体系与内容-车辆工程实验教学示范中心

教学体系

体系与内容

（1）以汽车产业发展对学生实际能力需求为主线，构建覆盖汽车产品全生命周期的实验教学体系

针对汽车产业发展对学生工程实践动手能力的实际需求，以汽车工程人才培养方案为牵引，根据人才成长规律和实验教学规律，按照汽车产品生命周期，从汽车创意设计、结构分析、零部件加工制造、零部件及整车试验和汽车服务这一流程分别培养学生的设计能力、分析能力、制造能力、试验能力和服务能力（五大能力）。将实验教学内容优化整合为“汽车设计-汽车分析-汽车制造-汽车试验-汽车服务”5大板块，覆盖17个实验模块，并为学生毕业设计、各类学科专业竞赛、实验创新基金申报立项、实验技术开发基金项目、学生自主科研项目申报以及Autolife车传媒工作室等实践环节和学科创新科技活动提供支撑。

图1 车辆工程实验教学体系

（2）贴合产业发展需求，开设与理论课程有机融合的实验课程，培养学生工程应用能力

中心以汽车产品在企业生产实际能力需求为主线，与汽车工程人才培养方案、专业核心课程紧密结合，不断优化实验教学内容，培养学生具备与汽车产业发展需求相匹配的工程实践能力和汽车理论知识及应用能力，每一板块能力的培养都得到人才培养方案中的专业核心课程的强有力支撑，形成了既满足汽车产品企业生产实际工程能力需求，又满足人才培养方案中汽车专业知识体系形成的培养规律，与专业核心课程紧密结合的实验课程体系。汽车设计等五个板块实验项目与专业课程的对应支撑关系详见图2-图5。

图2“汽车设计”板块实验项目与专业课程关系

图3“汽车分析”和“汽车制造”板块实验项目与专业课程关系

图4“汽车试验”板块实验项目与专业课程关系

图5“汽车服务”板块实验项目与专业课程关系

中心对不同专业的实验课程进行重新整合，目前开设了《车辆工程专业实验》、《热能与动力工程专业实验》、《汽车服务工程专业实验》、《计算机辅助车身造型设计实验》、《装甲车辆工程专业实验》、《车身造型设计二维及三维表现综合实验》和《模型制作基础实验》7门实验课程完成，所含实验项目总数达到73个。其中，设计综合型32个，学时占57.1%；研究创新型5个，学时占10%。

实验项目开设情况一览

序号	实验名称	学时	实验类型	必修/选修	实验模块	服务专业（代码）
1	泥塑造型单元	8	基本型	必修	产品创意造型	49
2	泡沫模型制作单元	4	基本型	必修	产品创意造型	4
3	基于产品石膏模型制作单元	16	综合设计型	必修	产品创意造型	49
4	塑料模型制作单元	4	综合设计型	必修	产品创意造型	49
5	车身比例特征草图表现	4	基本型	选修	车身造型设计及表现	49
6	车身形态创新设计	6	基本型	选修	车身造型设计及表现	49
7	车身设计及表现——汽车造型创意草图绘制	8	研究创新型	选修	车身造型设计及表现	49
8	车身设计及表现——造型设计精细效果图绘制	10	综合设计型	选修	车身造型设计及表现	49
9	车身设计及表现——车身油泥模型制作	20	综合设计型	选修	车身造型设计及表现	49
10	计算机辅助车身造型设计认识实验	4	基本型	选修	虚拟车身造型设计	49
11	Alias基础建模实验	4	基本型	选修	虚拟车身造型设计	49
12	Alias高级建模实验	8	基本型	选修	虚拟车身造型设计	49
13	车身正向建模及Showcase表现实验	16	综合设计型	选修	虚拟车身造型设计	49
14	车身结构与认知	2	基本型	必修	汽车结构认知	41、43、45
15	底盘结构与认知	2	基本型	必修	汽车结构认知	41、43、45、46
16	发动机结构与认知	2	基本型	必修	汽车结构认知	41、43、45、46
17	汽车电器与电子设备认知	2	基本型	必修	汽车结构认知	41、43、45、46
18	整车结构与认知	2	基本型	必修	汽车结构认知	41、43、45、46
19	车身覆盖件扫描	4	综合设计型	必修（43、45）/选修（46）	零部件三维反求	43、45、46
20	进排气道扫描	4	综合设计型	选修	零部件三维反求	46
21	燃烧室扫描	4	综合设计型	选修	零部件三维反求	46
22	基于点云数据的实体建模	4	综合设计型	必修（43、45）/选修（46）	计算机辅助设计	43
23	（曲柄连杆机构）运动学分析	2	基本型	选修	运动学分析	46
24	悬架运动学分析	2	基本型	必修	运动学析	43、45
25	（进排气道）流体动力学分析（演示试验）	2	基本型	选修	发动机过程仿真	46
26	（曲柄连杆机构）动力学分析	4	综合设计型	选修	发动机过程仿真	46
27	发动机工作过程仿真实验（AVL、GT-power等）	4	综合设计型	选修	发动机过程仿真	6
28	新能源汽车性能分析I（演示试验）	2	基本型	选修	整车性能分析	46
29	新能源汽车性能分析II（演示试验）	4	基本型	选修	整车性能分析	43、45
30	汽车发动机曲轴机加工实验	2	基本型	必修	典型零部件制造及装配	46
31	汽车发动机缸体机加工实验	2	基本型	必修	典型零部件制造及装配	46
32	汽车发动机连杆加工实验	2	基本型	必修	典型零部件制造及装配	46
33	汽车凸轮轴的加工实验	2	基本型	必修	典型零部件制造及装配	46
34	汽车圆柱齿轮加工实验	2	基本型	选修	典型零部件制造及装配	46
35	汽车直齿锥齿轮的加工实验	2	基本型	选修	典型零部件制造及装配	46
36	车身焊装工艺实验	0.4	基本型	必修	车身制造	43、45
37	汽车车架冲压工艺实验	0.4	基本型	必修	车身制造	43、45
38	汽车覆盖件冲压工艺实验	0.4	基本型	必修	车身制造	43、45
39	汽车涂装工艺实验	0.4	基本型	必修	车身制造	43、45
40	汽车整车生产工艺实验	0.4	基本型	必修	车身制造	43、45
41	发动机电控系统典型号测试与分析	4	综合设计型	必修	典型信号测试方法及数据处理	41、46
42	静动态应力应变测试及数据处理	4	综合设计型	必修	典型信号测试方法及数据处理	43、45
43	电控发动机CAN总线信号测试、分析与应用	4	综合设计型	必修（41）/选修（46）	发动机性能实验	41
44	发动机标定试验	4	综合设计型	选修	发动机性能试验	46
45	发动机废气测试与分析	4	综合设计型	必修	发动机性能试验	46
46	发动机负荷特性曲线测试与分析	4	综设计型	必修	发动机性能试验	46
47	发动机机械损失试验	4	研究创新型	必修	发动机性能试验	46
48	发动机燃烧分析	4	综合设计型	必修	发动机性能试验	46
49	发动机速度特性曲线测试与分析	4	综合设计型	必修	发动机性能试验	46
50	高压共轨柴油机喷油特性实验	4	综合设计型	选修	发动机性能试验	46
51	进气道流动特性试验	8	综合设计型	选修	发动机性能试验	46
52	喷油泵性能	4	基本型	必修	发动机性能试验	46
53	离合器性能试验	4	研究创新型	选修	零部件性能实验	43、45
54	侧滑、制动系统综合性能测试	4	综合设计型	选修	整车关键性能实验	41
55	汽车排放试验	4	综合设计型	必修	整车关键性能实验	41
56	变速箱性能试验（效率、差速、正反拖、NVH、静扭）	4	研究创新型	必修	整车关键性能试验	43、45
57	道路滑行试验	2	基本型	必修	整车关键性能试验	43、45
58	碰撞试验	2	观摩	必修	整车关键性能试验	43、45
59	整车道路模拟试验	8	研究创新型	必修	整车关键性能试验	43、45
0	最大爬坡试验	2	基本型	必修	整车关键性能试验	43、45
61	灯光检测	2	综合设计型	选修	故障诊断分析	41
62	发动机起动系和点火系的检测与维修	2	综合设计型	必修（41）/选修（46）	故障诊断分析	41
63	发动机燃油给系及润滑油品质的检测与维修	2	综合设计型	必修（41）/选修（46）	故障诊断分析	41
64	发动机综合性能检测与维修	4	综合设计型	选修	故障诊断分析	41、46
65	空调检修	2	综合设计型	选修	故障诊断分析	41
66	轮胎动平衡测试	2	综合设计型	必修	故诊断分析	41
67	气缸密封性检测与维修	2	综合设计型	必修（41）/选修（46）	故障诊断分析	41
68	汽车常规保养	2	基本型	必修	故障诊断分析	41
69	汽车传动系统检测与维修	2	综合设计型	选修	故障诊断分析	41
70	汽车制动系统及行驶系统的检测与维修	2	综合设计型	选修	故障诊断分析	41
71	汽车自动变速器性能检测与维修	2	综合设计型	选修	故障诊断分析	41
72	汽油机喷油嘴清洗	2	基本型	必修（41）/选修（46）	故障诊断分析	41
73	四轮定位调	4	综合设计型	选修	故障诊断分析	41
74	汽车理赔流程	2	基本型	必修	营销与理赔	41
75	汽车营销策略及方法	2	基本型	必修	营销与理赔	41

注：

41——汽车服务工程专业 46——热能与动力工程

43——装甲车辆工程 49——工业设计

45——车辆工程

（3）与行业企业联合，培养学生贯标意识，了解和掌握汽车技术基本规范和标准

中心利用汽车行业具有国内领先水平的科研院所、汽车零部件、汽车整车生产企业等校外优质资源开展实验教学。如与中国汽车工程研究院、车辆检测研究院等合作开展实验教学，通过让学生部分参与汽车零部件或总成的试验，使学生了解汽车零部件产品、变速器、离合器等总成和汽车整车的试验标准和技术规范、汽车产品研发的国家标准规范等，培养了学生在汽车产品研发和实验中的贯标意识。与国家机动车质量监督检验中心（重庆）联合建立的“汽车前后视野检测站”，开展社会检测服务，使学生了解了后视野检测标准和程序，进而了解与掌握对后视镜等汽车零部件的质量要求，后视野设计、制造方面的技术要点，充实与更新实验教学内容。利用与国家机动车质量监督检验中心（重庆）、国家客车质量监督检测中心和国家摩托车质量监督检验中心（重庆）的紧密合作关系，安排学生参与实际质量检测工作，不仅使学生了解先进的检测实验设备的使用，相关产品的质量标准与要求，而且使学生掌握实际生产中相关的技术，完善与丰富了实验教学的内容，提高了应用型高级专门人才培养质量。

（4）重视前沿科研课题和重大工程项目成果转化为实验教学内容，提升人才培养质量水平

中心依托的“车辆工程”学科是重庆市重点学科，长期得到国家和重庆市政府的重点扶持，具有丰厚的优质科研资源。近年来先后承担了包括国家自然科学基金、国家“863”高科技计划、国家科技部攻关计划等一大批国家级、省部级前沿科研课题和工程项目。为了保持实验教学内容和行业企业在汽车新技术研发和先进试验教学条件的同步，让学生了解目前世界先进的汽车整车及零部件研发、生产、制造技术，重视实验教学内容与汽车技术科技前沿、汽车产品工程实际和汽车产品社会应用实际的密切联系。中心从所承担的国家级、省部级、大型企业横向委托等项目中，挑选出涉及车辆设计数字化样车技术、汽车传动系统零部件检测技术与试验方法、车辆道路试验模拟技术、新型无级变速器技术等方面的科研课题内容向实验教学内容转化，并转化为实验教学内容，由科研团队人员开展实验教学。

如“无级自动变速器研发”和“湿式双离合器接合过程动态传递转矩多场耦合建模与控制策略研究”分别是国家863计划项目和国家自然科学基金面上项目，无级自动变速器研发项目合作单位是奇瑞汽车集团，项目负责人根据实验教学体系需求，将这两个科研项目分别固化为传动系统NVH试验、离合器性能试验、变速器综合性能试验等实验项目为本科生开设专业实验课程，实验教学任务由传动系统科研团队张志刚博士承担，将学生所学汽车基础理论知识与前沿科技有机联系起来，启发和调动了学生学习的积极性。除了开设正常的实验教学外，该科研项目还以项目助研、科研助手等形式吸收优秀的本科学生参与NVH试验台、离合器性能试验台、自动变速器换挡试验台等试验设备和台架的设计、安装和设备调试，培养学生的动手能力和创新精神，激发学生的科研兴趣，有5名吸收进该科研团队的本科生继续留在该团队读研深造。

2002年中心利用日元贷款项目购置了当时摩托车行业最先进的MTS两通道道路液压伺服试验机，但是，随着汽车产业的飞速发展，中心急切需要能够针对汽车整车进行道路模拟试验的实验设备，中心组织相关实验教师、部分研究生，并且以科研助手和科研兴趣小组的方式吸收了8名车辆专业本科学生，购置了200万美国MTS公司的激振器、液压站和控制系统等零部件，并组装了自动变速器、车桥、车架、悬架、传动轴、转向柱等零部件耐久性试验系统，成功地将两通道MTS试验机改造成6通道的用于汽车试验的设备，比国外相近产品节约了至少5倍成本，在设备改造升级过程中，本科生主要参与重要技术资料的查询、试验系统初步设计、零件图纸的绘制、部分仪器设备的安装、调试等基础性工作。目前该设备主要面向研究生开展基于实际行驶道路载荷谱进行自动变速器振动疲劳试验、悬架性能测试、车架道路模拟试验、桥壳道路模拟试验、传动轴扭转疲劳等试验，该设备主要负责人邹喜红博士正准备将部分研究生实验课程内容根据实验教学体系的要求移植固化成本科实验教学项目，并将由其为学生讲解。

科研成果转化为实验项目情况表（部分）

序号	实验项目名称	实验课程	科研课题名称	科研课题来源
1	CVT自动变速器原理实验	汽车结构实验	无级自动变速器研发	国家863计划
2	离合器性能实验	零部件性能实验	湿式双离合器接合过程动态传递转矩多场耦合建模与控制策略研究	国家自然科学基金面上项目
3	静动态应力应变测试及数据处理	汽车系统动力学	镁合金阻尼力学行为及减振特性研究	国家自然科学基金项目
4	高压共轨柴油机喷油特性实验	发动机性能测试试验	大功率柴油机高压共轨燃油喷射系统关键技术研究及应用	重庆市科委科技攻关重点项目
5	底盘结构与认知	零部件性能实验	EPS转向系统5轴性能测试技术研究	重庆市教委科学技术研究项目
6	汽车自动变速器性能检测与维修	工程信号测试与分析	车用变速器振动噪声预测方法的研究	重庆市教委科学技术研究项目
7	汽车传动系统检测与维修	零部件性能实验	湿式离合器磨合磨损的分形理论预测研究	重庆市教委科学技术研究项目
8	新能源汽车性能分析	零部件性能实验	基于电驱动CVT的纯电动汽车控制策略研究	重庆市教委科学技术研究项目

（5）有效整合实验硬件平台资源，为实验教学提供有力支撑

按照汽车产品全生命周期，以汽车设计、结构分析、零部件加工制造、零部件及整车试验和汽车服务这一流程，整合实验教学资源，建立了汽车设计、模型制作、汽车结构、汽车分析等6个实验平台，共计26个实验室。每个实验平台包括一个或多个实验室。

中心实验室构成

序号

实验平台名称

实验室名称

1

汽车设计与造型

车身素描实验室

2

车身造型实验室

3

汽车逆向工程实验室

4

模型制作基础实验室

5

汽车结构

整车结构实验室

6

底盘结构实验室

7

发动机结构实验室

8

汽车电器与电子结构实验室

9

汽车分析

汽车结构CAE分析实验室

10

汽车性能CAE分析实验室

11

汽车零部件力学性能实验室

12

汽车制造

汽车典型零件机械加工工艺实验室

13

汽车试验

发动机实验室

14

汽车传动系统性能实验室

15

底盘测功机实验室

16

热力学基础实验室

17

汽车零部件疲劳实验室

18

电动汽车电池性能实验室

19

汽车电磁干扰实验室（合作）

20

汽车碰撞安全实验室（合作）

21

汽车服务

发动机检测与维修实验室

22

底盘检测与维修实验

23

电子与电器检测与维修实验室

24

汽车检测与维修综合实验室

25

汽车驾驶模拟实验室

26

汽车后市场实训室

同时，还充分利用我校的科研平台——汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室、重庆市汽车零部件及其检测技术重点实验室、重庆市车辆模拟与试验工程技术研究中心、重庆市汽车动力系统及控制工程技术研究中心的实验条件开展教学。比如，利用汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室资源开展了“离合器性能实验”、“新能源汽车性能分析”；利用重庆市车辆模拟与试验工程技术研究中心开展了“整车道路模拟试验”；利重庆市汽车动力系统及控制工程技术研究中心资源开展了“发动机标定试验”、“发动机工作过程仿真实验”和“发动机废气测试与分析”等实验。

（6）重视学生基本规范和基础能力的培养

1）学生基本规范养成

车辆工程实验教学是大学生以团队形式参与教学的一种方式，在实验教学活动中，通常完成一个实验项目或实验活动的某个环节，需要多个同学的合理分工和优化协作，参与实验的同学在实验过程中的团队意识是实验项目成功的关键，因此，实验教学对于培养学生的团队意识、协作能力和社会责任感有较大的作用。

车辆工程专业实验设备主要是由大型仪器设备、高精仪器设备或高速运转设备等组成，实验教学活动过程中，良好作风和基本规范的养成对于学生的安全尤其重要。在实验教学中，要求学生自主遵守实验安全和操作规范，预约守时，着装规范，自觉整理好所用实验器材、工具，自主维持实验室环境整洁。

车辆专业实验项目与汽车先进技术密切同步，与行业企业生产实际流程高度一致，因此，在实验教学过程中培养学生学习专业知识，养成遵守行业相关标准规范的习惯对于毕业后进入工作岗位有很好的作用效果。另外，实验教学是大学的另外一种学习方式，教会学生认真对待每一种课程学习行为，对任何事情都必须严格、认真、负责任的对待，培养学生的强烈社会责任感。

2）学生基础能力的培养

车辆专业学生应该具有汽车整车企业生产实际所需要的设计、分析、制造、试验和服务的工程能力。在培养行业企业所必须的工程实践能力之前，需要重视学生自主学习基础能力、思维能力的发展、解决问题和与人合作交流等学习和工作的基础能力，因此，中心在进行学生学习效果评价时，考虑了学生基础能力在实验教学活动中的权重。

3）构建实验教学质量评价体系，保障学生学习基本规范和基础能力的培养

为保障学生学习基本规范的养成和学生基础能力得到有效培养，中心引入行业企业质量体系思想，制定了学生学习效果评价、教学质量标准和学生评教质量标准。

学生学习效果评价

评价要素

等级

权重

A

B

C

个人自评

学生互评

教师评价

基础能力的掌握

30%

自主查阅实验相
资料，按行业相关规范、标准自主完成实验，有很强的基础理论应用能力。

根据实验提供的标准、规范自主完成实验，具有较强的实际动手能力。

根据实验指导书，基本能完成实验过程，达到实验目的与实验要求。

思维能力发展

20%

能自主学习，勇于质疑，提出多种解决问题的方法，具有发散、综合思维能力。

能自主解决对于实验过程中出现的问题，具有独立思维的能力。

对实验过程中出现的问题只能按照指导书解决，思维模式固定。

解决问题能力

40%

对于实验过程中出现的问题，能根据行业标准、规划提出多个解决方案并择优解决问题。

对于实验过程中出现的问题，基本能独立解决，只是思路单一。

对于实验过程中出现的问题，在指导教师的协助下才能有望解决问题。

合作交流能力

10%

善于沟通交流，有主见，能虚心听取别人意见，善于综合各种建议，提
最优方案。

能与人沟通交流，能接受别人的意见，综合能力一般。

缺乏合作的精神，固执己见。

实验教学质量标准

序号

一级指标

二级指标

评价内涵

权
等

得分

1

教学管理文件

教学制度

制定实验室建设规划、设备购置计划论证合理充分；各项规章制度健全，严格执行实验教学管理的规章制度

B

2

教学计划及大纲

实验教学计划编制, 应符合学校各专业人才培养目标的要求;实验教学大纲完全符合要求;

A

3

设备及仪器管理

每台套设备人数

常规实验项目基本到达2人一组

B

4

实验装备的质量和状况

仪器设备满足教学需要，配套仪器设备齐全，且总体水平先进，设备状况良好

B

5

设备维修

仪器设备布置合理、无安全事故；对仪器设备能够经常维护、保养，维修及时；有维修保养记录，大型设备有使用记录

B

6

教学队伍及水平

实验室主任

实验室主任配备得当、热爱实验教学，责任心强，具有高级职称

C

7

实验队伍

实验室专职人员中，中、高级职称占80%；学历、年龄结构基本合理，教学队伍稳定；实验人员工作责任心强，对教学工作认真负责

B

8

教研与科研

积极承担教研项目，实验教师每年均发表教研论文；积极参加科研项目

C

9

教学准备

教案及首开实验记录

实验教师认真备课、有教案；首开实验有预做实验记录；

B

10

实验资料准备

实验教材或指导书、实验报告等齐备，质量高；实验挂图齐全，有CAI辅助课件;

B

11

设备与样品准备

实验设备能够正常工作；实验样品准备完善

C

12

教学过程

教学基本功

语言规范，清晰；板书简明工整，条理清楚；教态亲切和蔼；仪态端庄大方等。

B

13

教学任务

教学目的的明确性和具体性，以及与教学大纲要求的匹配性等

A

14

教学内容

内容阐述的思想性与科学性，知识结构的逻辑性与系统性；重点突出与难点突破；教材处理与分析、挖掘的深度；内容的实用性与适用性能反映本学科的最新研究成果等。

A

15

教学组织

实验过程组织周密，教学机智；面向全体学生，因材施教
注重双边活动的气氛；集中学生的注意力；激发学生的兴趣等

A

16

教学方法

启发式、案例式、问题式教学,讲授深入浅出等；利用反馈信息调节教学

A

17

实验手段

利用先进的实验教学手段；直观与形象化的措施(如利用视听辅助
备，采用直观图表、模型等)

B

18

实验开出率

实验项目和学时开出率达到95%

B

19

实验比例

综合设计型比例大于60%，研究创新型实验比例大于20%

B

20

教学效果

学生实验收获

实验课为学生提供最好的操作条件，学生独立操作能力强，达到教学目的，实践能力与创新精神得到培养

A

21

成绩分析及学生评价

学生实验成绩成正态分布，优良率达60-80%，学生评价认为收获较大的>90%

A

学生教学质量评价

一级指标	二级指标	评价标准	权重等级	得分
教师素质	基本素质、教学理念、教学仪态	教书育人、治学严谨、认真负责、举止端庄、为人师表	B
教师素质	教学态度、教学基本功、教学技能	遵守劳动记录、不脱岗、不迟到、不早退、不干与教学无关的事情；语言简练，课堂组织有序	B
教学准备	仪器和教具准备	实验准备充分、实验室整洁、仪器设备完状态良好	B
教学过程	教学组织	实验内容充实、实验进度安排合理	A
	实验引导	实验目的、实验原理、注意事项交代清楚	C
	过程管理	要求严格、耐心指导、及时纠正操作错误	C
	教学方法与手段	教学方法得当、采用先进的实验手段	A
教学完成	实验结果	学生掌握实验原理、方法、得到实验数据和结论，达到实验目的	A
教学完成	学生自我评价	学生实验兴趣浓厚、实践能力得到提高	A