复杂等具体情形,选择合理的表达方案。多多联系前面组合体和轴测图章节内容学习本章内容,除完成本章作业外,可以充分利用习题集作业,整合资源来巩固学习。例如将组合体一章习题集作业中的三视图用适当表达方法重新表达,以便进一步理解视图、剖视图、断面图等概念和具体应用,在实训环节针对同一形体提出不同的表达方案加以比较和分析,找出最为合理的表达方案。形式可采用分组测绘、讨论并确定表达方案,徒手绘制草图,然后手工仪器绘制或用计算机软件绘制符合国标的工程图样。

(三)机械制图

机械制图部分包括第六章标准件与常用件,第七章零件图与装配图两章内容。

1、学习第六章标准件与常用件,要研究国家标准关于标准件和常用件的规定画法、分类和标注,学会查阅相关国家标准。

2、学习第七章,应加强实践性环节训练。通过零部件测绘,分析零件的作用,通过了解加工引出零件工艺结构和零件图中的尺寸标注,进而引出零件图上技术要求的相关内容。通过各种典型零件(轴套类、轮盘类、叉架类、箱体类)的图例分析,加深理解机件各种表达方法的综合运用和灵活运用。通过分析典型产品零部件,渐次引出装配图的具体应用。通过分组讨论等形式,探讨产品零部件表达方案在规范前提下的实际应用,分析装配图的规定画法和简化画法,并加以分析和比较。

(四)计算机绘图

计算机绘图主要学习AutoCAD软件,要求掌握计算机二维绘图和三维造型的基本方法。充分利用教材,课件和视频教程等资源。学习者在传统制图内容学习的同时在教师指导下同步进行计算机绘图训练。例如手工仪器绘图和计算机绘图内容同步,每一幅完成的手工图都用CAD软件绘制一次;组合体测绘三视图和计算机三维建模一致;零部件测绘与建模可以是同一个部件,采取小组协作完成整套零件建模和出图,包括零件图和装配图。

三、学习资源与利用

充分利用和发挥多元化立体教学资源的作用,开展个别化学习、研究性学习和自主性学习。尤其是与教材配套的光盘(课程学习及习题集解答)多媒体CAI课件按照科学的教学规律和思想展现教学设计,便于课前预习和课后复习。网络课程、专题学习网站、虚拟现实网络课件等拓展资源作为课下自主学习应用实践的重要补充,非常利于学习者自主选择学习内容,进行自主性和研究性学习。教学资源如下:

1、教材与参考书目

教材:

[1] 冯开平,莫春柳. 工程制图(第3版). 北京:高等教育出版社. 2013

[2] 莫春柳,冯开平. 工程制图习题集(第3版). 北京:高等教育出版社. 2013

教学参考书:

[1] 谭建荣,张树有,陆国栋等. 图学基础教程(第二版).北京:高等教育出版社. 2006

[2] 陈锦昌,刘林. 计算机工程制图(第四版). 广州:华南理工大学出版社. 2010.

[3] 赵大兴. 工程制图. 北京:高等教育出版社. 2004

[4] 孙根正,王永平. 工程制图基础(第2版). 西安:西北工业大学出版社. 2008

2、多媒体课件:

与教材配套的《工程制图》CAI课件

3、专题学习网站:

1)工程制图专题学习网站:http://151gc.gdut.edu.cn/tuxue/gczt.asp

2)画法几何学习网站:http://web.gdut.edu.cn/~draw/gczt/geometry/cover-00.htm

3)轴测图学习网站:http://web.gdut.edu.cn/~draw/zhoucetu/main.htm

4)中波合作项目“阴影投影原理”学习网站: http://web.gdut.edu.cn/~draw/gczt/Shadow-mix6we.swf

4、在线测试系统:

立体表达方法测试系统:http://web.gdut.edu.cn/~draw/3d/gczt-vr.htm

5、演示/虚拟/仿真实验系统:

1)齿轮油泵虚拟装配系统: http://web.gdut.edu.cn/~draw/vrmlg/first.htm

2)立体表达虚拟现实学习系统: http://web.gdut.edu.cn/~draw/3d/3d.htm