《智能汽车设计创新》教学大纲

《智能汽车设计创新》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：04170041课程性质：专业创新必修课学分：2学分学时：32学时（理论20学时，实践12学时）先修课程：机械制图、机械设计、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、课程说明本课程是车辆工程专业本科学生的专业创新必修课。本课程主要针对大学生方程式赛车为设计对象，进行智能化、轻量化以及各总成的优化创新设计进行学习与训练。通过对本课程的学习，加深巩固学生在前期所学专业课程的基础知识，使学生对方程式赛车的设计和改进能力得到提升,同时为学习后续课程打下必要的基础。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：通过本课程的学习，使学生掌握大学生方程式赛车基本结构原理和基本设计方法。掌握大学生方程式赛车整车布置、车架、悬架、转向系统等的创新思路，能够对大学生方程式赛车整体性能改善提出方案。课程目标2：通过本课程的学习，提高学生的汽车设计能力和逻辑推理创新能力、分析能力、总结归纳能力及自学新知识的能力。了解大学生方程式赛车基本原理，具有利用计算机分析大学生方程式赛车性能的基本思路和方法。课程目标3：通过本课程的学习，使学生获得过硬的职业素质，形成良好的职业道德，同时具有团队合作意识，使学生养成严谨认真、实事求是的工作态度。依据理论方法指导汽车设计，使汽车在节约成本的基础上提高性能品质。三、课程目标与毕业要求《智能汽车设计创新》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3.设计/开发解决方案3.1掌握车辆工程设计和产品开发的基本方法和技术，能够根据需求确定设计目标，并研究确定技术方案。课程目标1：通过本课程的学习，使学生掌握大学生方程式赛车基本结构原理和基本设计方法。掌握大学生方程式赛车整车布置、车架、悬架、转向系统等的创新思路，能够对大学生方程式赛车整体性能改善提出方案。课程目标2：通过本课程的学习，提高学生的初步汽车设计能力和逻辑推理创新能力、分析能力、总结归纳能力及自学新知识的能力。了解大学生方程式赛车基本原理，具有利用计算机分析大学生方程式赛车性能的基本思路和方法。H4.研究4.1能够对车辆工程相关的各类物理现象、材料特性进行研究和实验验证。课程目标2：通过本课程的学习，提高学生的初步汽车设计能力和逻辑推理创新能力、分析能力、总结归纳能力及自学新知识的能力。了解大学生方程式赛车基本原理，具有利用计算机分析大学生方程式赛车性能的基本思路和方法。M9.个人和团队9.1理解团队合作的重要性，具备良好的团队意识，能够理解团队不同角色的责任和作用，并能与其它学科成员协作互补。课程目标3：通过本课程的学习，使学生获得过硬的职业素质，形成良好的职业道德，同时具有团队合作意识，使学生养成严谨认真、实事求是的工作态度。依据理论方法指导汽车设计，使汽车在节约成本的基础上提高性能品质。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践学时对应的课程目标1.整车布置协调创新设计1.1大学生方程式赛车整车布置思路和内容1.2大学生方程式赛车的基本形式1.3大学生方程式赛车重要部件的选型及重要参数的确定教学要求：了解大学生方程式赛车整车布置思路和内容；掌握大学生方程式赛车的基本构造形式；掌握大学生方程式赛车整车重要部件的选型及重要参数的确定方法。重点：大学生方程式赛车整车布置方法与创新思路。难点：大学生方程式赛车整车重要参数的确定。241、32.车架创新设计2.1大学生方程式赛车车架的常用材料2.2大学生方程式赛车车架的结构设计2.3大学生方程式赛车新型车架简介教学要求：了解大学生方程式赛车车架的常用材料；掌握大学生方程式赛车车架的结构设计方法与思路；了解大学生方程式赛车新型车架的技术特点。重点：大学生方程式赛车车架的结构设计与优化方法。难点：大学生方程式赛车新型车架的技术特点与创新思路。21、23.悬架创新设计3.1悬架简介3.2悬架重要部件的选型及重要参数的确定3.3悬架结构设计教学要求：了解大学生方程式赛车悬架的结构特点；掌握大学生方程式赛车悬架重要部件的选型及参数的确定；掌握大学生方程式赛车设计思路和基本方法。重点：大学生方程式赛车悬架重要部件选型及参数的确定。难点：大学生方程式赛车悬架设计方法和创新思路。221、24.转向系统创新设计4.1大学生方程式赛车转向系统结构特点4.2大学生方程式赛车转向系统结构设计方法教学要求：了解大学生方程式赛车转向系统的结构特点；掌握大学生方程式赛车转向系统设计思路和基本方法。重点:大学生方程式赛车转向系统结构组成。难点:大学生方程式赛车转向系统结构设计方法与创新思路。221、25.制动系统创新设计5.1大学生方程式赛车制动系统结构特点5.2大学生方程式赛车制动系统整体设计方法5.3大学生方程式赛车制动系统部件选择方法教学要求：熟悉大学生方程式赛车制动系统结构组成；掌握大学生方程式赛车制动系统整体设计方法及主要部件选择方法。重点:大学生方程式赛车制动系统结构组成。难点:大学生方程式赛车制动系统部件选择方法与创新设计思路。221、26.传动系统创新设计6.1大学生方程式赛车传动系统组成及结构特点6.2大学生方程式赛车传动系统的设计方法与思路教学要求：了解大学生方程式赛车传动系统的结构特点；熟悉大学生方程式赛车结构布置优化思路及方法。重点:大学生方程式赛车传动系统的结构特点。难点:大学生方程式赛车结构布置优化与创新思路。221、27.赛车座椅创新设计7.1大学生方程式赛车驾驶员坐姿设计7.2大学生方程式赛车座椅设计教学要求：理解大学生方程式赛车驾驶员坐姿的确定原则；掌握大学生方程式赛车座椅基本设计方法。重点:驾驶员坐姿的确定原则。难点:大学生方程式赛车座椅设计与创新思路。21、28.乘员安全装置创新设计8.1大学生方程式赛车乘员安全装置概述8.2大学生方程式赛车乘员安全装置创新设计教学要求：了解大学生方程式赛车乘员安全装置的基本形式；掌握大学生方程式赛车乘员安全装置创新设计基本方法。重点:大学生方程式赛车乘员安全装置形式。难点:大学生方程式赛车乘员安全装置创新设计方法与思路。21、29.电气系统创新设计9.1大学生方程式赛车电气系统基本组成9.2大学生方程式赛车电气系统特点教学要求：了解大学生方程式赛车电气系统基本组成；熟悉大学生方程式赛车电气系统特点。重点:大学生方程式赛车电气系统基本组成。难点:大学生方程式赛车电气系统特点及创新设计思路。21、2、310.车身外形创新设计10.1赛车空气动力学简介10.2大学生方程式赛车空气动力学套件组成及创新设计思路教学要求：了解赛车空气动力学主要内容；熟悉大学生方程式赛车空气动力学套件的创新设计思路。重点:赛车空气动力学概述。难点:大学生方程式赛车空气动力学套件的创新设计思路。21、2、3合计20122.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.整车布置协调创新设计实践实践内容：针对大学生方程式赛车整车布置协调创新设计及创新方案进行学习。实践要求：熟悉大学生方程式赛车整车布置协调创新设计方法，上交实践作业。41、2、32.悬架创新设计实践实践内容：针对大学生方程式赛车悬架创新设计及创新方案进行学习。实践要求：熟悉大学生方程式赛车悬架创新设计方法，上交实践作业。22、33.转向系统创新设计实践实践内容：针对大学生方程式赛车转向系统创新设计及创新方案进行学习。实践要求：熟悉大学生方程式赛车转向系统创新设计方法，上交实践作业。22、34.制动系统创新设计实践实践内容：针对大学生方程式赛车制动系统创新设计及创新方案进行学习。实践要求：熟悉大学生方程式赛车制动系统创新设计方法，上交实践作业。22、35.传动系统创新设计实践实践内容：针对大学生方程式赛车传动系统创新设计及创新方案进行学习。实践要求：熟悉大学生方程式赛车传动系统创新设计方法，上交实践作业。22、3合计12五、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、实践等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地学习大学生方程式赛车创新设计方法与分析，具有一定的汽车创新设计分析能力。在实践教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生汽车运动相关理论的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）王建.大学生方程式赛车设计[M].北京:北京理工大学出版社.2021.2.参考书：（1）[美],约瑟夫•卡茨.赛车空气动力学[M].北京:机械工业出版社.2020.（2）[英]托尼•帕什利.如何自造方程式赛车[M].机械工业出版社.2019.（3）朱冰.智能汽车技术[M].北京:机械工业出版社.2018.3.期刊：（1）戴海燕,吴泽滨,张继华等.方程式赛车传动系大链轮的设计与优化[J].机械设计与制造,2020(07):71-74.（2）刘日,乔源,郎蕾,等.弹力方程式赛车驱动橡皮筋极限性能测试试验与研究[J].机械设计,2020,37(03):67-71.（3）严择圆,郭巍,鲁亚妮等.大学生方程式赛车碳纤维轮圈结构设计与优化[J].重庆大学学报,2019,42(08):30-38.（4）王世权.大学生方程式赛车整车优化设计[J].科技与创新,2020(16):44-46.（5）张英朝,杨超,詹大鹏等.侧风下大学生方程式赛车气动性能研究[J].北京理工大学学报,2019,39(05):491-496.（6）VanshitaS,SukritiD,V.K.C.DesignandmanufacturingofairintakeassemblyforformulaSAEvehicle[J].MaterialsToday:Proceedings,2020,43(P1).4.网络资源：（1）大学生方程式系列赛事./.（2）大学生赛车梦-带你了解大学生方程式/tech/696/6968067_all.html.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过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，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。√√√442实践20（1）根据实践课程上交作业评定实践成绩，满分100分。（2）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。√√√884作业20（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。√√√884期末考核50（1）课程论文成绩100分，以课程论文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）主要考核大学生方程式赛车整车布置、车架、悬架、转向系统等等内容。√√√202010合计：100分404020八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实践、作业、期末考核等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末考核成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核成绩为100分（权重50%）；课堂表现、作业、实践等过程性考核成绩为100分（权重50%）；过程性考核和期末考核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课堂表现20积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记