1.2007年某集装箱码头一台门座起重机起升机构 【职业精神、职业规范及工程素 §1-1 减速箱高速轴断齿断轴事故。原因是在加工该高速 养】从工程图样的作用和价值入 本课 轴轴肩时，应该是圆角而加工成尖角，且表面粗糙 手，帮助学生养成严肃认真对待图 程的 度超差，该轴肩成了应力集中处，热处理时出现了 纸，一线一字都不能马虎的习惯， 研究 微裂纹，工作中在交变应力作用下疲劳裂纹延伸， 从而培养学生严谨求实的工作态度 对 导致断轴。 和细致认真的工作作风。 象、 2.某厂电动葫芦门式起重机运行歪斜跑偏卡规事 任务 故。原因是车轮槽宽90mm,而轨道踏面宽度只有 51mm,两者宽度配合不当。 1.中国古代各朝代重要技术著作中的机械图样： 【中华优秀传统文化教育】中国古 2.介绍宋元明清四朝11本有代表意义的古代技术著 代工程图学取得了举世瞩目的科学 §1-2 作中的图样，简介中国古代机械制图发展历史，如 成就，对世界工程图学的发展产生 投影 第一本图样著作、第一次使用组合视图、第一次使 了重要影响。增强对中国文化的自 的基 用斜轴侧、正轴测等的图样及著作。 信以及对中华民族复兴的信心。 本知 3.中国近代建筑大师梁思成先生曾说：“一个民族 【责任感】对近代落后的情况有正 识 的自大和自卑都源于对于本民族历史文化的无知， 确的认识，唤起当代青年奋斗的使 只有了解自己的过去，才能站在客观的立场上，产 命感。 生深层的民族自尊。” 教学/考核重点和难点 【重点】正投影法的投影特性 【难点】投影法的分类及应用 理论教学2：三视图的基本原理 教学目标和要求 【知识目标】1、理解三视图的形成、掌握投影规律；2、明确视图中图线及线框的含义：3、能够 运用三视图的投影规律，按照作图步骤绘制物体的三视图。 【能力目标】运用投影规律，掌握绘制三视图的能力： 教学内容O√基础理论；☆学术前沿；△应用案例 1.工程图样的定义，本课程的学习目标。 2.投影的形成原理：工程中投影法的分类。 3.正投影法的投影特性，以直线、平面相对于投影面位置的不同，讲明实形性、积聚性和类似性 大主要特性。 教学 思政案例或元素 预期教学成效思政目标 内容 6
6 §1-1 本课 程的 研究 对 象、 任务 1. 2007 年某集装箱码头一台门座起重机起升机构 减速箱高速轴断齿断轴事故。原因是在加工该高速 轴轴肩时，应该是圆角而加工成尖角，且表面粗糙 度超差，该轴肩成了应力集中处，热处理时出现了 微裂纹，工作中在交变应力作用下疲劳裂纹延伸， 导致断轴。 2. 某厂电动葫芦门式起重机运行歪斜跑偏卡规事 故。原因是车轮槽宽 90mm，而轨道踏面宽度只有 51mm，两者宽度配合不当。 【职业精神、职业规范及工程素 养】从工程图样的作用和价值入 手，帮助学生养成严肃认真对待图 纸,一线一字都不能马虎的习惯， 从而培养学生严谨求实的工作态度 和细致认真的工作作风。 §1-2 投影 的基 本知 识 1.中国古代各朝代重要技术著作中的机械图样； 2.介绍宋元明清四朝 11 本有代表意义的古代技术著 作中的图样，简介中国古代机械制图发展历史，如 第一本图样著作、第一次使用组合视图、第一次使 用斜轴侧、正轴测等的图样及著作。 3. 中国近代建筑大师梁思成先生曾说：“一个民族 的自大和自卑都源于对于本民族历史文化的无知， 只有了解自己的过去，才能站在客观的立场上，产 生深层的民族自尊。” 【中华优秀传统文化教育】中国古 代工程图学取得了举世瞩目的科学 成就，对世界工程图学的发展产生 了重要影响。增强对中国文化的自 信以及对中华民族复兴的信心。 【责任感】对近代落后的情况有正 确的认识，唤起当代青年奋斗的使 命感。 教学/考核重点和难点 【重点】正投影法的投影特性 【难点】投影法的分类及应用 理论教学 2：三视图的基本原理 教学目标和要求 【知识目标】 1、理解三视图的形成、掌握投影规律；2、明确视图中图线及线框的含义；3、能够 运用三视图的投影规律，按照作图步骤绘制物体的三视图。 【能力目标】运用投影规律，掌握绘制三视图的能力； 教学内容 〇 √基础理论；☆ 学术前沿；△ 应用案例 1.工程图样的定义，本课程的学习目标。 2.投影的形成原理；工程中投影法的分类。 3.正投影法的投影特性，以直线、平面相对于投影面位置的不同，讲明实形性、积聚性和类似性三 大主要特性。 教学 内容 思政案例或元素 预期教学成效 思政目标
1.宋《武经总要》中采用了“正"“里"分别对应主视 【唯物辩证法】教育学生用唯物 §1-4 图、后视图，表达骑兵旁牌的正反两面投影。这 辩证法的观点分析问题和解决问 三视 是中国最早使用组合视图的例子。1040年成书。 题，以唯物辩证法普遍联系的观 图的 2.盲人摸象案例。盲人们以自己摸到的部分来定 点去观察和认识问题。 基本 义大象是柱子、绳子、墙、扇子等，都是以偏概 【中华优秀传统文化教育】坚定 原理 全，不能获得完整大象的样貌。 同学们文化自信的底气，增强对 中国文化的自信。 教学/考核重点和难点 【重点】1、三视图之间的投影规律：2、绘制物体三视图的步骤。 【难点】理解视图中图线及线框的含义 理论教学3：制图基本知识 教学目标和要求 【知识目标】1.熟悉图纸的幅面及格式、比例、字体等机械工程制图的有关国家标准规定。2.熟 悉机械工程图样的线型画法。3.熟悉机械工程图样的尺寸标注要求。4.学会正确使用绘图工具和 仪器，掌握正确的绘图方法与步骤。5.掌握平面图形的几何作图及线段连接的基本方法。 【素质目标】1深刻认识在工程制图中贯彻有关国家标准的意义。2.理解国家标准的意义，养成 遵守国家标准的工程素质。 教学内容O√基础理论；☆学术前沿；△应用案例 1.制图国家标准：1)图纸幅面尺寸和格式(GB/T14689-2008):2)比例GB/T14690-93):3)字体(GB/T14691-93):4 图线及其画法(GB4457.4-2004):5)尺寸标注(GB4458.4-2003) 2.绘图工具及使用：1)图板；2)丁字尺；3)三角板；4)铅笔：应有粗细两种：5)圆规和分规：6)曲线板 3.几何作图（自学） 4.绘图的基本方法与步骤（自学） 教学内 思政案例或元素 预期教学成效思政目标， 容 §2-1制 1.“不以规矩，不成方圆”，“规者，正圆之 【法治教育】形成细致、认真的 图国家 器；矩者，正方之器。 工作作风 标准 2.5G技术之前，华为公司研发的通讯设 【职业精神、职业规范和工程素 备，一直以来需要向高通等西方公司支付 养】形成标准意识，养成遵守国 高昂的专利使用费。现在西方一些公司需 家标准和生产规范的习惯。 要向华为支付专利使用费。大国的竞争终 【使命感和责任感】作为工科学 极也将是标准、话语权之争。 生，鼓励同学们钻研技术，实现 3.一流的企业出标准。二流企业出品牌， 技术领先，进而最终实现游戏规 三流企业出产品。 则及话语权的竞争胜利
7 §1-4 三视 图的 基本 原理 1.宋 《武经总要》中采用了“正”“里”分别对应主视 图、后视图，表达骑兵旁牌的正反两面投影。这 是中国最早使用组合视图的例子。1040 年成书。 2. 盲人摸象案例。盲人们以自己摸到的部分来定 义大象是柱子、绳子、墙、扇子等，都是以偏概 全，不能获得完整大象的样貌。 【唯物辩证法】教育学生用唯物 辩证法的观点分析问题和解决问 题，以唯物辩证法普遍联系的观 点去观察和认识问题。 【中华优秀传统文化教育】坚定 同学们文化自信的底气，增强对 中国文化的自信。 教学/考核重点和难点 【重点】1、三视图之间的投影规律；2、绘制物体三视图的步骤。 【难点】理解视图中图线及线框的含义 理论教学 3：制图基本知识 教学目标和要求 【知识目标】1．熟悉图纸的幅面及格式、比例、字体等机械工程制图的有关国家标准规定。2．熟 悉机械工程图样的线型画法。3．熟悉机械工程图样的尺寸标注要求。4．学会正确使用绘图工具和 仪器，掌握正确的绘图方法与步骤。5．掌握平面图形的几何作图及线段连接的基本方法。 【素质目标】1.深刻认识在工程制图中贯彻有关国家标准的意义。2．理解国家标准的意义，养成 遵守国家标准的工程素质。 教学内容 〇 √基础理论；☆ 学术前沿；△ 应用案例 1.制图国家标准:1)图纸幅面尺寸和格式(GB/T14689-2008)；2) 比例(GB/T14690-93)；3) 字体(GB/T14691-93);4) 图线及其画法(GB4457.4-2004)；5)尺寸标注(GB4458.4-2003) 2. 绘图工具及使用：1）图板；2）丁字尺；3）三角板；4）铅笔：应有粗细两种；5）圆规和分规；6）曲线板 3. 几何作图（自学） 4. 绘图的基本方法与步骤（自学） 教学内 容 思政案例或元素 预期教学成效 思政目标. §2-1 制 图国家 标准 1. “不以规矩，不成方圆”，“规者，正圆之 器；矩者，正方之器。 2. 5G 技术之前，华为公司研发的通讯设 备，一直以来需要向高通等西方公司支付 高昂的专利使用费。现在西方一些公司需 要向华为支付专利使用费。大国的竞争终 极也将是标准、话语权之争。 3. 一流的企业出标准。二流企业出品牌， 三流企业出产品。 【法治教育】形成细致、认真的 工作作风 【职业精神、职业规范和工程素 养】形成标准意识，养成遵守国 家标准和生产规范的习惯。 【使命感和责任感】作为工科学 生，鼓励同学们钻研技术，实现 技术领先，进而最终实现游戏规 则及话语权的竞争胜利
s2-2绘 1. 古代中国秦汉时期铜镜上的圆形、正方 【职业规范和工程素养】认识到 图工具 形、圆的等分等非常工整。可以推断，那 正确规范地使用工具的必要性、 及使用 时已经掌握了规矩的使用。对比新石器时 重要性，并养成良好的作图习 §2-3几 代陶器上的图案，可见工具的使用对提高 惯，进而培养严谨细致、一丝不 何作图 图样质量和水平有很大作用。 苟的工作态度。 §2-5绘 2宋代“界画”，使用尺子、毛笔的绘画技 图的方 巧，达到了西洋透视法传入前的最高水 法与步 平，比如《清明上河图》、《营造法 骤 式》 教学/考核重点和难点 【重点】通过本单元的学习必须提高学生在制图中的法制观念 【难点】正确使用绘图工具和仪器，掌握正确的绘图方法与步骤。 理论教学4：点、直线、平面的投影 教学目标和要求 【知识目标】 [点的投影]1.掌握两面体系和三面体系中点的投影规律。2.熟练掌握三面体系中己知点两面投 影求作该点的第三面投影的作图方法。3.掌握点的投影与其坐标的关系。4.掌握根据点的立体图 作三面投影图及根据点的投影图作立体图的方法。5.两点的相对位置。 [直线的投影)]1.熟悉直线对于投影面处于各种位置的投影特点，能熟练的识别投影面平行线，投 影面垂直线和一般位置直线，并画出它们的投影图。2.握直线上点的投影特性和作图方法。3.熟 练掌握两平行直线，两相交直线及两交叉直线的投影特性。 [平面的投影]1.熟悉平面在投影图中常用的表示方法。2.熟悉掌握对投影面处于各种相对位置的 平面的投影特性，并能根据平面的投影特性3.熟练地识别平面对投影面的相对位置。 【能力目标】提高对点线面相对位置的空间想象能力 教学内容O√基础理论；☆学术前沿；△应用案例 [点的投影)1.三面体系中点的投影规律及作投影图方法。2.明确投影中采用符号的标记。3.明 确点的坐标，投影及点到投影面距离的关系。4.介绍在立体图（轴测图）中，表明点的位置的作图 方法。5.介绍两点的相对位置（上下、左右、前后）以及重影点的概念及标记。 [直线的投影]1.直线的投影性质。2.直线对于投影面处于各种位置时的投影特点及投影作图。 3.直线上点的投影作图。4.直线相对位置（平行、相交、交叉）的投影特性及投影作图。5.交叉 两直线重影点的可见性判断及标记。 [平面的投影幻1.平面在投影图中常用的表示方法。2.各种位置平面的投影特性及判别平面对投 影面的相对位置。 教学/考核重点和难点
8 §2-2 绘 图工具 及使用 §2-3 几 何作图 §2-5 绘 图的方 法与步 骤 1. 古代中国秦汉时期铜镜上的圆形、正方 形、圆的等分等非常工整。可以推断，那 时已经掌握了规矩的使用。对比新石器时 代陶器上的图案，可见工具的使用对提高 图样质量和水平有很大作用。 2.宋代“界画”，使用尺子、毛笔的绘画技 巧，达到了西洋透视法传入前的最高水 平，比如《清明上河图》、《营造法 式》。 【职业规范和工程素养】认识到 正确规范地使用工具的必要性、 重要性，并养成良好的作图习 惯，进而培养严谨细致、一丝不 苟的工作态度。 教学/考核重点和难点 【重点】通过本单元的学习必须提高学生在制图中的法制观念 【难点】正确使用绘图工具和仪器，掌握正确的绘图方法与步骤。 理论教学 4：点、直线、平面的投影 教学目标和要求 【知识目标】 [点的投影] 1．掌握两面体系和三面体系中点的投影规律。2．熟练掌握三面体系中已知点两面投 影求作该点的第三面投影的作图方法。3．掌握点的投影与其坐标的关系。4．掌握根据点的立体图 作三面投影图及根据点的投影图作立体图的方法。5．两点的相对位置。 [直线的投影] 1．熟悉直线对于投影面处于各种位置的投影特点，能熟练的识别投影面平行线，投 影面垂直线和一般位置直线，并画出它们的投影图。2．握直线上点的投影特性和作图方法。3．熟 练掌握两平行直线，两相交直线及两交叉直线的投影特性。 [平面的投影] 1．熟悉平面在投影图中常用的表示方法。2．熟悉掌握对投影面处于各种相对位置的 平面的投影特性，并能根据平面的投影特性 3．熟练地识别平面对投影面的相对位置。 【能力目标】提高对点线面相对位置的空间想象能力 教学内容 〇 √基础理论；☆ 学术前沿；△ 应用案例 [点的投影]1．三面体系中点的投影规律及作投影图方法。2．明确投影中采用符号的标记。3．明 确点的坐标，投影及点到投影面距离的关系。4．介绍在立体图（轴测图）中，表明点的位置的作图 方法。5．介绍两点的相对位置（上下、左右、前后）以及重影点的概念及标记。 [直线的投影] 1．直线的投影性质。2．直线对于投影面处于各种位置时的投影特点及投影作图。 3．直线上点的投影作图。4．直线相对位置（平行、相交、交叉）的投影特性及投影作图。5．交叉 两直线重影点的可见性判断及标记。 [平面的投影] 1．平面在投影图中常用的表示方法。2．各种位置平面的投影特性及判别平面对投 影面的相对位置。 教学/考核重点和难点
【重点】1.点在三面系中的投影规律，己知点的两面投影，求其第三投影的方法。2.已知点的坐 标，求作点的三面投影图的方法。3.直线对投影面处于各种位置时的投影特点。4.两直线处于各 种相对位置（平行、相交、交叉）时的投影特性。5.掌握各种位置平面的投影特性，识别平面对投 影面的相对位置。6.区分投影面平行面和投影面垂直面的根据。 【难点】1.根据点的投影图或点的坐标，如何画出点的立体图。2.重影点的作图及判断。 理论教学5：三维CAD软件基础、草图绘制、基本特征 教学目标和要求 【知识目标】1.了解三维软件的基本情况。2.熟练掌握三维软件草图绘制各种命令的使用方法： 3.掌握三维软件基本的造型特征命令的使用。 【能力目标】有能力评价一个零件的建模顺序是否合理：能够选出比较好的建模次序。 【素质目标】养成良好的建模习惯，绘制全约束的草图 教学内容O√基础理论；☆学术前沿；△应用案例 1.了解常用的三维软件，5种国外的，如CATIA、.NX、CREO、Solidworks、Solidedge,2种国内软 件，如中望3D和Sinovation:2.NX软件简介：3.NX的基本操作，包括文件打开与保存、视图 缩小平移放大、选择等：4.三维建模的基本思路：5.平面草图的绘制方法，学习基本草图命令， 如直线、圆、多边形、圆弧、裁剪、倒角、圆角、尺寸标注、几何约束等：6.学习几何约束，及绘 制全约束草图绘制的方法和技巧：7.学习基本的实体特征命令，如拉伸凸台、旋转凸台、扫描凸台 倒角、圆角等。 教学 内容 思政案例或元素 预期教学成效思政目标 9
9 【重点】1．点在三面系中的投影规律，已知点的两面投影，求其第三投影的方法。2．已知点的坐 标，求作点的三面投影图的方法。3．直线对投影面处于各种位置时的投影特点。4．两直线处于各 种相对位置（平行、相交、交叉）时的投影特性。5．掌握各种位置平面的投影特性，识别平面对投 影面的相对位置。6．区分投影面平行面和投影面垂直面的根据。 【难点】1．根据点的投影图或点的坐标，如何画出点的立体图。2．重影点的作图及判断。 理论教学 5：三维 CAD 软件基础、草图绘制、基本特征 教学目标和要求 【知识目标】1．了解三维软件的基本情况。2．熟练掌握三维软件草图绘制各种命令的使用方法。 3．掌握三维软件基本的造型特征命令的使用。 【能力目标】有能力评价一个零件的建模顺序是否合理；能够选出比较好的建模次序。 【素质目标】养成良好的建模习惯，绘制全约束的草图 教学内容 〇 √基础理论；☆ 学术前沿；△ 应用案例 1．了解常用的三维软件，5 种国外的，如 CATIA、NX、CREO、Solidworks、Solidedge，2 种国内软 件，如中望 3D 和 Sinovation； 2．NX 软件简介； 3.NX 的基本操作，包括文件打开与保存、视图 缩小平移放大、选择等； 4.三维建模的基本思路； 5.平面草图的绘制方法，学习基本草图命令， 如直线、圆、多边形、圆弧、裁剪、倒角、圆角、尺寸标注、几何约束等；6.学习几何约束，及绘 制全约束草图绘制的方法和技巧；7.学习基本的实体特征命令，如拉伸凸台、旋转凸台、扫描凸台、 倒角、圆角等。 教学 内容 思政案例或元素 预期教学成效 思政目标
三维 1. 目前，核高基（核心、关键、基础）的软件，如 【社会主义核心价值观、 CAD 操作系统、重要工业软件、控制类软件等，被国外 爱国主义教育】通过国旗 软件 软件垄断。与机械制造相关的CAD、CAE、CAM、 党旗的绘制，更加深刻的 简介 ERP等软件基本都是国外软件，这种状况严重威胁 理解国旗党旗所蕴含的寓 基础 着我们的信息安全。三维CAD领域，国外软件 意，通过阅读国旗党旗背 造型 CATIA、NX、CREO、SolidWorks、Solidedge、 后的故事，了解建国建党 命令 Inventor占领了几乎全部市场，国产软件基本上只有 的历史，增强对中国特色 中望CAD和华天软件SV在苦苦支撑。 社会主义道路的历史必然 2.2014年前后，国内某军工企业使用SolidWorks软 性理解。 件，出现信息泄露事故。苹果手机定位信息可以用 【中华优秀传统文化教 于人物身份及工作性质分析。因此信息安全不是危 育】小组合作完成一个古 言耸听。 代中国重要装置，即锻炼 3.中国13所高校被美国商务部列入该实体清单」 他们文献资料搜集整理能 未来有可能增加。受实体名单的影响，国内学校哈 力，更重要的是增强对中 工大、哈工程接到了MATLAB软件停止服务的邮件 华文化的自信。 通知，该软件的相关授权已被终止，无法继续使 【责任感和使命感教育】 用。MATLAB已经超越了普通数学软件，成为理工 通过目前我们国家核高基 科专业和教学科研活动不可缺少的工具。目前世界 软件还与国外有近20年差 上180多个国家超过300万工程师和科学家使用， 距的国情的介绍，以及这 目前在工业制造、学术研究等多个领域几乎都处于 些软件对国家信息安全重 垄断地位。因此，禁用对我们影响巨大。美国实体 要性的示例，激发同学们 清单正在扩大，而被禁用的类别，也已经从硬件为 的使命感和斗志。鼓励他 主，增加了软件，后续还会有技术标准、专利等内 们在可能的情况下，支持 容被禁用。所以不仅是MATLAB,随着中美竞争加 国产软件就是为民族复兴 剧未来还有更多的软件和含有美国技术的软件会列 做贡献。 入被禁用名单。因此，三维CAD领域， 也危机重 重。 教学/考核重点和难点 【重点】1.草图绘制方法。2.基本特征造型命令。 【难点】全约束草图的绘制方法及技巧。 理论教学6：平面立体三视图及表面点线的投影 教学目标和要求 【知识目标】1.掌握平面立体三视图的画法方法。2.掌握棱柱、 棱锥表面点和线的基本作图方法 【能力目标】通过线面分析，可逐步培养学生的空间想象能力。 教学内容 O√基础理论；☆学术前沿；△应用案例
10 三维 CAD 软件 简介 基础 造型 命令 1. 目前，核高基（核心、关键、基础）的软件，如 操作系统、重要工业软件、控制类软件等，被国外 软件垄断。与机械制造相关的 CAD、CAE、CAM、 ERP 等软件基本都是国外软件，这种状况严重威胁 着我们的信息安全。 三维 CAD 领域，国外软件 CATIA、NX、CREO、SolidWorks、Solidedge、 Inventor 占领了几乎全部市场，国产软件基本上只有 中望 CAD 和华天软件 SV 在苦苦支撑。 2. 2014 年前后，国内某军工企业使用 SolidWorks 软 件，出现信息泄露事故。苹果手机定位信息可以用 于人物身份及工作性质分析。因此信息安全不是危 言耸听。 3. 中国 13 所高校被美国商务部列入该实体清单， 未来有可能增加 。受实体名单的影响，国内学校哈 工大、哈工程接到了 MATLAB 软件停止服务的邮件 通知，该软件的相关授权已被终止，无法继续使 用。MATLAB 已经超越了普通数学软件，成为理工 科专业和教学科研活动不可缺少的工具。目前世界 上 180 多个国家超过 300 万工程师和科学家使用， 目前在工业制造、学术研究等多个领域几乎都处于 垄断地位。因此，禁用对我们影响巨大。美国实体 清单正在扩大，而被禁用的类别，也已经从硬件为 主，增加了软件，后续还会有技术标准、专利等内 容被禁用。所以不仅是 MATLAB，随着中美竞争加 剧未来还有更多的软件和含有美国技术的软件会列 入被禁用名单。 因此，三维 CAD 领域，也危机重 重。 【社会主义核心价值观、 爱国主义教育】通过国旗 党旗的绘制，更加深刻的 理解国旗党旗所蕴含的寓 意，通过阅读国旗党旗背 后的故事，了解建国建党 的历史，增强对中国特色 社会主义道路的历史必然 性理解。 【中华优秀传统文化教 育】小组合作完成一个古 代中国重要装置，即锻炼 他们文献资料搜集整理能 力，更重要的是增强对中 华文化的自信。 【责任感和使命感教育】 通过目前我们国家核高基 软件还与国外有近 20 年差 距的国情的介绍，以及这 些软件对国家信息安全重 要性的示例，激发同学们 的使命感和斗志。鼓励他 们在可能的情况下，支持 国产软件就是为民族复兴 做贡献。 教学/考核重点和难点 【重点】1．草图绘制方法。2.基本特征造型命令。 【难点】全约束草图的绘制方法及技巧。 理论教学 6：平面立体三视图及表面点线的投影 教学目标和要求 【知识目标】1．掌握平面立体三视图的画法方法。2.掌握棱柱、棱锥表面点和线的基本作图方法。 【能力目标】通过线面分析，可逐步培养学生的空间想象能力。 教学内容 〇 √基础理论；☆ 学术前沿；△ 应用案例