机械制图与CAD教案

1《机械制图与CAD》课程教案一、课程目标1、目标体系①认知目标（1）熟悉和掌握国家标准的有关规定，具有查阅有关标准的能力；（2）掌握正投影法的基本理论及对三维立体及其相互位置的分析方法，能阅读机械图样；（3)能熟练地应用绘图仪器、CAD绘图技术、徒手三种方法绘制机械图样。②能力目标（1）培养学生的自学能力、独立工作能力；（2）培养并提高学生的观察能力，空间思维能力和形象思维能力；（3）培养学生的创造能力和审美能力。③情感态度目标（1）培养学生手、脑并用的良好学习习惯，养成认真负责的态度和严谨细致的作风；（2）增强学生的自信心，并逐渐具有竞争效益意识。（3）具有团队合作精神。2、本课程目标在学生专业培养方案中所起的作用图样是工程技术界的语言，《机械制图及CAD》是第一门理工类专业必修的重要技术基础课程，研究怎样用正投影法绘制和阅读机械图样，主要解决机械设计制造中技术信息的图样表达问题，以及与图样绘制有关的最基本的机械设计、制造工艺问题。此课程教学质量的好坏直接影响到学生后续课程的学习、课程设计、毕业设计及毕业后学生从事工作的能力。3、设计课程目标的依据①教材特点我院《机械制图》课程是由原来的《机械制图》课程和《CAD/CAM技术》课程整合优化的一门具有时代性、实用性的课程，教学中使用的主要教材是：《机械制图》，王其昌主编，人民邮电出版社出版《机械制图习题册》，王其昌主编，高等教育出版社出版主要采用的是教育部推荐的职业技术教育教材，这些教材都是近几年新出版的，教材遵循“以应用为目的”，“以必需、够用为度”，对学生加深课程内容的认识、自主学习、发挥个人创造性提供了较大的空间，具有较好的系统性、完整性，基本上适合我院学生。②本课程与相关企（行）业技术领域和职业岗位（群）的任职要求和职业资格标准本院主要是光机电工程系中模具设计与制造、机械设计及自动化、机电一体化等机械2类专业开设的必修专业基础课，机械方面专业任职要求主要是以下几点：1、熟悉《机械制图》国家标准，并能及时了解国家标准新动态，适时补充新修订的国家标准，跟上标准修订步伐；2、熟悉第三角投影法，掌握国际标准和国外先进标准。3、具有对本行业零件及设备较强的测绘能力；4、熟练掌握AutoCAD等机械设计软件，了解计算机辅助绘图的进展，适时介绍国内外最新计算机辅助绘图的动态。二、课程实施1、选取教学内容①以必须、够用为度选取教学内容在教学过程中，对教学内容进行了大胆的调整，尽量与企业的实际生产过程相联系。在教学举例、习题、实验课题等方面尽量取材于企业实际生产的零部件。教学中采取逆向思维，从体到面、线及点，先将抽象的二维转化为形象的三维，再从三维生成二维工程图,从而实现物与图的熟练转换,实现计算机信息技术与机械制图理论基础的有机结合。②根据岗位要求和教材（课程）内容列出若干项目及课时安排表1机械制图及CAD课程项目及课时安排表2、教学过程设计下面以“机械零件（组合体）的三视图与轴测图”说说教学过程设计内容项目课时课时分配讲课上机实训一、机械制图基本知识及技能及CAD简介1制图的基本知识和技能4222AutoCAD2004界面及常用命令4223AutoCAD2004平面绘图与编辑422二、画法几何部分4点、直线和平面的投影12665基本体的投影及立体表面的交线844三、投影图6组合体及轴测图12487AutoCAD2004尺寸标注与文本注写422四、零件图8机件常用的表达方法8449标准件和常用件63310零件图62411AutoCAD2004绘制零件图422五、装配图12装配图42213AutoCAD2004绘制装配图422六、部件测绘实训14齿轮油泵等部件测绘一周总学时803710333①目标要求（1）认知目标：正投影的规律来解决“由物画图”和“由图想物”的问题。（2）能力目标：培养并提高学生的观察能力，空间思维能力和形象思维能力。（3）情感态度目标：培养学生手、脑并用的良好学习习惯，具有团队合作精神。②学生状况学生是初涉专业知识的新生，读图能力和专业知识都很有限，对专业领域只停留在感兴趣和普遍的表面认识阶段。针对这门实践性很强的课程，大量的习题练习是机械制图的一个重要的环节。有些空间想象能力差的学生无法想象出真实的空间三维空间模型，作业难度大，作业抄袭现象很严重，厌学现象比较多；另外作业的正确率很低，对于教师来说，批改制图作业，讲解习题都是事半功倍的工作。所以希望通过采用多种教学手段，注重直观教学和空间想象能力的培养，可以使学生在短时间内提神自身的内在修养和经验，为今后的专业学习打下坚实的基础。③课程特点以形象思维能力和空间想象能力的训练贯穿始终。教学的中心：解决画图和看图的问题。教学的重点和难点：培养学生的空间想象和构思能力。本课程具有规范性、抽象性、实践性和先进性等特点，如果按照常规在教室里单纯利用黑板讲解，学生的空间思维和想象能力会受到很大的限制，同时也不利于学生掌握所学内容，由此应以解决工程实际问题入手，调动学生的学习积极性，激发学生主动探索、认真钻研的精神，对突出技能的培养，取得良好的效果。④课程教法采用项目法教学模式与现代化多媒体手段相结合，在教学方法上多采用直观性教学，用示教模演示，用测绘模测绘，使用CAI课件。⑤制定计划根据六张机械零件（螺套、螺杆、顶套，主动轴、底座、轴承座）的三视图，利用手工、绘图工具、AutoCAD软件、橡皮泥等，完成每个零件三视图的完整绘制、尺寸标注及三维制作。整个项目实施分为以下六步完成：（1）用绘图工具完成机械零件三视图的完整绘制并完成尺寸标注。（2）手工绘制机械零件的立体图。（3）用橡皮泥制作机械零件形体（保留制作过程）。（4）用AUTOCAD绘制机械零件的三视图并标注尺寸。（5）将项目制成幻灯片后用多媒体讲述。4（6）整理资料及打印。⑥实施计划（1）示范项目：以一张“轴承座”（只有两视图）为例，细致演示轴承座的形体分析、三维造型及补全三视图的整个过程。（整个演示过程制作成多媒体课件sstyuzct.swf放在局域网上，可供学生在实作项目时，遇到问题可随时下载再观看）（2）实训项目：机械零件（组合体）的三视图与轴测图（老师提供机械零件三视图（可能不全）文件，可供学生下载）（3）学生分组实作将学生分成8个组，每组6名同学，按学生学号编排，每个组完成一个机械零件。每人扮演不同角色，分工如表2：表2机械零件的三视图与轴测图项目分组表小组：某车间技术部小组成员：设计人员小组组长：项目经理教师：客户组名项目经理成员公司名称1组（由小组成员推举）小组成员由各小组在项目经理的组织下自己命名2组…………8组4）客户交流由教师扮演客户，每组在实施项目之前，派出各组的项目经理和客户交流，听取客户的意见，并适当提出自己的各种想法。5）各小组分组制作首先由各组的项目经理向小组成员讲述客户需求，组员开始分子项目进行设计，一个子项目应当按期完成，然后项目经理在组内分阶段评选最佳的设计，交客户（教师）审阅，由客户（教师）提出修改意见，再实施下一个子项目。6）存盘交付作品每组选出一个优秀设计作品，存盘保存后交客户（教师）竞标评选，并做好制作过程讲解的PPT文件。（3~6项大部分在课余进行）⑦项目评价（选择一多媒体教室，并邀请1~2位有实践经验的教师参加）（1）展示及讲解作品5各组项目经理带上本组成员及作品，选派一成员(最好是项目经理)向全班展示本组作品，并利用多媒体介绍制作过程，要求说明：1）用什么方法想出零件结构的；2）零件的组合形式（怎样从基本几何体通过叠加或（和）切割的）？3）怎样标注零件尺寸的？为什么要这样标？此外，还可以说明本组成员在制作中遇到过什么问题，这些问题是如何解决的，有什么感受等等。（2）现场答辩由客户和其他组的同学提出问题，让制作者解释制作所用的相关技术及特点。（3）改进作品根据与老师、同学的交流各组成员进一步修改各自的制作，并作出总结报告。（4）现场评价教师、各组组长通过本组成员讨论后填好项目评价表（表3），教师对此次教学活动进行总结，宣布结果。表3机械零件的三视图与轴测图项目活动评价表项目内容要求评定（A，B，C，D）自评组评师评与客户交流是否充分听取客户的意见是否与同行交流是否充分听取同行的意见是否零件的形体分析及实体造型形体分析及实体造型是否合理：合理需改进零件轴测图与三视图的关系分析轴测图与三视图的关系是否合理：合理需改进机械零件三视图及尺寸标注尺寸标注是否符合要求非常好一般需改进应用价值设计应用价值好较好一般意见与反馈⑧整理、收集资料，进行优秀作品展示将此次活动的所有资料交系教学干事或任课教师保存，将优秀作品进行展示，让学生看到在小组内评选出的“零件造型师”的同学的作品，很好地激发了学生的学习积极性，促使6学生从多方面思考问题，培养创新精神。四、课程评价1、教学效果考试方式：开卷、闭卷、口试、操作、实训报告衡量学生的成绩优劣,不能只凭一次考试成绩作为评定依据,应在对学生全面考核的基础上,建立合理的学生成绩评定体系,强调评分公平、公正、公开的原则,使成绩真正能够反映学生的学习情况。建议采用理论和实践，试卷考核和技能考核相结合的方法。①理论部分：（占总成绩的50%）笔试成绩为主（70%）+平时作业及课堂练习（30%）（建立试题库,采用随机抽题的形式闭卷考试）②实训部分：（占总成绩的50%）“回答问题”（30%）+“绘图基本功”（30%）+“小测验”（20%）+“课堂表现”（20%）具体地讲就是：（1）教学中实行教师和学生一对一抽题面试,老师根据学生的回答情况,给出面试成绩,占30%.（2）在学完每一部分内容之后,绘制1~2张图,有手工绘制的图,也有用计算机进行绘制的图,对每一张图,教师可在同学们参与的情况下,根据学生绘图的实际情况,给出每一张图的成绩,期末汇总出学生的绘图基本功成绩,占30%。（3）进行不定期测验,考完之后立即给出平时测验的成绩,并将它公布于同学，占20%.（4）课堂表现占20%.2、教学效果评价①从事本课程教学的师资队伍年龄结构、知识结构合理，持续学习的能力和愿望强。注重实践教学，重视教学本色。教学资源系统完善，教学内容丰富，获得了学生的广泛赞誉。②通过理论教学、实训教学、上机训练有机结合，真正贯彻了“能力培养为基础,职业为导向”的精神，特别是把课程教学和技能培训结合更是一个创新点和亮点。体现了现代职业技术教育的主流。③强调“突出真实情境、提升就业能力”的培养。课程组成员深入企业，带领学生直接参与企业的生产、产品开发等工作，同时把AutoCAD操作员认证纳入课程教学计划中，通过率高，在“双证书”教学上具有自身特色。五、课程教学设计特色描述1、采用计算机绘图和三维实体造型实验与测绘实验教学，突出真实情境，体现实践性。7采用理论学习、实验实训与课程设计相结合，充分利用学院提供的良好教学条件（本系在院领导的支持下在光机电楼建立了专门的绘图室、造型测绘实验室、CAD系列课程的计算机实验室，配置计算机100多台，多媒体教学设备等设施。购置了绘图实习部件（齿轮泵、柱塞泵、台虎钳、一级减速器等）及测绘工具多套），这不仅提高了学生的空间想象力，而且让学生更加深刻地理解现代设计表达方法，学生更具社会性，可持续发展能力强。2、强化技能培训，提升就业能力，体现职业性建立以就业为导向、以双证书标准为基础的课程体系。利用业余时间辅导学生参加AutoCAD操作员认证，目前已完成的AUTOCAD考证上，通过率达到95%以上，学生学习积极性提高并获得了社会认可，提高了学生的就业能力，同时为后续课程打下了基础。3、围绕工学结合，创新教学方法，体现开放性采用实例、行为导向等教学法，积极、合理地使用多媒体等现代教学手段，构建面向高职、内容丰富、集文字与图片、二维与三维动画、视频、虚拟现实等多种素材为一体的立体化教学系统。实现教学资源共享，教学效果显著。