《新能源汽车结构与原理A》教学大纲.docx

新能源汽车结构与原理A教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：04150291课程性质：专业选修课学分：3学分学时:48学时（理论40学时，实验8学时）先修课程：大学物理、机械制图、电工与电子技术、汽车构造后续课程：无适用专业：汽车服务工程开课单位：车辆与交通工程学院一、课程说明新能源汽车结构与原理A是汽车服务工程专业的一门专业选修课。本课程主要介绍新能源汽车的类型、基本结构、组成和原理，对新能源汽车的动力电池、电动机、控制系统等有清楚的认识，并对新能源汽车充电技术、能量管理系统及新技术进行进一步介绍。为学生以后从事新能源汽车检测、销售、服务等方面的工作奠定基础。本课程注重新能源汽车的基础知识，并对新技术、新工艺及其发展方向深入学习。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：了解新能源汽车的发展、电动汽车用动力电池、电机驱动系统等基础知识；熟悉燃气汽车、醇类燃料汽车、太阳能汽车的结构与原理；掌握纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的结构与原理。能够运用基础知识对各种类型新能源汽车运行工况进行分析，并能对不同类型的新能源汽车进行比较，培养学生逻辑思维、判断和归纳能力。课程目标2：能够正确识别新能源汽车的常见故障，正确使用常用的检测仪器，初步具备新能源汽车检测与维护的能力。具备满足生存发展需要的基本劳动能力，形成良好的劳动习惯；具有能干、会干、爱岗、敬业的职业素养和汽车行业职业道德；具有从事汽车相关工作岗位所具有的基本思想、文化、心理、能力、身体等业务素质；具有良好的沟通能力和团结协作的精神。课程目标3：紧跟新能源汽车技术发展，不断学习前沿理论、技术的发展动态，具备不断获取新的知识、技能，持续自我提升的能力。三、课程目标与毕业要求新能源汽车结构与原理A课程教学目标对汽车服务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汽车服务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：了解新能源汽车的发展、电动汽车用动力电池、电机驱动系统等基础知识;熟悉燃气汽车、醇类燃料汽车、太阳能汽车的结构与原理；掌握纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的结构与原理。能够运用基础知识对各种类型新能源汽车运行工况进行分析，并能对不同类型的新能源汽车进行比较，培养学生逻辑思维、判断和归纳能力。H2.问题分析2.3能够根据数学、自然科学与汽车服务科学的基本原理，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：能够正确识别新能源汽车的常见故障，正确使用常用的检测仪器，初步具备新能源汽车检测与维护的能力。具备满足生存发展需要的基本劳动能力，形成良好的劳动习惯；具有能干、会干、爱岗、敬业的职业素养和汽车行业职业道德；具有从事汽车相关工作岗位所具有的基本思想、文化、心理、能力、身体等业务素质；具有良好的沟通能力和团结协作的精神。H12.终身学习12.2能适应职业发展要求，及时关注并跟踪、把握汽车服务工程及相关专业领域前沿理论、技术的发展动态，具备不断获取新的知识、技能，持续自我提升的能力。课程目标3：紧跟新能源汽车技术发展，不断学习前沿理论、技术的发展动态,具备不断获取新的知识、技能，持续自我提升的能力。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L新能源汽车的概述1.1 能源的定义与分类1.2 新能源汽车的定义和分类1.3 发展新能源汽车的必要性1.4 新能源汽车技术路教学要求：了解新能源汽车定义与分类；了解新能源的发展现状；了解新能源汽车技术路线，培养学生持续学习前沿理论、技术的发展动态，持续自我提升的能力。重点：新能源汽车定义与分类、技术路线。21、3线2.纯电动汽车2.1 纯电动汽车的结构原理2.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式2.3 纯电动汽车的特点及关键技术2.4 纯电动汽车车型实例教学要求：理解纯电动汽车的类型、特点及关键技术；掌握纯电动汽车的结构和工作原理；了解并分析典型的纯电动汽车结构及原理,培养学生逻辑思维和归纳能力。重点：纯电动汽车的结构和原理。难点：纯电动汽车的原理。421、2、33.增程式电动汽车3.1 增程式电动汽车的结构原理3.2 增程式电动汽车的分类及特点3.3 增程式电动汽车车型实例教学要求：理解增程式电动汽车的分类及特点；掌握增程式电动汽车的结构和工作原理；了解并分析典型的增程式电动汽车结构及原理，培养学生逻辑思维和归纳能力。重点：增程式电动汽车的结构和原理。难点：增程式电动汽车的原理。21、2、34.混合动力电动汽车4.1 混合动力电动汽车的分类4.2 混合动力电动汽车的结构原理4.3 混合动力电动汽车的动力耦合类型4.4 混合动力电动汽车的特点及关键技术4.5 混合动力电动汽车车型实例教学要求:理解混合动力电动汽车的分类、特点及关键技术；掌握混合动力电动汽车的结构和工作原理；了解并分析典型的混合动力电动汽车结构及原理，培养学生逻辑思维和归纳能力。重点：混合动力电动汽车的结构和原理。难点：混合动力电动汽车的动力耦合类型。421、2、35.燃料电池电动汽车5.1 燃料电池电动汽车的分类5.2 燃料电池电动汽车的结构原理5.3 燃料电池电动汽车的特点及关键技术5.4 燃料电池电动汽车车型实例教学要求:理解燃料电池电动汽车的分类、特点及关键技术；掌握燃料电池电动汽车的结构和工作原理；了解并分析典型的燃料电池电动汽车结构及原理，培养学生逻辑思维和归纳能力。重点：燃料电池电动汽车的结构和原理。难点：燃料电池电动汽车的原理。41、2、36.其他新能源汽车6.1 燃气汽车6.2 醇燃料汽车6.3 太阳能汽车教学要求：理解燃气汽车、醇燃料汽车、太阳能汽车的特点；掌握太阳能汽车的电池发电原理；了解几种市场上的相关车型。重点:太阳能电池的发电原理及关键技术。难点：太阳能电池的发电原理。21、2、37.电动汽车用动力电池7.1 概述7.2 蓄电池7.3 燃料电池7.4 其他新能源电池教学要求：了解蓄电池的类型；熟悉电池的主要性能指标；掌握电动汽车用各种动力电池的结构与原理。重点：电池的主要性能指标；电动汽车用各种动力电池的结构与原理。难点：电动汽车用各种动力电池的结构与原理。621、2、38.电动汽车用电动机教学要求:了解电动汽车用电动机的类型；821、28.1 概述8.2 直流电动机8.3 异步电动机8.4 永磁同步电动机8.5 开关磁阻电动机8.6 轮毂电动机熟悉电动机的主要性能指标；掌握电动汽车常用电动机的结构、原理及其主要特点和控制特性。重点：电动机的主要性能指标；电动汽车常用电动机的结构、原理及其主要特点和控制特性。难点：电动汽车常用电动机的结构、原理及其主要特点和控制特性。9.电动汽车能量管理与制动能量回收系统9.1 电动汽车能量管理系统9.2 电动汽车再生制动能量回收教学要求：了解电动汽车能量管理系统的功能和再生制动能量回收的方法和类型；理解纯电动汽车能量管理系统的组成、混合动力电动汽车的能量管理策略和工作模式；理解纯电动汽车制动能量回收系统的组成和作用。重点：纯电动汽车能量管理系统的组成、混合动力电动汽车的能量管理策略和工作模式。21、210.电动汽车充电技术10.1 概述10.2 电动汽车车载充电机10.3 电动汽车非车载充电机教学要求:了解电动汽车充电设备的类型、充电方法和充电方式；熟悉电动汽车车载充电机和非车载充电机的组成、技术参数、充电接口和充电过程，培养学生逻辑思维和归纳能力。重点：电动汽车车载充电机和非车载充电机的组成、技术参数、充电接口和充电过程。难点：电动汽车车载充电机和非车载充电机的充电过程。21、2U.新技术应用11.1 汽车轻量化技术11.2 智能网联汽车和无人驾驶汽车11.3 汽车网络技术11.4 汽车环境感知技术教学要求：了解新能源汽车向智能网联汽车及无人驾驶汽车发展过程中涉及的新技术，包括汽车轻量化技术，智能网联汽车和无人驾驶汽车的定义，汽车网络技术，汽车识别技术，培养学生持续学习前沿理论、技术的发展动态，持续自我提升的能力。重点：汽车轻量化技术，汽车网络技术，汽车识别技术。41、3合计4082.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.纯电动汽车动力系统结构剖析与高电压系统检测实验内容：纯电动汽车操作及维护安全；纯电动汽车动力系统结构剖析；纯电动汽车高电压系统检测。实验要求：了解纯电动汽车的常见操作、常见仪表信息、维护时安全注意事项；掌握纯电动汽车动力系统结构；能够对纯电动汽车21、2、3高电压系统进行检测；掌握相关检测仪器的使用方法。2.混合动力电动汽车动力系统结构剖析与高电压系统检测实验内容：混合动力电动汽车动力系统结构剖析，运行工况分析；混合动力电动汽车高电压系统检测。实验要求：了解混合动力电动汽车的常见操作、维护时安全注意事项；掌握混合动力电动汽车动力系统结构及常见运行工况；能够对混合动力电动汽车高电压系统进行检测；掌握相关检测仪器的使用方法。21、2、33.高压蓄电池的检测及维护实验内容：电动汽车高压蓄电池结构认识；电动汽车高压蓄电池日常检测与维护；电动汽车低压蓄电池检测。实验要求：了解高压蓄电池的作用、类型及特点；掌握高压蓄电池外部的检测与维护；掌握高压蓄电池内部系统的检查与维护。21、24.永磁同步电机性能测试实验内容：永磁同步电机的结构与工作原理；永磁同步电机的参数测量；同步电动机的启动及常见调速方法。实验要求：了解同步电动机的启动及常见调速方法；掌握永磁同步电机的结构、工作原理及基本参数测量。21、2合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，结合视频资源、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。并建立线上课程资源及借助中国大学MOOC资源，为学生提供灵活的自主学习平台，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。实验教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书;在实验中要严格遵守实验纪律,按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1 .推荐教材：（1）崔胜民.新能源汽车概论（第3版）M.北京:机械工业出版社,2020.2 .参考书：（1）吴荣辉.新能源汽车结构原理与检修M.北京:机械工业出版社,2021.（2）敖东光.电动汽车结构原理与检修M.北京:机械工业出版社,2017.（3）朱升高.电动汽车结构原理与维修M.北京:机械工业出版社,2019.3 .期刊:(I)王震坡,袁昌贵,李晓宇.新能源汽车动力电池安全管理技术挑战与发展趋势分析J.汽车工程,2020,42(12):1606-1620.(2)高雅丽.碳中和愿景下，新能源汽车进阶之路N.中国科学报,2021-09-22(001).(3)耿文冉,楼狄明,张彤.基于粒子群优化的混合动力汽车多目标能量管理策略J.同济大学学报(自然科学版),2020,48(07):1030-1039.(4)刘玉洁.基于新能源汽车产业链的电池合作研发与回收策略研究D.兰州理工大学,202L(5)施锌涛.2020款宝马iX3纯电动汽车高电压系统解析(一)J.汽车维护与修理,2021(15):69-74.(6) KiradKumar,ChaudhariMangesh.Designofcellspacinginlithium-ionbatterymoduleforimprovementincoolingperformanceofthebatterythermalmanagementsystemJ.JournalofPowerSources,2021,481:1-11.4 .网络资源：(I)中国大学MOOC,新能源汽车.httpswww.icourse163.orgcourseXAAU-14501602397from=searchPage(2)汽车维修技术网，新能源汽车构造与原理图解(高清彩图).(3)哗哩哗哩，新能源电动汽车基础技术.https:WWWvideo.0&vd_source=dbcbdf7dd6faf671942f89ddbe7c9ccd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12(1)根据课堂出勤情况、课堂参与讨论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。642课内实验16(1)根据每个实验的实验预习情况、实验操作完成情况和结果分析情况单独评分，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。862作12(1)主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和N业掌握程度，满分I(X)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。84期末考核60(1)以课程论文方式对学生进行考核，论文成绩100分，以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)主要考核不同新能源汽车类型的某个关键技术对比，新能源汽车各系统的结构与原理，新能源汽车各系统维护与修理，新能源汽车领域的新材料、新工艺、新技术发展现状，国家对新能源汽车发展的政策讨论等。(3)论文主题为：电动汽车XX技术对比、XX电动汽车XX系统结构解析、XX电动汽车XX系统维护与修理、XX技术在新能源汽车中的应用、XX国家XX汽车发展及其政策支持等。302010合计：100分523414八、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、课内实验、作业评价、课程论文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(课程论文)成绩为100分(权重60%)；课堂表现、课内实验、作业等过程性考核成绩为100分(权重40%)。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(%)100x9090>x8080>x7070>x60x<60课堂表现30笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于等于90%o笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于等于80%o笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于等于70%o上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。作业30按时提交作业，作业准确率大于等于90%,字迹工整。按时提交作业，作业准确率大于等于80%,字迹工整。按时提交作业，作业准确率大于等于70%。按时提交作业，作业准确率大于等于60%o不能按时提交作业；或作业敷衍，准确率小于60%o课内实验40实验预习认真，能够熟练实验前有预习，能够掌实验前有预习，基本能实验前有预习，不能没有预习，不能完成实掌握方法与握方法与步够掌握方法掌握方法验；实验操步骤，实验操骤，实验操与步骤，实与步骤，实作步骤有作过程熟练、作过程正验操作过程验操作过误；实验结规范，遵规守确、规范，基本正确、程基本正果不正确，纪、团结协遵规守纪、无协作，实确，无协没有分析讨作，实验结果团结协作，验结果基本作，实验结论。详实、结论清实验结果正正确，讨论果基本正晰、讨论合理。确、讨论适当。一般。，O确论