土木工程CAD教学大纲

第一部分 大纲说明

一、课程的性质与任务

土木工程CAD是广播电视大学土木工程专业（专升本）学生的一门必修课，是从事工程设计及CAD应用和开发的基础。本课程的主要任务是，使学生了解计算机图形系统中有关硬件配置方面的基本知识，掌握图形生成与输出的基本原理，学会图形设计的基本方法。 二、课程的目的与要求

1．土木工程CAD是土木工程科学中一个比较年轻的分支学科，它的核心内容是研究如何运用计算机处理土木工程设计中的信息。本课程要求学生了解计算机技术在土木工程中应用的最新发展，掌握CAD技术的基本概念和理论。 2．土木工程CAD硬件环境是本课程的核心内容之一，要求学生熟悉各类图形输入、输出设备（如：键盘、鼠标、扫描仪、显示器、显示卡、打印机、绘图仪等）的工作原理和各项主要技术指标。

3．计算机图形学是土木工程CAD技术的数学基础。要求学生掌握二维图形生成的原理和常用算法，掌握主要几种图形变换（二维、三维几何变换、投影变换和窗口裁剪）的工作原理和实现方法。

4．AutoCAD2000是目前比较流行的绘图软件工具，在土木工程中有广泛的应用，要求学生熟练掌握AutoCAD2000的基本命令，能够用该软件完成中等复杂程度的土木工程施工图。 三、课程的教学要求层次

本课程的教学内容要求由低到高分为“了解、熟悉、掌握”三个层次，上机实践内容由低到高分为“了解、学会、熟练”三个层次。

第二部分 学时、教学安排、教材与教学环节

一、学时分配与学分 1．学时分配

本课程共72学时，其中电视录像25学时，上机实践20学时，自学及其它27学时。

章号 1 2 3 4 5 6 内容 绪论 常用图形输入设备 常用图形输出设备 二维图形生成的常用算法 图形变换 AutoCAD应用 合计 课内学时 2 4 4 8 12 42 72 电视学时 1 2 2 4 6 10 25 上机学时 20 20 其它 1 2 2 4 6 12 27 2．学分 本课程共4学分 二、教学安排

“土木工程CAD”课程安排在第三学期，一个学期完成全部教学任务。 三、教材 1．文字教材

根据远距离教育要求和电大学生入学时水平参差不齐的实际情况，本课程的文字教材以文字主教材和文字辅助教材两部分组成，并采取合一式编排。各章中前面部分为主教材的内容，后面部分为辅助教材的内容。

文字教材是学生学习课程的主要用书，主教材部分的内容是课程的基本内容，是教学的主要依据。辅助教材部分的内容是对主教材相应的内容进行归纳、总结，通过例题与练习，帮助学生理解和掌握课程的内容。

文字教材是学生获得知识和提高能力的重要媒体之一，教材的内容要具有科学性，对教材中的概念叙述要直观无误，方法的阐述要详细，论证要清楚，要体现远程开放教育的特色，要适合成人、以业余学习为主的特点，要便于自学。 2．音像教材 电视录像 3．其它辅助教材 CAI课件 四、教学环节

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1．本课程配有电视课和实验课，是重要教学形式。

2．自学

自学是电大学生获得知识的重要方式，自学能力的培养也是远程开放高等教育的目的之一，本课程的教学要注意对学生自学能力的培养。学生可以通过自学，收看电视、直播课堂和网上教学辅导等方式进行学习，各教学点可以采用灵活多样的助学方式，帮助学生学习。 3．面授助学

面授助学要服从于教学大纲、文字教材、音像教材，采用讲解、讨论、答疑等方式，通过原理分析、基本方法训练培养学生应用CAD技术解决土木工程中的是实际问题。 4．作业

独立完成作业是学生学好本课程的一项重要的、必不可少的工作。作业内容以教材中的习题为主，通过这些习题的练习，逐步加深对课程中各种概念的理解，达到基本掌握本课程主要内容的目的。 5．上机实验

上机实验是学生学好本课程重要的实践环节。实验内容以教材中的实验指导为依据，通过上机实验，加深课程中各种概念的理解，提高CAD技术的应用水平，达到熟练使用AutoCAD2000完成施工图绘制的目的。 6．考试

考试题目要全面，符合大纲要求，同时要作到体现重点，题量适度，难度适中，题量和难度的梯度应按照教学的三个不同层次安排。不出难题、怪题。

第三部分 教学内容与教学要求

一、绪论（2学时） （一）教学内容

1．计算机图形学的发展及应用 2．计算机图形设计的基本方法

重点：图形信息的计算机处理、计算机图形学的应用、图形程序设计 难点：图形信息处理系统

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（二）教学要求

1．了解图形信息处理系统

2．了解计算机图形学的研究内容和方法

3．了解图形程序设计原理

二、常用图形输入设备（4学时） （一）教学内容

1．键盘和鼠标 2．扫描仪 3．数码相机 4．数字化仪 5．其他输入设备

重点：图形输入设备的作用和意义，键盘、鼠标、扫描仪等设备的工作原理及主要技术参数

难点：各种常用图形输入设备的主要技术参数 （二）教学要求

1．了解图形输入设备的作用和意义

2．了解键盘、鼠标、扫描仪等设备的工作原理 3．熟悉各种常用图形输入设备的主要技术参数 三、常用图形输出设备（4学时） （一）教学内容 1．显示器 2．显示卡 3．打印机 4．绘图仪

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重点：图形输出设备的作用和意义，显示器、显示卡、打印机、绘图仪等设备的工作原理及主要技术参数

难点：各种常用图形输出设备的主要技术参数

（二）教学要求

1．了解图形输出设备的作用和意义

2．了解显示器、显示卡、打印机、绘图仪等设备的工作原理

3．熟悉各种常用图形输出设备的主要技术参数

四、二维图形生成的常用算法（8学时） （一）教学内容

1．数学基础——行列式及矩阵运算 2．点、直线的生成 3．圆弧、椭圆弧与二次曲线 4．填充

重点：线性变换与矩阵，点、直线、曲线和填充的生成算法 难点：直线和弧线的生成

（二）教学要求

1．掌握线性变换与矩阵的基本理论 2．熟悉点、直线、曲线和填充的生成原理 五、图形变换（12学时） （一）教学内容 1．图形的几何变换 2．投影变换 3．图形的裁剪 4．图形变换与图形设计

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重点：二维基本几何变换、几何变换与齐次坐标表示、常用投影变换、窗口与视图的坐标变换、二维线段裁剪、图形设计与生成

难点：齐次坐标、变换矩阵、视窗变换和二维线段裁剪 （二）教学要求

1．掌握图形变换的基本理论 2．熟悉各种图形变换的变换矩阵

3．熟悉窗口与视图之间坐标变换的基本原理

4．熟悉二维线段裁剪的基本原理 六、AutoCAD应用（22学时） （一）教学内容

1．AutoCAD2000简介

2．基本知识（包括基本绘图命令、基本编辑命令的使用，图形信息的组织与管理等）

3．绘制建筑平面施工图 4．绘制建筑立面施工图 5．绘制建筑剖面施工图

重点：AutoCAD2000基本绘图命令、基本编辑命令的使用，图形信息的组织与管理、建筑平、立、剖施工图的绘制 难点：图形信息的组织与管理 （二）教学要求

1．掌握基本绘图命令、基本编辑命令 2．掌握图形信息的组织与管理理论及方法 3．掌握建筑平、立、剖施工图的绘制过程

第四部分 上机实验内容与要求

一、上机实验内容（20学时）

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实验一 基本操作

实验二

基本绘图命令

实验三 基本编辑命令

实验四 图形信息的组织与管理（一） 实验五 图形信息的组织与管理（二）

实验六 绘制建筑平面施工图 实验七 绘制建筑剖面施工图 实验八 绘制建筑立面施工图 二、上机实验要求

实验一 熟悉软件环境、设置自己基本绘图参数

实验二 能够熟练使用AutoCAD的基本绘图命令，包括：点、直线、圆、圆弧、矩形、多边形等图形元素的建立方法，多段线的绘制方法，样条曲线的绘制方法，图案填充方法

实验三 能够熟练地建立对像选择集，以及使用基本编辑命令，学会对象捕捉与对象跟踪方法

实验四 学会图形显示的特性和控制图形显示的几种方法，及图层的设定、线型、线性比例、图形比例的设定

实验五 学会块的设定与插入方法、图形的外部引用方法、尺寸及文字的标注方法

实验六 能够熟练地运用AutoCAD绘制建筑平面施工图 实验七 能够熟练地运用AutoCAD绘制建筑剖面施工图

实验八 能够熟练地运用AutoCAD绘制建筑立面施工图

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