环境工程CAD(Environmental engineering CAD)课程基本信息课程编号：02021632课程总学时：32实验学时：22学时课程性质：选修课程属性：专业类开设学期：第4学期课程负责人：李强课程团队：李强，王谦授课语言：汉语适用专业：环境工程对先修的要求：大学计算机基础、环境工程制图等对后续的支撑：污染控制工程、管道工程等主撰人，李强审核人：张发文大纲制定（修订）日期：2023.06一、、课程的教学理念、性质、目标和任务环境工程CAD是环境工程专业的创业教育类课程。本课程充分利用视频等多种教学资源，讲授环境工程绘图的基本规则、主要流程与方法，并通过课堂作业等形式，引导学生独立完成图形的绘制。通过讨论、测验等环节，调动学生积极参与到课堂当中，激发学生的学习热情。通讨课堂教学，使学生掌握CAD的二维绘图命令、绘图环境设置、绘图工具、显示控制和图形编辑、图块和外部文件的引用以及属性块的建立与应用、图形修饰和询问、尺寸标注、三维模型建立、布尔运算方法等内容。通过实验上机练习，使学生熟练CAD软件的操作，掌握使用CAD软件绘制环境工程平面图纸、立体模型等的方法，培养学生独立进行平面设计和立体建模设计的能力，为今后从事环境工程相关领域的研究与应用奠定良好的基础。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指序号毕业要求课程目标标点通过课堂教学，使学生掌握CAD的二维绘图命令、绘图环境设置、绘图工具、显示控制和图形编辑、图块和外部文件的引用111以及属性块的建立与应用、图形修饰和询问、尺寸标注、三维模型建立、布尔运算方法等内容。通过实验上机练习，使学生熟练CAD软件的操作，掌握使用CAD软件绘制环境工程平面图纸、立体模型等的方法，培养学233生独立进行平面设计和立体建模设计的能力，为今后从事环境工程相关领域的研究与应用奠定良好的基础。三、教学内容及进度安排课内学生学习支撑序号教学内容教学方式学时课程目标预期成果211
211 环境工程 CAD （Environmental engineering CAD） 课程基本信息 课程编号：02021632 课程总学时：32 实验学时：22 学时 课程性质：选修 课程属性:专业类 开设学期：第 4 学期 课程负责人：李强 课程团队：李强，王谦 授课语言：汉语 适用专业：环境工程 对先修的要求：大学计算机基础、环境工程制图等 对后续的支撑：污染控制工程、管道工程等 主撰人：李强 审核人：张发文 大纲制定（修订）日期：2023.06 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 环境工程 CAD 是环境工程专业的创业教育类课程。本课程充分利用视频等多种教学资源，讲 授环境工程绘图的基本规则、主要流程与方法，并通过课堂作业等形式，引导学生独立完成图形 的绘制。通过讨论、测验等环节，调动学生积极参与到课堂当中，激发学生的学习热情。通过课 堂教学，使学生掌握 CAD 的二维绘图命令、绘图环境设置、绘图工具、显示控制和图形编辑、图 块和外部文件的引用以及属性块的建立与应用、图形修饰和询问、尺寸标注、三维模型建立、布 尔运算方法等内容。通过实验上机练习，使学生熟练 CAD 软件的操作，掌握使用 CAD 软件绘制 环境工程平面图纸、立体模型等的方法，培养学生独立进行平面设计和立体建模设计的能力，为 今后从事环境工程相关领域的研究与应用奠定良好的基础。 二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑 序号 课程目标 支撑毕业要求指 标点 毕业要求 1 通过课堂教学，使学生掌握 CAD 的二维绘图命令、绘图环境设 置、绘图工具、显示控制和图形编辑、图块和外部文件的引用 以及属性块的建立与应用、图形修饰和询问、尺寸标注、三维 模型建立、布尔运算方法等内容。 1 1 2 通过实验上机练习，使学生熟练 CAD 软件的操作，掌握使用 CAD 软件绘制环境工程平面图纸、立体模型等的方法，培养学 生独立进行平面设计和立体建模设计的能力，为今后从事环境 工程相关领域的研究与应用奠定良好的基础。 3 3 三、教学内容及进度安排 序号 教学内容 学生学习 预期成果 课内 学时 教学方式 支撑 课程目标
通过多媒体讲解图层、绘图命令等基本内容，掌握CAD绘图的初始介绍CAD软件，讲解本课随后通过实例练习，使1设置和绘图环境常用0.5目标1学生掌握基本操作命程的学习内容和基本要求。模板设置令，对练习效果进行答疑、反馈。要求学生了解直角坐标系、世界坐标系、用户坐标系、坐标输入方法、图形单位、图形界限、动态输入。通过多媒体讲解图层、CAD绘图的初始设置，和实理解图层的概念、作绘图命令等基本内容，际工作中绘图环境变量的常用、设置方法，和绘随后通过实例练习，使目标1用模板设置2图辅助功能。掌握图1目标2学生掌握基本操作命教学重点和难点：图层、对层设置技巧：以实例令，对练习效果进行答象属性设置、绘图辅助功能。训练，使学生熟练掌疑、反馈。握栅格、捕捉、正交、对象捕捉、自动追踪等绘图辅助功能，以实际工作要求培养学生正确的绘图习惯。要求学生一般了解全图缩放、窗口缩放、中心缩放、范围缩放、CAD绘图过程中正确显示比例缩放、实时平移、重画、重生成图形：图形，多视口显示，以及为通过多媒体讲解图层、观察图形部分区域需要而显理解动态实时缩放和绘图命令等基本内容，示图形和缩放图形与动态移移动相结合的操作方随后通过实例练习，使目标13动图形相结合。法，并掌握该操作技目标2学生掌握基本操作命教学重点和难点：动态缩放、巧：掌握多视口显示令，对练习效果进行答动态移动图形、多视口显示图形不同视图的方疑、反馈。图形、重生成图形、视点设法，有效利用多视口置。观察图形：要求熟练掌握的是动态显示图形的方法和全图显示的运用。通过一实例工程平面通过多媒体讲解图层、CAD二维绘图方法。图整体绘制过程，使绘图命令等基本内容，学生了解生产实际工随后通过实例练习，使目标1教学重点和难点：线型比例43设置、块的建立和使用、属作中平面工程图的涵学生掌握基本操作命目标2性块的建立与应用。盖的内容和绘制全过令，对练习效果进行答疑、反馈。程：理解块、属性块212
212 1 介绍 CAD 软件，讲解本课 程的学习内容和基本要求。 掌握CAD绘图的初始 设置和绘图环境常用 模板设置 0.5 通过多媒体讲解图层、 绘图命令等基本内容， 随后通过实例练习，使 学生掌握基本操作命 令，对练习效果进行答 疑、反馈。 目标 1 2 CAD 绘图的初始设置，和实 际工作中绘图环境变量的常 用模板设置 教学重点和难点：图层、对 象属性设置、绘图辅助功能。 要求学生了解直角坐 标系、世界坐标系、 用户坐标系、坐标输 入方法、图形单位、 图形界限、动态输入。 理解图层的概念、作 用、设置方法，和绘 图辅助功能。掌握图 层设置技巧；以实例 训练，使学生熟练掌 握栅格、捕捉、正交、 对象捕捉、自动追踪 等绘图辅助功能，以 实际工作要求培养学 生正确的绘图习惯。 1 通过多媒体讲解图层、 绘图命令等基本内容， 随后通过实例练习，使 学生掌握基本操作命 令，对练习效果进行答 疑、反馈。 目标 1 目标 2 3 CAD 绘图过程中正确显示 图形，多视口显示，以及为 观察图形部分区域需要而显 示图形和缩放图形与动态移 动图形相结合。 教学重点和难点：动态缩放、 动态移动图形、多视口显示 图形、重生成图形、视点设 置。 要求学生一般了解全 图缩放、窗口缩放、 中心缩放、范围缩放、 比例缩放、实时平移、 重画、重生成图形； 理解动态实时缩放和 移动相结合的操作方 法，并掌握该操作技 巧；掌握多视口显示 图 形 不 同 视 图 的 方 法，有效利用多视口 观察图形；要求熟练 掌握的是动态显示图 形的方法和全图显示 的运用。 1 通过多媒体讲解图层、 绘图命令等基本内容， 随后通过实例练习，使 学生掌握基本操作命 令，对练习效果进行答 疑、反馈。 目标 1 目标 2 4 CAD 二维绘图方法。 教学重点和难点：线型比例 设置、块的建立和使用、属 性块的建立与应用。 通过一实例工程平面 图整体绘制过程，使 学生了解生产实际工 作中平面工程图的涵 盖的内容和绘制全过 程；理解块、属性块 3 通过多媒体讲解图层、 绘图命令等基本内容， 随后通过实例练习，使 学生掌握基本操作命 令，对练习效果进行答 疑、反馈。 目标 1 目标 2
的作用和建立方法；掌握常用二维绘图命令及其各选项的意义、作用、和操作方法；文字标注和尺寸标注样式设置和常用标注类型的使用方法；图形库的建立、CAD设计中心的使用、选项板的使用、建立新选项板页、和用选项板组建图形库的方法：训练学生熟练掌握常用线、多段线、圆、弧、矩形等命令的缩写键；复制、偏移复制、镜像、阵列、旋转、剪切、延伸、分解等。通过实物模型构建，使用学生了解三维建模的基本方法，了解三维模型的类型以及三维和二维之间的区别。要求学生理解三维坐标的方向（右手螺旋法则），三维坐标在计算机屏幕上的表现方式，实体和曲面通过多媒体讲解图层、CAD三维绘图基本方法。的异同：用实物模型绘图命令等基本内容，教学重点和难点：用户坐标建立过程实例，讲解随后通过实例练习，使目标151.5系的含义和使用、实体建模实体建模方法：包括学生掌握基本操作命目标2方法、曲面建模方法。方体、圆柱体、球体、令，对练习效果进行答疑、反馈。锥体、模体等基本体创建、复制、移动、镜像、阵列等建模技巧。用曲面物体模型建模实例，讲解曲面建模方法。要求学生熟练掌握的是坐标系的变换、根据绘图需要进行三维视图的选择。213
213 的作用和建立方法； 掌握常用二维绘图命 令 及 其 各 选 项 的 意 义、作用、和操作方 法；文字标注和尺寸 标注样式设置和常用 标 注 类 型 的 使 用 方 法；图形库的建立、 CAD 设 计 中 心 的 使 用、选项板的使用、 建立新选项板页、和 用选项板组建图形库 的方法；训练学生熟 练掌握常用线、多段 线、圆、弧、矩形等 命令的缩写键；复制、 偏移复制、镜像、阵 列、旋转、剪切、延 伸、分解等。 5 CAD 三维绘图基本方法。 教学重点和难点：用户坐标 系的含义和使用、实体建模 方法、曲面建模方法。 通过实物模型构建， 使用学生了解三维建 模的基本方法，了解 三维模型的类型以及 三维和二维之间的区 别。要求学生理解三 维坐标的方向（右手 螺旋法则），三维坐标 在计算机屏幕上的表 现方式，实体和曲面 的异同；用实物模型 建立过程实例，讲解 实体建模方法：包括 方体、圆柱体、球体、 锥体、楔体等基本体 创建、复制、移动、 镜像、阵列等建模技 巧。用曲面物体模型 建模实例，讲解曲面 建模方法。要求学生 熟练掌握的是坐标系 的变换、根据绘图需 要进行三维视图的选 择。 1.5 通过多媒体讲解图层、 绘图命令等基本内容， 随后通过实例练习，使 学生掌握基本操作命 令，对练习效果进行答 疑、反馈。 目标 1 目标 2
了解UCS 坐标系的右手法则，三种UCS图标、UCS图标的显示设置。理解三种布尔运算的作用，特别是通过多媒体讲解图层、CAD三维模型的编辑、UCS多实体的相减和公共绘图命令等基本内容，坐标系熟练运用、布尔运算部分，实体在空间的随后通过实例练习，使目标16高级建模。位置。掌握面域创建、学生掌握基本操作命目标2教学重点和难点：UCS坐标令，对练习效果进行答三维实体创建、拉伸、系使用、布尔运算。疑、反馈。旋转和放样生成实体的方法。以房屋模型实例，训练学生熟练掌握实体构建和编辑方法。了解CAD光源种类、材质面板各项内容的含义、贴图的作用。理解环境光、平行光、点光源、聚光灯的效果，材质设置中高光、通过多媒体讲解图层、反光、不透明度、折绘图命令等基本内容，CAD三维模型效果图制作。射率、半透明度、贴随后通过实例练习，使目标17教学重点和难点：光源、材图属性设置。以三维2学生掌握基本操作命目标2质、贴图。图形为例，训练灯光、令，对练习效果进行答材质、贴图设计，使疑、反馈。学生掌握三维模型效果图制作方法。要求熟练掌握的是灯光和材质的基本设置。能绘制出表达真实质感的模型效果图。实验教学主要内容、学时分配及与课程目标的对应关系学时课程实验名称实验主要内容序号分配目标CAD的安装及绘图的初始设置和绘图环境常用模板设置。直角坐标系、世界坐标系、用户坐标系、坐标输入方法、图形单绘图环境及功能2位、图形界限、动态输入。绘图辅助功能设置直线类图形绘制实例掌握直线类图形绘制方法，绘制给水系统原理图221、2轴测图及实例2栅格捕捉和等轴测图，绘制风机管道安装系统图1、2214
214 6 CAD 三维模型的编辑、UCS 坐标系熟练运用、布尔运算 高级建模。 教学重点和难点：UCS 坐标 系使用、布尔运算。 了解 UCS 坐标系的右 手法则，三种 UCS 图 标、UCS 图标的显示 设置。理解三种布尔 运算的作用，特别是 多实体的相减和公共 部分，实体在空间的 位置。掌握面域创建、 三维实体创建、拉伸、 旋转和放样生成实体 的方法。以房屋模型 实例，训练学生熟练 掌握实体构建和编辑 方法。 1 通过多媒体讲解图层、 绘图命令等基本内容， 随后通过实例练习，使 学生掌握基本操作命 令，对练习效果进行答 疑、反馈。 目标 1 目标 2 7 CAD 三维模型效果图制作。 教学重点和难点：光源、材 质、贴图。 了解 CAD 光源种类、 材质面板各项内容的 含义、贴图的作用。 理解环境光、平行光、 点光源、聚光灯的效 果，材质设置中高光、 反光、不透明度、折 射率、半透明度、贴 图属性设置。以三维 图形为例，训练灯光、 材质、贴图设计，使 学生掌握三维模型效 果图制作方法。要求 熟练掌握的是灯光和 材质的基本设置。能 绘制出表达真实质感 的模型效果图。 2 通过多媒体讲解图层、 绘图命令等基本内容， 随后通过实例练习，使 学生掌握基本操作命 令，对练习效果进行答 疑、反馈。 目标 1 目标 2 实验教学主要内容、学时分配及与课程目标的对应关系 序号 实验名称 学时 分配 实验主要内容 课程 目标 1 绘图环境及功能 2 CAD 的安装及绘图的初始设置和绘图环境常用模板设置。直角 坐标系、世界坐标系、用户坐标系、坐标输入方法、图形单 位、图形界限、动态输入。绘图辅助功能设置。 1 2 直线类图形绘制实例 2 掌握直线类图形绘制方法，绘制给水系统原理图 1、2 3 轴测图及实例 2 栅格捕捉和等轴测图，绘制风机管道安装系统图 1、2
熟练掌握常用线、多段线、圆、弧、矩形等图形：熟练掌握平面综合实例1复制、偏移复制、镜像、阵列、旋转、剪切、延伸、分解等1、2操作。绘制污水处理工程平面图。块、属性块的作用和建立方法；常用二维绘图命令及其各选项的意义、作用、和操作方法：文字标注和尺寸标注样式设5平面综合实例21、2置和常用标注类型的使用方法。绘制建筑给排水平面图。三维坐标的方向，三维坐标在计算机屏幕上的表现方式，实6基本三维建模1、2体和曲面的异同：用实物模型建立过程实例，实体建模方法。UCS坐标系的使用、UCS图标的显示设置。三种布尔运算的7三维建模进阶1、2运用。曲面建模方法。材质谊染。实例绘制。821、2二维创建三维实例从二维平面图创建三维综合图形。绘制相关案例。四、课程思政针对结合环境工程专业培养要求和CAD课程特点，提出环保意识、集体主义观念、工匠精神三种思政教育目标。大学生是未来社会建设的重要力量，他们的环保意识和环境行为习惯培养对于国家生态文明建设和可持续发展战略的实施具有重要意义。作为环境工程专业学生，更应该把“践行生态文明建设，做绿水青山的保护者”作为自己的奋斗目标，利用自身所学的专业知识积极为我国的环保事业做出贡献。对于大型复杂项目的工程设计，其CAD图纸的绘制往往需要通过团队协作的形式完成，这就要求学生具备良好的团队协作能力以及较强的集体荣誉感和责任感，以满足未来工作的实际需要。CAD制图从业者需具备职业精神熟练准确地绘制完成符合工程设计要求的高质量图纸。本质上，这种职业精神是一种工匠精神的体现，其内涵包括了敬业、精益、专注、创新等方面的内容。党的十九大报告提出要建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬劳模精神和工匠精神。工匠精神的培育已经成为国家意志和社会共识，也是高校工科类专业人才培养的重要目标。五、教材及参考资料1.选用教材：环境工程CAD，李颖、李英、吴菁编著，机械工业出版社，2022年，21世纪高等教育环境科学与工程类系列教材2.参考书：（1）环境工程制图与CAD，张晶编著，化学工业出版社，2014年（2）环境工程技术手册，潘涛编著，化学工业出版社，2013年（3）环境工程CAD技术基础与应用，马贵春、吴伏家编著，科学出版社，2007年215
215 4 平面综合实例 1 4 熟练掌握常用线、多段线、圆、弧、矩形等图形；熟练掌握 复制、偏移复制、镜像、阵列、旋转、剪切、延伸、分解等 操作。绘制污水处理工程平面图。 1、2 5 平面综合实例 2 4 块、属性块的作用和建立方法；常用二维绘图命令及其各选 项的意义、作用、和操作方法；文字标注和尺寸标注样式设 置和常用标注类型的使用方法。绘制建筑给排水平面图。 1、2 6 基本三维建模 2 三维坐标的方向，三维坐标在计算机屏幕上的表现方式，实 体和曲面的异同；用实物模型建立过程实例，实体建模方法。 1、2 7 三维建模进阶 4 UCS 坐标系的使用、UCS 图标的显示设置。三种布尔运算的 运用。曲面建模方法。材质渲染。实例绘制。 1、2 8 二维创建三维实例 2 从二维平面图创建三维综合图形。绘制相关案例。 1、2 四、课程思政 针对结合环境工程专业培养要求和 CAD 课程特点，提出环保意识、集体主义观念、工匠精神 三种思政教育目标。大学生是未来社会建设的重要力量，他们的环保意识和环境行为习惯培养对 于国家生态文明建设和可持续发展战略的实施具有重要意义。作为环境工程专业学生，更应该把 “践行生态文明建设，做绿水青山的保护者”作为自己的奋斗目标，利用自身所学的专业知识积 极为我国的环保事业做出贡献。对于大型复杂项目的工程设计，其 CAD 图纸的绘制往往需要通过 团队协作的形式完成，这就要求学生具备良好的团队协作能力以及较强的集体荣誉感和责任感， 以满足未来工作的实际需要。CAD 制图从业者需具备职业精神熟练准确地绘制完成符合工程设计要 求的高质量图纸。本质上，这种职业精神是一种工匠精神的体现，其内涵包括了敬业、精益、专 注、创新等方面的内容。党的十九大报告提出要建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬 劳模精神和工匠精神。工匠精神的培育已经成为国家意志和社会共识，也是高校工科类专业人才 培养的重要目标。 五、教材及参考资料 1.选用教材： 环境工程 CAD，李颖、李英、吴菁编著，机械工业出版社，2022 年，21 世纪高等教育环境科 学与工程类系列教材 2.参考书： （1）环境工程制图与 CAD，张晶编著，化学工业出版社，2014 年 （2）环境工程技术手册，潘涛编著，化学工业出版社，2013 年 （3）环境工程 CAD 技术基础与应用，马贵春、吴伏家编著，科学出版社，2007 年