《新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新》教學(xué)大綱

PAGE1《新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：04170011課程性質(zhì)：專業(yè)創(chuàng)新選修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（理論16學(xué)時(shí)，實(shí)踐16學(xué)時(shí)）先修課程：汽車構(gòu)造后續(xù)課程：汽車設(shè)計(jì)適用專業(yè)：車輛工程開課單位：車輛與交通工程學(xué)院一、課程說明《新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新》是車輛工程專業(yè)的一門專業(yè)創(chuàng)新選修課。本課程主要講授新能源汽車整車與零部件系統(tǒng)理論知識(shí)與實(shí)踐設(shè)計(jì)能力，涵蓋新能源汽車的動(dòng)力與轉(zhuǎn)向領(lǐng)域、動(dòng)力電池領(lǐng)域、電控系統(tǒng)領(lǐng)域三大核心系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，為學(xué)習(xí)其他有關(guān)課程及以后從事技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。本課程基于新能源汽車三大領(lǐng)域劃分十個(gè)項(xiàng)目模塊展開創(chuàng)新設(shè)計(jì)教育。各模塊設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想創(chuàng)新，將新能源汽車按照主要技術(shù)領(lǐng)域劃分為不同的創(chuàng)新教學(xué)項(xiàng)目，突破教材和行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀，針對(duì)每個(gè)項(xiàng)目課題的技術(shù)瓶頸，開展學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新探討，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。本課程注重新能源汽車各系統(tǒng)模塊的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)依托電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)、新能源汽車電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理、新能源汽車動(dòng)力電池及控制技術(shù)等專業(yè)課程進(jìn)行延伸、融合和創(chuàng)新的專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新思維，引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性，全面提升學(xué)生的新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新能力。本課程注重基本理論知識(shí)的鞏固學(xué)習(xí)，同時(shí)設(shè)置了較多的實(shí)踐環(huán)節(jié)，注重高級(jí)知識(shí)的綜合應(yīng)用，讓學(xué)生“在解決問題中學(xué)習(xí)”，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際中問題的能力。采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式，使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與方法真正滲透到其思維體系之中并指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)踐，全面掌握新能源汽車技術(shù)和應(yīng)用范圍，對(duì)新能源汽車學(xué)科的應(yīng)用有較為全面的認(rèn)識(shí)。力求通過實(shí)踐環(huán)節(jié)，軟、硬結(jié)合，使學(xué)生學(xué)會(huì)在工作中運(yùn)用新能源汽車技術(shù)提升工作質(zhì)量。最終培養(yǎng)能夠運(yùn)用新能源汽車技術(shù)原理進(jìn)行綜合創(chuàng)新的復(fù)合型人才。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：掌握新能源汽車的技術(shù)現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，牢固掌握新能源汽車三大核心系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)核心理論知識(shí)，能通過文獻(xiàn)研究，提出解決方案，并得出結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生努力建設(shè)中國特色社會(huì)主義現(xiàn)代化國家的愛國情操，用掌握的科學(xué)知識(shí)服務(wù)于國家建設(shè)的價(jià)值觀。課程目標(biāo)2：具備新能源汽車的動(dòng)力與轉(zhuǎn)向領(lǐng)域、動(dòng)力電池領(lǐng)域、電控系統(tǒng)領(lǐng)域三大核心系統(tǒng)的實(shí)踐創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，能夠針對(duì)行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)或現(xiàn)存技術(shù)問題，創(chuàng)新思維、提出解決方法，并開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)。以課程論文和答辯匯報(bào)等形式由指導(dǎo)老師考察學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力及任務(wù)完成情況。課程目標(biāo)3：能夠?qū)⑺鶎W(xué)新能源汽車領(lǐng)域知識(shí)融會(huì)貫通，掌握利用新能源汽車相關(guān)理論解決多領(lǐng)域交叉融合的復(fù)雜業(yè)務(wù)問題的能力；掌握新能源汽車設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐能力；通過小組任務(wù)分工，強(qiáng)化學(xué)生熟練團(tuán)隊(duì)意識(shí)與合作方法。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)掌握新知識(shí)、新技能的能力，職業(yè)認(rèn)同感和自豪感等敬業(yè)精神，以及負(fù)責(zé)、踏實(shí)、穩(wěn)定、守信的勞動(dòng)觀。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)車輛工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度2.問題分析2.3能夠根據(jù)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和新能源汽車工程科學(xué)的基本原理，并結(jié)合文獻(xiàn)研究，比較不同的解決方案，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1：掌握新能源汽車的技術(shù)現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，牢固掌握新能源汽車三大核心系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)核心理論知識(shí)，能通過文獻(xiàn)研究，提出解決方案，并得出結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生努力建設(shè)中國特色社會(huì)主義現(xiàn)代化國家的愛國情操，用掌握的科學(xué)知識(shí)服務(wù)于國家建設(shè)的價(jià)值觀。H3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案3.3能夠在設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，并考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。課程目標(biāo)2：具備新能源汽車的動(dòng)力與轉(zhuǎn)向領(lǐng)域、動(dòng)力電池領(lǐng)域、電控系統(tǒng)領(lǐng)域三大核心系統(tǒng)的實(shí)踐創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，能夠針對(duì)行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)或現(xiàn)存技術(shù)問題，創(chuàng)新思維、提出解決方法，并開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)。以課程論文和答辯匯報(bào)等形式由指導(dǎo)老師考察學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力及任務(wù)完成情況。H9.個(gè)人和團(tuán)隊(duì)9.1理解團(tuán)隊(duì)合作的重要性，具有與團(tuán)隊(duì)成員或負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)合作的團(tuán)隊(duì)精神和能力，能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中獨(dú)立或合作開展工作并發(fā)揮作用。課程目標(biāo)3：能夠?qū)⑺鶎W(xué)新能源汽車領(lǐng)域知識(shí)融會(huì)貫通，掌握利用新能源汽車相關(guān)理論解決多領(lǐng)域交叉融合的復(fù)雜業(yè)務(wù)問題的能力；掌握新能源汽車設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐能力；通過小組任務(wù)分工，強(qiáng)化學(xué)生熟練團(tuán)隊(duì)意識(shí)與合作方法。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)掌握新知識(shí)、新技能的能力，職業(yè)認(rèn)同感和自豪感等敬業(yè)精神，以及負(fù)責(zé)、踏實(shí)、穩(wěn)定、守信的勞動(dòng)觀。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.新能源汽車的“四肢”——?jiǎng)恿εc轉(zhuǎn)向領(lǐng)域1.1新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式創(chuàng)新實(shí)踐1.2新能源汽車線控轉(zhuǎn)向SBW結(jié)構(gòu)型式創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)要求：使學(xué)生了解新能源汽車動(dòng)力與轉(zhuǎn)向領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)；掌握新能源汽車典型的動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)；掌握線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和典型解決方案。培養(yǎng)學(xué)生的愛國情操和科學(xué)服務(wù)國家的價(jià)值觀。重點(diǎn)：新能源汽車典型的動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)；線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和典型解決方案。難點(diǎn)：動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制技術(shù)；線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制技術(shù)。441、32.新能源汽車的“能量”——?jiǎng)恿﹄姵仡I(lǐng)域2.1動(dòng)力電池模組與PACK結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2動(dòng)力電池荷電狀態(tài)SOC估算方法實(shí)踐2.3動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)BTMS功能耦合實(shí)踐2.4動(dòng)力電池綜合管理系統(tǒng)BMS架構(gòu)匹配實(shí)踐教學(xué)要求：使學(xué)生了解動(dòng)力電池領(lǐng)域主要控制功能和關(guān)鍵技術(shù)方案；了解動(dòng)力電池模組與PACK結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；掌握典型的動(dòng)力電池荷電狀態(tài)SOC估算方法；了解動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)BTMS結(jié)構(gòu)與控制方案；掌握動(dòng)力電池綜合管理系統(tǒng)BMS電氣架構(gòu)和控制方案。重點(diǎn)：動(dòng)力電池荷電狀態(tài)SOC估算方法；動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)BTMS結(jié)構(gòu)與控制方案；動(dòng)力電池綜合管理系統(tǒng)BMS電氣架構(gòu)和控制方案。難點(diǎn)：動(dòng)力電池荷電狀態(tài)SOC估算方法；動(dòng)力電池綜合管理系統(tǒng)BMS控制方案。662、33.新能源汽車的“大腦”——電控系統(tǒng)領(lǐng)域3.1制動(dòng)能量回收RGB系統(tǒng)方案分析實(shí)踐3.2新能源汽車無線充電系統(tǒng)方案分析實(shí)踐3.3新能源汽車智能充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方案分析實(shí)踐3.4新能源汽車整車控制綜合分析實(shí)踐教學(xué)要求：使學(xué)生掌握新能源汽車電控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)；掌握制動(dòng)能量回收RGB系統(tǒng)典型方案；掌握新能源汽車無線充電系統(tǒng)已有方案；了解新能源汽車智能充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方案；了解新能源汽車整車控制系統(tǒng)功能架構(gòu)。重點(diǎn)：新能源汽車制動(dòng)能量回收RGB系統(tǒng)典型方案；無線充電系統(tǒng)方案；智能充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方案；整車控制系統(tǒng)功能。難點(diǎn)：無線充電系統(tǒng)方案；智能充電系統(tǒng)方案；整車控制系統(tǒng)功能。662、3合計(jì)16162.實(shí)踐部分實(shí)踐部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表3。表3實(shí)踐項(xiàng)目、實(shí)踐內(nèi)容與學(xué)時(shí)實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容和要求實(shí)踐學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.新能源汽車的“四肢”——?jiǎng)恿εc轉(zhuǎn)向領(lǐng)域?qū)嵺`實(shí)踐內(nèi)容：新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式創(chuàng)新實(shí)踐；線控轉(zhuǎn)向SBW結(jié)構(gòu)型式創(chuàng)新實(shí)踐。實(shí)踐要求：學(xué)會(huì)分析新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)型式、和線控轉(zhuǎn)向SBW結(jié)構(gòu)型式；并對(duì)已有技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)；通過小組討論、頭腦風(fēng)暴總結(jié)提出創(chuàng)新思路，并整理模塊實(shí)踐報(bào)告。41、32.新能源汽車的“能量”——?jiǎng)恿﹄姵仡I(lǐng)域?qū)嵺`實(shí)踐內(nèi)容：新能源汽車動(dòng)力電池模組與PACK結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；電池荷電狀態(tài)SOC估算方法實(shí)踐；電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)BTMS功能耦合實(shí)踐；電池綜合管理系統(tǒng)BMS架構(gòu)匹配實(shí)踐。實(shí)踐要求：學(xué)會(huì)分析新能源汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域在PACK結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、荷電狀態(tài)SOC估算、熱管理系統(tǒng)BTMS功能設(shè)計(jì)、綜合管理系統(tǒng)BMS架構(gòu)方面的功能邏輯，通過小組討論、頭腦風(fēng)暴總結(jié)提出創(chuàng)新思路，并整理模塊實(shí)踐報(bào)告。62、33.新能源汽車的“大腦”——電控系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)嵺`實(shí)踐內(nèi)容：新能源汽車制動(dòng)動(dòng)能量回收RGB系統(tǒng)方案分析實(shí)踐；無線充電系統(tǒng)方案分析實(shí)踐；智能充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方案分析實(shí)踐；整車控制綜合分析實(shí)踐。培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)認(rèn)同感和踏實(shí)、守信的勞動(dòng)觀。實(shí)踐要求：學(xué)會(huì)分析新能源汽車制動(dòng)動(dòng)能量回收RGB系統(tǒng)、無線充電系統(tǒng)、智能充電系統(tǒng)和整車綜合控制系統(tǒng)功能邏輯。通過小組討論、頭腦風(fēng)暴總結(jié)提出創(chuàng)新思路，并鼓勵(lì)選擇課程某一技術(shù)領(lǐng)域子模塊、基于提供的電子器件材料搭建新能源小車（模型），調(diào)試相關(guān)軟件算法，完成小組構(gòu)思的創(chuàng)新控制功能；最后撰寫提交模塊實(shí)踐報(bào)告。62、3合計(jì)16五、教學(xué)方法及手段本課程注重課堂教授和實(shí)踐鍛煉，結(jié)合討論、生活案例、網(wǎng)絡(luò)視頻資源、實(shí)踐操作等教學(xué)手段完成課程理論教學(xué)任務(wù)和相關(guān)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。使學(xué)生通過案例和視頻資源學(xué)習(xí)，比較全面深刻地理解新能源汽車三大核心系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并通過實(shí)踐操作培養(yǎng)運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際中問題的能力。本課程將以豐富的教學(xué)資源鞏固課堂知識(shí)，以全面的實(shí)踐操作加深知識(shí)理解、提升學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新思維能力。同時(shí)，使學(xué)生從新能源汽車技術(shù)發(fā)展中，體會(huì)到我國在汽車領(lǐng)域的短板和國家對(duì)相關(guān)行業(yè)的扶持與發(fā)展規(guī)劃。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，確保每位同學(xué)都參與、都動(dòng)手，在實(shí)踐中確保學(xué)生嚴(yán)格遵守實(shí)踐紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器、設(shè)備，保證涉電安全；通過小組討論、啟發(fā)式教學(xué)、角色扮演培養(yǎng)學(xué)生掌握新能源汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、思考能力、創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。六、課程資源1.推薦教材：（1）潘志銘,徐世達(dá).智能小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)--基于STM32[M].北京:電子工業(yè)出版社.2021.2.參考書：（1）《無線電》編輯部.智能小車機(jī)器人制作大全（第2版）[M].北京:人民郵電出版社.2017.（2）綦聲波,江文亮,王新寶等.十天學(xué)會(huì)智能車--基于STM32[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社.2019.（3）綦聲波,周麗芹,江文亮.十天學(xué)會(huì)智能車--基于Arduino[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社.2020.（4）秦磊.智能小車C語言程序控制[M].北京:電子工業(yè)出版社.2021.（5）張金等,微小型無人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作[M].北京:電子工業(yè)出版社.2020.3.期刊：（1）李建成,王功喆,劉春瑞.基于單片機(jī)的無線遙控智能小車的設(shè)計(jì)與制作[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2021(01):169-170.（2）梁少志.簡(jiǎn)易智能小車設(shè)計(jì)制作[J].電子測(cè)試,2018(21):46-47.（3）李艷,孫蕊.基于新型變指數(shù)趨近律的智能小車軌跡跟蹤[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2021,21(35):15114-15122.（4）王江明.智能小車的設(shè)計(jì)與制作[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(01):259.（5）宮喚春.新能源汽車技術(shù)虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開發(fā)與應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2018,35(07):137-139.（6）JinhuiZhang,ChunrunGuo,XiaojunLiu.SmartCarDesignBasedonK60[J].JournalofElectronicsandInformationScience,2021,6(2):25-29.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）都來學(xué)汽車學(xué)習(xí)平臺(tái)./ComputerHome（2）中國大學(xué)生MOOC.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績(jī)由過程性考核成績(jī)和期末考核成績(jī)兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題、小組討論情況進(jìn)行考核，滿分100分；（2）以平時(shí)考核成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?43課程作業(yè)10（1）主要考核學(xué)生在每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目課程中完成作業(yè)情況，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)；（3）以作業(yè)成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?43實(shí)踐報(bào)告20（1）主要考核學(xué)生在每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目提交的實(shí)踐報(bào)告或作業(yè)，滿分100分；（2）每次實(shí)踐報(bào)告單獨(dú)評(píng)分，取各次成績(jī)的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績(jī)；（3）以實(shí)踐報(bào)告成績(jī)乘以其在總評(píng)成績(jī)中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績(jī)?！獭獭?105期末考核60（1）期末以課程論文的形式進(jìn)行考核，增加小組答辯環(huán)節(jié)，分小組介紹本組設(shè)計(jì)創(chuàng)新思路；（2）課程論文部分考察論文深度、觀點(diǎn)結(jié)論的科學(xué)性、全面性及內(nèi)容的創(chuàng)新性、邏輯性；（3）答辯匯報(bào)部分考察答辯表述、提問表現(xiàn)評(píng)分；（4）課程論文主題為：新能源汽車三大領(lǐng)域十個(gè)課程項(xiàng)目模塊所涉及的技術(shù)知識(shí)。√√√142224合計(jì)：100分254035八、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定1.考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：本課程主要以期末考核課程論文、課堂表現(xiàn)、課程作業(yè)和實(shí)踐報(bào)告等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。考核基本要求：考核總成績(jī)由期末考