《新能源汽车理论》课程教学大纲
课程类别：专业教育课程 英文名称：AUTOMOBILE THEORY
开课单位：能源动力工程学院 课程编号：Z03160104
课程性质：专业必修
总学时：32 实验： 0 学 分：2
适用专业：新能源汽车工程
先修课程：计算方法、新能源汽车构造、机械原理
大纲编写（修订）时间：2019年6月
一、课程性质与教学目标
（一）课程性质与任务
本课程是新能源汽车专业的一门专业必修课程。课程根据汽车所受外力特性和汽车动力学，研究电动汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性等性能的一门学科。通过本课程的学习，可以使学生掌握新能源汽车设计、试验及使用所必需的专业基础知识。
（二）课程目标
通过本课程的理论教学使学生具备以下能力：
1）能够准确描述汽车主要性能(如汽车的动力性、经济性等)的定义及其评价指标，并能根据汽车的已知参数进行汽车性能的计算，运用计算结果对汽车性能进行基本的评价。（支撑毕业要求指标点2-2）
2）能够理解汽车主要性能的影响因素，初步具备分析汽车性能问题的能力；能以理论分析的方法，研究汽车主要性能与结构参数之间的内在联系，并能提出改进汽车性能的初步的解决措施或方案。（支撑毕业要求指标点3-1）
3）能够准确分析与汽车制动性能相关的I曲线，r线组和f线组等，并能够使用MATLAB软件绘制相关性能曲线。（支撑毕业要求指标点5-2）
二、课程内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑
章节 |
内 容 |
讲课 |
小计 |
支撑课程目标 |
支撑的毕业要求指标点 |
绪论 |
1．本课程在课程体系中的地位和作用； 2．课程目标； 3．课程内容之间的关系（课程的知识体系） 4．学生的学习要求，考核方法。 |
1 |
1 |
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第1章 |
1 汽车的动力性 1.1 电动汽车的动力性指标；主要内容：电动汽车的动力性定义及评价指标； 1.2 电动汽车的驱动力与行驶阻力；主要内容：熟练掌握电动汽车的驱动力与行驶阻力定义及计算方法； 1.3 电动汽车的驱动力-行驶阻力平衡图；主要内容：电动汽车驱动力－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；主要内容：熟练掌握行驶过程中汽车的驱动与附着条件； 1.5 电动汽车的功率平衡；主要内容：掌握汽车的后备功率及功率平衡图; 重点：根据已知参数计算汽车行驶中遇到的阻力；绘制电动汽车的驱动力-行驶阻力平衡图。 难点：滚动阻力的形成原因；汽车的驱动附着条件。 |
8 |
8 |
1、2、3 |
2-2 3-1 5-2 |
第2章 |
2 电动汽车的经济性 2.1 电动汽车经济性的评价指标；主要内容：电动汽车经济性的定义，纯电动汽车和混合电动汽车的经济性评价指标。 2.2 电动汽车经济性的计算；主要内容：各种工况下电动汽车经济性的计算方法。 2.3 影响电动汽车经济性的因素；主要内容：影响电动汽车燃料经济性的因素； 重点：电动汽车经济性的计算公式。 难点：等加速工况下的电动汽车经济性的计算。 |
6 |
6 |
1、2 |
2-2 3-1 |
第4章 |
4 汽车的制动性 4.1 制动性的评价指标；主要内容：汽车制动性能的定义及其评价指标。 4.2 制动时的车轮受力；主要内容：制动时地面制动力、制动器制动力与地面附着力之间的关系，制动时滑移率对制动效能、方向稳定性的影响。 4.3 汽车的制动效能及其恒定性；主要内容：影响制动效能的因素，制动过程四阶段的运动分析，制动效能恒定性的影响因素。 4.4 制动时的方向稳定性；主要内容：分析汽车制动时前后轮抱死时车轮的受力情况分析，前后轮抱死顺序对汽车制动时的方向稳定性的影响。 4.5 前后制动器器制动力的比例关系；主要内容：地面对前后轮法向作用力的计算，理想的前后制动器制动力分配曲线，前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析，防抱死装置的的工作原理。 重点：制动距离的分析，车轮抱死时的受力分析，制动时制动效能的计算。 难点：前后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析。 |
7 |
7 |
1、2、3 |
2-2 3-1 5-2 |
第5章 |
5 汽车的操纵稳定性 5.1 概述；主要内容：汽车操纵稳定性的基本概念； 5.2 轮胎的侧偏特性；主要内容：轮胎坐标的确定，轮胎的侧偏特性以及侧偏特性的影响因素，回正力矩形成原因及影响因素； 5.3 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应；主要内容：线性二自由度汽车模型的运动微分方程；汽车稳态转向特性的三种类型及其运动特点；几个表征稳态响应的参数及其与转向特性的关系。 重点：轮胎侧偏现象及侧偏刚度影响因素；汽车稳态响应的三种类型及相关参数的计算。 难点：分析几个表征稳态响应的参数及其对稳态响应的影响。 |
6 |
6 |
1、2 |
2-2 3-1 |
第6章 |
6 汽车的平顺性 6.1 人体对振动的反应和平顺性的评价；主要内容：汽车平顺性的基本概念,人体对振动的反应和平顺性的评价指标； 6.2 路面不平度的统计特性；主要内容：路面不平度的功率谱密度。 |
1 |
1 |
1 |
2-2 |
第7章 |
7 汽车的通过性 7.1 汽车通过性评价指标及几何参数；主要内容：汽车通过性的基本概念，通过性几何参数的定义； 7.2 松软路面的物理性质；主要内容：土壤切应力与剪切变形的关系，半流体泥浆和雪的密度对通过性的影响。 7.3 间隙失效的障碍条件；主要内容：汽车发生顶起失效和触头失效的障碍条件。 |
2 |
2 |
1 |
2-2 |
习题课 |
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2 |
2 |
1、2、3 |
2-2 3-1 5-2 |
合 计 |
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32 |
32 |
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四、达成课程目标的途径和措施
1、把握主线，引导学生掌握汽车主要性能(如汽车的动力性、经济性等)的定义及其评价指标，并能根据汽车的已知参数进行汽车性能的计算，运用计算结果对汽车性能进行基本的评价。能够理解汽车主要性能的影响因素，初步具备分析汽车性能问题的能力；能以理论分析的方法，研究汽车主要性能与结构参数之间的内在联系，并能提出改进汽车性能的初步的解决措施或方案。
2、采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛；
3、采用BOPPPS六步法教学，结合OBE教学理念，调动学生积极性，主动进行汽车主要性能的分析，从而具备相关知识和方法的实际应用能力。
五、考核方式
1.课程考核方式包括随堂测验、课后作业情况、期末考试三部分。
2.定量评价
本课程包含3个分课程目标，有3个考核方式，各考核方式对课程目标达成评价的权重占比分
配如下：
表5.1 各考核方式对课程目标达成评价的权重占比分配
课程目标 |
知识面比例Pi （本列总和为1） |
各环节评价比例分配
 （每行总和为1） |
各环节在课程达成中的占比
 （所有行列总和为1） |
作业成绩 |
测试 |
期末考试 |
作业成绩 |
测试 |
期末考试 |
1 |
0.4 |
0.1 |
0.25 |
0.65 |
0.04 |
0.1 |
0.26 |
2 |
0.4 |
0.2 |
0.25 |
0.55 |
0.08 |
0.1 |
0.22 |
3 |
0.2 |
0.4 |
0 |
0.6 |
0.08 |
0 |
0.12 |
各环节对课程目标达成的贡献率（Mk） |
0.2 |
0.2 |
0.6 |
那么第i个分课程目标的评价基于各环节k的贡献加权求和，就是该分课程目标的达成度Ai，即
5-1
而多个分课程目标再根据比例加权求和，就得到本门课程的课程目标达成度A。
5-2
其中： k表示不同的考核环节，i表示不同的分课程目标；
是第k种评价方式通过第i个课程目标反映在总的课程目标评分占比；
表示第k种评价方式对第i个课程目标百分占比；
表示第i个课程目标在课程总评价中的占比；
Gik表示第k种考核方式支撑第i个课程目标的达成度。
3.定性评价
定性评价指利用学生的调查问卷进行课程目标达成情况评价，按照各课程目标分项设计合适的问卷，调查学生掌握知识及获得能力等课程目标达成情况。其中成绩均采用百分制统计，五级分制转换为百分制时，优对应95分，良对应85分，中对应75分，及格对应65分，不及格对应55分。
综合定性与定量评价结果，取最小量为最终评价结果。
六、评价标准：
6.1作业评价标准
基本要求 |
评价标准 |
权重 |
90-100分 |
75-89分 |
60-74分 |
0-59分 |
能根据汽车的已知参数进行汽车主要性能参数的计算，并能运用计算结果对汽车性能进行基本的评价。（支撑毕业要求指标点2-2） |
按时提交作业，计算方法正确；计算结果正确，结果分析正确。 |
按时提交作业，计算方法正确；计算结果偏差较小，结果分析基本正确。 |
按时提交作业，计算方法基本正确；计算结果有偏差，结果分析基本正确。 |
未能按时提交作业，有抄袭现象，或者计算方法有误，计算结果有误。 |
0.2 |
具备分析汽车性能问题的能力，结合所学相关知识，并能提出改进汽车性能的初步的解决措施或方案。（支撑毕业要求指标点3-1） |
按时提交作业，能够应用汽车理论知识分析解决实际性能问题，分析逻辑清楚，语言规范。 |
按时提交作业，能够应用汽车理论知识分析解决实际性能问题，分析逻辑基本清楚，语言比较规范。 |
按时提交作业，能够应用汽车理论知识分析解决部分实际性能问题，分析逻辑基本清楚，语言基本规范。 |
未能按时提交作业，或者不能应用汽车理论知识分析解决实际性能问题。 |
0.4 |
能够准确分析制动性能相关曲线，并能够使用MATLAB软件绘制相关性能曲线。（支撑毕业要求指标点5-2） |
按时提交作业，能准确分析汽车的相关性能曲线，能够准确使用MATLAB软件绘制相关性能曲线。 |
按时提交作业，能够比较准确分析汽车的相关性能曲线，能够比较准确的使用MATLAB软件绘制相关性能曲线。 |
按时提交作业，基本能够准确分析汽车的相关性能曲线，基本能够准确使用MATLAB软件绘制相关性能曲线。 |
按时提交作业，不能准确分析汽车的相关性能曲线，不能够准确使用MATLAB软件绘制相关性能曲线。 |
0.4 |
6.2 测试评价标准
基本要求 |
评价标准 |
权重 |
90-100分 |
75-89分 |
60-74分 |
0-59分 |
掌握汽车主要性能(如汽车的动力性、经济性等)的定义及其评价指标。（支撑毕业要求指标点2-2） |
基本概念正确、论述逻辑清楚；层次分明、语言规范。 |
基本概念正确、论基本清楚；语言较规范。 |
基本概念基本正确、论述基本清楚；语言较规范。 |
基本概念不清楚甚至错误、原理论述不清楚。 |
0.5 |
具备分析汽车性能问题的能力，结合所学相关知识，并能提出改进汽车性能的初步的解决措施或方案。（支撑毕业要求指标点3-1） |
能够应用汽车理论知识分析解决实际性能问题，分析逻辑清楚，语言规范。 |
能够应用汽车理论知识分析解决实际性能问题，分析逻辑基本清楚，语言比较规范。 |
能够应用汽车理论知识分析解决部分实际性能问题，分析逻辑基本清楚，语言基本规范。 |
不能应用汽车理论知识分析解决实际性能问题。 |
0.5 |
6.3 考试评价标准
基本要求 |
评价标准 |
权重 |
90-100分 |
75-89分 |
60-74分 |
0-59分 |
掌握汽车主要性能(如汽车的动力性、经济性等)的定义及其评价指标，能够计算汽车性能参数（支撑毕业要求指标点2-2） |
概念阐述正确，计算方法正确；计算结果正确，结果分析正确。 |
概念阐述基本正确，计算方法正确；计算结果偏差较小，结果分析基本正确。 |
概念阐述基本正确，，计算方法基本正确；计算结果有偏差，结果分析基本正确。 |
概念表述混乱，计算方法有误，计算结果有误。 |
0.4 |
具备分析汽车性能问题的能力，结合所学相关知识，并能提出改进汽车性能的初步的解决措施或方案。（支撑毕业要求指标点3-1） |
能够应用汽车理论知识分析解决实际性能问题，分析逻辑清楚，语言规范。 |
能够应用汽车理论知识分析解决实际性能问题，分析逻辑基本清楚，语言比较规范。 |
能够应用汽车理论知识分析解决部分实际性能问题，分析逻辑基本清楚，语言基本规范。 |
不能应用汽车理论知识分析解决实际性能问题。 |
0.4 |
能够准确分析制动性能相关曲线。（支撑毕业要求指标点5-2） |
能准确分析汽车的相关性能曲线。 |
能够比较准确分析汽车的相关性能曲线。 |
基本能够准确分析汽车的相关性能曲线。 |
不能准确分析汽车的相关性能曲线。 |
0.2 |
七、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）
（1）余志生.《汽车理论》. 北京：机械工业出版社，2019年.
（2）[美] 格里斯比（Gillespie,T.D.）.《车辆动力学基础》. 北京：清华大学出版社，2006年.
（3）陈家瑞等.《汽车构造》. 北京：机械工业出版社，2011年.
（4）喻凡.《车辆动力学及其控制》.北京：机械工业出版社，2010年.
制定人：高玉霞 审定人： 批准人：
年 月 日
