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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称： 画法几何及工程制图 一级学科：  08 工学
二级学科： 0803 机械类 教学层次：  本科
负责教师： 王继成 学校名称：  东华大学
院系名称：   申报状态：  已获奖
申报级别： 省级 申报文件下载：  无下载文件
获奖名称： 获奖年度：  2006
主页地址： http://jpkc.dhu.edu.cn/hfjh/1.htm 是否交换：  否
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课程介绍：

4-2-1 结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况，说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标
目前我校办学定位于建设国内一流、国际有一定影响的高等院校，学校积极推行“一切以学生的全面发展和成才为中心”的教育理念，以国际化的办学视野和严谨求实的教学管理，面向全球培养德才兼备的高质量人才。学校持续深化学分制改革，对全体学生实行“建立在通识教育基础之上，宽口径、柔性化的专业教育”；对学有余力的学生实施“因材施教，分层次的个性化教育”；并在完善学分制的基础上，推行按专业大类招生、培养的教育模式，学生在校学习1至2年后可在专业大类内自主选择专业（方向）。在这种形势下，本课程是机械类专业和相关专业一门必修的技术基础课，在整个专业培养和课程体系中处于主干地位。以增强和提高学生的对工程图学的认知能力和实践经验为出发点，在授课过程环节和课程设计环节中引入机械制图实践内容，通过课程教学和实践的相结合，应使学生具有产品设计思想的意识、掌握绘制和阅读机械图样的基本能力，熟悉机械图样的国家标准，后续为专业基础课和专业课的学习打下基础。
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4-2-2 知识模块顺序及对应的学时
《画法几何及工程制图》整个课程由浅入深，重点突出，由点、线、面的投影→基本形体的投影→组合体的投影→零件图的绘制→装配图的表达，贯穿这一主线，进行以下多个知识点的学习。
序号
课程内容
学时数
1
绪论
2
2
第一章? ??点和直线
6
3
第二章? ??平面
4
4
第三章? ??投影变换
4
5
第四章? ??立体
14
6
第五章? ??制图的基本知识与技能
4
7
第六章? ??组合体的视图
14
8
第七章? ??零件常用的表达方法
8
9
第八章? ??零件图
6
10
第九章? ??常用件
4
11
第十章? ??零件的连接
4
12
第十一章??????????? 极限与配合、形状和位置公差
4
13
第十二章??????????? 装配图
6
14
第十三章??????????? 计算机辅助绘图
10
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4-2-3 课程的重点、难点及解决办法
在实际的教学过程中，尤其是针对刚刚由高中进入大学，同时没有相关工程常识和实践经验的大学一年级新生们进行教授过程中，普遍反映《画法几何与工程制图》是一门“老师难教，学生难学”的课程，原因在于该课程整体内容具有抽象性、复杂性、实践性的特点，课程的重点。难点体现在：二维/三维空间思维及其相互转换的抽象性、组合体视图表达的复杂性、零件图/装配图公差和尺寸标注的实践性，因此在教学过程中，不断更新教学手段和方法，探索工程制图教学改革的新路，对于激发学生学习兴趣、促进专业建设、提高教学水平有着重要的现实意义。针对此采取的解决办法如下：
1.?????? 加强教材建设，改革教学内容和方法，出版以朱辉教授等多位老师为主编的《画法几何及工程制图》教材和配套的习题集，计划在“十一五”期间，出版相应的解体指导，形成立体化教材体系，并根据不同的专业，调整和适应不同专业和特色的教学模式和方法，为了和后续机械设计课程设计、机械制造工艺课程设计、毕业设计等环节更好的衔接，对制图中的基本内容进行了深化和提炼，强调相同知识点在不同课程中的应用，帮助学生树立产品设计思想的理念。
2.?????? 导入课程实践环节，在原有模型测绘单一实践环节方面，针对学习本课程的学生基本为大学一年级新生，普遍缺乏工程意识和生产经验这一不足，引入多种形式和内容的实践环节，如制图认知环节、工程常识环节、木模绘制环节、装配体手工测绘环节、计算机三维造型环节等来加强学生的空间思维能力的锻炼、实际动手能力的培养和设计思想的构建，通过相应环节的导入，极大的丰富了教学内容，使学生在课程学习的中得到了多层次的锻炼。
3.?????? 建立课程信息化应用平台，当前本科教学目标的发展方向就是构建优质得教学资源，实现优质资源的共享和传播，以使得教学资源得到最大程度的利用，同时也便于在使用中发现问题、反馈问题、交流经验，该课程建设的同时进行了多方面信息化工作，在多媒体课件、教学日历、教学大纲及教学园地等方面进行了大量的信息化建设，丰富了教学资源的形式，是对课堂教学形式有利的补充。
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4-2-4 实践教学的设计思想与效果（不含实践教学内容的课程不填）
本课程的实践性环节是教学要求中的一个重要组成部分，以增强和提高学生的对工程图学的认知能力和实践经验，在授课过程环节和课程设计环节中引入机械制图实践内容，通过教学和实践的相结合，激发学生的兴趣，最终达到使学生具备“识图”和“绘图”能力的目标。通过实践教学环节的执行在以下三方面取得了明显的效果：
1.?????? 巩固和加深了课堂讲授的概念巩固，提高了学生的空间思维能力，加强了学生借助二维元素表达三维对象的能力，扩大了图样交流的多种形式。
2.?????? 通过实践教学环节的训练，使得学生对本课程有了新的认识，认识到图样是一个信息库，图样是学科交叉的综合体现，提高了学生的学习兴趣，激发了学生的学习热情。
3.?????? 锻炼了学生在实践环节中的团队合作精神的重要性，认识到只有通过协同和沟通才能实现个人和集体的共同进步。
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4-3 实践（验）课教学内容
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4-3-1课程设计的思想、效果以及课程目标
本课程的实践性环节是教学要求中的一个重要组成部分，以增强和提高学生的对工程图学的认知能力和实践经验，在授课过程环节和课程设计环节中引入机械制图实践内容，通过教学和实践的相结合，激发学生的兴趣，最终达到使学生具备“识图”和“绘图”能力的目标。
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4-3-2课程内容（详细列出实验或实践项目名称和学时）
《画法几何及工程制图》实践环节采用由感性→理性、由头脑认知→动手实践、由单个零件→整体装配、由图纸二维表达→计算机三维构建，这一指导思想，进行以下多个内容知识点的学习。
序号
实践课程内容
学时数
1
制图认知环节
2
2
工程常识认知环节
2
3
单个木模绘制环节
2
4
装配体手工测绘环节及零部件分拆测绘
3
5
装配体手工二维表达
4
6
零部件二维表达
4
7
计算机三维构建
6
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4-3-3课程组织形式与教师指导方法
课程组织形式采用部分实践项目采用单个学生练习，例如4-2-2中的环节1、2、3、6采用单个学生进行，而环节4、5、7进行之前对学生进行分组实施。教师指导方法本着以学生主动思考为主，教师侧面引导为辅的原则，开展实践环节的指导。
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4-3-4考核内容与方法
考核内容包括学生单次作业成绩、平常表现、协作精神等综合评定方法体系，并将实践环节成绩评定和课程成绩挂钩，比例为课程内容讲授部分占70%，实践环节内容占30%，在实际运用时，教师可以自行加以调整，通过此来力求以该环节的实施达到激发学生学习兴趣，巩固和加强各个知识点学习的目的。
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4-3-5创新与特点
该实践环节的导入打破了以往制图实践环节仅仅是图纸的“抄绘”这种现象，整个实践环节从最初的零件测绘到最终的装配图的绘制，乃至后续的装配体三维构建，都体现了学生的主动参与性，同时在实践环节的进展时间上和以往最大的不同就是：实践环节的安排是伴随着课程的进展而同步进行的，这样就可以有效的对所学的内容及时加以验证和实践，真正做到了“寓教于练”的结合，这对最后的课程设计环节质量非常有益。
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4-4 教学条件（含教材使用与建设；促进学生自主学习的扩充性资料使用情况；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境）
1. 教材使用与建设
教材的使用采用我校朱辉教授等多位老师为主编的《画法几何及工程制图》教材和配套的习题集，截至2005年，该教材历经5版，总印刷31次，共计40万册，是教育部高等学校“十五”国家级教材。在该教材的体系下，分别衍生和出版非机械类工程制图教材及习题集2套，近机械类的配套习题集1套，制图教学挂图2套，教学录像资料1套。目前该教材正在紧张的组织进行“第六版”改版工作，同时也在积极申请国家“十一五”规划教材，并且配合改版教材，学校也正在进行三期教改项目的立项申报，以建立和该教材配套的课程教学信息化环节、实践环节等教材的立体化建设。
2. 促进学生自主学习的扩充性资料使用情况
为促进学生的学习主动性和扩展其知识面，以及适应不同层次学生及不同专业教学的需要，从事制图的教师们先后编辑了相应的扩充性资料：
???????? 高等画法几何学,上海科学技术出版社
???????? 画法几何在科学技术中的应用,高等教育出版社
???????? 计算机辅助设计——方法、技术与系统,中国纺织大学出版社
???????? 电脑服装设计,复旦大学出版社
???????? 工程制图,东华大学出版社
???????? 工程制图习题集，东华大学出版社
???????? 机械设计制图,中国纺织大学出版社
???????? 机械设计制图习题集,中国纺织大学出版社
???????? SolidWork使用讲义（校内使用）
此外，由于上海市工程图学学会挂靠在我校，机械工程学院先后有朱辉教授、曹桄教授担任过该学会的理事长，同时本课程的负责人王继成老师目前还担任该学会的副理事长，因此学会定期开展的一些活动和讲座都开拓了学生的视野和知识面。
3. 配套实验教材和实践性教学环境的构建
先后编写了实践环节实验教材，开展的实践性教学分别在机械基础实验教学基地、机械制造加工中心和工程训练中心中进行，其中有：
???????? 陈列室，提供了大量的挂图和实例模型供学生认知感受；
???????? 木模室，提供教师与学生大量的实物和模型，以进行木模测绘；
???????? 测绘室，主要用于进行装配体拆装和测绘；
???????? 绘图教室，配备了基本的绘图工具，主要用于学生在练习二维表达环节时的手工绘图内容
???????? 学生机房，供学生完成装配体三维模型的构建和三维表达。
???????? 加工中心，提供学生一些基本类型零件的加工过程，帮助同学们树立工程化的思想意识。
4. 网络教学环境
借助课程信息化建设开放式教学平台，构建了工程设计制图网络课堂教学平台，各种教学资源已经上网。学生可以随时网上学习、网上练习、在线测试、查找资源，学生与教师可以通过Internet或Email与教师进行交流。同时在我们提供了许多实用的网站网页链接，学生可以直接在网上查询，扩大了学生学习的范围和视野。
4-5 教学方法与教学手段（举例说明本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、实施过程、实施效果；相应的上课学生规模；信息技术手段在教学中的应用及效果；教学方法、作业、考试等教改举措）
在进行课程教授和实践环节的实施中，制图课程相对于专业课程的总课程学时仅占较小的比例，在学校提倡“建立在通识教育基础之上，宽口径、柔性化的专业教育”的指导思想下，对课程安排也不可能抽出更多的学时提供给制图课程，但此门课程涉及到如机械原理、机械设计、互换性与公差、机械制造基础、工程材料等课程的部分内容，要把如此多的内容在给定的课时内讲透彻、让学生理解和掌握是非常有难度的。为此，我们从以下4个方面来开展制图课程的教学。
1. 优选教学内容，提高教学质量
教学内容的更新是所有学科教学的经常性任务，随着机械科学、信息科学、网络技术等相关学科的发展，制图课程的内容也在不断的变化，尤其是新标准的颁布、新方法的引进，以及国内外同行信息的拓取等等，都迫使教学内容的改进，所以也就需要不断更改教学方法与之相适应，作为教师来讲，如果认为一本教材讲熟了就不愿更改，或者强调学时少，甚至于对教材的修订部分也删去不讲，讲稿也是多年“一贯制”，如果这样，就无法培养出与时俱进、具有创新素质的学生，因此，课程教学内容的改革是提高教学质量的首要问题。教学内容的变换和改革依赖教师知识体系的完备和更新速率，作为基础课程的教师应该主动积极地跟上科学技术发展的态势，注意该学科和课程的国内外最新成果和经验，然后把这些成果、经验、学科前沿的内容有机的结合于教学。
在选择教学内容上，随着专业的不同，内容的侧重点和要求也各不相同，如何与各自的专业相结合是一个非常重要的问题。在为后续专业课学习打好必备基础知识的同时，处理好这个问题不仅仅能提高同学们的学习兴趣，还能培养同学们对该门课程的自觉性和主动性。因此，首先要考虑到该课程的系统性，必须从系统的观点出发，把工程制图能力的培养看成是一个系统工程，把制图中所涉及的各个“知识点”加以综合，形成一条“知识线”，并依据此制定相关的教学计划，组织好有关的课程和实践环节的教学内容，最终实现该门课程中所涉及的各部分内容相互协调、衔接、渗透和综合运用。例如将工程制图、机械原理、机械设计、公差配合中的有关齿轮的内容结合在一起，从齿轮的啮合原理、几何计算、传动比计算、失效形式、材料选择、零件图绘制统一起来，实现“一条线”知识传授，这样既避免了重复的脱节性教学，同时还节省了学时。其次要认识到同学们所学专业在教学上的地位，并适当结合专业举例是提高同学们对该课程重要性和必要性认识的最好说明。例如，在给材料专业讲授课程时，结合产品在铸造过程中如何运用工程制图中的简化画法、圆角半径、剖视表达、技术要求说明、公差标注等知识保证产品在铸造中可浇铸、在铸造后砂箱可分离，以及零件的准确铸造，使得同学们认识到工程制图上一个小小的符号对生产加工带来的实际影响。又例如，在讲授尺寸标注内容时，结合尺寸“68”在不同位置加以标注所导致的工程经验教训来加深同学对尺寸标注重要性的认识，等等，这样的例子还有很多，在这里由于篇幅所限，不一一列举。这些例子对提高了同学们学习的积极性、认识课程的重要性都有很好的效果，也使得大家感到不学好此门课程，可能无法完成日后的工作。当然所结合的具体例子应该是和讲授内容有机的结合，避免生拉硬套，此外，在结合具体实例的同时还应该考虑到大多数同学并没有学习相关的后续专业
课程这一客观因素，所以举出的例子不要专业化太强、强度太大、内容过繁、时间利用太多，或与课程内容联系不强，甚至脱节，不然就会适得其反，收效甚微。
2. 改进教学效果，改革教学方法
为提高制图课程的教学效果，应改革教学方法，这一点对同学非常重要，首先要搞好课堂效果，根据各章内容多少的不同、难易的不同、特点的不同、学生的不同，采取不同的授课方法，但总的原则是循序渐进、逐步深入、诱导启发、教学互动，讲清课程的基本内容、重点内容和难点内容，尤其是对难点内容要阐述透彻，尽量将难点分散，避免同学们消化不了课堂讲授的内容。
其次在授课方法上，有些章节可采用教师讲授为主，有些章节可采用老师精讲，有些内容老师只需要概述，其它由同学们自学为主，还有些章节可以与后续内容穿插进行，例如对制图标准的讲解，可以采用教师精讲，再辅助一些必要的练习，以加深同学们对国家标准的认识。又例如对于零件表达形式的简化画法，可以采用教师只讲概述内容，学生自学，这样可以解决课程内容学时紧张和内容较多之间的矛盾问题。上课的过程中，教师可以在黑板上（或幻灯片上）写出要解决的几个主要问题，让同学们在限定的时间和地点，结合具体的问题来看书，最后再根据教学要求提问让同学们回答，以了解同学们自学的效果，也可以组织一些有针对性的讨论，例如对于箱体类零件或叉架类零件，可以采用将同学们分成不同的小组，针对零件设计不同的视图表达方案，然后在教师的主持下进行小组间的讨论，在讨论中注意对内容的引导和时间上的控制，这样既理解和巩固了课堂上讲述的零件图的各种表示方法，如基本视图、向视图、斜视图、局部试图、全剖视图、半剖视图、旋转剖视图、斜剖视图、断面图等相关零件的表达方法，同时还通过讨论开阔了大家的思路。在这一过程中，要规定参与的同学都发言，这样也可以避免部分自觉性较弱的同学走过场。
此外，在教师讲授某一章的内容之前和之后，都要给同学们提供一定的参考书目，让同学们在学习的过程中能够兼收并蓄，以弥补教师在讲课过程中可能存在的遗漏点和不足，同时对同学们作业练习存在的共性问题在课堂上集中讲解，分析思路和方法，以及错误的原因，这样可以起到事半功倍的效果。最后对于现有的胶片授课教学方法应该加以改革，即针对不同的内容，采用胶片授课与粉笔授课相结合的方式，并且在使用胶片授课的时候，可以分别采用步进式、迭加式、或组合式的方法对内容进行讲解，例如在讲三视图的时候，就应该避免直接通过投影设备把零件的三个视图同时在屏幕显示，而是应该按照“长对正、高平齐、宽相等”的原则，逐步展示三视图形成的过程，这样有助于同学们对课程内容的理解。
3. 导入实践环节，培养动手能力
对于机械类工程制图的实践环节，传统上的认识就是课程结束后的课程设计或讲课进行中的大作业，但是通过对多个年级的教学发现，这种集中的实践环节并不能完全达到使同学们掌握看图、识图、绘图的能力，毕竟日常的训练相对较少，以及对零件图和装配图的感性认识缺乏，同学们基本上找不到看图的感觉，因此应该加大实践环节的工作量，导入各种形式的实践环节，将最后集中的实践和日常多种形式的实践相结合，这对加深和巩固课堂上讲授的内容十分有必要。
对于课程原有的最后集中制图实践环节，不应该仅仅是对照给定的零件图进行装配图的绘制，
而应该是在讲授课程的过程中将课程设计任务分解到日常的练习中去，并导入测绘实践环节，例如在讲完零件图一章中的轴套类零件、盘盖类零件、叉架类零件、箱体类零件等四类零件图的表达方法后，就让同学们通过测绘画出各个零件的三视图，这样一方面锻炼了学生的动手能力、贴合现实的生产状况、增强了学生的积极性，同时还节省了大量的课时，较大程度的避免了课程设计的“照葫芦画瓢”现象，也使同学们对具体的零件，以及其表达方法有了很深刻的认识。其次在上课的过程中，引入木模绘制的实践环节，以达到及时消化课堂内容的目的，并采用答辩的形式让学生把自己的视图表达想法讲述出来。此外，还可以采用带领学生参观机械模型实验室，以加深学生对各种各样零件和装配体的感性认识，例如当讲到组合体的时候，带领学生参观实验室，对照模型来分析基本形体切挖、平齐结合、相切结合、相交结合这四种平面立体和曲面立体的组合方式，就可以较好的理解组合体的组合形式。又例如对于相贯线和截交线、空间两个孔正交组合等情况，都可以在实验室或借助实物模型的方法来帮助大家建立这种工程实际的意识，也有助于教学内容的延伸和帮助同学们理解课程的重点和难点。在这一过程中，对实践环节的内容要加以精选和调整，选择一些在短时间能够完成的小实践环节来训练同学们在短时间的完成能力，提高实践环节的质量和效率。最后还可以通过课外小组的形式调动部分学有余力的同学的积极性，例如开展制图竞赛、模型制作等实践主题，来达到掌握课程内容的目的。
4.? 发挥教师主导，激发学生热情
在教学活动中，教师和学生承担的任务不同，故所起到的作用也各不相同，而制图课程的内容相比其它课程而言略显枯燥，因此，教师更应该在整个课堂教学过程中充分发挥主导作用，使教学计划按照一定的步骤依次实施，以实现把教师的知识顺利的转化为学生能够理解的知识，激发学习的热情，使学生能够自觉、主动的学习。首先应该使同学们明确学习的目的，激发学习的兴趣。尤其是对绪论课，应该给予高度的重视，绪论课效果的好坏对后续的学习有着很好的启蒙作用。例如在绪论课中，首先给学生播放一些机械零件的三维动画，再结合一个具体的工程图，让同学们讲述自己最原始的、最直观的感受，紧接着对这些感受加以剖析，告诉学生为什么有这样或那样的感受，然后针对这些感受再引出课程的作用和目的，这样慢慢引导学生建立起对后续课程的好奇心和学习兴趣。其次，进行启发式、互动式教学，重视能力的培养。传统的“注入式”、“宣讲式”、“填鸭式”教育方法只能使“学生成为一个无意识的承受器皿”，而不能很好的锻炼学生的思考能力、判断能力、创新能力。现代的教师应该是能够通过启发式的讲授来引导同学们自己动脑、动手、动口，使同学们有思考的时间，以对知识能够融会贯通、举一反三。启发式、互动式的教学方法还应该是步步深入、一层层的“剥笋”式教学法，可以采用多种形式，例如教师自问自答、教师问学生答、学生问教师答、课上问下次课答等多种形式，这样在整个过程中使师生都处于积极的思维当中。最后，热爱学生，建立新型的师生关系。感情是通往学生心灵的桥梁，热爱学生也是教好学生的关键，是教师能否再教学过程中起到主导作用的前提和基础，对待学生不偏好，以公正的态度对待每一个学生，例如在提问的时候应该对各种程度的同学都给予热情的鼓励和表现的机会，提高他们学习的自信心，只有这样才能得到同学们的承认和尊重，也更有利于教学内容的传授和新教学方法的实施。
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