《汽车试验学与测试技术》（校企合作）课程教学大纲（本科）.docx

汽车试验学与测试技术（校企合作）课程教学大纲一、基本信息课程编码：1021139022英文名称（中/英文）：汽车试验学与测试技术（校企合作）/Automobile Experiment and Testing Tecnology （Scool-enterprise Cooperation） 课程性质：专业核心课学分：2学 时：32 （理论学时：24,实验/实践学时：8）开课学期：学期开课院系：机械工程学院适用专业：车辆工程先修课程：高等数学I （1）、高等数学I （2）、概率论与数理统计I、大学物理I （1）、大 学物理1（2）、理论力学n、材料力学n、电工与电子技术n（i）、电工与电子技术11（2）、 控制工程基础、汽车构造（底盘）、汽车理论I二、课程简介汽车试验学与测试技术（校企合作）是车辆工程的专业核心课程，具有很强的理论性和实践性。在 学习理论知识的前提下，注重培养和训练学生的实际操作能力。通过本课程的学习，学生应具备必要的汽车 试验和测试的基本理论基础，能够应用试验设备和工具进行汽车性能试验和测试。学生能够对测得的试验数 据进行分析和处理，能够依据相关理论和法规设计汽车性能试验及测试系统，并能够使学生具备从事汽车试 验与测试技术科学研究的初步能力，为今后进一步学习、研究和处理汽车试验与测试问题打下基础。三、课程教学任务与教学目标（一）教学任务课程的教学任务是学习汽车试验和测试方面的技术和方法。了解汽车试验与测试的基本理论基础，掌 握汽车试验和测试数据的分析方法，知道进行汽车性能试验与测试的相关规定、标准等。本课程的难点在于试验和测试系统的相关理论比拟抽象，不易理解，各局部单独成章又相互交叉，知 识领域宽，对前期的知识积累要求较高。本课程注重培养学生汽车试验与测试的基本理论知识和相关的工 程实际应用能力，激发学生的专业兴趣，培养学生的科学思维和科学精神。本课程分为课堂教学和实验教 学。（二）教学目标1.教学目标（1）理解汽车试验和测试的基本理论，对于具体的汽车试验与测试问题，能够结合理论知识，设 计和选择合理的测试手段进行测试，并对测试数据进行分析和处理，得到合理的结论。（支撑毕业要 求指标点34、4-2）（2） 了解汽车性能的试验和测试系统，能够平安、正确地选择试验仪器和方法进行汽车性能问 题的测试，并结合测试结果对汽车性能进行科学合理的评价。（支撑毕业要求指标点4-2、5-1）（3）培养学生工程实践学习的能力，能够应用试验设备进行典型汽车性能的试验和测试，对动手 能力和操作技能进行基本训练。（支撑毕业要求指标点5-1）2、教学目标对毕业要求的支撑矩阵表1教学目标对毕业要求的支撑矩阵毕业要求二级指标点课程教学目标(1)(2)(3)3.设计开发:根据车辆工程产业需求， 针对其领域工程技术要求，完成设计 开发内容，并能够在设计环节中表达 创新意识，兼顾经济、社会、健康、 平安、法律、伦理、文化以及环境 等因素。3-1 .针对车辆工程领域工程技术 问题，设计开发满足特定需求的 车辆系统、零部件、工艺流程及 技术管理规程。q4.科学研究：能够基于科学原理并采 用科学方法对车辆工程领域程问复 杂工题进行研究，包括设计实验、分 析与解释数据、并通过信息综合得到 合理的结论。4-2.平安操作实验装置，并正确 采集、处理实验数据。q5.使用工具：能够针对车辆工程领域 复杂工程问题，开发、选择与使用恰 当的技术、资源、现代工程工具和信 息技术工具，包括对车辆工程领域复 杂工程问题的计算与仿真，并能够理 解其局限性。5-1 .使用现代工具描述车辆工程 领域复杂工程问题。q四、教学内容及要求（一）教学内容及要求表2教学内容、要求与达成章节 （学时）教学目标教学内容教学要求难点教学活动达成能力达成途径支撑目标章绪论 （2）了解汽车测 试技术的基 本内容和研 究对象，熟 悉基本测试 系统的组成 结构，了解 汽车测试技 术的开展与 现状1.汽车测试技 术的开展与现 状;2.汽车测试 技术的基本内 容;3.本课程的 研究对象与学 习方法。1 .掌握基本测 试系统的结构 框图；2 .理解传感器 在测试系统中 的作用；3 .了解课程的 研究方法。【本章】测试 系统的结构框 图及各局部的 具体内容；传 感器的功用和组成。【本章难点】 测试系统的组 成结构。【课前提问】是否见到过测试系统？【课堂讲授】汽车测试系统的研究内容 及学习方法，测量，测试，信号，信号 调理，传感器，静态测试系统，动态测 试系统等概念；【教学】讲授'案例教学'课堂研讨【习题作业】P4 1-2毕业要求3：设计开发：根据车辆工程 产业需求，针对其领域工程技术要求， 完成设计开发内容，并能够在设计环 节中表达创新意识，兼顾经济、社会、 健康、平安、法律、伦理、文化以及 环境等因素。毕业要求4：科学研究：能够基于科学 原理并采用科学方法对车辆工程领域 程问复杂工题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综 合得到合理的结论。课堂提 问、习题 作业、期 末考试教学目标1章信号及 其分类（4= 理论2+实验2）了解信号的 时域描述和 频域描述， 理解信号的 分类及其描 述，熟悉周 期信号和非 周期信号的 频谱，熟悉 典型信号的 频谱1.概述;2.信号 的分类及描 述；3.周期信 号及其频谱； 4.非周期信号 及其频谱；5. 典型信号及其 频谱：6.随机 信号。1 .理解信号的 分类及描述；2 .掌握周期、非 周期、典型信号 及其频谱；3 .了解随机信 号。【本章】信号的分类； 傅里叶积分、 傅里叶变换： 典型信号及其 频谱特点。【本章难点】 信号的时域频 域变换；典型 信号及其频 谱。【课前学习】了解什么是信号的频谱。【课堂讲授】信号的分类及描述，周期 信号及其频谱，非周期信号及其频谱， 典型信号及其频谱，随机信号。【实验工程】振动信号的采集和预处理 【教学】讲授'案例教学'混合式教学 【习题作业】P24 2-4、2-10毕业要求3：设计开发：根据车辆工程 产业需求，针对其领域工程技术要求， 完成设计开发内容，并能够在设计环 节中表达创新意识，兼顾经济、社会、 健康、平安、法律、伦理、文化以及 环境等因素。毕业要求4：科学研究：能够基于科学 原理并采用科学方法对车辆工程领域 程问复杂工题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综 合得到合理的结论。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆 工程领域复杂工程问题，开发、选择 与使用恰当的技术、资源、现代工程 工具和信息技术工具，包括对车辆工 程领域复杂工程问题的计算与仿真， 并能够理解其局限性。课堂提 问、习题 作业、实 验、期末 考试教学目标1、2章测试系 统的基本 特性（4）熟悉一阶系 统的特性， 了解二阶系 统的特性， 理解测试系 统实现不失 真测试的条 件1.概述；2.测试 系统的特性： 3.测试系统在 典型输入下的 动态响应;4. 测试系统实现 不失真测试的 条件;5.测试系 统动态特性的 测定。1 .掌握测试 系统的特 性；2 .了解传递 函数和频率 响应函数的 物理意义；3 .理解系统 不失真测试 的条件【本章】一阶系统的特 性；传递函数 和频率响应函 数；系统不失 真的条件。【本章难点】 传递函数和频率 响应函数，典型 输入的动态响 应。【课前学习】拉普拉斯变换与逆变换。【课堂讲授】测试系统的特性，测试系 统在典型输入下的动态响应，测试系统 实现不失真测试的条件，测试系统动态 特性的测定。【教学】讲授'案例教学'混合式教学【习题作业】P47 3-1、3-3、3-4、3-5、3-6、3-8、3-10毕业要求3：设计开发：根据车辆工程 产业需求，针对其领域工程技术要求， 完成设计开发内容，并能够在设计环 节中表达创新意识，兼顾经济、社会、 健康、平安、法律、伦理、文化以及 环境等因素。毕业要求4：科学研究：能够基于科学 原理并采用科学方法对车辆工程领域 程问复杂工题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据工并通过信息综 合得到合理的结论。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆 工程领域复杂工程问题，开发、选择 与使用恰当的技术、资源、现代工程 工具和信息技术工具，包括对车辆工 程领域复杂工程问题的计算与仿真， 并能够理解其局限性。课堂讨 论、习题 作业、期 末考试教学目标1、2、3章常用传 感器（6= 理论2+实验4）了解传感器 的分类，了 解各种类型 的传感器工 作原理，了 解传感器的 选用原那么1 .传感器的 分类；2.电 阻应变片 传感器：3. 电感式传 感器：4.电 容式传感 器；5.压电 式传感器； 6 .磁电式传 感器；7.霍 尔式传感 器；8.光电 式传感器； 9.热敏传感 器；10.光纤 传感器：1 1. 超声波传 感器；12. 传感器的 开展方向； 13.传感器 的选用原1 .了解传感 器的分类；2.熟悉电阻 应变片式、 电感式、电 容式、压电 式、磁电式、 霍尔式、光 电式、热敏 传感器的结 构、原理、 特性及应 用；3.理解传感 器的选用原 那么【本章】各种类型 传感器的 结构、原 理、特性及 应用。【本章难点】 传感器的工 作原理。【课前学习】传感器的概念是什么？ 【课堂讲授】传感器的分类，电阻 应变片传感器，电感式传感器， 电容式传感器，压电式传感器， 磁电式传感器，霍尔式传感器， 光电式传感器，热敏传感器， 传感器的开展方向，传感器的 选用原那么。【实验工程】综合传感器实验 【教学】讲授'案例教学'混合式教学 【习题作业】P95 4-1、4-3、4-3毕业要求3：设计开发：根据车辆工程 产业需求，针对其领域工程技术要求， 完成设计,开发内容，并能够在设计环 节中表达创新意识，兼顾经济、社会、 健康、平安、法律、伦理、文化以及 环境等因素。毕业要求4：科学研究：能够基于科学 原理并采用科学方法对车辆工程领域 程向复杂工题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综 合得到合理的结论。课堂提 问、习题 作业、实 睑、期末 考试教学目标1、2那么。章测试信 号变换调 理与显示 记录(4)了解电桥的 接法和特点， 熟悉信号的 调制与解调， 理解滤波器 的原1.电桥;2.放大 器；3.信号的 调制与解调；4.滤波器;5. 信号的传输及 干扰抑制；6. 信号的显示与 记录装置。1 . 了解各种电桥 的接法和特性；2 .熟悉信号的调 制与解调；3 .理解鉴频器的 原理；4 .理解滤波器的 分类及工作原 理【本章】吊桥；信号的 调制与解调； 滤波器。【本章难点】 信号的调制与 解调。【课前学习】电桥的接法有哪些？【课堂讲授】电桥，放大器，信号的调 制与解调，滤波器，信号的传输及干扰 抑制。【教学】讲授'案例教学'课堂研讨【习题作业】P123 5-5【课堂讨论】除了电桥还有哪些传感 器可以作为调制信号的乘法器？毕业要求3：设计开发：根据车辆工程 产业需求，针对其领域工程技术要求， 完成设计,开发内容，并能够在设计环 节中表达创新意识，兼顾经济、社会、 健康、平安、法律、伦理、文化以及 环境等因素。毕业要求4：科学研究：能够基于科学 原理并采用科学方法对车辆工程领域 程问复杂工题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综 合得到合理的结论。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆 工程领域复杂工程问题，开发、选择与 使用恰当的技术、资源、现代工程工具 和信息技术工具，包括对车辆工程领域 复杂工程问题的计算与仿真，并能够理 解其局限性。课堂提问、 习题作业、 期末考试教学目标1、2、3章测量误 差分析与 试验数据 处理(4= 理论2+实验2)了解误差分 类，理解异常 数据取舍的 三种方法和 准那么，熟悉 静、动态试验 数据的分析1.测量误差概 述；2.异常数 据的取舍；3. 直接测量参数 的间接测量参 数测定值的处 理；4.静态试 验数据分析： 5.动态试验数 据分析：6.数 字信号分析与 处理。1. 了解测量误差 的分类及来源； 2.理解异常数据 的取舍准那么及 计算方法；3 .熟悉回归分析 的方法；4 .掌握概率密度 函数、概率分布 函数、自相关函 数、功率谱密度 函数。【本章】异常数据的取 舍；回归分析； 动态数据分 析。【本章难点】 异常数据的取 舍，动态数据分 析。【课前学习】了解测量误差的来源于分 类。【课堂讲授】测量误差概述，异常数据 的取舍，直接测量参数的间接测量参数 测定值的处理，.静态试验数据分析，动 态试验数据分析。【实验工程】振动信号分析【教学】讲授'案例教学'课堂研讨【习题作业】P162 6-1【课堂讨论】汽车ABS防抱死系统如何 检测滑移率？毕业要求3：设计开发：根据车辆工程 产业需求，针对其领域工程技术要求， 完成设计开发内容，并能够在设计环 节中表达创新意识，兼顾经济、社会、 健康、平安、法律、伦理、文化以及 环境等因素。毕业要求4：科学研究：能够基于科学 原理并采用科学方法对车辆工程领域 程问复杂工题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综 合得到合理的结论。课堂提问、 习题作业、 实验、期末 考试教学目标1、2、3毕业要求5：使用工具:能够针对车辆 工程领域复杂工程问题，开发、选择与 使用恰当的技术、资源、现代工程工具 和信息技术具，包括对车辆工程领域 复杂工程问题的计算与仿真，并能够理 解其局限性。第八章汽 车性能试 验(8)了解汽车试 验的一般要 求，熟悉各种 汽车试验1.汽车的分类 与试验的一般 要求；2.汽车 动力性能试 验；3.汽车燃 料经济性试 验；4.汽车制 动性能试验； 5.汽车平顺性 试验；6.汽车 噪声试验；7. 汽车尾气排放 试验。1 .了解汽车的 分类与试验的 一般要求；2 .熟悉各种汽 车性能试验；3 .掌握各种汽 车性能试验设 备的操作方法。【本章】各种汽车性能 试验。【本章难点】 各种汽车性能 试验。【课前学习】预习各种汽车性能试验的 般步骤。【课堂讲授】汽车的分类与试验的一般 要求，汽车动力性能试验，汽车燃料经 济性试验，汽车制动性能试验，汽车平 顺性试验，汽车噪声试验，汽车尾气排 放试验。【教学】讲授'案例教学'课堂研讨课堂讨论1汽车的制动性能试验一般 都测试哪些参数？毕业要求4：科学研究：能够基于科学 原理并采用科学方法对车辆工程领域 程问复杂工题进行研究，包括设计实 验、分析与解释数据、并通过信息综 合得到合理的结论。毕业要求5：使用工具：能够针对车辆 工程领域复:杂工程问题，开发、选择与 使用恰当的技术、资源、现代工程工具 和信息技术工具，包括对车辆工程领域 复杂工程问题的计算与仿真，并能够理 解其局限性。课堂提问、 讨论、期末 考试教学目标2、3五、课程考核与评分标准（一）考核表4教学目标的考核序 号教学目标考核内容考核1理解汽车试验和测试的基本理论，对于具 体的汽车试验与测试问题，能够结合理论知 识，设计和选择合理的测试手段进行测试，并 对测试数据进行分析和处理，得到合理的结 论。信号及其分类、测试系统的基本 特性、常用传感器、测试信号变 换调理与显示记录、测量误差分 析与实验数据处理、汽车性能试 验课堂提问与讨论、典 型案例分析、作业、 期末考试2了解汽车性能的试验和测试系统，能够安 全、正确地选择试验仪器和方法进行汽车性能 问题的测试，并结合测试结果对汽车性能进行 科学合理的评价。汽车的分类与试验的一般要求、 信号及其频谱、滤波器、静态、 动态试验数据分析。课堂提问与讨论、典 型案例分析、作业、期 末考试3培养学生工程实践学习的能力，能够应用试 验设备进行典型汽车性能的试验和测试，对动 手能力和操作技能进行基本训练。综合传感器性能实验、振动信号 的采集和预处理、振动信号分 析、汽车性能试验方法。课堂提问与讨论、典 型案例分析、作业、 期末考试（二）总成绩构成表5总成绩构成表（三）评分标准序号教学 目标教学目标在各考核（环节）中的比例教学目标 占总成绩 比例课堂提 问与讨 论+考勤作业实验期末考试1理解汽车试验和测试的基本理论，对于 具体的汽车试验与测试问题，能够结合 理论知识，设计和选择合理的测试手段 进行测试，并对测试数据进行分析和处 理，得到合理的结论。60%70%30%70%57.5%2了解汽车性能的试验和测试系统，能 够平安、正确地选择试验仪器和方 法进行汽车性能问题的测试，并结合 测试结果对汽车性能进行科学合理 的评价。20%20%40%20%25%3培养学生工程实践学习的能力，能够 应用试验设备进行典型汽车性能的试 验和测试，对动手能力和操作技能进 行基本训练。20%10%30%10%17.5%考核占总成绩比例10%10%20%60%100%本课程考核：形成性评价（平时成绩）占20%,过程性评价（实验成绩）占20%,结果性评价（期末考试成绩） 占 60%。形成性评价：包括课堂提问研讨（10%）、作业（5%）和学习习惯（考勤、课堂表现等，5%）。1 .课堂研讨提问评分标准(10%)课堂研讨提问可提高学习兴趣，提高学生课堂注意力，增强教学效果。采用现场打分、教学手册记t或混合式教学 自动记录。围绕课程教学进度设计问题，回答正确合理，发言积极，学习态度认真即为总分值A (90%),回答基本 正确B (80%),回答局部正确C (70%),回答模糊、但内容合理D (60%),答案完全错误或不会回答E (50%)。2作业评料示准(5%)作业要求结合教学内容，完成，严格杜绝抄袭。具体的评分标准如下：考核内容A (90%)B (80%)C (70%)D (60%)E (40%)作业完成进度按时完成按时完成延时完成延时完成没有完成知识掌握情况90%以上概念清晰 准确80%以上概念清晰 准确70%以上的概念清 晰准确60%以上的概念 清晰准确50%以上的概念 模糊思路清晰，结果 正确90%以上80%以上70%以上60%以上50%以下表达分析解决问 题能力理论联系实际，完成 作业，有分析解决问 题能力，结果正确、 合理、。基本完成作业，有 一定分析解决问题 能力有一定分析解决问 题能力，但结果正确 性与性缺乏能完成作业，但分 析解决问题能力 缺乏无完成作业能力3.学习习惯(考勤及课堂表现)5%以课堂考勤为主：出勤率90%以上为(A) ； 75%及以上为(B) ； 60%以上为(C)；小于60%为(D)。过程性评价：包括实验方案的设计、完成(10%)、实验报告(5%)、学习习惯(考勤、课堂表现等，5%)L实验方案的设I十、加(10%)根据实验目的、要求、操作过程等，熟悉实验仪器，并能按要求较好地完成实验内容。包括实验方案的设计与 操作条件，操作步骤，数据处理方法以及结果讨论与应用方向等。评分原那么：实验方案设计例、实验步骤正确、结果正确即为总分值A (90%),实验方案设计哈理、实验步骤 基本正确、结果基本正确为B (80%),实验方案设计基本合理、实验步骤基本正确、结果不够合理为C (70%), 实验方案设计不够合理、实验步骤基本正确、结果基本不够合理为D (60%) o.实验报告评分标准(5%)实黝皓要求结合实验内容,完成,严格杜钦袭。实躺艮告各项内容完整、结果分析正确即为总分值A (90%), 实黝艮告各项内容完整、结果分析不够正确即为B (80%),实验报告各项内容不够完整、结果分析基本正确为C(70%), 实躺艮告各项内容不够完整、结果分析不正确为D (60%) o3学习习惯(考勤及课堂表现)5%以课堂考勤为主：出勤率90%以上为(A) ； 75%及以上为(B) ； 60%以上为(C)；小于60%为(D)。结果性评价:期末考试试卷题型共分为六大类型，包括:判断题、选择题、填空题、简答题、分析题、计算题。考试内容结合教学用冈与课程目标，梃吩5%覆盖率，全面支撑毕业要求指标点的达成，内容涉及信号及其分 类、测试系统的基本特性、常用传感器、测试信号变换调理与显示记测量误差分析与实验数据处理、汽车性能 试验等，既有基本概念、基础理论，也更强调知识的应用性和综合性，以检验教学及学习效果。七、教材及参考书L教材：陈勇主编，汽车测峨术(第2版).北京理工大学，2013.9.2 .参考书籍：杨志华编.汽车试验方法.国防工2013.9熊诗波等主编.棚戒工程测试技术基础（第3版）.棚戒Z业2006胡向东等主编传感器与检测技术（第2版）.机械工业出版,2013江征风主编.测试技术（第2版）.北京大学2010杜向阳主编机械工程测试技术基础.清华大学,2009.重要文献：侯洪海主编.测试技术实验指导书及报告书（版）.校内讲义2016封士彩 主编,测试技术学习指导及习题详解,北京大学2009.课程资源（期刊）（1）传感器世界；（2） ni ；（3）华中科技大学测试技术精品课程。3 .：相关专业期刊以及知网、维普、万方等期刊数据库等。八、执行大纲应注意的问题1、教学中应注重基本知识、基本理论和基本方法的讲授，注意精讲多练。2、应选择适当时间为学生提供讨论与答疑。3、教学内容的顺序及其安排，教师可根据情况作适当调整。4、各章节授课前有必要对所需的数学、控制工程基础、汽车构造（底盘）等基础知识进行 回顾与复习。