《机械制图》课程教学大纲
一、课程基本信息
英文名称 |
Mechanical Drawing |
课程代码 |
BEEE1101 |
课程性质 |
大类基础课程 |
授课对象 |
能源动力专业、新能源材料与器件专业 |
学 分 |
3 |
学 时 |
54 |
主讲教师 |
熊宝星 |
修订日期 |
2023 |
指定教材 |
何铭新主编，《机械制图》（第七版），高等教育出版社，2016年 |
||
（一）总体目标：
本课程研究绘制和阅读工程图样的原理和方法，培养学生的形象思维能力，是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。学习用正投影法图示空间几何形体和图解简单空间几何问题的基本原理和方法，培养绘制和阅读投影图的基本能力，学习标注尺寸的基本方法，培养学生绘制和阅读常见机器或部件图纸的基本能力。同时，将制图原理和计算机绘图结合，学习计算机绘图软件AUTOCAD基本操作方法，以适应目前工程应用的实际情况。此外，在教学过程中还必须有意识地培养自学能力、分析问题和解决问题的能力，以及认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风，加强标准化意识。
（二）课程目标：
课程目标1：
1．1应用正投影法，完成形体要素和形体的图示以及图解要素间几何问题的图解，培养提高空间想象和空间思维能力。
课程目标2：
2．1学习画图和读图的基本方法，不断提高绘制和阅读图样的能力，很好地掌握机件的表达方法，能够准确表达机件结构，培养工程分析和创新能力。
课程目标3：
3．1学习国家标准《机械制图》和《技术制图》的有关规定和要求，国家标准对标准件和常用件的相关规定和要求，培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系
表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表
课程目标 |
课程子目标 |
对应课程内容 |
对应毕业要求 |
课程目标1 |
1.1 |
第三章点、直线、平面的投影 第四章 立体的投影 |
指标点1.2：掌握和应用解决光电信息科学与工程领域相关复杂工程问题所需要的自然科学、工程基础知识； |
课程目标2 |
2.1 |
第五章 组合体的视图与尺寸标注 第六章 轴测图 第七章 机件常用的基本表示法 |
指标点1.2：掌握和应用解决光电信息科学与工程领域相关复杂工程问题所需要的自然科学、工程基础知识； |
课程目标3 |
3.1 |
第一章 制图的基本知识和基本技能 第八章 机件常用的基本表示法 第九章 零件图 |
指标点1.2：掌握和应用解决光电信息科学与工程领域相关复杂工程问题所需要的自然科学、工程基础知识； |
（大类基础课程、专业教学课程及开放选修课程按照本科教学手册中各专业拟定的毕业要求填写“对应毕业要求”栏。通识教育课程含通识选修课程、新生研讨课程及公共基础课程，面向专业为工科、师范、医学等有专业认证标准的专业，按照专业认证通用标准填写“对应毕业要求”栏；面向其他尚未有专业认证标准的专业，按照本科教学手册中各专业拟定的毕业要求填写“对应毕业要求”栏。）
三、教学内容
（一）机械制图理论部分
绪论
1.教学目标
在学期开始让同学们了解本课程的主要任务，学习方法以及工程图学的发展状况。
2.教学重难点
(1)理解机械制图是工程语言
(2)绘图的方法及重要性
3.教学内容
介绍课程的性质和任务，课程的学习方法，我国工程制图的发展概况。
4.教学方法
讲述并配合课堂演示。
5.教学评价
是否了解本课程的意义、学习方法以及发展状况。
第一章 制图的基本知识和基本技能
1.教学目标
(1)了解国家相关标准
(2)了解机械图样的基本绘制方法以及步骤
(3)常用元素的尺寸标注方法
(4)过渡圆弧的画法
2.教学重难点
(1)标准、规范对于制图的意义。
(2)尺寸标注的标准、方法和意义。
3.教学内容
介绍国家标准《技术制图》和《机械制图》的有关规定，绘制机械图样的方法以及仪器绘图的操作方法和制图步骤，平面图形尺寸标注的规定和注意事项，圆弧连接、多边形等几何图样的线段分析和绘制方法，最后对于徒手绘图及画法进行了综合性的描述。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
了解国家相关标准；可正确进行线条绘制以及基本机械元素的尺寸标注；可按要求正确完成过渡圆弧的绘制。
第二章AutoCAD基础
略
第三章 点、直线、平面的投影
1.教学目标
掌握各种投影的基本概念，尤其是正投影法；掌握多面投影以及点、直线、平面投影的基本概念及投影绘制。
2.教学重难点
(1)投影的基本概念、多面投影空间展开以及对应关系
(2)点、线、面投影间的对应关系以及作图方法
3.教学内容
介绍投影法的概念和分类：平行投影法和中心投影法，多面正投影产生的原因和概念，点的投影及其投影特性，各种位置直线的投影及其投影特性，各种位置平面的投影及其投影特性，直线上的点的投影特性，直线与直线的相对位置：平行、相交、交叉，直线与平面相对位置：平行，相交（倾斜、垂直），两平面之间的相对位置：平行、垂直。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
理解正投影法的概念，掌握多面正投影图的画法，熟练掌握点的投影及其特性，各种位置直线的投影及其投影特性，各种位置平面的投影及其投影特性，理解直线上的点的投影特性，并且能够灵活运用，能够根据几何条件判断两条直线的位置关系，能够作出直线与平面的交点，并且判别可见性。
第四章 立体的投影
1.教学目标
掌握平面立体以及曲面立体的投影画法；掌握立体表面点与线的绘图求解防范；掌握截交线以及相贯线的求解、绘制方法。
2.教学重难点
(1)平面立体以及曲面立体的投影画法
(2)立体表面点、线作图求解方法
(3)截交线的作图求解方法
(4)相贯线的绘制以及作图求解方法
3.教学内容
介绍平面立体：棱柱、棱锥，曲面立体：圆柱、圆锥、圆球、圆环，以及这些立体表面的点与线，平面（包括多个平面）与平面立体和曲面立体表面相交的线：截交线的求解方法，两个回转体表面相交的线：相贯线的求解方法。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
掌握棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球的投影及其表面的点与线；掌握平面与棱柱、棱锥截交产生的交线的求解方法；掌握平面与圆柱、圆锥、圆球截交产生的交线的求解方法；掌握两个圆柱相交产生的相贯线的求解方法和几种特殊情况。
第五章 组合体的视图与形体构思
1.教学目标
了解三视图的形成以及各视图之间的投影关系；掌握组合体的基本概念以及几种组合方式；明晰复杂几何体是由简单几何体组合而成的理念；掌握复杂几何体的不同分解方法；掌握尺寸基准的概念以及正确的尺寸标注方法。
2.教学重难点
(1)三视图以及对应投影关系
(2)组合体的分解以及综合视图绘制
(3)读投影视图，构型空间立体组合体
(4)形体构思方法及思路
(5)正确的尺寸基准及尺寸标注，了解不同基准选取以及标注方法对应的不同含义。
3.教学内容
介绍三视图的形成及其特性：长对正、高平齐、宽相等，画组合体的视图的方法（形体分析法）和步骤，读组合体的方法和步骤，组合体的尺寸标注要求：正确、完整、清晰。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
理解三视图的形成过程;掌握形体分析法，熟练绘制组合体三视图，基本掌握根据立体特点确定各视图的原则；熟练阅读组合体的三视图，还原出立体；理解组合体的尺寸标注要求：正确、完整、清晰，理解尺寸基准的概念，掌握典型组合体的正确标注方法。
第六章 轴测图
1.教学目标
了解轴侧投影的概念以及正等测、斜二测图的画法。
2.教学重难点
(1)轴侧投影的概念
(2)轴间角及轴向伸缩系数的概念
(3)正等测以及斜二测图的画法
3.教学内容
介绍轴测图的基本知识：形成过程，轴测轴、轴向伸缩系数、轴间角的概念，正等轴测图的基本要素和画法举例，斜二轴测图的基本要素和画法举例。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
掌握轴测图的形成过程，轴测轴、轴向伸缩系数、轴间角的概念，重点掌握正等轴测图的轴间角、轴向伸缩系数和立体的正等轴测图的画法，斜二轴测图的轴间角、轴向伸缩系数和立体的斜二轴测图的画法。
第七章 机件的常用表达方法
1.教学目标
掌握基本视图的概念、生成方法、名称，向视图、斜视图、局部视图的概念，重点掌握向视图和斜视图的区别，重点掌握剖视图的概念、画法、配置和省略条件，理解和掌握全剖视图、半剖视图、局部剖视图的注意点，掌握断面图和剖视图的区别，理解局部放大图的概念、画法。
2.教学重难点
(1)基本视图的概念
(2)向视图、斜视图概念、画法及标注、用途
(3)剖视图、断面图的画法、标注及用途
(4)局部放大图以及简化画法等
3.教学内容
介绍基本视图、向视图、斜视图、局部视图的概念、画法、配置和省略条件，剖视图的概念、画法、配置和省略条件，剖视图的种类和适用特点，断面图的概念、画法、配置和省略条件，局部放大图的概念、画法、配置和省略条件，简化画法和其他规定画法。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
可针对复杂几何体(机件)采用合理的视图及表达方式进行工程图样绘制。
第八章 标准件和齿轮
1.教学目标
掌握螺纹基本要素；掌握螺纹和螺纹紧固件的画法和标注方法；掌握螺纹的标注及代号中各部分的含义；了解键和销的用途以及基本画法。
2.教学重难点
(1)螺纹的形成及五要素
(2)螺纹的标注及代号
(3)螺纹、螺纹配合以及紧固件、紧固配合的绘制标准及画法
3.教学内容
介绍螺纹的形成、要素和结构，螺纹的规定画法，常用螺纹的种类和标注，常用的螺纹紧固件及其规定画法与标记。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
掌握螺纹的形成、要素和结构，螺纹的规定画法。以及螺钉、螺栓、双头螺柱连接的画法及注意事项；了解键和销的用途并正确绘制其组合图样。
第九章 零件图
1.教学目标
掌握零件图的构成及要素；了解视图选择原则；掌握零件图尺寸标注原则及标注方法，了解表面粗糙度的概念并掌握基本标注方法；掌握极限与配合以及几何公差的基本概念，并正确进行标注表达。了解基本工业制造工艺。
2.教学重难点
(1)零件图的构成及要素
(2)尺寸标注的原则及标注方法
(3)极限与配合、公差、公差带、形位公差的概念及表达方法
3.教学内容
介绍零件图与装配图的关系以及零件图的内容，零件图的视图选择，零件的尺寸标注，表面粗糙度、镀涂和热处理的符号、代号及其标注，极限与配合以及形位公差简介，零件结构的工艺性简介，读零件图的方法、步骤和实例讲解。
4.教学方法
讲授法+讨论法。
5.教学评价
了解零件图与装配图的关系，掌握零件图的内容，零件图的视图选择原则，零件的尺寸标注方法和原则，重点掌握表面粗糙度的符号及其标注，重点掌握极限与配合的概念、标注和查表，了解形位公差概念和标注。
四、学时分配（四号黑体）
表2：各章节的具体内容和学时分配表
章节 |
章节内容 |
学时分配 |
绪论 |
1 |
|
第一章 |
制图的基本知识和基本技能 |
2 |
第二章 |
AUTOCAD基础 |
0 |
第三章 |
点、直线、平面的投影 |
9 |
第四章 |
立体的投影 |
9 |
第五章 |
组合体的视图与尺寸标注 |
12 |
第六章 |
轴测图 |
2 |
第七章 |
机件常用的基本表示法 |
10 |
第八章 |
标准件和齿轮 |
6 |
第九章 |
零件图 |
3 |
五、教学进度
表3：教学进度表
周次 |
章节名称 |
内容提要 |
授课时数 |
作业及要求 |
备注 |
5 |
绪论、制图的基本知识和基本技能 |
介绍课程的性质和任务，课程的学习方法，我国工程制图的发展概况。介绍制图基本规定和三种绘图方法，尺规绘图及其工具、仪器的使用，徒手绘图及其画法，平面图形的尺寸注法和圆弧连接的线段分析 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
6 |
点、直线、平面的投影 |
掌握投影规律，掌握点、直线投影规律及相应解题方法，了解点、直线之间的投影关系；掌握解题方法；掌握平面的表达方式，投影，以及平面、直线、点之间的投影关系及分类，并掌握相关解题方法 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
7 |
点、直线、平面的投影 |
掌握平面与直线、平面与平面相交的关系，并掌握可见性的概念和判别方法；了解立体的分类。 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
8 |
立体的投影 |
掌握典型平面立体的投影及解题方法；掌握曲面立体及回转体的概念，形成原理，以及典型回转体投影图的绘制；了解并掌握立体上点和线的解题方法 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
9 |
立体的投影 |
了解并掌握平面立体、曲面立体相交的情况；掌握截交线的画法 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
10 |
塑形练习 |
3 |
|||
11 |
组合体的视图与形体构型 |
掌握三视图的概念及画法；基本掌握根据立体特点确定各视图的原则，练习阅读组合体的三视图，还原出立体 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
12 |
组合体的视图与形体构型 轴测图 |
理解组合体的尺寸标注要求，掌握尺寸标注规范和禁忌；掌握轴测图的形成过程，轴向伸缩系数、轴间角的概念，掌握正等轴测图、斜二轴测图的轴间角、轴向伸缩系数和立体的斜二轴测图的画法 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
13 |
机件常用的基本表示法 |
掌握基本视图的概念、生成方法、名称，向视图、斜视图、局部视图的概念，重点掌握向视图和斜视图的区别 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
14 |
机件常用的基本表示法 |
重点掌握剖视图的概念、画法、配置和省略条件，理解和掌握全剖视图、半剖视图、局部剖视图的注意点，掌握断面图和剖视图的区别，理解局部放大图的概念、画法 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
15 |
标准件和常用件 |
重点掌握螺纹的形成、要素和结构，螺纹的规定画法。以及螺钉、螺栓、双头螺柱连接的画法及注意事项 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
16 |
零件图 |
了解零件图与装配图的关系，掌握零件图的内容，零件图的视图选择原则，零件的尺寸标注方法和原则，重点掌握表面粗糙度的符号及其标注，重点掌握极限与配合的概念、标注和查表，了解形位公差概念和标注 |
3 |
课后根据教学内容布置相关习题 |
|
17 |
机械制图部分期末总结 |
熟悉掌握机械制图相关重点 |
3 |
||
18 |
期末考试 |
六、教材及参考书目
1谭建荣等编.图学基础教程.北京：高等教育出版社，1999
2清华大学工程图学及计算机辅助设计教研室编.刘朝儒，彭福荫，高政一主编.机械制图.第四版.北京：高等教育出版社，2001
3华中理工大学等院校编.朱冬梅，胥北澜主编.画法几何及机械制图.第五版.北京：高等教育出版社，2000
4大连理工大学工程画教研室编.胡宜鸣，孟淑华主编.机械制图.北京：高等教育出版社，2001
5何铭新主编.画法几何及土木工程制图.第二版.武汉：武汉理工大学出版社，2003
6大连理工大学工程画教研室编.机械制图.第五版.北京：高等教育出版社，2003
七、教学方法
1.课堂讲授与上机教学相辅相成。课堂授课使用多媒体教学设备配合黑板板书，使用PowerPoint软件制作演示文稿，结合工程案例，增强学生的工程意识、标准化意识和创新意识。实训教学强化课堂授课知识，化理论为技能。
2.灵活使用智慧教室各种资源，例如3D建模软件，激发学生的学习兴趣，不断提高学生的空间思维能力。
3.上机操作环节采用AUTO CAD软件。在制图实训环节，教师布置制图作业，鼓励学生通过讨论的方式查找完成制图任务的最佳方法，以各种方式调动学生的积极性。
4.为满足学生对复杂零件图和装配图绘制练习的需求，激发学生的学习兴趣，本课程为学生提供丰富的练习、视频讲解资源。练习资源多采用实际工程图纸，培养学生的工程意识、标准化意识、创新意识以及分析问题和解决问题的能力。
5.课堂作业与课后作业相结合。每章节根据教学目标要求布置课堂作业和课后作业，习题集上的大多数作业通过学习群发布答案解析，方便学生巩固核心知识点，便于教师了解学生对知识点的掌握情况。
八、考核方式及评定方法（四号黑体）
（一）课程考核与课程目标的对应关系（小四号黑体）
表4：课程考核与课程目标的对应关系表（五号宋体）
课程目标 |
考核要点 |
考核方式 |
课程目标1 |
点线面投影知识 立体的截交和相贯 |
期末考试 |
课程目标2 |
组合体三视图的画法和二补三 表达方法，重点在剖视图 |
期末考试 |
课程目标3 |
制图的基本知识 标准件和常用件画法 |
期末考试 |
（二）评定方法
1．评定方法
平时成绩*20%、期中成绩*30%、期末考试成绩50%。
2．课程目标的考核占比与达成度分析（五号宋体）
表5：课程目标的考核占比与达成度分析表（五号宋体）
考核占比 课程目标 |
平时 |
期中 |
实验 |
期末 |
总评达成度 |
课程目标1 |
0.30 |
0.50 |
0 |
0.25 |
（例：课程目标1达成度={0.3ｘ平时目标1成绩+0.2ｘ期中目标1成绩+0.5ｘ期末目标1成绩}/目标1总分。按课程考核实际情况描述） |
课程目标2 |
0.30 |
0 |
0 |
0.50 |
|
课程目标3 |
0.40 |
0.50 |
0 |
0.25 |
（三）评分标准（小四号黑体）
课程 目标 |
评分标准 |
||||
90-100 |
80-89 |
70-79 |
60-69 |
＜60 |
|
优 |
良 |
中 |
合格 |
不合格 |
|
A |
B |
C |
D |
F |
|
课程 目标1 |
能够全面准确掌握投影知识和完成要素间空间几何问题的图解 |
能够准确掌握投影知识和完成要素间空间几何问题的图解 |
能够较好掌握投影知识和完成要素间空间几何问题的图解 |
能够基本掌握投影知识和完成要素间空间几何问题的图解 |
不能掌握投影知识和完成要素间空间几何问题的图解 |
课程 目标2 |
能够全面准确理解掌握形体的表达，能够准确合理表达机件结构，具备很高的绘制和阅读图样的能力 |
能够全面理解掌握形体的表达，能够准确合理表达机件结构，具备较高的绘制和阅读图样的能力 |
能够较好理解掌握形体的表达，能够较准确合理表达机件结构，具备一定的绘制和阅读图样的能力 |
能够基本掌握形体的表达，能够合理表达机件结构，具备一般的绘制和阅读图样的能力 |
不能掌握形体的表达，能够准确合理表达机件结构，绘制和阅读图样的能力差 |
课程 目标3 |
能够全面准确地掌握《机械制图》和《技术制图》的有关规定和要求，完全正确地表达标准件和常用件 |
能够全面地掌握《机械制图》和《技术制图》的有关规定和要求，正确地表达标准件和常用件 |
能够较好地掌握《机械制图》和《技术制图》的有关规定和要求，正确地表达标准件和常用件 |
能够基本掌握《机械制图》和《技术制图》的有关规定和要求，正确地表达标准件和常用件 |
不能够全面准确地掌握《机械制图》和《技术制图》的有关规定和要求，不能够正确地表达标准件和常用件 |