《工程图学AⅠ》课程教学大纲 (一)

《工程图学AI》课程教学大纲

课程编码：412001

课程名称：工程图学AI

英文名称：EngineeringGraphicsAI

开课学期：1

学时/学分：48/3

课程类型：学科基础课

开课专业：机械类专业本科生

选用教材：侯洪生主编：《机械工程图学》科学教育出版社2012年8月第三版

林玉祥主编：《机械工程图学习题集》科学教育出版社2012年8月第三版

张云辉主编：《AutoCAD2013实用教程》科学出版社2013年9月第一版

主要参考书：

1、焦永和主编：《机械制图》，北京理工大学出版社2000年版。

2、焦永和主编：《机械制图习题集》，北京理工大学出版社2000年版。

3、孙兰凤主编：《工程制图》，高等教育出版社2004年出版。

4、曾维川主编：《工程制图习题集》，高等教育出版社2004年出版。

一、课程简介

【课程名称】《工程图学AI»(48学时/3学分，秋季)

[CourseName]EngineeringGraphicsAI(48studyhours/3credits,FallSemester)

【教学目的】《工程图学》是工科学生必修的专业基础课，主要研究绘制和阅读工程图样，

既有系统的理论又有较强的实践性和技术性，为将来解决机械工程问题打下基础。《工程图学

AI》课程的教学目的是培养学生掌握投影理论，几何元素的投影方法，掌握物体视图的绘制和

阅读方法，培养空间想象能力和标准意识，培养学生运用计算机辅助设计软件的绘制物体视图

的技能。

[CourseObjects1^EngineeringGraphics''asoneofthemainprofessionalfundamentalcoursesfbr

engineeringstudents,hassystematictheoryandstrongpracticalityandtechnicality,andlayasolid

foundationforthestudentstosolvemechanicalengineeringproblems.Theobjectivesof"Engineering

GraphicsAI”mainlyincludethebasictheoriesandtheapplicationsofprojectionmethods(mainly

orthographicprojectionmethod),methodsofdrawingandreadingviewsofobjects,cultivatingthe

spatialimaginationabilityandtheconsciousnessofNationalStandardsandthetechniqueofdrawing

viewsoftheobjectswithcomputeraideddesignsoftware.

【教学内容】本课程内容分两部分，主要介绍投影理论及其应用和运用计算机辅助设计软件

绘制物体的视图。主要包括正投影法，几何元素的投影，基本立体的投影，切割体和相贯体的

投影，物体的视图，物体视图的尺寸标注，国家标准中基本绘图要求，以及运用计算机辅助设

计软件绘制物体视图的基本技能。

[TeachingContents]Thiscourseconsistsoftwoparts.Themaincontentscovertheintroductionof

theprojectiontheoryanditsusage,andusingcomputeraideddesignsoftwaretodrawviewsof

objects.Indetail:orthographicprojectionmethod,theprojectionmethodofgeometricalelements,the

projectionmethodofbasicsolids,theprojectionmethodofpartlycutawaybasicsolidsand

intersectingsolids,viewsofobjects,dimensioningviewsoftheobjects,basicdrawingrequirementsin

theNationalStandards,andalsobasictechniqueofusingcomputeraideddesignsoftwaretodraw

viewsofobjects.

【授课对象】木课程的授课对象为机械工程、机械工程（卓越工程师教育培养计划）、工程力

学、工业工程；车辆工程、车辆工程（卓越工程师教育培养计划）、工业设计、热能与动力工程；

材料科学与工程、材料成型及控制工程；交通运输类（汽车运用工程）、汽车服务工程；农业机

械化及其自动化、农业机械化及其自动化（卓越工程师教育培养计划）、包装工程专业的本科生。

本课程无先修课程要求。

[TargetStudents]Thetargetstudentsofthiscoursemainlyaretheundergraduatesinmechanical

engineering,mechanicalengineering（outstandingengineereducationprogram）,engineeringmechanics,

automobileengineering,automobileengineering（outstandiiigengineereducationprogram）,industry

design,thermalenergyandpowerengineering,materialscienceandengineering,materialformingand

controllingengineering,automobileapplicationengineering,automobileserviceengineering,

agriculturalmechanizationandautomation,agriculturalmechanizationandautoniation（outstanding

engineereducationprogram）,packagingengineering.Thiscoursehavenopreliminaryrequirement

courses.

二、课程目标

1、了解工程图学作为工程师的语言对于机械工程师的重要意义，理解工程图样是重要的技术文

件和法律文件，掌握国家标准对于空间形体表达以及绘图过程的基本规定，并在绘图过程中遵

照执行，培养绘制（徒手绘图、尺规绘图和计算机绘图）和阅读机械图样的技能。（支撑毕业

要求指标点2.2）

2、学习投影法（主要是E投影法）的基本理论，培养空间想象能力和图解空间几何问题的初步

能力，具备运用正投影法完成几何元素的投影、基本立体的投影、切割体和相贯体的投影的能

力。掌握图解几何问题的基本原理和方法。（支撑毕业要求指标点2.D

3、具备零、部件构型表达能力，掌握绘制和阅读物体视图的能力，具备根据阅读视图标注物体

尺寸的能力。（支撑毕业要求指标点2.2）

4、掌握使用计算机辅助设计软件绘制物体视图的技能。（支撑毕业要求指标点2.1）

三、各章节内容及学时分配

绪论（0.5学时）

教学目的与要求

通过本部分的学习，要求学生了解图学发展史和图样在生产实践中的作用。

教学内容

第一节图学发展史简介

第二节本课程的作用与其他课程的关系

第三节本课程的特点及学习方法

考核要求

本部分不作为考核内容。

第一章制图的基木知识和技能（3学时）

教学目的与要求

本章的学习，目的在于使学生理解国家标准的作用，掌握并严格遵守国家标准的基本规定。

（图幅、比例、字体、图线、尺寸标注等）。

能正确使用绘图工具和仪器，掌握几何作图方法，做到作图正确、图线分明、字迹工整、

整洁美观。会分析和标注平面图形的尺寸。

教学内容

第一节国家标准《技术制图》和《机械制图》的一般规定。

一、图纸幅面及格式

二、比例

三、字体

四、图线

五、尺寸注法

第二节制图的基本技能

一、尺规工具绘图

二、徒手绘图

第三节儿何作图

一、正多边形画法

二、斜度和锥度

三、椭圆画法

四、圆弧连接

第四节平面图形

一、平面图形的尺寸分析

二、平面图形的线段分析

三、平面图形的画图步骤

四、平面图形的约束

五、平面图形的尺寸标注

考核要求

了解：《机械制图》国家标准基本规定的作用

理解：图幅、比例、字体、图线、尺寸标注等的作用

掌握：几何作图方法，做到作图正确、图线分明、字迹工整、整洁美观。会分析和标注平

面图形的尺寸。

第二章立体的构成与分类（0.5学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，使学生了解三维CAD构型的流程，掌握各种造型方法的概念和特点。

能根据立体的几何特性对立体进行分类。

教学内容

第一节二维草图与三维立体的构型设计

一、拉伸造型

二、旋转造型

三、放样造型

四、扫掠造型

第二节三维立体的分类

一、基本立体

二、复合立体

三、切割式立体

四、相贯式立体

五、组合式立体

第三章投影法与几何元素的投影（2学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，使学生了解投影法的原理、分类，建立单面投影与多面正投影的基本概

念。掌握平行投影的特性。其中对点的投影规律、直线平面的投影特性和求倾斜线的实长应重

点学习和把握。

教学内容

第一节投影法的概念及分类

一、投影法的基本知识

二、工程上常用的投影图

第二节单面投影图与多面正投影图

一、单面投影图

二、多面正投影图

第三节儿何元素的投影

一、三投影面体系的建立

二、几何元素的投影

（-）点的投影

（二）直线的投影

（三）平面的投影

考核要求

了解：投影法的原理、分类。

理解：正投影的基本概念。

掌握：点的投影规律，直线、平面的投影特性和求倾斜线的实长。

第四章几何元素间的相对位置（6学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应全面了解点与直线、点与平面、直线与宜线、直线与平面、平面

与平面的位置关系。掌握在投影图上解决空间几何要素之间定位问题的原理和方法。

教学内容

第一节点、直线、平面的从属问题

一、属于直线的点

二、属于平面的点和直线

笫二节两直线的相对位置

一、两直线平行

二、两直线相交

三、两直线交叉

四、两直线垂直

第三节直线与平面及两平面的相对位置

一、直线与平面平行及两平面平行

二、直线与平面相交及两平面相交

三、直线与平面垂直及两平面垂直

第四节综合应用

考核要求

了解：空间各种几何要素之间的相对位置关系。

理解：几何要素之间的相对位置关系在投影图上的投影特性。

掌握：几何要素之间相对位置关系的图解、图示方法。

第五章投影变换（2学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应了解投影变换的概念和作用，重点掌握用换面法在投影图上

解决点、直线、平面间的定位和度量问题。

教学内容

第一节换面法的概念及变换规律

一、换面法的基本概念

二、点的投影变换规律

三、四个基本问题

第二节换面法的综合应用

考核要求

了解：投影变换的概念及其作用。

理解：点的投影变换规律。

掌握：用换面法解决一般的几何要素间的定位问题。

第六章曲线和曲面

教学目的与要求

本章不作为课堂讲授内容。

第七章基本立体及复合立体的投影（2学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，使学生能顺利地从点、线、面的投影过渡到立体的投影。应重点掌握回

转曲面立体转向线的投影和作用以及在立体表面上取点、取线的方法。

教学内容

第一节立体的三面投影与三视图

第二节平面基本立体的投影及其表面上取点、取线

一、棱柱体

二、棱锥体

第三节曲面立体的投影及其表面上取点、取线

一、圆柱体

二、圆锥体

三、圆球体

四、圆环体

第四节复合柱体和复合回转体的投影

一、复合柱体

二、复合回转体

考核要求

了解：立体的构成方法及分类

理解：围成立体各种表面的投影特性。

掌握：在立体表面上取点、取线的方法。

第八章轴测图（2学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应了解轴测图的形成、画法和应用，熟悉轴测图的投影特点。掌握

正等测和斜二测的画图方法。进一步培养空间想象能力和创新构型能力。

教学内容

第一节概述

♦、釉测投影的基本概念

二、轴测投影的分类

第二节正等轴测图

一、正等轴测图轴间角和轴向伸缩系数

二、正等轴测图的画法。

第三节斜二等轴测图

一、斜二等轴测图轴间角和轴向伸缩系数

二、斜二等轴测图的画法

第四节轴测图的上的尺寸标注

第五节徒手绘制轴测图

第六节轴测图中剖刃的画法

考核内容

了解：轴测图的形成和应用。

理解：轴测图的投影特点。

掌握：正等轴测图和斜二轴测图的画图方法

第九章切割体及相贯体的投影（6学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，使学生应对平面与立体相交一产生的截交线，立体与立体相交一产生的

相贯线的形状、特性有所了解。掌握求解立体表面交线的方法和步骤，能准确绘制切割体与相

贯体的投影图。

教学内容

第一节切割体的投影

一、平面截切平面立体

二、平面截切曲面立体

三、平面截切复合立体

第二节相贯体的投影

一、平面立体与曲面立体相交

二、曲面立体与曲面立体相交

（一）利用积聚性法求相贯线

（二）利用辅助平面法求相贯线

（三）利用辅助球面法求相贯线

（四）特殊情况下的相贯线

（五）复合相贯线的求法

考核要求

了解：截交线、相贯线的概念。

理解：截交线、相贯线的几何性质。

掌握：求截交线、相贯统的方法和步骤，能准确绘制截交线、相贯战的投影图。

第十章立体视图画法及立体尺寸标注（4学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，使学生了解组合体的组合形式，掌握各种表面邻接关系的画法。学会用

形体分析法和线面分析法进行组合体的画图的方法和步骤，做到视图投影正确、图面整洁、线

型分明。掌握定形尺寸、定位尺寸及尺寸基准的概念，能熟练确定长、宽、高二个方向的尺寸

基准，掌握组合体尺寸标注的方法，做到尺寸标注正确、完整、清晰。

教学内容

第一节形体分析法绘图

一、形体分析法的概念

二、组合体各相邻表面之间的相对位置关系

三、形体分析法画三视图的步骤

第一节线面分析法绘图

一、线面分析法的概念

二、线面分析法画三视图的步骤

第三节立体的尺寸标注

一、立体上的尺寸分类

二、基本立体的尺寸标注

三、切割体的尺寸标注

四、相贯体的尺寸标注

五、好合立体的尺寸标注

六、尺寸的清晰配置

七、尺寸标注的方法和步骤

考核要求

了解：组合体的组合形式及形体分析法和线面分析法的概念。

理解：组合体上定型尺寸、定位尺寸、尺寸基准的含义。

掌握：能按三视图的投影规律根据两个视图补画第三视图。能按“正确、完整、清晰”的要

求，注全组合体的尺寸。

第十一章读立体视图与构形分析（4学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，使学生能够了解从特征视图入手读立体图的要点。学会利用形体分析法

及线面分析法读图的方法与步骤，能够根据多视图准确确定立体三维结构。能够按三视图的投

影规律根据两个视图补画第三视图。

教学内容

第一节读立体视图的要点

一、掌握视图中图线的空间含义

二、掌握视图中线框的空间含义

三、掌握特征视图

第二节形体分析法读图

一、看视图、分线框

二、对投影、识形体

三、综合起来想整体

第二节线面分析法读图

一、分析特征想原形

二、分析切割定过程

三、分析线面定形状

第四节补画第三视图及构型分析

一、根据两个视图补画第三视图

二、立体的构型分析

考核要求

了解：读立体图的要点及立体的构型分析方法。

理解：形体分析法读图及线面分析法读图的方法与步骤。

掌握：按三视图的投影规律根据两个视图补画第三视图的方法。

计算机绘图（8学时）

教学内容

第一章AutoCAD的基础知识（1学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，使学生熟悉AutoCAD软件的工作界面，学会各种坐标输入的方法；学

会管理图形文件。

教学内容

第一节AutoCAD概述

一、主要功能简介

二、AutoCAD启动与退出

第二节AutoCAD工作空间与操作界面

一、切换工作空间

二、草图与注释空间

三、草图与注释空间的操作界面

第三节AutoCAD坐标系

一、世界坐标系

二、用户坐标系

三、坐标的输入

第四节图形文件管理

一、新建图形文件

二、保存图形文件

三、打开图形文件

第五节上机实践

考核要求

了解并掌握直角坐标和极坐标的输入坐标的方式，学会新建、保存和打开图形文件。

第二章绘图坏境设置与基本操作（1学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应了解AutoCAD软件命令的基本操作过程，掌握图层的设置和使

用，学会图形对象的选择和删除操作并了解图形显示控制的方法。

教学内容

第一节绘图单位及图形界限的设置

一、绘图单位“Units”

二、图形界限"Limits”

三、背景颜色

第二节命令的基本操作

命令的输入与执行

二、综合举例

命令的终止与重复

四、放弃命令"UTUndo”

五、重做命令“Redo”尸Mredo”

第三节图层的设置和管理

一、图层及其特性

二、图层的创建与设置

三、“图层”的部分命令

第四节常用的基本操作

一、对象选择“Select”

二、对象删除“Delete”

三、图形显示控制一视图缩放“Zoom”

四、图开显示控制——平移“Pan”

五、图形显示精度调整

六、重画“Redraw”/重生成“Regen”

第五节测量工具的使用

一、测量距离(Dist)

二、面积查询(Area)

第六节上机实践

考核要求

理解绘图单位的设置，掌握有关图层的设置、管理和使用，了解AutoCAD软件命令的基

本操作方法，掌握如何选择和删除对象，掌握图形在绘图区内的显示控制。

第三章常用平面图形绘制与编辑命令(2学时)

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应掌握AutoCAD软件常用绘图命令和编辑命令的操作过程，理解

辅助绘图工具的作用和使用，了解夹点的功能。能够运用所学的绘图和编辑命令绘制常见的平

面图形。

教学内容

第一节常用绘图命令

一、直线(Line)命令

二、矩形(RECtang)命令

三、正多边形(POLygon)命令

四、画圆(Circle)命令

五、I员I弧(Arc)命令

第二节常用辅助绘图工具

一、捕捉和栅格

二、正交

三、对象捕捉

四、极轴追踪与对象捕捉追踪

五、动态输入

六、对象捕捉工具栏的使用

七、综合举例

第三节利用夹点编辑图形

一、拉长(LENgthen)

二、移动对象(Move)

第四节常用编辑命令

—>删除(Erase)

二、移动(Move)

三、偏移(Offset)

四、修剪(Trim)

五、延伸(Extend)

六、复制(Copy)

七、旋转(Rotate)

第五节综合演示

第六节上机实践

考核要求

掌握绘制直线、矩形、圆、圆弧、正多边形的操作过程，理解在正交、对象捕捉、极轴追

踪等辅助工具的帮助下快速准确绘制图形。了解夹点的功能。掌握删除、移动、偏移、修剪、

延伸、复制、旋转等编辑命令的使用。

第四章基本绘图与编辑命令及特性修改(2学时)

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应理解射线、构造线等基本绘图命令的操作过程，掌握镜像、比例

缩放等基本编辑命令，理解几何元素的特性及其匹配。能够运用所用绘图、编辑等命令绘制二

维图形。

教学内容

第一节基本绘图命令

一、射线(RAY)

二、构造线(XLine)

三、多段线的绘制与编辑

四、椭圆(Ellipse)

五、圆环(DOnul)

六、样条曲线的绘制与编辑

七、多线

第二节基本编辑命令

一、矩形阵列(ARray)

二、环形阵列(ARRAYPOLAR)

三、镜像(Mirror)

四、比例缩放(SCale)

五、拉伸命令(Stretch)

六、拉长命令(LENgthen)

七、倒角(CHAmfer)

八、倒圆角(Fillet)

九、打断(BReak)

十、打断于点(BReak)

H—、合并(Join)

第三节特性的修改

一、利用“特性”选项板查看和修改对象特性

二、利用“特性匹配”修改特性

第四节综合演示

第五节上机实践

考核要求

理解射线、构造线等基本绘图命令的使用，掌握样条曲线的绘制，掌握矩形阵列、环形阵

列、镜像、比例缩放、倒带、倒圆角、打断等命令的使用。学会查看和修改以及匹配对象特性。

第五章文字、表格、图案填充与机件的表达（文字、表格）（2学时）

教学目的与要求

通过本章的学习，学生应掌握图样中文字的设置和使用方法、了解表格的创建与编辑方法。