水利工程制图教学大纲

1《水利工程制图》教学大纲一、说明1、课程的性质、地位和任务《水利工程制图》是水利水电专业必修的一门主干技术基础课,为学生的绘图和读图能力打下良好的基础,并在后继课程、生产实习、课程设计和毕业设计中继续培养和提高。使学生能获得在工程识图方面的工程师初步训练。本课程的主要任务是：（1）学习投影法的基本理论和方法。（2）学习贯彻制图国家标准及有关规定。（3）培养绘制和阅读本专业工程图样的能力。（4）培养空间想象能力和图解空间几何问题的初步能力。（5）培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。2、课程教学的基本要求本课程宜安排在第一学期或第二学期开设。学习内容包括制图的基本知识、画法几何、投影图、专业制图四部分。本课程教学的基本要求是：（1）通过学习制图的基本和技能训练,了解并贯彻国家标准规定的制图基本规格,学会使用绘图工具和仪器的方法,基本掌握,绘图的基本技能。（2）画法几何是制图的理论基础,通过画法几何的学习,学会正投影法表达空间几何形体的基本理论和方法。（3）投影制图是画法几何的投影理论和制图标准所规定的图样规定画法绘制的,通过投影制图的学习,应了解和掌握国家标准中有关符号、图样画法、尺寸标注等规定,掌握物体的投影图画法、尺寸注法及读图方法,并初步掌握轴测投影图的画法。（4）通过专业制图的学习,应掌握水利工程图的内容及图示特点,掌握专业制图的有关标准规定和表达方法,初步掌握绘制和阅读专业图样的读图方法,并能独立绘制和阅读水工建筑物的工程图样。3、课程教学改革本课程的特点是实践性很强,应在理解几何形体及其相对位置的投影特性基础上,培养学生的空间想象能力。所以应该把轴测投影作为一个教学重点并贯穿在整个教学过程之中,让学生从画立体图的过程中,加深对平面投影图之间投影规律及画图方法的理解,从而为阅读工程图样打下较好的读图基础,同时加强由给出的两投影图补绘第三面投影图的读图、作图训练,打破单纯重理论轻实践的教学模式。二、教学大纲内容（一）课程理论教学第一章:制图的基本知识（6学时）第一节:制图标准第二节:制图工具及其使用第三节:几何作图2按照已知条件完成几何作图的过程：作圆内接正多边形；已知椭圆长轴、短轴作椭圆；圆弧连接已知直线和圆；圆弧连接两已知圆弧。第四节:平面图形分析本章重点、难点：1.线型的正确画法。2.圆弧连接的正确作图方法、步骤。3.掌握已知线段、中间线段、连接线段的意义及画法。4.掌握正确的尺寸标注方法。建议教学方法：尽量利用投影仪和板演形式,将经常出现的问题逐个进行纠正,为以后正确表达打下良好的基础。并让学生多画多练,以巩固课堂教学效果。思考题：1.图幅规格及它们大小间的相互关系。2.圆弧连接的给题条件和作图步骤。3.圆弧与两圆弧外切连接和内切连接的作图方法的区别。第二章:投影的基本知识（2学时）第一节:投影法概述第二节:三面投影的形成及其投影规律本章重点、难点：三面投影图的投影规律,其中的“宽相等”比较抽象,学生缺乏空间想象能力,就比较难接受。建议教学方法：应从立体图样或立体模型入手,讲清每一面投影的方向摆放位置以及如何形成投影图,再将每个投影图的展开方向,摊平后的位置,它们之间的位置关系及内在投影规律手把手地进行教学,为今后画图和读图打下好的基础。思考题：1.三投影面体系展开后,三个投影之间的投影关系。2.如果已知两面投影,如何求画出第三面投影。3.试述三面投影图的投影规律。第三章:几何元素的投影（6学时）第一节:点,直线,平面的投影点的投影、直线的投影、各种位置直线的投影：①投影面平行线；②投影面垂直线；③一般位置直线（直角三角形法求实长和倾角）；直线上的点；平面的投影；各种位置平面的投影①投影面平行面；②投影面垂直面；③一般位置平面；平面内定直线和点。第二节:直线,平面的相对位置直线与直线的相对位置：①两直线平行；②两直线相交；③两直线交叉；④两直线垂直；直线与平面的相对位置：①直线与平面相交；②直线与平面平行；平面与平面的相对位置：①平面与平面平行；②平面与平面相交；③一般线与一般面相交。本章重点、难点：1.各种位置直线的投影特点和图示特点2.各种位置平面的投影特点和图示特点3.求作一般线的实长及倾角4.两直线的相对位置及读图方法5.直线与平面,平面与平面的相对位置及判别可见性。建议教学方法：讲完基本理论知识后,用空间几何元素的特殊示例,引导学生进行分3析,空间问题要拿到空间去想象,从而找出解决问题的方法,最终更好地理解抽象的投影原理,达到事半功倍效果。思考题：1.如何进行点的“二补三”作图。2.如何判别重影点的可见性。3.两相交直线与两交叉直线的投影有何区别。4.怎能在平面内定点和直线。5.怎样求一般线和平面的交点并判别可见性。6.怎样求两平面交线并判别两平面的可见性。第四章:组合体（10学时）第一节:基本体投影及其表面取点平面立体；曲面立体①圆柱体；②圆锥体；③圆球体。第二节:组合体构形及其表面交线平面与平面立体相交；平面与曲面立体相交；①圆柱体截交线；②圆锥体截交线；曲面立体与曲面立体相贯；①两圆柱面相贯；②圆柱与圆锥体相贯。第三节:组合体视图的画法和尺寸注法形体分析法画投影图：①视图选择；②注意事项；③画图步骤。第四节:看组合体的方法本章重点、难点：1.运用形体分析法逐个画出各基本形体投影图过程,最后建立空间概念。2.运用线面分析法,即读懂投影图中各线段及各线框的含义,最后建立空间概念。3.读组合体三面投影图比绘制三面投影图更重要。4.平面与立体相交产生截交线的原理及求截交线的作图方法：（1）圆柱、圆锥体截交线—素线法,纬圆法（2）辅助线法求平面与曲面立体的截交线。5.两曲面立体相交产生的相贯线求解方法（1）素线法、纬圆法和辅助切平面法。建议教学方法：着重进行由两面投影图,补绘第三面投影图。利用轴测投影图的优势,引导学生学会“分线框,对投影,想形体”的读图方法,努力培养学生的空间想象能力。思考题：1．求作立体表面上的点和直线有哪些方法。2．平面与平面立体相交截线是什么性质的线,怎样作图。3．圆柱、圆锥的截交线各有几种,怎样作图。4．平面立体与曲面立体相交,相贯线是何种性质的线,怎样作图。5．两曲面立体相交,相贯线是什么性质的,怎样作图。6．用辅助平面法求相贯线的作图步骤。7．画组合体视图时,正面投影图选择原则。8．形体分析法与线面分析法的不同读图特点。9．组合体尺寸有哪几类,特注尺寸的原则。4第五章:轴测投影（8学时）第一节:轴测投影的基本概念轴测图的形成；轴间角和轴向变形系数；轴测图的分类：①正等测②斜二测第二节:轴测图的画法坐标定点法；端面法；切割法；叠加法第三节:与坐标面平行的圆的轴测投影与坐标平面平行的圆；椭圆近似画法——菱形法画椭圆本章重点、难点：1.轴测投影与正投影图的不同。2.投影图上标定坐标原点O。3.轴测投影图的性质和图示特点。4.轴测图的选择（俯视和仰视）。建议教学方法：利用轴测投影的平行性特性,在黑板上作各种类型及典型的形体轴测图作图方法和步骤,并引导学生模仿并当堂作出形体的三维主体图样,可为读图打下较好空间想象基础。同时也是训练学生读图能力的最好方法。思考题：1．轴测投影的概念,轴间角和轴向变形系数的确定。2．正等测和斜二测的轴间角,轴向变形系数是如何确定的。3．画轴测投影图的基本方法是如何确定的。4．试述四心法画椭圆的作图步骤。5．什么情况下选用正等测图,什么情况下选用斜二测图。第六章:工程形体的表达方法（6学时）第一节:视图基本视图；向视图；局部视图；斜视图。第二节:剖视图和断面图剖视图和断面图的基本概念：①剖视图和断面图的标注；②画剖视图和断面图注意事项；第三节:规定画法与简化画法剖视图：①全剖视图；②半剖视图；③阶梯剖视图；④局部剖视图；⑤旋转剖视图。断面图：①移出断面图；②重合断面图。第四节:视图的综合运用本章重点、难点：1.多面正投影图的形成及投影方法。2.剖面图和断面图的形成及表达方法。3.剖面图和断面图的区别及标注方法,画法的区别。4.剖面图和断面图是假想“切开”形体,并非真正“切开”作图,所以比较抽象,应强调这一手法的原理和方法。5.画断面图和剖面应注意事项。建议教学方法：1.充分利用模型和投影仪,边剖切边画图,边建立空间概念。2．按照物体剖开假想移去部分5的的模式,让学生接受剖面图这一直观且立体感强的表现手法,为学生今后表达、阅读工程图打下良好的基础。思考题：1.剖面图和断面图有什么区别。2.常用的剖面图有几种,各适用什么场合。3.剖面图的剖切符号如何绘制。4.画半剖面图和阶梯剖面图时应注意哪些问题。5.常用的断面图有几种,剖切符号如何标注。第七章:标高投影（6学时）第一节:标高投影的基本概念第二节:点,直线,平面的标高投影平面上等高线的性质；平面上等高线的性质；用辅助平面法求两平面交线第三节:曲面的标高投影正圆锥面的标高投影；地形面的表示法；地形断面图画法第四节:工程建筑物的交线坡面与坡面交线；坡面与坡面交线；坡面与地形面的交线；工程实例求坡脚线本章重点、难点:1.标高投影图是单面正投影图,缺乏立体感2.直线的坡度及表达方法3.平面的坡度、示坡线、平距的基本概念。4.曲面的标高投影及表达方法5.坡面交线及坡面与地形面交线的求解方法及作图步骤。建议教学方法：利用投影仪和绘制主立体轴测图,引导学生掌握标高投影的基本要领、作图方法、步骤,并采用当堂测验的方式强化教学效果。思考题：1.直线的坡度,直线的平距各怎样规定。2.平面上的等高线有什么特性。3.平面的坡度如何确定。4.地形断面图是怎样形成。5.求坡面与地形面交线的基本方法如何进行。6.相邻两个坡面与地形面相交时,如何求出三线共点（两坡面交线,各坡面与地形面的交线产生的交点）。第八章:水利工程图（8学时）第一节:水工图的图示方法基本图示方法：①局部放大图；②展开画法；③复合剖视图；④分层表示；⑤拆卸画法；⑥假想画法；⑦均布孔画法；⑧连接件画法；⑨结构分缝；⑩图例表示。第二节:水工建筑物中的常见曲面柱面；锥面；由矩形断面到圆形断面过渡段；由矩形断面到梯形断面过渡段（双曲抛物面）投影图书馆剩余6第三节:水工图的尺寸注法枢纽基准点和基准线的尺寸注法；高度尺寸注法；沿轴线长度的尺寸注法；曲线的尺寸注法第四节:水工图的一般分类第五节:水工图的阅读第六节:钢筋混凝土结构图钢筋混凝土结构图的基本知识：①钢筋规格和种类；②钢筋骨架；③受力筋分布钢筋,箍筋。第七节:绘制水工图的一般步骤本章重点、难点：1.由矩形断面到圆形断面的渐变段,其形成原理及作图方法。2．由矩形断面到梯形断面的渐变段（扭曲面）其形成原理及作图方法。3.渐变段的断面图画法。4.水工建筑物的表达方法。5.阅读水工图的方法步骤。建议教学方法：利用投影仪和模型,着重讲解各种曲面的形成及作图方法。教师要把由矩形到圆形断面,由矩形到梯形断面渐变段形成过程分别用不同颜色的图线,用轴测投影图的作图方法在黑板上进行直观教学。并及时对这部分内容进行当堂测验,借以巩固课堂教学效果。思考题：1.上、下游立面图是如何命名的。2．局部放大图的标记形式怎样规定的。3．结构分缝有哪几种,用什么线型画出。4．阅读水工建筑图的步骤。5．由矩形断面到圆形断面的过渡段——渐变段是如何形成,其作图方法,步骤如何规定。6．由矩形断面到梯形断面的过渡段——扭曲面是如何形成,其作图方法,步骤如何规定。7．作渐变段和扭曲面剖面图的方法及步骤。8．水工图中应标注哪些尺寸。9．高度尺寸的单位是什么,应标注哪些高度尺寸。（二）课程实验教学（16学时）在进行课堂理论教学的过程中,还应强化实践性教学环节,对学生进行绘图,阅读工程图样的技能训练,需要用国家标准规定的图幅绘制工程图样,完成“线型练习”、“几何作图”、“组合体三面投影图”、“形体的轴测投影图”、“进水闸平、立、剖视图、断面图”等图样。其目的就是巩固,消化掌握课堂理论教学的内容,同时也可以为今后实践打下较好的图示阅读工程图样的基本技能。三、本课程考核方式,办法由于本课程具有实践性很强的特点,除完成必需的课外小作业（配套习题集习题作7业）外