《汽车理论》教学大纲

《汽车理论》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：04140061课程性质：专业必修课学分：4学分学时：64学时（理论56学时，实验8学时）先修课程：高等数学、理论力学、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《汽车理论》是车辆工程专业的一门专业必修课。本课程主要讲授汽车六大使用性能的含义、评价指标、评价方法及影响因素，使学生掌握运用动力学分析的原理建立汽车模型并对模型进行数学推导来研究汽车运动规律的方法，具备一定的综合运用所学知识分析和解决与汽车理论相关的复杂工程问题的能力，为今后继续深造或在车辆工程及相关领域从事设计制造、质量改进、技术服务等工作打下坚实的基础。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：掌握汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性的基本概念以及评价指标、计算方法；能够基于动力学原理建立汽车性能的预测模型，分析汽车使用性能与结构参数之间的关系，提出改善汽车使用性能的方法和措施。课程目标2：能够运用现代计算和分析手段进行动力装置参数的选配；能够对提高汽车使用性能的各种方案进行对比分析，提出优化方案并对汽车结构进行改进设计；掌握汽车主要性能的测试原理及测试方法，培养学生解决汽车设计过程中实际问题的能力。课程目标3：使学生具备良好的学习态度，树立正确的价值观；培养学生严谨的科学态度和良好的职业素养。三、课程目标与毕业要求《汽车理论》课程教学目标对车辆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1.工程知识1.2能够将数学、物理和工程科学技术基础知识用于对车辆工程相关复杂工程问题建立数学模型并进行求解。课程目标1：掌握汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性的基本概念以及评价指标、计算方法；能够基于动力学原理建立汽车性能的预测模型，分析汽车使用性能与结构参数之间的关系，提出改善汽车使用性能的方法和措施。H2.问题分析2.3能够根据数学、自然科学和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2：能够运用现代计算和分析手段进行动力装置参数的选配；能够对提高汽车使用性能的各种方案进行对比分析，提出优化方案并对汽车结构进行改进设计；掌握汽车主要性能的测试原理及测试方法，培养学生解决汽车设计过程中实际问题的能力。H8.职业规范8.1有正确的价值观，了解中国国情，能够践行社会主义核心价值观，具备社会责任感。课程目标3：使学生具备良好的学习态度和学习习惯，树立正确的价值观；培养学生严谨的科学态度和良好的职业素养。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验学时对应的课程目标1.汽车的动力性1.1汽车的动力性指标1.2汽车的驱动力与行驶阻力1.3汽车的驱动力－行驶阻力平衡图与动力特性图1.4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率1.5汽车的功率平衡1.6电动汽车的动力性教学要求：掌握汽车行驶所受的各种阻力；熟练掌握汽车动力性指标及评价方法；掌握汽车行驶的驱动－附着条件和汽车的功率平衡；了解电动汽车的动力性及我国电动汽车发展的现状，培养学生树立远大理想和科技报国的情怀。重点：汽车动力性指标、汽车的驱动力与行驶阻力。难点：汽车行驶的附着条件与汽车的附着率。811、2、32.汽车的燃油经济性2.1汽车燃油经济性的评价指标2.2汽车燃油经济性的计算2.3影响汽车燃油经济性的主要因素2.4电动汽车的经济性教学要求：掌握汽车燃油经济性的评价指标及燃油经济性的计算方法；熟练掌握影响汽车燃油经济性的主要因素及提高燃油经济性的途径，培养学生的创新意识；了解电动汽车的经济性评价与相关计算。了解我国节能减排的历程，培养学生的社会责任感和政治认同感。重点：汽车燃油经济性的评价指标及影响汽车燃油经济性的主要因素。难点：燃油经济性的计算。611、2、33.汽车动力装置参数的选定3.1发动机功率的选择3.2最小传动比的选择3.3最大传动比的选择3.4传动系档数与各档传动比的选择3.5利用燃油经济性—加速时间曲线确定动力装置参数教学要求：掌握发动机功率、最小传动比、最大传动比和传动系档数与各档传动比的选择；了解利用燃油经济性—加速时间曲线确定动力装置参数，了解计算机仿真软件在汽车理论中应用，培养学生自主学习的能力。重点：发动机功率的选择、最小传动比及其最大传动比的选择。难点：传动系档数与各档传动比的选择。62、34.汽车的制动性4.1制动性的评价指标4.2制动时车轮的受力4.3汽车的制动效能及其恒定性4.4制动时汽车的方向稳定性4.5前、后车轮制动器制动力的比例关系教学要求：掌握汽车制动性的评价指标和制动时车轮的受力；了解汽车的制动效能及影响制动时汽车方向稳定性的因素；熟练掌握前、后车轮制动器制动力的比例关系。重点：汽车制动性的评价指标和制动时车轮的受力。难点：前、后车轮制动器制动力的比例关系。1021、2、35.汽车的操纵稳定性5.1汽车操纵稳定性的概述5.2轮胎的侧偏特性5.3线性二自由度汽车模型对前轮角输入的影响5.4汽车操纵稳定性与悬架的关系5.5汽车操纵稳定性与转向系的关系5.6汽车操纵稳定性与传动系的关系5.7提高操纵稳定性的电子控制系统5.8汽车的侧翻教学要求：了解汽车操纵稳定性包含的内容及评价指标，掌握轮胎的侧偏特性；熟练掌握线性二自由度汽车模型对前轮角输入的稳态响应，了解瞬态响应；了解汽车操纵稳定与悬架、转向系及传动系的关系以及提高操纵稳定性的电子控制系统作用原理。理解汽车的侧翻，培养学生严谨的科学态度。重点：轮胎的侧偏特性。难点：线性二自由度汽车模型对前轮角输入的影响。1421、2、36.汽车的平顺性6.1人体对振动的反应和平顺性的评价6.2路面不平度的统计特性6.3汽车振动系统的简化，单质量系统的振动6.4车身与车轮双质量系统的振动6.5双轴汽车的振动6.6人体—座椅系统的振动教学要求：了解人体对振动的反应和平顺性的评价指标；了解路面不平度的统计特性；掌握汽车振动系统的简化，单质量系统的振动特性；掌握车身与车轮双质量系统的振动特性。重点：人体对振动的反应和平顺性的评价。难点：汽车振动系统的简化，单质量系统的振动。1021、37.汽车的通过性7.1汽车通过性评价指标7.2汽车通过性几何参数教学要求：掌握汽车通过性评价指标及几何参数。重点：汽车通过性的评价指标。难点：汽车通过性的几何参数。21、2合计5682.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.汽车动力性与燃油经济性实验实验内容：测试汽车动力性与燃油经济性的相关性能数据。实验要求：熟悉汽车动力性与燃油经济性实验的测试方法及实验设备的使用。21、2、32.汽车制动性实验实验内容：测试汽车制动性的相关性能数据。实验要求：熟悉汽车制动性实验测试的方法及实验设备使用。21、2、33.汽车操纵稳定性实验实验内容：测试汽车操纵稳定性的相关性能数据。实验要求：熟悉汽车操纵稳定性实验测试的方法及实验设备使用。21、2、34.汽车平顺性实验实验内容：测试汽车平顺性的相关性能数据。实验要求：熟悉汽车平顺性实验测试的方法及实验设备使用。21、2、3合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。使学生比较全面地理解汽车行驶时的力学建模、性能分析和计算方法，掌握正确设计汽车和合理使用汽车的途径，具有分析和解决汽车工程问题的能力。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学使学生掌握汽车使用性能实验的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材：（1）余志生.汽车理论(第6版)[M].北京:机械工业出版社.2018.2.参考书：（1）杨志华.汽车理论[M].北京:机械工业出版社.2020.（2）徐立友,张文春.汽车理论(第3版)[M].北京:机械工业出版社.2018.（3）侯树梅.汽车发动机原理与汽车理论(第3版)[M].北京:机械工业出版社.2016.3.期刊：（1）许男,李小雨.复合工况下四轮驱动电动汽车操纵稳定性控制[J].机械工程学报,2021,57(08):

205-220.（2）秦大同,陈淑江,胡明辉等.基于驾驶员意图识别的纯电动汽车动力性驱动控制策略[J].汽车工程,2015,37(01):26-32+37.（3）王健,信思勇,吴述德,等.基于主客观评价的重型汽车平顺性优化研究[J].重型汽车,2021,(05):5-7.（4）任成龙,辛江慧.汽车悬架结构优化及整车制动性试验[J].机械设计与制造,2020,(03):170-173.（5）GuoB,FuT.ModelingandSimulationofVehicleHandlingStabilityControlBasedonTirePressure[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2021,1948(1):88-95.4.网络资源：（1）徐世伟,张冠军等.中国大学MOOC.湖南大学./course/HNU-1449772171?tid=1450216459（2）宋健.学堂在线.清华大学./course/THU08181000356/16906607七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂活动8（1）根据课堂出勤情况和课堂讨论及随堂练习情况进行考核，满分100分；（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√422实验16（1）根据每个实验的预习情况、实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√664作业16（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√664期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩；（2）主要考核汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性及通过性等内容；（3）考试题型为：选择题、填空题、判断题、名词解释题、论述题和计算分析题等。√√3030合计：100分464410八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂活动、实验、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为选择题、填空题、判断题、名词解释题、论述题和计算分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂活动、实验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重（%)100≥x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂活动20按时上课，积极参与课堂活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。按时上课，认真参与课堂活动，回答问题准确率大于80%。缺课两次以内，偶尔参与课堂活动，回答问题准确率大于70%。缺课两次以内，上课不认真，偶尔参与课堂活动。缺课三次以上；上课不认真，基本不参与教学活动。实验40实验预习认真，能够熟练掌握方法与步骤，实验操作过程熟练、规范，遵规守纪、团结协作，实验结果详实、结论清晰、讨论合理。实验前有预习，能够掌握方法