賽車動力學理論與設計（422054）實驗教學大綱

01．教學單位名稱：伟德BETVLCTOR

02．實驗中心名稱：汽車實驗室

03．課程名稱：賽車動力學理論與設計

04．課程代碼：422054

05．課程類别：專業課

06．課程性質：選修

07．課程學時：28學時，其中含實驗8學時

08．課程學分：1.5

09．面向專業：車輛工程、工業設計

10．實驗課程的教學目的、教學任務和要求

實驗教學目的

培養學生樹立和踐行社會主義核心價值觀，成為德智體美勞全面發展的社會主義事業合格建設者和可靠接班人。堅持知識、能力與素質有機融合，培養學生具備解決車輛工程領域複雜工程問題所需的知識廣度，使學生掌握汽車關鍵性能的評價指标和測試方法，從而鍛煉學生綜合運用所學知識分析複雜問題并提出解決方案的能力。

實驗教學任務

解讀實驗教學大綱。向學生解讀《賽車動力學理論與設計•實驗教學大綱》，幫助學生理解實驗教學目的（立德樹人、應掌握知識、具備能力與素質）及其達成途徑（課程實驗）的關系，幫助學生建立實驗學習、實驗考核與實驗素養達成之間的關系，引導學生在課程學習中自查學習行為，調整學習方法并達成學習效果。
引導學生樹立和踐行社會主義核心價值觀，加強思想政治品德修養，珍惜時間，求知問學，明理悟道；志向高遠，不懈奮鬥，樂觀向上，自強不息，培養綜合素質能力和創新思維，樹立健康第一理念，加強體育鍛煉，健全人格、錘煉意志，全面加強和改進美育，堅持以美育人、以化育人，提高審美和人文素養，弘揚勞動精神，崇尚勞動、尊重勞動，能夠辛勤勞動、誠實勞動、創新性勞動。
培養學生具備應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識别、表達、并通過文獻研究分析複雜工程問題，以獲得有效結論的能力。
使學生能夠基于工程相關背景知識進行合理分析與評價專業工程實踐和複雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應承擔的責任。

實驗教學要求

通過《賽車動力學理論與設計》實驗教學，實現實驗教學目的，達成如下實驗教學要求：

畢業要求指标點0：學生應樹立和踐行社會主義核心價值觀，成為德智體美勞全面發展的社會主義事業合格建設者和可靠接班人。
畢業要求指标點2.1：能夠将車輛工程專業工程科學基本原理綜合運用于車輛工程領域複雜工程問題的識别與表述中。
畢業要求指标點6.1：能夠合理分析與評價車輛工程專業工程實踐和複雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。

為達成上述實驗教學要求，針對教師、條件與學生，提出如下保障要求：

教師要求積極備課，認真準備課程實驗；解讀實驗教學大綱，使學生清楚實驗教學内容與目标，以及應掌握知識、具備能力與素質；組織學生實施課程實驗，注重知識拓展，加強思政教育；與學生進行互動交流，引導學生達成實驗教學目标；開展課程考核、評價與持續改進。
實驗室和儀器、設備條件等符合相關标準要求。
學生加強思想政治品德修養，踐行社會主義核心價值觀，珍惜時間，求知問學，明理悟道；志向高遠，不懈奮鬥，樂觀向上，自強不息，培養綜合素質能力和創新思維，樹立健康第一理念，加強體育鍛煉，健全人格、錘煉意志，全面加強和改進美育，堅持以美育人、以化育人，提高審美和人文素養，弘揚勞動精神，崇尚勞動、尊重勞動，能夠辛勤勞動、誠實勞動、創新性勞動；實現實驗教學目的，達成實驗教學要求。

11．學生應掌握的實驗技術及實驗能力

圍繞《賽車動力學理論與設計》的整體認知、複合材料成型工藝、底盤參數調整、穩态轉向特性認知與虛拟仿真實驗等實驗教學，學生應掌握的實驗技術及實驗能力包括：

實驗設計能力。即：學生能夠根據對象特征，選擇研究路線，設計實驗方案的實驗設計能力。
實驗實施能力。即：學生能夠根據實驗方法構建實驗系統，安全地開展實驗，正确地采集實驗數據的能力。
實驗分析能力。即：學生能夠對實驗結果進行分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結論。

12．開設實驗項目

(1)大學生方程式賽車整體認知

拆裝我校學生車隊近年的大學生方程式賽車成品，了解其設計思想、技術特點、主要性能，結合具體設計理解賽車動力學的有關理論知識。在此過程中，掌握現代賽車的基本概念、主要分類和核心問題，理解賽車與高性能乘用車或改裝車的聯系與區别；同時加強思想政治品德修養，珍惜時間，求知問學，明理悟道；志向高遠，不懈奮鬥，樂觀向上，自強不息，培養綜合素質能力和創新思維，樹立健康第一理念，加強體育鍛煉，健全人格、錘煉意志。

(2)碳纖維結構件成型工藝實踐

以碳纖維預浸布真空熱壓工藝，加工一塊碳纖維-鋁蜂窩層合闆，從而了解複合材料的成型工藝和性能特點。在此過程中，理解賽車的輕量化設計思想及空氣動力學設計理論，同時弘揚勞動精神，崇尚勞動、尊重勞動，能夠辛勤勞動、誠實勞動、創新性勞動。

(3) 垂向載荷分配與車輪定位參數調整

以我校學生車隊近年的大學生方程式賽車成品為示例，學習賽車垂向載荷分配、車輪外傾角、車輪前束的測定與調整方法，并進行實際操作。在此過程中，培養學生具備應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，識别、表達、并通過文獻研究分析複雜工程問題，以獲得有效結論的能力。

(4) 穩态轉向特性認知與賽車駕駛模拟器實踐

學生使用賽車駕駛模拟器，在穩态回轉工況下，體會不同轉向特性所對應的現象；同時，在模拟器中對懸架剛度、車輪定位參數、胎壓等項目進行調整，觀察賽車轉向特性的變化規律。在此過程中，理解賽車懸架、轉向、制動三大底盤系統的性能指标、設計依據、以及性能設計和參數設計的基本方法；理解車輪定位參數、側傾中心、懸架線剛度、懸架側傾角剛度等汽車底盤基本概念；了解幾何抗俯仰結構、可調橫向穩定杆、制動力分配調節裝置等賽車常用設計的原理和作用。與此同時，樹立公平競賽精神和安全駕駛意識，理解汽車和汽車運動對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并了解應承擔的責任。

表1 《賽車動力學理論與設計》開設的實驗項目

編号	名稱	類型	計劃分配學時	每組人數
42205401	大學生方程式賽車整體認知	演示	每位同學必修 8學時	6~8人
42205402	碳纖維結構件成型工藝實踐	綜合
42205403	垂向載荷分配與車輪定位參數調整	綜合
42205404	穩态轉向特性認知與賽車駕駛模拟器實踐	設計或綜合

13．實驗教材或指導書或主要參考資料

《賽車動力學理論與設計實驗教學指導書》，汽車系自編。
教師指定參考資料。

14．考核要求、考核方式及成績評定标準

考核要求

考核學生掌握的汽車性能試驗研究的綜合能力和高級思維。針對實驗實施能力及實驗設計/實驗分析/适應發展能力進行評價打分，評分标準參見表2、3所示。

表2 實驗實施（現場操作）能力評分标準

操作規範性，滿分40分
0-9分	10-19分	20-29分	30-40分
不聽從老師指揮，不配合實驗組工作，幹擾實驗進程。	實驗規劃較差，在老師多次督促下能夠操作儀器，溝通協作能力較差，實驗現場記錄潦草。	實驗規劃較好，能夠在老師指導下操作儀器，溝通協作能力一般，實驗現場記錄較為準确。	實驗規劃得當，過程銜接緊密，能夠主動操作儀器，溝通協作能力較強，實驗現場記錄詳細、準确。

表3 實驗設計/實驗分析/适應發展能力評分标準

方案合理性，滿分20分
0-5分	6-10分		11-15分		16-20分
方案總體目的不清晰；方案中設計的實驗方法表述模糊；方案中設計的現場記錄表格嚴重缺失；設計的實驗方案沒有考慮實驗現場實際情況，基本不具有可操作性。	方案總體目的基本清晰，基本可以通過實驗達到分析相關參數對汽車性能實驗結果的影響之目的；方案中設計的實驗方法表述較清晰，基本可用于指導試驗操作；方案中的記錄表格體系尚可，記錄項目有缺失；方案對實驗現場實際情況的考慮不夠周到，可操作性較差。		方案總體目的清晰，能夠通過實驗達到分析相關參數對汽車性能實驗結果的影響之目的；方案中設計的實驗方法表述較清晰，便于試驗操作；方案中的記錄表格設計較完整，記錄項目較充分；方案基本考慮到實驗現場實際情況，可操作性較強。		方案總體目的清晰，能夠通過實驗達到分析相關參數對汽車性能實驗結果的影響之目的；方案中設計的實驗方法表述清晰，便于試驗操作；方案中的記錄表格設計完整，記錄項目充分；方案充分考慮到實驗現場實際情況，可操作性強。
手段科學性，滿分10分
0-5分			6-10分
實驗報告中表述的實驗手段過程存在缺失；通過實驗報告的描述無法完整重現整個實驗過程。			實驗報告中表述的實驗手段過程完整；通過實驗報告的描述能夠完整重現整個實驗過程。
數據準确性，滿分15分
0-5分		6-10分		11-15分
實驗數據記錄嚴重錯誤；數據處理計算有重大誤差，結果不可信；數據圖表存在嚴重錯誤或表達不科學。		實驗數據記錄較準确；數據處理計算基本完整、較準确，結果基本可信；數據圖表基本準确、表達較合理。		實驗數據記錄準确；數據處理計算完整、準确，結果可信；數據圖表準确、表達合理。
結論有效性，滿分15分
0-5分		6-10分		11-15分
沒有對數據結果進行科學、準确的分析；沒有分析實驗方案中規定的相關參數對汽車性能實驗結果的影響；沒有考慮相關因素的影響或結論完全錯誤。		對實驗結果進行較全面的誤差分析；根據數據結果分析了實驗方案中規定的相關參數對汽車性能實驗結果的影響，結論基本可信；一定程度上探讨了實驗工況與理論模型的差異等相關因素的影響。		對實驗結果進行合理、準确的誤差分析；根據數據結果分析了實驗方案中規定的相關參數對汽車性能實驗結果的影響，結論正确；探讨了實驗工況與理論模型的差異等相關因素的影響。