开课学院：资源环境学院 制作人：熊厚锋

一、课程简介

工程制图是是一门重要的基础必修课。该课程是研究工程图样的绘制和阅读的一门学科。课程以课堂讲解及实践操作为主，课堂中以适当的研讨培养学生认识问题和解决问题的能力，课后通过习题和练习加深学生的知识点理解。课程的目标是通过学习投影法图解空间几何问题的基本原理，培养细致严谨的工作作风、空间思维能力、造型设计和形体表达能力，掌握简单零件测绘、草图绘制和利用计算机进行辅助制图的技能，为专业课的学习、实习与实践、毕业设计建立基础，培养学生全面的个人能力、职业素质、团队协作及社会意识。

通过对本课程的学习，可以为后续有关工程方面的课程，如：环境工程CAD、环境工程设计、毕业设计提供基础。提升学生的工程设计综合能力，加深对工程设计的理解，强化所学知识的应用能力，能更好地达成本专业的毕业要求。

二、案例基本信息

1.案例名称：我国工程制图标准的历史沿革——家国情怀、文化自信、理想信念

2.对应章节：工程制图的基本知识和基本技能（第一章）

3.课程讲次：第1讲

三、案例教学目标

1.价值目标

结合改革开放后引入和发展CAD等新兴技术的作用，展示技术革新的必要性，提高对改革开发及创新创业等政策的认同感，通过案例讲解，展示优秀的手绘图稿，激发学生的学习兴趣，突出了梁、莫等人基于自身扎实的专业知识，为保护中华历史文化作出的艰辛努力和伟大成就，一定程度上感染了学生们，督促学生砥砺前行，不断坚定中国梦信仰，提高民族复兴的历史使命感。

2.知识目标

制图的基本知识包括国家标准的有关机械制图规定和基本的几何作图方法，以及平面图形的基本画法、尺寸标注。

通过本次课程，让学生了解我国工程制图相关标准的发展历史，认识机械制图从手绘到CAD制图的发展历程，使学生建立工程图样绘制的规范性思维，提高对手绘制图的兴趣，掌握基本的绘图技能。

3.能力目标

掌握基本绘图工具的使用以及工程制图中常用的作图方法，了解工程图样规格和徒手画技术草图的技巧。学习物体的正投影和三视图、点线面的投影、基本形体的视图、组合体的视图以及剖视图、剖面图、剖面图的规定画法，能阅读剖视图、剖面图。通过学习本课程，使学生掌握工程制图的基础知识和绘制简单工程图样的基本技能。设计文档写作中，能运用专业术语对各类工程问题进行表达。

4.职业素养

在计算机等电子产品丰富的时代，学生对尺规绘图等传统设计手段缺乏兴趣，导致轻视尺规绘图课程内容，养成不良绘图习惯等问题。本课程以手绘图稿的艺术效果为切入点，通过展示《图像中国建筑史》中近代建筑大师梁思成的惊人手绘图稿，在欣赏我国古代宏伟建筑成就中，激发学生对手绘图稿的兴趣；通过讲解手稿制作背后的艰辛过程，赞扬老一代技术工作者刻苦钻研的精神；分析手绘图稿隐含的丰富的专业知识，强调制图规范性的重要性；培养学生细致严谨的工作作风。

四、案例主要内容

1、结合我国机械制图相关标准的历史沿革，融入新中国一切从无到有的奋斗历史的家国情怀元素。

技术图样是信息的载体，但是自从1956年起，及至1959年、1970年乃至1974年，历次颁布的《机械制图》标准，均属前苏联的90CT标准体系。为适应改革开放的需要，1983-1984年，经原国家标准局批准发布的跟踪国际标准的17项《机械制图》国家标准于1985年开始实施，这套标准达到了当时的国际先进水平，期中部分标准一直沿用至今。

2、结合尺规绘图工具的使用，挖掘古籍中我国古代机械设计草图，融入中国古代劳动智慧为代表的优秀历史文化自信元素。

我国的机械制图在夏商时代就已经有了，不过在宋代以前的典籍中往往只有机械制图的文字叙述，没有一幅图样可查；宋代的科技著作突破了“收书不收图”的编纂传统，才出现了大量的机械图样。对于宋代以前的机械制图情况，早期的研究主要侧重于典籍中的文字，如果需要，也会借助古代画中的机械图来说明问题。

3、结合CAD时代的手绘训练目的，强调专业基本功的作用，彰显技术创新的重要性，提高对党在新时期做出改革开发和创新创业等反映人民需求的政策认同感，融入爱党爱国元素。

在建筑学，对于会不会手绘要求没有那么高了，因为科技发展的原因，很多人可以学习CAD、PS、3D等技术，来达到这样的一个水准，而且建筑设计更侧重于审美和创意要求，对于空间想象能力才是巨大的挑战。不过在梁思成的时代，这一切技术都是没有的，除了手绘，别无他法。在《图像中国建筑史》上我们能看到大量的梁思成的手稿，一张张跟CAD做出来的图纸无异，无论是线条还是上面的字，全部都规整严谨，精细而且干净，一眼看上去就是明了清晰，毫无拖泥带水的感觉，同时也为东方古典建筑体系的风格，奠定了一个前所未有的基调，在文化输出上做出了不可忽视的贡献。

五、案例教学设计

1.课前准备

通过线上发布授课教案、中国制图相关标准、《图像中国建筑史》，让同学们结合教材内容进行自我学习，并让同学们完成自我学习和测试（考察学习能力）。并基于手机充电线开展线上讨论，引导学生认识到标准的重要性，教师根据线上数据反馈及时了解学生掌握水平和思想动态。

2.课中案例导入

（1）在国标发展历史案例中融入家国情怀元素

工程图样是现代工业生产中必不可少的技术资料，具有严格的规范性，为此，国家制定并颁布了一系列相关的国家标准，简称“国标”。在机械制图的学习过程中，尤其大一新生对标准的概念不清晰，规范性思维的缺失，甚至对后续课程产生负面影响。因此，应在课程初期强调国标的重要性，逐步养成制图的规范性思维。

本课程从什么是国标切入，结合案例一“我国机械制图标准的历史沿革”，介绍新中国成立之初我国建立国标体系的艰难历程，通过近年来华为在5G标准制定中的世界话语权，导致美国等西方国家的恐惧和经济打压对案例分析，展示国标对社会生活及技术发展的重要意义，强调国标的持续发展特性。

以上历史讲解过程中，对比了新中国建立前后我国标准从混乱到有序，再到当今在部分领域引领发展的成就，使学生感悟到我国技术发展的艰辛过程，隐式融入中国共产党带领人民建立新中国的重要历史意义，彰显科技创新发展的趋势，督促学生端正学习专业基础知识的态度，提高坚持完善自我的意识。

（2）在尺规制图技术培养中融入文化自信和爱党爱国元素

尺规绘图是指用铅笔、丁字尺、三角板和圆规等为主要工具绘制图样。虽然目前技术图样已广泛使用计算机绘图，但适当的尺规绘图有利于锻炼绘图者的空间思维、设计表达和动手能力，仍然是工程技术人员应掌握的基本技能。

在计算机等电子产品丰富的时代，学生对尺规绘图等传统设计手段缺乏兴趣，导致轻视尺规绘图课程内容，养成不良绘图习惯等问题。本课程以手绘图稿的艺术效果为切入点，通过展示《图像中国建筑史》中近代建筑大师梁思成的惊人手绘图稿，在欣赏我国古代宏伟建筑成就中，激发学生对手绘图稿的兴趣；通过讲解手稿制作背后的艰辛过程，赞扬老一代技术工作者刻苦钻研的精神；分析手绘图稿隐含的丰富的专业知识，强调制图规范性的重要性；督促学生认真完成尺规绘图及手绘实践的学习内容。

进一步，再结合改革开放后引入和发展CAD等新兴技术的作用，展示技术革新的必要性，提高对改革开发及创新创业等政策的认同感，以上案例讲解中，既展示了优秀的手绘图稿，激发学生的学习兴趣，又突出了梁、莫等人基于自身扎实的专业知识，为保护中华历史文化作出的艰辛努力和伟大成就，一定程度上感染了学生们，督促学生砥砺前行，不断坚定中国梦信仰，提高民族复兴的历史使命感。

4.教学方法

（1）理论讲授与实践操作相结合

通过课堂讲解、演示文稿等方式，系统介绍工程制图的基本原理、方法和技术。并组织学生进行实际环境工程专业图纸的绘制和解读，培养学生的实践能力和问题解决能力。

（2）案例分析教学方法

选取具有代表性的环境工程制图案例，涵盖水、固、气不同领域和难度等级。引导学生对案例进行深入分析，探讨工程制图的实际应用和解决方案。鼓励学生提出个人简介和解决方案，培养学生的批判思维和创新能力。

（3）小组讨论与合作式学习

根据学生的学习特点和兴趣，将学生分成若干小组，组织学生在小组内进行讨论和交流，分享学习经验和心得。鼓励学生在小组内开展合作式学习，共同完成学习任务和项目，培养学生的团队写作能力和沟通能力。

（4）考核评价方案

课程评价采用形成性评价，通过学生课前线上的预习、讨论、检测，课中案例讨论，课后习题作业，SPOC讨论等教学过程的记录、行为学观察进行评价、反馈。

六、教学反思

工程制图是理论课和专业课的一个桥梁，它是技术生产中的通用语言，主要培养学生看图、画图、空间想象力和应用能力。学生学好这门课，就必须做好充分准备，探索有效的教学方法，才能培养出熟练运用机械制图工程语言的一流技术工人。与其他课程相比较，是一门实践性、直观性很强的课程，一堂课除了个别概念以外，大部分内容要靠图形和实物来讲解。因此，在教学中宜广泛采用演示法。

演示法教学加深了学生对学习内容的理解，使他们能够把理论知识、书本知识和实际事物联系起来，证明所学原理的正确性，形成正确而深刻的概念。演示法教学易于学生进行空间想象，减轻了学生的脑力负担，集中了学生的注意力，使学生掌握并巩固了所学的知识。课堂授课教师起主导作用，还应积极发挥学生的主观能动性，挖掘学生的潜能，使教和学互相配合，互相促进。

要想尽快培养学生的识图能力，在教学中必须遵循循序渐进的教学原则，系统连贯地学习基础知识，做到由浅入深，由易到难，化繁为简。本课程在许多地方需要有动态的演示，例如在讲解复杂组合体三视图的画法时，如果仅仅是教师在课堂上用语言表达，学生很难想象出组合体的组合步骤，极易出现漏画、错画，甚至画不出来的现象，这样就得不到好的教学效果。通过课件演示，使枯燥的内容变得生动形象，让学生很轻松地看到组合体的组合过程、步骤，并可以根据演示逐步画出复杂组合体的三视图。让学生在新颖的教学方式下掌握绘图的过程与方法，充分调动学生的学习积极性。这种教学方法深受学生的欢迎，在教学中得到广泛的应用。

总之，在制图教学中应不断进取，不断总结，掌握教学规律，灵活运用各种教学手段，紧密联系实践，努力提高教学质量，以不断提高学生的学习兴趣，开拓学生的空间思维，提高空间想象能力，培养优良的技能人才。