《车辆仿真设计》2024年课程标准（含课程思政设计）

《车辆仿真设计》2024年课程标准（含课程思政设计）一、课程基本情况课程代码07102164课程名称车辆仿真设计总学时36学分2考核方式考查课程类别□公共课程☑专业课程□实践课程□创新创业课程适用专业新能源汽车工程技术二、课程定位（一）课程简介《车辆仿真设计》是新能源汽车工程技术专业的专业选修课。该课程理论性较强，新概念较多，同时又与生产实际有着密切联系。为了使学生较好地消化所学知识，主要讲授仿真技术体系、仿真技术架构、零部件结构有限元仿真分析、疲劳寿命仿真、NVH仿真技术、汽车碰撞安全仿真、空气动力学仿真、汽车动力学仿真技术、动力性经济性仿真分析等内容，为学生从事产品设计、制造及相关的工作打下基础。（二）课程类型理实一体课，36学时。（三）课程地位本课程是新能源汽车工程技术专业的专业选修课程，在学习本课程前，学生应学习汽车发动机技术、汽车底盘技术、汽车电气技术、工程材料与热处理、汽车生产制造技术等课程，旨在加深学生对汽车工程技术的理解，为今后走上工作岗位奠定坚实的基础。（四）课程作用掌握汽车车辆仿真设计，为今后从事产品设计、产品制造、企业管理、产品售后技术服务等方面的工作提供基础知识和方法。使学生学会用科学的方法，对汽车进行必要的、合理的技术维修，以便更好地发挥汽车运输生产的经济效益。三、课程目标（一）素质目标1、具有良好的思想道德品质，热爱祖国，遵纪守法，爱岗敬业，团结协作。2、具有良好的文化艺术修养及较高品位的人文素质。3、具有科学的人生观和世界观，具有强烈的集体荣誉观念。4、具有严谨的科学态度、务实的工作作风和能胜任本专业岗位工作所需要的业务素养。（二）知识目标1、了解仿真技术发展历程、仿真对车企发展的作用、仿真技术体系的建立、仿真技术架构。2、了解有限元仿真基本理论、有限元建模的技术、有限元仿真优化技术、关键工艺仿真分析技术、关键部件仿真分析。3、了解疲劳寿命仿真分析方法、基于载荷谱的汽车疲劳寿命仿真分析方法、载荷谱分析方法、非金属零部件疲劳寿命分析、疲劳耐久性优化方法。4、了解整车噪声产生机理、车体结构传播噪声仿真与优化、气动噪声控制及仿真技术、NVH仿真精度提升。5、了解汽车碰撞仿真研究机理、正面碰撞仿真与试验对标分析、侧面和偏置碰撞中的关键部件仿真技术、基于行人保护的仿真技术、儿童座椅固定支架仿真设计、汽车追尾仿真技术。6、了解空气动力学技术、空气动力学技术应用、气动噪声仿真技术、热管理仿真技术。7、了解汽车多体动力学分析机理、关键部件的参数敏感性分析、R&H仿真设计基本方法、整车操控性优化分析方法、转向干摩擦仿真技术、数字化路面在整车乘坐舒适性分析中的应用、基于EPS系统性能的汽车转向愉悦性仿真分析、动力学在运动件分析中的技术应用。8、了解动力性经济性仿真技术现状、动力性经济性仿真分析机理、典型工况动力性经济性仿真分析、能量管理节能及其在新能源汽车中的应用。9、了解仿真自动化技术、仿真自动化工具及方式、“七步法”构建仿真自动化技术、程序开发的关键技术、仿真自动化的典型技术、汽车悬架载荷计算自动化、乘用车车身结构仿真自动化、汽车综合性能仿真自动化技术。（三）能力目标1、初步能进行仿真技术体系的建立、仿真技术架构。2、初步能进行有限元建模及优化分析。3、初步能进行零部件疲劳寿命分析。4、初步能开展NVH仿真。5、初步能进行汽车碰撞安全仿真。6、初步能进行空气动力学仿真。7、初步掌握汽车动力学仿真技术。8、初步能进行动力性经济性仿真分析。四、课程设计（一）课程设计理念汽车产品设计、开发工程师等岗位能力；零部件结构有限元仿真分析、疲劳寿命仿真、NVH仿真等工作过程；汽车产品设计、开发职业资格标准；汽车设计、制造和维修行业企业的特定要求。（二）课程设计思路1、以就业为导向本课程在设计时就充分考虑了学生就业的需求，因此在课程设计中突出了在能力培养上，注重环境的建设。根据本专业特点的要求，利用校内实训基地，坚持边学边做，反复训练，理论与实际相结合，突出能力的培养，提高学生“通”与“专”两方面的能力，让学生广泛参与实践活动，培养学生动手能力。2、以应用为目标围绕人才培养目标，深入企业进行调研，广泛征求意见，对课程内容进行模块化重组。与传统学科型课程不同，基于职业岗位能力的课程设计采用的是倒推法，即从企业上岗标准出发，来构建课程模块，设计教学活动。3、以实践为主线简化不必要的理论，坚持实践为重、理论够用的原则进行课程建设。课程教学中首先遵循理论来自于实践的原则，采用先进的现代教育技术，制作高水平的教学课件，插入大量的案例教学，把真实的情境搬进课堂，以增强知识点的实践性，激发学生的学习兴趣。4、以能力为中心坚持以能力为中心、以学生为主体的原则来设计课堂教学，在学生就业岗位需求分析的基础上来确立能力目标，将能力培养贯穿于课程教学之中，实现由传统的以教师为主体的知识传授型教学模式向以学生为主体的能力培养型教学模式的转变。突破以教为主的传统教学模式，重点是以工作过程导向的教学活动设计，融教、学、做于一体，边干边学，工学交替，在干中学，学中干。5、以任务驱动、项目驱动、角色扮演、案例教学法引导学生在教学过程中进行“手—脑—心”全方位的学习。6、注重现代教学资源建设和使用，提高教学质量注重教学内容先进与实用。教学技术上将“平面教学”与“立体化教学”技术有效应用，即教师课堂上“平面”讲授基础理论的同时，多采用多媒体技术、教学短片、图片和难点演示等“立体化”教学手段将生产现场逼真地播放给学生观看。（三）课程思政设计1、“专业伦理”教育是对未来从业人员掌握并遵守的人与人之间的道德准则和职业行为规范的教育活动。教师要针对本专业的学生，即未来汽车制造和服务行业的从业人员，在传授专业知识的过程中，明确将专业性职业伦理操守和职业道德教育融为一体，给予其正确的价值取向引导，以此提升其思想道德素质及情商能力。2、“学习伦理”是人们在学习活动中建立起来的人伦关系和处理这些关系应遵守的法则，是基于对类、群的伦理性认识和对学习内涵、价值、内容等方面的伦理反思和构建。在课程学习过程中，学生应有良好的学习伦理，尊师重教、志存高远、脚踏实地、遵守纪律，在学习过程中体悟人性、弘扬人性、完善修养，培育理性平和的心态，让勤奋学习成为青春飞扬的动力。3、“核心价值观，承载着一个民族、一个国家的精神追求，体现着一个社会评判是非曲直的价值标准。”教师要在课程教学过程中，结合本课程的特点，将社会主义核心价值观的基本内涵、主要内容等有机、有意、有效地纳入整体教学布局和课程安排，做到专业教育和核心价值观教育相融共进，引导学生做社会主义核心价值观的坚定信仰者、积极传播者、模范践行者。五、教学内容组织与安排序号学习情境/项目/任务子情境/子项目/子任务建议学时11.绪论1.1仿真技术发展历程0.51.2仿真对车企发展的作用0.51.3建立仿真技术体系0.51.4仿真技术架构0.522.零部件结构有限元仿真分析2.1有限元仿真基本理论12.2有限元建模的技术12.3有限元仿真优化技术12.4关键工艺仿真分析技术12.5关键部件仿真分析133.疲劳寿命仿真3.1疲劳耐久性分析概述13.2疲劳寿命仿真分析方法13.3基于载荷谱的汽车疲劳寿命仿真分析方法13.4载荷谱分析方法13.5非金属零部件疲劳寿命分析13.6疲劳耐久性优化方法13.7未来发展0.544.NVH仿真技术4.1整车噪声产生机理0.54.2车体结构传播噪声仿真与优化0.54.3气动噪声控制及仿真技术0.54.4NVH仿真精度提升0.54.5未来发展0.555.汽车碰撞安全仿真5.1汽车碰撞仿真研究机理0.55.2正面碰撞仿真与试验对标分析0.55.3侧面和偏置碰撞中的关键部件仿真技术0.55.4基于行人保护的仿真技术0.55.5儿童座椅固定支架仿真设计0.55.6汽车追尾仿真技术0.55.7未来发展0.566.空气动力学仿真6.1空气动力学技术0.56.2空气动力学技术应用0.56.3气动噪声仿真技术0.56.4热管理仿真技术0.56.5未来发展0.577.汽车动力学仿真技术7.1汽车多体动力学分析机理17.2关键部件的参数敏感性分析17.3R&H仿真设计基本方法17.4整车操控性优化分析方法17.5转向干摩擦仿真技术17.6数字化路面在整车乘坐舒适性分析中的应用0.57.7基于EPS系统性能的汽车转向愉悦性仿真分析0.57.8动力学在运动件分析中的技术应用0.57.9未来发展0.588.动力性经济性仿真分析8.1动力性经济性仿真技术现状0.58.2动力性经济性仿真分析机理0.58.3典型工况动力性经济性仿真分析0.58.4能量管理节能及其在新能源汽车中的应用0.58.5未来发展0.599.二次开发9.1仿真自动化技术概述0.59.2仿真自动化工具及方式0.59.3“七步法”构建仿真自动化技术0.59.4程序开发的关键技术0.59.5仿真自动化的典型技术0.59.6汽车悬架载荷计算自动化0.59.7乘用车车身结构仿真自动化0.59.8汽车综合性能仿真自动化技术0.59.9未来发展0.5学习情境/项目/任务一：绪论名称绪论学时2学习目标了解仿真技术发展历程、仿真对车企发展的作用、仿真技术体系的建立、仿真技术架构。学习内容仿真技术发展历程、仿真对车企发展的作用、仿真技术体系的建立、仿真技术架构。教学重点仿真技术体系的建立、仿真技术架构。教学难点仿真技术体系的建立、仿真技术架构。教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务二：零部件结构有限元仿真分析名称零部件结构有限元仿真分析学时5学习目标了解有限元仿真基本理论、有限元建模的技术、有限元仿真优化技术、关键工艺仿真分析技术、关键部件仿真分析。学习内容有限元仿真基本理论、有限元建模的技术、有限元仿真优化技术、关键工艺仿真分析技术、关键部件仿真分析。教学重点有限元建模的技术、有限元仿真优化技术、关键工艺仿真分析技术、关键部件仿真分析。教学难点关键工艺仿真分析技术、关键部件仿真分析。教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务三：疲劳寿命仿真名称疲劳寿命仿真学时6.5学习目标了解疲劳寿命仿真分析方法、基于载荷谱的汽车疲劳寿命仿真分析方法、载荷谱分析方法、非金属零部件疲劳寿命分析、疲劳耐久性优化方法。学习内容疲劳寿命仿真分析方法、基于载荷谱的汽车疲劳寿命仿真分析方法、载荷谱分析方法、非金属零部件疲劳寿命分析、疲劳耐久性优化方法。教学重点基于载荷谱的汽车疲劳寿命仿真分析方法、载荷谱分析方法、非金属零部件疲劳寿命分析教学难点基于载荷谱的汽车疲劳寿命仿真分析方法、载荷谱分析方法教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务四：NVH仿真技术名称NVH仿真技术学时2.5学习目标了解整车噪声产生机理、车体结构传播噪声仿真与优化、气动噪声控制及仿真技术、NVH仿真精度提升。学习内容整车噪声产生机理、车体结构传播噪声仿真与优化、气动噪声控制及仿真技术、NVH仿真精度提升。教学重点气动噪声控制及仿真技术、NVH仿真精度提升教学难点NVH仿真精度提升教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务五：汽车碰撞安全仿真名称汽车碰撞安全仿真学时3.5学习目标了解汽车碰撞仿真研究机理、正面碰撞仿真与试验对标分析、侧面和偏置碰撞中的关键部件仿真技术、基于行人保护的仿真技术、儿童座椅固定支架仿真设计、汽车追尾仿真技术。学习内容汽车碰撞仿真研究机理、正面碰撞仿真与试验对标分析、侧面和偏置碰撞中的关键部件仿真技术、基于行人保护的仿真技术、儿童座椅固定支架仿真设计、汽车追尾仿真技术。教学重点正面碰撞仿真与试验对标分析、侧面和偏置碰撞中的关键部件仿真技术、基于行人保护的仿真技术教学难点正面碰撞仿真与试验对标分析、侧面和偏置碰撞中的关键部件仿真技术、基于行人保护的仿真技术教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务六：空气动力学仿真名称空气动力学仿真学时2.5学习目标了解空气动力学技术、空气动力学技术应用、气动噪声仿真技术、热管理仿真技术。学习内容空气动力学技术、空气动力学技术应用、气动噪声仿真技术、热管理仿真技术。教学重点空气动力学技术应用、气动噪声仿真技术、热管理仿真技术。教学难点气动噪声仿真技术、热管理仿真技术教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务七：汽车动力学仿真技术名称汽车动力学仿真技术学时7学习目标了解汽车多体动力学分析机理、关键部件的参数敏感性分析、R&H仿真设计基本方法、整车操控性优化分析方法、转向干摩擦仿真技术、数字化路面在整车乘坐舒适性分析中的应用、基于EPS系统性能的汽车转向愉悦性仿真分析、动力学在运动件分析中的技术应用。学习内容汽车多体动力学分析机理、关键部件的参数敏感性分析、R&H仿真设计基本方法、整车操控性优化分析方法、转向干摩擦仿真技术、数字化路面在整车乘坐舒适性分析中的应用、基于EPS系统性能的汽车转向愉悦性仿真分析、动力学在运动件分析中的技术应用。教学重点R&H仿真设计基本方法、整车操控性优化分析方法、转向干摩擦仿真技术、数字化路面在整车乘坐舒适性分析中的应用、基于EPS系统性能的汽车转向愉悦性仿真分析教学难点数字化路面在整车乘坐舒适性分析中的应用、基于EPS系统性能的汽车转向愉悦性仿真分析教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务八：动力性经济性仿真分析名称动力性经济性仿真分析学时2.5学习目标了解动力性经济性仿真技术现状、动力性经济性仿真分析机理、典型工况动力性经济性仿真分析、能量管理节能及其在新能源汽车中的应用。学习内容动力性经济性仿真技术现状、动力性经济性仿真分析机理、典型工况动力性经济性仿真分析、能量管理节能及其在新能源汽车中的应用。教学重点动力性经济性仿真分析机理、典型工况动力性经济性仿真分析、能量管理节能及其在新能源汽车中的应用。教学难点典型工况动力性经济性仿真分析教学方法、手段多媒体技术、教学短片、图片和难点演示教学实施实施过程工作任务教学组织设计项目引导、任务驱动多媒体技术、教学短片、图片和难点演示实施角色扮演教师指导、学生动手成果/作业任务工单使用工具汽车虚拟仿真实训相关工具教学场所汽车虚拟仿真实训室学习情境/项目/任务九：二次开发名称二次开发学时4.5学习目标了解仿真自动化技术、仿真自动化工具及方式、“七步法”构建仿真自动化技术、程序开发的关键技术、仿真自动化的典型技术