《新能源汽车技术创新》教学大纲.docx

新能源汽车技术创新教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码:04170011课程性质：专业创新选修课学分：2学分学时：32学时（理论16学时，实践16学时）先修课程：汽车构造后续课程：汽车设计适用专业：车辆工程开课单位：车辆与交通工程学院一、课程说明新能源汽车技术创新是车辆工程专业的一门专业创新选修课。本课程主要讲授新能源汽车整车与零部件系统理论知识与实践设计能力，涵盖新能源汽车的动力与转向领域、动力电池领域、电控系统领域三大核心系统的创新设计，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。本课程基于新能源汽车三大领域划分十个项目模块展开创新设计教育。各模块设计理念和设计思想创新，将新能源汽车按照主要技术领域划分为不同的创新教学项目，突破教材和行业技术现状，针对每个项目课题的技术瓶颈，开展学科基础技术创新探讨，培养学生的创新意识和能力。本课程注重新能源汽车各系统模块的有机整体，实现依托电动汽车设计、新能源汽车电机结构与原理、新能源汽车动力电池及控制技术等专业课程进行延伸、融合和创新的专业创新能力培养。通过激发学生学习热情，激励学生的创新精神与创新思维，引导学生全面发展，调动学生的主动性、积极性、创造性，全面提升学生的新能源汽车技术创新能力。本课程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，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。力求通过实践环节，软、硬结合，使学生学会在工作中运用新能源汽车技术提升工作质量。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、课程目标通过本课程的学习，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三大核心系统的创新设计核心理论知识，能通过文献研究，提出解决方案，并得出结论。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。课程目标2：具备新能源汽车的动力与转向领域、动力电池领域、电控系统领域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，并开展创新设计。以课程论文和答辩汇报等形式由指导老师考察学生综合运用知识能力及任务完成情况。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相关理论解决多领域交叉融合的复杂业务问题的能力；掌握新能源汽车设计创新实践能力；通过小组任务分工，强化学生熟练团队意识与合作方法。培养学生自主学习掌握新知识、新技能的能力，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。三、课程目标与毕业要求新能源汽车技术创新课程教学目标对车辆工程专业毕业要求的支撑见表I0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2.问题分析2.3能够根据数学、自然科学和新能源汽车工程科学的基本原理，并结合文献研究，比较不同的解决方案，以获得有效结论。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三大核心系统的创新设计核心理论知识，能通过文献研究,提出解决方案，并得出结论。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。H3.设计/开发解决方案3.3能够在设计开发环节中体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。课程目标2：具备新能源汽车的动力与转向领域、动力电池领域、电控系统领域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，并开展创新设计。以课程论文和答辩汇报等形式由指导老师考察学生综合运用知识能力及任务完成情况。H9.个人和团队9.1理解团队合作的重要性，具有与团队成员或负责人协调合作的团队精神和能力，能够在多学科背景下的团队中独立或合作开展工作并发挥作用。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相关理论解决多领域交叉融合的复杂业务问题的能力；掌握新能源汽车设计创新实践能力；通过小组任务分工，强化学生熟练团队意识与合作方法。培养学生自主学习掌握新知识、新技能的能力，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。H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1.理论部分理论部分的教学内容、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，教学重点难点理论学时实践学时对应的课程目标L新能源汽车的“四肢”动力与转向领域1.1 新能源汽车驱动系统结构型式创新实践1.2 新能源汽车线控转向SBW结构型式创新实践教学要求：使学生了解新能源汽车动力与转向领域关键技术；掌握新能源汽车典型的动力系统驱动拓扑结构和技术特点；掌握线控转向系统的关键技术和典型解决方案。培养学生的爱国情操和科学服务国家的价值观。重点：新能源汽车典型的动力系统驱动拓扑结构和技术特点；线控转向系统的关键技术和典型解决方案。难点：动力系统驱动拓扑结构和控制技术；线控转向系统控制技术。441、31.1 能源汽车的“能量”动力电池领域2.1动力电池模组与PACK结构设计1.2 动力电池荷电状态SOC估算方法实践1.3 动力电池热管理系统BTMS功能耦合实践1.4 动力电池综合管理系统BMS架构匹配实践教学要求：使学生了解动力电池领域主要控制功能和关键技术方案；了解动力电池模组与PACK结构设计要点；掌握典型的动力电池荷电状态SOC估算方法；了解动力电池热管理系统BTMS结构与控制方案；掌握动力电池综合管理系统BMS电气架构和控制方案。重点：动力电池荷电状态SOC估算方法；动力电池热管理系统BTMS结构与控制方案；动力电池综合管理系统BMS电气架构和控制方案。难点：动力电池荷电状态SoC估算方法；动力电池综合管理系统BMS控制方案。662、33.新能源汽车的“大脑”电控系统领域3.1 制动能量回收RGB系统方案分析实践3.2 新能源汽车无线充电系统方案分析实践3.3 新能源汽车智能充电系统结构与方案分析实践3.4 新能源汽车整车控制综合分析实践教学要求：使学生掌握新能源汽车电控系统关键技术；掌握制动能量回收RGB系统典型方案；掌握新能源汽车无线充电系统已有方案；了解新能源汽车智能充电系统结构与方案；了解新能源汽车整车控制系统功能架构。重点：新能源汽车制动能量回收RGB系统典型方案；无线充电系统方案；智能充电系统结构与方案；整车控制系统功能。难点：无线充电系统方案；智能充电系统方案；整车控制系统功能。662、3合计16162.实践部分实践部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实践项目、实践内容与学时实践项目实践内容和要求实践学时对应的课程目标1.新能源汽车的“四肢”动力与转向领域实践实践内容：新能源汽车驱动系统结构型式创新实践；线控转向SBW结构型式创新实践。实践要求：学会分析新能源汽车驱动系统典型结构型式、和线控转向SBW结构型式；并对已有技术的优缺点进行归纳总结；通过小组讨论、头脑风暴总结提出创新思路，并整理模块实践报告。41、32.新能源汽车的“能量”动力电池领域实践实践内容：新能源汽车动力电池模组与PACK结构设计；电池荷电状态SOC估算方法实践；电池热管理系统BTMS功能耦合实践；电池综合管理系统BMS架构匹配实践。实践要求：学会分析新能源汽车动力电池领域在PACK结构设计、荷电状态SOC估算、热管理系统BTMS功能设计、综合管理系统BMS架构方面的功能逻辑，通过小组讨论、头脑风暴总结提出创新思路，并整理模块实践报告。62、33.新能源汽车的“大脑”电控系统领域实践实践内容：新能源汽车制动动能量回收RGB系统方案分析实践；无线充电系统方案分析实践；智能充电系统结构与方案分析实践；整车控制综合分析实践。培养学生职业认同感和踏实、守信的劳动观。实践要求：学会分析新能源汽车制动动能量回收RGB系统、无线充电系统、智能充电系统和整车综合控制系统功能逻辑。通过小组讨论、头脑风暴总结提出创新思路，并鼓励选择课程某一技术领域子模块、基于提供的电子器件材料搭建新能源小车（模型），调试相关软件算法，完成小组构思的创新控制功能；最后撰写提交模块实践报告。62、3合计16五、教学方法及手段本课程注重课堂教授和实践锻炼，结合讨论、生活案例、网络视频资源、实践操作等教学手段完成课程理论教学任务和相关动手能力的培养。使学生通过案例和视频资源学习，比较全面深刻地理解新能源汽车三大核心系统的创新设计，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。本课程将以丰富的教学资源巩固课堂知识，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。在实践教学环节中，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、课程资源1 .推荐教材：(1)潘志铭，徐世达.智能小车系统设计-基于STM32M.北京:电子工业出版社.2021.2 .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)禁声波，江文亮，王新宝等.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，周丽芹，江文亮.十天学会智能车-基于ArdUinOM.北京:北京航空航天大学出版社.2020.(4)秦磊.智能小车C语言程序控制M.北京:电子工业出版社.2021.(5)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.2020.3 .期刊：(1)李建成,王功吉吉，刘春瑞.基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作J.科学技术创新,2021(01):169-170.(2)梁少志.简易智能小车设计制作J.电子测试,2018(21):46-47.(3)李艳，孙蕊.基于新型变指数趋近律的智能小车轨迹跟踪J.科学技术与工程,2021,21(35):15114-15122.(4)王江明.智能小车的设计与制作J.电子技术与软件工程,2015(01):259.(5)宫唤春.新能源汽车技术虚拟实训平台开发与应用J.实验技术与管理，2018,35(07):137-139.(6) JinhuiZhang,ChunrunGuo,XiaojunLiu.SmartCarDesignBasedonK60J.JournalofElectronicsandInformationScience,2021,6(2):25-29.4 .网络资源：(1)都来学汽车学习平台.(2)中国大学生MOOC.https:/www.icourse163.org七、