《新能源汽车技术创新综合能力训练》教学大纲.docx

新能源汽车技术创新综合能力训练教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码:04163013课程性质：综合创新课学分:2学分学时：实践2周先修课程：电工技术、电子技术、新能源汽车构造、新能源汽车技术创新并修课程：新能源汽车车载感知系统、新能源汽车整车控制技术、电动汽车设计适用专业：新能源汽车工程开课单位：车辆与交通工程学院一、课程说明新能源汽车技术创新综合能力训练是新能源汽车工程专业必修的综合创新课。本课程通过创新实践环节，传授学生新能源汽车整车与零部件系统理论知识，并培养学生实践设计能力。课内实践环节以新能源汽车电力驱动、动力电池、车辆电控理论和实践能力为基础，以新能源汽车技术应用领域和工程应用场景为导向，并结合整车（模型）功能集成组装和控制功能测试共规划三大方向八个项目模块，使学生全面掌握新能源汽车技术和应用范围，对新能源汽车学科的应用有较为全面的认识，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础。本课程的创新实践环节分为三大方向共八个项目模块，通过先分项目学习，再选定一些项目完整实践功能集成与性能测试,使学生掌握利用新能源汽车技术原理解决汽车行业实际工程问题的能力；掌握新能源汽车的创新实践能力；通过小组任务分工，强化学生熟练团队意识与合作方法。在创新实践教学过程中，由教师在充分演示指导基础上，提出总体任务需求，学生分组进行调研学习交流、方案设计选型、动手组装和调试，利用课程实验室的新能源汽车（模型）零部件系统和功能模块，以及基础设施内的各种装置组合实现预期功能，完成实践要求。在此过程中，学生将离散的软件和硬件通过组合、集成，形成具备特定功能的新能源汽车前沿技术应用或工程应用实践成果，从而培养学生的新能源汽车工程综合应用能力和创新能力。本课程的实践环节注重基本理论知识的巩固学习，同时设置了较多的实践环节，注重高级知识的综合应用，让学生“在解决问题中学习”，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力。采用“任务驱动”教学模式，使学生将所学知识与方法真正渗透到其思维体系之中并指导设计实践。力求通过实践环节，软、硬结合，增加学生新能源汽车相关技术的综合应用能力，提高学生分析、解决新能源汽车设计制造过程中的诸多关键问题的能力，培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广阔性，培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。最终培养能够运用新能源汽车技术原理进行综合创新的复合型人才。二、课程目标通过课程设计，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握新能源汽车的技术现状与技术发展趋势，牢固掌握新能源汽车电力驱动、动力电池、车辆电控理论的创新设计核心理论知识，并具备一定的实践动手能力，能够通过团队交流和比较，解决新能源汽车相关复杂工程问题。培养学生自主学习掌握新知识、新技能能力，职业认同感和自豪感等敬业精神，以及负责、踏实、稳定、守信的劳动观。课程目标2：具备新能源汽车的电力驱动、动力电池、车辆电控理论三大核心系统的实践创新设计能力，能够针对行业关键技术或现存技术问题，创新思维、提出解决方法，并基于实践动手开展创新设计；通过小组任务分工，掌握新能源汽车工程领域工程项目中设计的管理与经济决策方法，培养学生处理新能源汽车工程中涉及的管理与决策能力。课程目标3：能够将所学新能源汽车领域知识融会贯通，掌握利用新能源汽车领域各类工具和软件，具备解决新能源汽车领域多学科交叉融合的复杂工程问题的能力；掌握新能源汽车设计创新实践能力。培养学生努力建设中国特色社会主义现代化国家的爱国情操，用掌握的科学知识服务于国家建设的价值观。三、课程目标与毕业要求新能源汽车技术创新综合能力训练课程教学目标对新能源汽车工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度L工程知识1.4能够将专业知识用于新能源汽车工程相关复杂工程问题解决方案的比较、综合和交流。课程目标1：掌握新能源汽车的技术现状与技术发展趋势，牢固掌握新能源汽车电力驱动、动力电池、车辆电控理论的创新设计核心理论知识，并具备一定的实践动手能力，能够通过团队交流和比较，解决新能源汽车相关复杂工程问题。培养学生自主学习掌握新知识、新技能能力，职业认同感和自豪感等敬业精神，以及负责、踏实、稳定、守信的劳动观。H5.使用现代工具5.2能够选择和使用恰当的仪器、信息资源，工程工具和专业模拟软件等，用于新能源汽车工程领域复杂工程问题的分析、计算与设计。课程目标3：能够将所学新能源汽车领域知识融会贯通，掌握利用新能源汽车领域各类工具和软件，具备解决新能源汽车领域多学科交叉融合的复杂工程问题的能力；掌握新能源汽车设计创新实践能力。培养学生努力建设中国特色社会主义现代化国H家的爱国情操，用掌握的科学知识服务于国家建设的价值观。IL项目管理11.1了解新能源汽车工程领域相关工程与产品全周期、全流程的成本构成，理解其中涉及的工程管理与经济决策问题，掌握新能源汽车工程领域工程项目中设计的管理与经济决策方法。课程目标2：具备新能源汽车的电力驱动、动力电池、车辆电控理论三大核心系统的实践创新设计能力，能够针对行业关键技术或现存技术问题，创新思维、提出解决方法，并基于实践动手开展创新设计；通过小组任务分工，掌握新能源汽车工程领域工程项目中设计的管理与经济决策方法，培养学生处理新能源汽车工程中涉及的管理与决策能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点课时安排对应的课程目标L新能源汽车技术应用领域1.1 新能源汽车能源动力技术应用实践1.2 新能源汽车驱动系统技术应用实践1.3 新能源汽车环境感知技术应用实践1.4 新能源汽车驾驶辅助技术应用实践教学要求:使学生理解不同能源在新能源汽车中应用的关键技术和发展前景；掌握不同驱动系统结构型式的技术特点及其适用场景；掌握环境感知技术的典型功能、应用场景与技术方案；掌握驾驶辅助技术的典型功能、应用场景与技术方案。重点：新能源汽车在能源类型、驱动系统拓扑结构与控制、环境感知技术、驾驶辅助技术方面的典型技术方案。难点：上述技术方案优缺点分析，并基于创新思考提出可行的方案。2天2、32.新能源汽车工程应用场景2.1 新能源汽车仓储物流车工程实践2.2 新能源全地形野外作业车辆工程实践2.3 新能源园区市政车辆工程实践2.4 竞技类新能源汽车工程实践教学要求:使学生了解新能源仓储物流车的关键技术以及设计方案；了解全地形野外作业车辆的工作应用场景和功能需求；了解新能源市政与园区车辆的工作应用场景和功能需求；了解竞技类新能源汽车的车辆类型、竞赛规则和关键技术。重点：理解不同工程应用场景中的新能源汽车功能需求，并提出创新设计方案。难点：结合不同工程应用场景的新能源汽车功能方案设计。2天2、33.新能源汽车整车（模型）功能软硬件集成3.1新能源汽车整车教学要求:使学生理解新能源汽车整车功能架构相关理论；理解新能源汽车整车功能间的相辅相成关系与集成规则；掌握整车关键功能主要实现方案；完成整车功能集成与零部件模块组装制作；掌握新能源汽车3天1、2（模型）功能硬件集成实践3.2 新能源汽车整车（模型）控制软件编制实践3.3 软硬件匹配实践功能测试流程、方法与评价方式，并开展功能测试与评价。重点：新能源汽车整车功能集成与零部件模块组装，新能源汽车功能测试与评价。难点：新能源汽车整车功能集成与零部件模块组装调试。4.新能源汽车整车（模型）性能测试4.1 新能源汽车整车（模型）结构性测试实践4.2 新能源汽车整车（模型）控制性测试实践教学要求:使学生理解新能源汽车整车功能架构相关理论；理解新能源汽车整车功能间的相辅相成关系与集成规则；掌握整车关键功能主要实现方案；完成整车功能集成与零部件模块组装制作；掌握新能源汽车功能测试流程、方法与评价方式，并开展功能测试与评价。重点：新能源汽车整车功能集成与零部件模块组装，新能源汽车功能测试与评价。难点：新能源汽车整车功能集成与零部件模块组装调试。2天1、25.新能源汽车整车（模型）展示及课程论文答辩教学要求：展示及论文答辩是考核课程设计是否达到基本要求和相应水平的关键环节，是教师对学生团队设计产品的验收和指导。考核内容包括学生所撰写论文对新能源汽车整车（模型）的功能介绍。教师提问的内容包括设计思路、整车（模型）结构和组成、相应的电路、程序及可实现功能等。重点考察学生团队利用专业知识选择不同技术，完成特定功能新能源汽车整车（模型）组装和编程控制的能力，并考察学生设计过程中的学习效果。同时检查设计创新性、工作量、有无违反学术规范现象等，提出改进意见。重点：论文所体现的产品设计思路、整车（模型）结构和组成、相应的电路、程序及可实现功能。难点：专业知识选择不同技术组合方式，完成特定功能新能源汽车整车（模型）组装和编程控制的能力。1天1、2、3合计10天（2周）五、教学方法及手段本课程注重实践锻炼，结合讨论、工程应用案例、网络视频资源、实践操作等教学手段完成课程理论调研学习和相关动手能力的培养。使学生通过工程案例和视频资源学习，比较全面深刻地理解新能源汽车基于产品技术应用领域和工程应用场景的创新设计，并通过实践操作培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力。本课程可综合提高学生新能源汽车集成创新能力，提高学生分析、解决新能源汽车功能创新设计过程中的诸多关键问题的能力，让理论知识在实践中得到应用，使其体验新能源汽车技术的工程应用过程，从功能要求的提出开始，完成方案设计、零部件选型、功能集成等环节，系统培养学生对新能源汽车功能集成的规划、设计和实施的能力。本课程将以全面的实践操作加深知识理解、提升学生的动手能力、团队合作精神和创新思维能力。同时，使学生从新能源汽车技术发展中，体会到我国在汽车领域的短板和国家对相关行业的扶持与发展规划。在本课程的实践教学环节中，应确保每位同学都参与、都动手，在实践中确保学生严格遵守实践纪律，按操作规程使用仪器、设备，保证涉电安全；通过小组讨论、启发式教学、角色扮演培养学生掌握新能源汽车创新设计能力。培养学生实际动手能力、思考能力、创新能力和自主学习能力，激发学生的创新思维。六、教材和参考书1 .推荐教材：(1)潘志铭等.智能小车系统设计-基于STM32M.北京:电子工业出版社.2021.(2)禁声波等.十天学会智能车-基于STM32M.北京:北京航空航天大学出版社.2019.(3)禁声波等.十天学会智能车-基于ArdUinOM.北京:北京航空航天大学出版社.2020.2 .参考书：(1)无线电编辑部.智能小车机器人制作大全(第2版)M.北京:人民邮电出版社.2017.(2)秦磊.智能小车C语言程序控制M.北京:电子工业出版社.2021.(3)张金等.微小型无人系统设计与制作M.北京:电子工业出版社.2020.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由：课堂表现、课程作业、实践报告、汽车模型功能测试、课程论文五部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节分值考核/评价细则课程目标123课堂表现10(1)主要考核学生学习纪律和答疑情况；(2)教师根据课堂整体表现情况评分。55课程作业10(1)主要考核学生完成各训练环节作业情况；(2)教师根据作业完成情况评分。442实践报告20(1)主要考核各环节实践报告内容合理性；(2)教师根据实践报告合理与否评分。776汽车模型功能测试30(1)主要考核学生的设计汽车模型功能优劣情况；(2)教师根据设计汽车模型质量高低评分。101010课程论文30(1)主要考核学生课程论文和答辩情况，需附产品实物展示，论文配图；(2)教师根据课程论文内容和答辩过程回答问题的正确性与否进行评分。101010合计：100313633八、考核与成绩评定1 .考核方式及成绩评定课程设计采用优、良、中、及格、不及格五级评分制。即90分及以上为优，8089分为良，7079分为中，6069分为及格，60分以下为不及格。总成绩分五部分：课堂表现、课程作业、实践报告、汽车模型功能测试、课程论文。其中：(1)课堂表现占10%,无故旷课达3次取消总成绩；(2)课程作业完成情况占10%；(3)实践报告总共占20%；(4)汽车模型功能测试30%；(5)课程论文占30%。最后一周的周五上交课程论文和汽车模型，由2-3位教师组成验收小组，对每个团队学生作品进行现场检查，要求学生根据设计回答教师所提出的问题。本课程成绩根据学生设计汽车模型的合理性、功能的创新性、课程论文的规范性、学生分析与解决问题的能力及对老师提问回答情况综合评定。2 .成绩评定标准3 核内容、评价标准、所占比重见表4。表4考核方式评价标准考核方式所占比重%)z(100x90（优秀）90>x80（良好）80>x70（中等）70>x60（及格）x<60(不及格)课堂表现10按时上课，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率90%o按时上课，认真参与教学活动，回答问题准确率80%o缺课两次以内，偶尔参与教学活动，回答问题准确率70%o缺课两次以内，上课不认真，偶尔参与教学活动。缺课三次以上；上课不认真，基本不参与教学活动。课程作业10按时提交作业，作业答案准确率90%o按时提交作业，作业答案准确率80%o按时提交作业，作业答案准确率70%o按时提交作业，作业准确率60%°不能按时提交作业，或作业敷衍，准确率小于60%o实践报告20能够高标准完成各环节实践报告，思路清晰，分析计算优秀。能够正确完成各环节实践报告，思路清晰，分析计算合理。能够完成各环节实践报告，能体现思路，有分析计算过程。基本能够完成各环节实践报告，思路不清，无分析计算。不能够完成各环节实践报告，报告粗糙，重复率高。设计方案新设计方案正设计方案基设计方案基设计方案不颖，汽车模本正确，汽本正确，汽车模型能运行；达到训练任务基础正确，汽车模型不能运行，不能达到训练任务汽车模型能实现既确，汽车模型车模型能实型功能30定功能，高具备合理功现部分功测试标准达到训练任务要能，达到训练任务要求。能，达到训练任务要要求。要求。求。求。熟练掌握新掌握新能源基本掌握新了解新能源不了解新能能源汽车工汽车工程设能源汽车工汽车工程设源汽车工程程设计与产计与产品开程设计与产计与产品开设计与产品品开发基本发基本方法品开发基本发基本方法开发方法和和技术，能够方法和技和技术，论技术，不能方法和技综合文献分术，能够参文含文献、综合文献分术，能够很析、专业理论考文献和专专业知识部析、专业理好地综合文知识完成训业知识完成分，能体现论知识完成献分析、专练任务指标主要训练任训练任务部训练任务指课程论业理论知识要求，对汽车务指标要分指标要标要求，没文30实期训练仟模型功能有求,对汽车求，对汽车有汽车模型务指标要明确说明，回模型主要功模型功能有功能描述，答正确，有计能有说明，简要描述，无法作答，求，并能对算验证过程。回答基本正能够应答，无计算验证汽车模型功确，有简单计算验证过过程。能进行详细计算验证过程不明确。说明，回答流畅，计算验证准确合理。程。