01．教学单位名称：24848威尼斯(中国)有限公司
02．实验中心名称：汽车实验室
03．课程名称：仿真软件工程应用
04．课程代码：422033
05．课程类别：专业教育课程
06．课程性质：选修
07．课程学时：28学时，其中含实验6学时
08．课程学分：1.5
09．面向专业：车辆工程
10．实验课程的教学目的、教学任务和要求
实验教学目的
围绕立德树人根本任务，将思政课程与课程思政有机结合，培养学生树立和践行社会主义核心价值观。培养学生树立和践行社会主义核心价值观，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。坚持知识、能力与素质有机融合，培养学生具备解决车辆工程领域复杂工程问题所需的汽车性能试验研究的综合能力与高级思维。培养学生具备解决车辆工程领域复杂工程问题的适应工程仿真软件技术新发展的自主学习能力。
实验教学任务
解读实验教学大纲。向学生解读《仿真软件工程应用•实验教学大纲》，帮助学生理解实验教学目的（立德树人、应掌握知识、具备能力与素质）及其达成途径（课程实验）的关系，帮助学生建立实验学习、实验考核与实验素养达成之间的关系，引导学生在课程学习中自查学习行为，调整学习方法并达成学习效果。
引导学生树立和践行社会主义核心价值观，加强思想政治品德修养，珍惜时间，求知问学，明理悟道；志向高远，不懈奋斗，乐观向上，自强不息，培养综合素质能力和创新思维，树立健康第一理念，加强体育锻炼，健全人格、锤炼意志，全面加强和改进美育，坚持以美育人、以化育人，提高审美和人文素养，弘扬劳动精神，崇尚劳动、尊重劳动，能够辛勤劳动、诚实劳动、创新性劳动。
培养学生具备解决复杂工程问题所需的工程仿真软件使用能力。即：
培养学生具备能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方案。
培养学生具备能够根据实验方法构建实验系统，安全地开展实验，正确地采集实验数据。
培养学生具备能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论。
培养学生具备解决车辆工程领域复杂工程问题的适应汽车性能试验研究技术新发展的自主学习能力。
实验教学要求
通过《仿真软件工程应用》实验教学，实现实验教学目的，达成如下实验教学要求：
毕业要求指标点0：学生应树立和践行社会主义核心价值观，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。
毕业要求指标点5.1：能够运前修课程的所学知识建立仿真模型，并采用科学、合理的计算手段求解各指标参数。
毕业要求指标点9.2：具备工程应用及团队协作能力，使学生熟悉数字化仿真技术的应用。
为达成上述实验教学要求，针对教师、条件与学生，提出如下保障要求：
教师。要求积极备课，认真准备课程实验；解读实验教学大纲，使学生清楚实验教学内容与目标，以及应掌握知识、具备能力与素质；组织学生实施课程实验，注重知识拓展，加强思政教育；与学生进行互动交流，引导学生达成实验教学目标；开展课程考核、评价与持续改进。
实验道路安全、平整、开阔，实验室和仪器、设备条件等符合相关标准要求。
学生：加强思想政治品德修养，践行社会主义核心价值观，珍惜时间，求知问学，明理悟道；志向高远，不懈奋斗，乐观向上，自强不息，培养综合素质能力和创新思维，树立健康第一理念，加强体育锻炼，健全人格、锤炼意志，全面加强和改进美育，坚持以美育人、以化育人，提高审美和人文素养，弘扬劳动精神，崇尚劳动、尊重劳动，能够辛勤劳动、诚实劳动、创新性劳动；实现实验教学目的，达成实验教学要求。
11．学生应掌握的实验技术及实验能力
1）总体掌握并理解所学仿真软件的基本用法与建模流程，明确仿真手段目前在车辆学科中的特色，与试验方法互补作用以及其工程应用价值。理论方法-掌握所学文本型语言与图形化语言仿真软件中变量、数据类型、模块化设计、结构体、函数及其子函数等概念，能够运前修课程的所学知识建立仿真模型，并采用科学、合理的计算手段求解各指标参数。（支撑毕业要求指标点5.1）
2）具备工程应用及团队协作能力，使学生熟悉数字化仿真技术的应用，初步掌握工程上常用仿真软件的使用方法，包括Matlab，LabVIEW和Ansys等商业软件，并有能力利用软硬件结合的方式解决工程问题。本课程将提高学生应用仿真软件解决实际问题的能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。（支撑毕业要求指标点9.2）
12．开设实验项目
(1) 基于汉诺塔问题的程序设计
设计基于Matlab的M文件来解决汉诺塔问题如下：
有三个塔(分别为A塔，B塔和C塔)。开始时．有n个圆形盘以从下到上、从大到小的次序叠置在A塔上。现要将A塔上的所有圆形盘，借助B塔，全部移动到C塔上。且仍按照原来的次序叠置。移动的规则如下：这些圆形盘只能在3个塔问进行移动．一次只能移动一个盘子，且任何时候都不允许将较大的盘子压在比它小的盘子的上面。
要求写出M文件解决在三个、四个和五个盘子的汉诺塔问题，并将结果通过GUI进行显示。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化汽车新发展成果，强调综合考核、评价“德智体美劳全面发展”、“仿真研究”、“适应发展”等知识、能力与素质，达成编写程序的综合能力与高级思维。
(2) 基于arduino平台的labview数据采集系统设计
设计基于LabVIEW的前面板及程序框图，使其能够与Arduino UNO温度测量系统进行串口通信，并满足显示实时温度及曲线，同时可人为设定温度报警上限，并提供报警指示灯显示。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化汽车新发展成果，强调综合考核、评价“德智体美劳全面发展”、“仿真研究”、“适应发展”等知识、能力与素质，达成数据采集综合能力与高级思维。
(3) 基于ANSYS的力学分析试验
利用 ANSYS 对内六角扳手进行空间问题静力学分析的方法、步骤和过程。强调立德树人，强调坚持知识、能力与素质有机融合，强调引入电动化、智能化汽车新发展成果，强调综合考核、评价“德智体美劳全面发展”、“仿真研究”、“适应发展”等知识、能力与素质，达成汽静力学分析实验的综合能力与高级思维。
表1 《仿真软件工程应用》开设的实验项目
编号 |
名称 |
类型 |
计划分配学时 |
每组人数 |
42203301 |
基于汉诺塔问题的程序设计 |
设计性 |
每位 同学 必修 6学时 |
2~5人 |
42203302 |
基于arduino平台的labview数据采集系统设计 |
综合性 |
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42203303 |
基于ANSYS的力学分析试验 |
验证性 |
13．实验教材或指导书或主要参考资料
《仿真软件工程应用实验教学指导书》，汽车系自编。
14．考核要求、考核方式及成绩评定标准
考核要求
考核学生掌握工程仿真软件应用及程序编写的综合能力和高级思维。针对实验实施能力及实验设计/实验分析/适应发展能力进行评价打分，评分标准参见表2、3所示。
表2 实验实施（现场操作）能力评分标准
操作规范性，满分40分 |
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0-9分 |
10-19分 |
20-29分 |
30-40分 |
不听从老师指挥，不配合实验组工作，干扰实验进程。 |
实验规划较差，在老师多次督促下能够操作软件，沟通协作能力较差，实验现场记录潦草。 |
实验规划较好，能够在老师指导下操作软件，沟通协作能力一般，实验现场记录较为准确。 |
实验规划得当，过程衔接紧密，能够主动操作软件，沟通协作能力较强，实验现场记录详细、准确。 |
表3 实验设计/实验分析/适应发展能力评分标准
方案合理性，满分20分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
16-20分 |
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方案总体目的不清晰；方案中设计的实验方法表述模糊；方案中设计的现场记录表格严重缺失；设计的实验方案没有考虑实验现场实际情况，基本不具有可操作性。 |
方案总体目的基本清晰，基本可以通过实验达到分析相关参数对仿真实验结果的影响之目的；程序方案表述较清晰，基本可用于指导操作；方案中的记录表格体系尚可，记录项目有缺失；方案对实验现场实际情况的考虑不够周到，可操作性较差。
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方案总体目的清晰，能够通过实验达到分析相关参数对仿真实验结果的影响之目的；程序方案表述较清晰，便于操作；方案中的记录表格设计较完整，记录项目较充分；方案基本考虑到实验现场实际情况，可操作性较强。 |
方案总体目的清晰，能够通过实验达到分析相关参数对仿真实验结果的影响之目的；程序方案设计表述清晰，便于操作；方案中的记录表格设计完整，记录项目充分；方案充分考虑到实验现场实际情况，可操作性强。 |
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手段科学性，满分10分 |
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0-5分 |
6-10分 |
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实验报告中表述的实验手段过程存在缺失；通过实验报告的描述无法完整重现整个实验过程。 |
实验报告中表述的实验手段过程完整；通过实验报告的描述能够完整重现整个实验过程。 |
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数据准确性，满分15分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
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实验数据记录严重错误；数据处理计算有重大误差，结果不可信；数据图表存在严重错误或表达不科学。 |
实验数据记录较准确；数据处理计算基本完整、较准确，结果基本可信；数据图表基本准确、表达较合理。 |
实验数据记录准确；数据处理计算完整、准确，结果可信；数据图表准确、表达合理。 |
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结论有效性，满分15分 |
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0-5分 |
6-10分 |
11-15分 |
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没有对数据结果进行科学、准确的分析；没有分析实验方案中规定的相关参数对仿真实验结果的影响； |
对实验结果进行较全面的误差分析；根据数据结果分析了实验方案中规定的相关参数对仿真试验实验结果的影响，结论基本可信； |
对实验结果进行合理、准确的误差分析；根据数据结果分析了实验方案中规定的相关参数对仿真试验实验结果的影响，结论正确； |
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考核方式
根据实验操作情况和实验报告等综合评定实验成绩。
成绩评定
最终成绩=现场操作成绩+实验报告成绩。
15．执笔人
许楠 副教授、郭崇 讲师
16．制定日期
2019.12.24
17．审核人
李建华 副教授、李静 教授
18．审核日期
2020.01.07
19．学院审定程序说明
经学院教学委员会讨论通过，可执行。
20．学院审定日期
2020.01.14
