新汽车基础制造 4

汽车工程职业学院课程教案教案课程名称：新能源汽车制造工艺授课教师：适用专业：教学单位：编制时间：2026年6月目录

项目一新能源汽车制造基础课程名称项目一新能源汽车制造基础课程类型职业技术课授课专业及对象总学时授课教材教材名称：《新能源汽车制造工艺》，朱升高赵春田徐振，机械工业出版社，2026年5月。ISBN：978-7-111-80386-7。教辅材料：教学辅助视频、网络参考资料一、教学任务目标授课内容本项目围绕新能源汽车制造基础展开教学，涵盖汽车结构与分类、新能源汽车制造材料与性能、汽车设计与开发流程三大核心任务，使学生掌握新能源汽车基础构造、常用材料特性及整车开发全流程，建立制造工程思维。任务一、汽车主要组成部分：汽车主要由发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成；汽车分类与特点：按车身类型和用途分类、按乘坐人数和车身尺寸分类、按能源类型分类；车身结构件认知：新能源汽车的车身与传统汽车的车身一样，按照承载方式分为承载式、半承载式和非承载式，在结构、承载方式以及应用车型上各有特点，车辆制造商会根据车型特性和使用需求来选择合适的车身结构。任务二、新能源汽车制造材料与性能：金属材料、非金属材料；汽车车身材料物理特性、动力电池关键材料技术、智能化新能源汽车制造中的新材料应用。任务三、产品策划与概念设计、工程设计与验证、生产准备与试制。学情分析学生已具备基础汽车认知，对新能源汽车有直观了解，但缺乏车身结构、材料选型、工程设计、试制验证等系统工程知识；对结构—材料—性能的关联理解较浅，学习中易对抽象流程产生畏难情绪。教学需结合图解、案例与对比教学，强化理解与实操感知。教学目标知识目标掌握汽车四大组成部分及新能源汽车结构差异。熟悉汽车分类方式，掌握承载式/非承载式车身结构与特点。掌握新能源汽车金属、非金属、动力电池关键材料的特性与应用。理解新能源汽车从产品策划到生产试制的完整设计开发流程。能力目标能识别车身覆盖件与结构件，判断车身承载形式。能根据车型需求分析材料选型依据，对比材料优缺点。能复述新能源汽车开发全流程，说明各阶段核心任务。能结合实车案例分析结构、材料、设计的匹配关系。素质目标培养严谨的工程态度、质量意识与安全责任意识。增强自主创新、产业报国的爱国主义情怀。提升团队协作、沟通表达与问题解决能力。教学重点汽车四大组成、新能源结构差异、车身承载方式。钢/铝/镁/塑料/碳纤维等制造材料特性与应用场景。动力电池正极、负极、隔膜、电解液四大关键材料。新能源汽车设计开发全流程：策划→设计→验证→试制。教学难点钢铝异构车身与轻量化材料的适配逻辑。动力电池材料对能量密度、安全性、循环寿命的影响机制。工程设计仿真、样车验证、生产试制的逻辑关联。三、教学设计课程思政教学设计思政元素融入点：自主创新与产业安全：我国新能源汽车从技术跟随到自主领跑，强调核心技术自主可控。工匠精神与质量安全：车身结构、材料选型、验证测试直接关系驾乘安全，培养严谨规范的职业素养。绿色制造与社会责任：轻量化、环保材料、低VOC、可回收设计体现低碳发展与行业责任。导入：以比亚迪、仰望、理想等国产新能源案例激发民族自信。讲授：强调材料强度、车身结构、验证测试的“人命关天”，强化安全责任。总结：升华到“制造强国、科技强国”，鼓励投身新能源汽车自主研发。教学资源教材资源：《新能源汽车制造工艺（含实训指导）》，ISBN：978-7-111-80386-7多媒体课件：结构图解、材料对比表、开发流程图、实车案例教辅：车身结构模型、材料样品、汽车设计开发视频网络资源：新能源制造工艺、动力电池材料、整车开发案例教学方法1.教学方法1） 讲授法：系统讲解流程、标准、原则、规范。2） 案例分析法：采用企业真实装配质量、现场管理案例。3） 任务驱动法：以工单形式下达任务，学生按流程完成。4） 情境教学法：模拟企业总装车间真实工位环境。5） 小组讨论法：缺陷分析、流程优化、改善提案。6） 实操训练法：装配操作、扭矩紧固、7S整理、看板识读。7） 对比分析法：正确装配vs错误装配、规范工位vs混乱工位。2.教学手段1） 多媒体可视化教学2） 生产线高清视频沉浸式学习3） 实物拆装与工具使用4） 工单式、打卡式实训5） 小组互评、教师点评、现场纠错6） 过程记录与电子档案评价教学过程（教学流程图）课程导入→结构与分类→车身结构认知→制造材料学习→动力电池材料→设计开发流程→课堂总结→作业布置理论讲解→图解演示→小组讨论→案例分析→实训任务讲解→巩固练习四、教学活动（一）课前任务预习项目一全部内容，梳理汽车四大组成、车身结构、制造材料、开发流程框架。查阅1款国产新能源汽车的车身材料与续航关系资料。思考问题：新能源车和燃油车结构最大区别是什么？为什么新能源车要做轻量化？一款车从想法到量产要经历哪些步骤？（二）课堂教学教学环节教师活动学生活动设计意图教学环节一：课程导入展示新能源汽车拆解图、国产新能源销量与技术突破，引出本项目主题。倾听思考，感知新能源制造的重要性。激发兴趣，建立工程认知与民族自豪感。教学环节二：汽车结构与分类讲解四大组成（发动机/电机、底盘、车身、电气设备）；按用途、尺寸、能源分类；重点对比新能源结构差异。认真观看多媒体课件和教师的讲解。记录关键知识点和疑问点。小组讨论汽车结构与分类。使学生掌握汽车的机构，为后续课程的学习打下基础。教学环节三：车身结构件认知讲解非承载式、承载式、半承载式车身结构、优缺点、适用车型；区分覆盖件与结构件；识读发动机舱、地板、后部、侧围结构件。认真观看多媒体课件和教师的讲解。记录关键知识点和疑问点。识图辨认部件，理解“结构保安全”。使学生掌握车身工程结构知识，建立车身安全结构认知。教学环节四：新能源汽车制造材料讲解金属材料（钢、铝、镁）、非金属材料（塑料、陶瓷、碳纤维）、材料物理特性、热处理工艺。认真观看多媒体课件和教师的讲解。记录关键知识点和疑问点。小组讨论对比材料特性，归纳应用场景。使学生建立材料—性能—应用的工程思维。教学环节五：动力电池关键材料讲解正极、负极、隔膜、电解液功能与技术方向；对比磷酸铁锂与三元材料。认真观看多媒体课件和教师的讲解。记录关键知识点和疑问点。小组讨论并整理材料核心作用。使学生掌握电池材料核心知识点，理解材料对电池性能的影响。教学环节六：汽车设计与开发流程讲解产品策划→概念设计→工程设计→验证→生产准备→样品试制→小批量试制→整改量产全流程。认真聆听教师的讲解。小组梳理流程步骤，理解各阶段任务。使学生建立整车开发全局观，理解工程逻辑。教学环节七：课堂总结与作业布置总结本节课的主要内容和知识点。强调本节课的重点和难点。布置课后作业和预习任务。回顾本节课的学习内容。记录课后作业和预习任务。提问和解答疑惑。巩固本节课的学习成果，为下节课的学习做好准备。实训任务一：车身结构与材料识别实训1.实训目标：（1）掌握车身结构、承载方式、覆盖件与结构件识别方法。（2）掌握乘用车车身承载类型、各总成结构组成，能识别车身常用金属与非金属材料，具备识图和现场辨识能力。（3）实训设备：车身结构图、新能源汽车拆解图、材料样品。2.实训步骤：（1）结构认知：观察实训车辆或车身模型，明确车身整体结构，识别车身壳体、车架（若有）、车门、发动机舱等关键总成及部件，建立车身结构整体认知。（2）材料辨识：借助工具观察车身各部件外观、质感，结合所学知识，识别车身四大常用材料（钢材、铝合金、塑料、玻璃）及作用。（3）材料对比与分析：对比磷酸铁锂与三元正极材料的优缺点。同时分析材料对车身相关性能的影响。（4）实操验证与数据整理：使用简易检测工具（如磁铁、硬度笔）辅助验证车身材料类型，记录各结构部件的材料规格、结构特点及材料应用逻辑，整理材料对比、性能影响的相关数据，核对识别结果并梳理分析思路。（5）实训报告：要求学生撰写实训报告，重点完成电池材料（磷酸铁锂、三元正极）分析小结，同时包含实训目的、步骤、观察结果、材料与结构识别总结及实训心得等内容。实训任务二：动力电池材料匹配分析实训1.实训目标：（1）理解电池材料与性能的关联。（2）通过仿真与分析，评估不同材料匹配方案的性能及可靠性。（3）培养学生的材料辨识、数据分析能力和安全操作意识。实训设备：动力电池仿真软件、材料检测工具、动力电池样品等。2.实训步骤：（1）系统搭建：利用仿真软件搭建动力电池材料匹配仿真模型，包括正极材料模型、负极材料模型、电解液模型、隔膜模型等核心组件。（2）参数设置：根据实验要求，设置仿真模型的参数。（3）材料辨识与作用分析：设计动力电池材料匹配分析方案，识别动力电池四大核心材料及作用。（4）仿真实验：运行动力电池材料匹配仿真模型，观察不同材料组合、不同参数设置下电池的充放电性能，记录电池容量、循环寿命、充放电效率等实验数据。（5）结果分析：对比磷酸铁锂与三元正极材料的优缺点，分析四大材料对动力电池续航、安全、成本的影响，评估材料匹配合理性，提出优化建议。（6）实训报告：要求学生撰写实训报告，包括实训目的、步骤、实验结果和分析结论等内容，重点完成材料匹配分析相关小结。实训任务三：新能源汽车开发流程梳理实训1.实训目标：（1）掌握整车开发全流程。（2）通过流程梳理与案例分析，评估开发流程的合理性及应用价值。（3）培养学生的流程梳理、案例分析能力和工程思维意识。2.实训设备：流程绘图软件、新能源汽车开发资料数据库、电脑等。3.实训步骤：（1）系统搭建：利用绘图或仿真软件搭建新能源汽车开发流程框架模型。（2）参数设置：根据实训要求，设置流程各阶段的核心参数。（3）流程设计：设计新能源汽车完整开发流程，绘制开发流程图，标注每个阶段核心输出与验证内容。（4）仿真实验：运行流程框架模型，模拟新能源汽车开发全流程，结合ModelY案例梳理流程应用，记录各阶段关键节点、核心输出及验证结果等实验数据。（5）结果分析：分析实训梳理的开发流程及实验数据，结合ModelY案例简述流程应用，评估流程设计的合理性，提出流程优化建议。（6）实训报告：要求学生撰写实训报告，包括实训目的、步骤、实验结果和分析结论等内容，重点附上绘制的开发流程图及案例应用分析。（三）课后拓展实验报告撰写：要求学生根据实训任务的结果撰写实验报告，包括实验目的、方法、步骤、结果和结论等内容。资料查阅与整理：鼓励学生查阅相关资料，了解国内外新能源制造最新动态和研究成果，并整理成文献综述或研究报告。小组讨论与交流：组织学生分组讨论轻量化、新材料、智能制造等应用前景，分享学习心得和体会。创新创业实践：鼓励学生参与新能源汽车材料、结构设计相关的创新创业实践项目，将所学知识应用于实际中。（四）教学反思（1）教学效果评估：通过课堂提问、作业批改、实训报告和期末考试等方式评估学生的学习效果。（2）教学方法改进：根据教学效果评估结果和学生的反馈意见，及时调整教学方法和手段，提高教学效果和学生的学习兴趣。（3）思政元素融入效果评估：通过问卷调查和访谈等方式评估思政元素融入课程的效果，了解学生在思政方面的收获和感受，为后续的思政教学设计提供参考。教学内容教学内容教学批注/记录任务一、汽车结构与分类一、汽车主要组成部分汽车主要由发动机、底盘、车身、电气设备四个部分组成，每个部分都扮演着不可或缺的角色，共同协作以确保车辆的安全、舒适与高效运行。（1）发动机：发动机被誉为汽车的心脏，它是将燃料中的化学能转化为机械能的关键部件。（2）底盘底盘的作用是支撑和安装汽车发动机及其各部件、总成。（3）车身车身的作用是驾驶员工作的地方，也是装载乘客和货物的场所。（4）电气设备汽车电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。电气设备还包括汽车的仪表、照明、信号、空调、音响等所有用电的装置。二、汽车分类与特点新能源汽车与传统的燃油汽车一样，都具有多种分类方式，其多样化的分类方式不仅体现了技术进步和市场需求的多元化，还赋予了每种类型汽车独特的作用与意义。从提升日常出行效率、满足家庭出行需求，到支持户外探险、承载货物运输，再到彰显个性与品味，不同种类的汽车以其独特的功能和设计，极大地丰富了人们的生活方式，推动了社会经济的发展，同时也促进了新能源汽车制造技术的不断创新与进步。可按照以下几种方式分类：1．按车身类型和用途分类2．按乘坐人数和车身尺寸分类3．按能源类型分类三、车身结构件认知新能源汽车的车身与传统汽车的车身一样，按照承载方式分为承载式、半承载式和非承载式，在结构、承载方式以及应用车型上各有特点，车辆制造商会根据车型特性和使用需求来选择合适的车身结构。任务二、新能源汽车制造材料与性能一、金属材料1.合金钢在新能源汽车制造业中，钢作为一种不可或缺的基础材料，不仅是汽车骨架的基石，更是确保车辆结构完整性和安全性能的关键所在。钢的强度和韧性赋予了汽车承受各种外力和冲击的能力，从而保障了乘客和行人的安全。2.铝合金全铝合金车身如图1-21所示，在新能源汽车制造领域，铝作为一种轻质且高性能的材料，正逐渐展现出其独特的魅力。其显著的优点在于密度远低于钢，这意味着使用铝合金材料可以大幅度减轻汽车的整体重量。这不仅有助于提升车辆的动力蓄电池续航里程，混合动力汽车发动机的燃油经济性，减少油耗和二氧化碳排放，还直接关联到环保和可持续发展理念的实践。3.镁合金镁合金拥有超轻的质地、卓越的性能和极低的密度，是实现汽车轻量化的理想材料。通过采用镁合金材料，新能源汽车制造商能够在不牺牲车辆结构强度的前提下，显著降低整车的重量，进而提升燃油经济性和环保性能。二、非金属材料1.陶瓷陶瓷材料以其独特的物理和化学性质，其高硬度、高熔点以及优异的耐腐蚀性能，使得陶瓷成为处理高温、高压或腐蚀性环境的理想选择，在新能源汽车制造业中发挥着不可或缺的作用。陶瓷材料的硬度远超大多数金属材料，这赋予了其在承受高应力、高磨损环境下的卓越表现。2.塑料塑料主要分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。这两种塑料在受热后的性质、分子结构、成型过程、加工方式以及可回收性等方面都存在显著差异。3.碳纤维复合材料碳纤维是一种含碳量高于90%的无机纤维，被誉为“新材料之王”，强度极高，比钢材大68倍以上，其弹性模量也比钢材大1.8～2.6倍。密度非常小，仅为钢材的1/4左右。碳纤维复合材料的疲劳极限拉伸是拉伸强度的70%～80%，远大于一般金属的疲劳极限（40%～50%）。这种高强度和高模量使得碳纤维在承受外力时能够保持较好的稳定性和形状，不易发生形变或破坏，在高端跑车和赛车领域得到了广泛应用。三、汽车车身材料物理特性汽车车身材料的性能包括重量与密度、硬度与强度、抗腐蚀性、导电性与磁性以及热膨胀性能等多个方面，这些特性共同决定了汽车车身的性能和使用寿命。在选择汽车车身材料时，需要综合考虑这些物理特性以及材料的成本、可加工性等因素，以满足车辆的设计要求和使用需求。四、动力电池关键材料技术锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔膜（隔离材料）、正极材料、负极材料等。在新能源汽车中，材料技术是电池技术的核心。五、智能化新能源汽车制造中的新材料应用汽车新材料的应用是智能化新能源汽车工业技术发展的重要推动力，它们不仅提升了汽车的性能，还促进了新能源智能汽车行业的可持续发展。随着车辆技术的不断