北京市青少年未来工程师竞赛

附件三

2010年北京市青少年未来工程师竞赛

竞赛项目及规则

一、竞赛题目规则说明

北京市青少年未来工程师博览与竞赛活动是一项综合运用科学、技术、工程与数学知识的创新活动。命题设计本着简单、适用范围广和低成本原则，便于参加者在生活中找到适宜的材料。

为使竞赛具有延续性和知识经验积累，竞赛组委会提供常规命题若干。区级挑战赛的竞赛题目与市级决赛题目基本一致，可在具体细节和竞赛难度上有所差异。鼓励适当增设具有地方特色的竞赛项目。

竞赛项目中的“航天器探月归来”、“木梁承重”和“排雷机器人”三个项目，其参赛对象分别为小学生、初中生和高中生，允许低年级学生参加高年级组项目。“创意环保乐队”、“绿色节能型场馆”项目，所有小学生、初中生和高中生均可参加。获奖成绩计入团体总分。

本文系对区级挑战赛及北京市决赛的题目说明，区级竞赛组织者可在本文基础上加入新的竞赛命题，体现地方特色，丰富竞赛内容。

为鼓励北京市决赛的参加者展示其实战能力，组委会在竞赛中为参赛选手设有“即席发挥”环节。“航天器探月归来”、“木梁承重”、“排雷机器人”三个项目中的前三名、“创意环保乐队”及“绿色节能型场馆”的所有参赛选手均须进行答辩。答辩内容为其设计思路及实验过程。答辩不及格，将取消比赛成绩。

市级竞赛参加者必须在报到时提交实施报告打印稿，未提交参赛项目实施报告者，无参赛资格。经裁判委员会判定参赛项目实施报告撰写成绩不及格者，竞赛成绩无效。

组委会保留对市级决赛题目做现场调整的权力，并拥有对竞赛规则的解释权。

二、竞赛项目描述格式

每个项目说明均由以下几个部分组成：

?适用学段

?项目描述

?项目规则

各地在制定地区挑战赛规程时，可根据具体情况作适当调整。

三、竞赛项目详细说明

(一)航天器探月归来

1.适用学段：小学各年级，每个项目组最多由2名参赛选手组成。

2.项目描述：各队在赛前制作航天器和火箭参赛。航天器在火箭带动下升

空，在空中航天器要能与火箭自动分离，然后独自飞行落地。

3.项目规则

（1）选手在裁判点名到航天器起飞之间有1分钟准备时间，1分钟后不

能起飞者，取消该轮比赛资格。

（2）比赛顺序按抽签确定，进行3轮比赛，每队每轮有1次飞行机会，

取最好成绩，按得分多少确定名次。

（3）航天器与火箭成功发射得10分（火箭发射后完全脱离发射架且底

部高度超过发射架视为发射成功），发射后分离成功得10分。

（4）航天器留空时间是从航天器脱离发射架起至航天器落地为止之间

的时间。从航天器脱离发射架开始计时，至航天器落地终止计时。每秒1

分，精确到小数点之后两位。如时间为10.89秒，则计10.89分。该项最高

得分为30分。

（5）火箭的发射动力只能由一个橡皮圈提供，不得使用其它动力。橡皮

圈由大会统一提供。××

（6）“火箭”的形状、尺寸、重量和材料均不限，必须保证飞行安全，

不得有对现场人员和器物造成伤害或损坏的可能。

（7）发射架由参赛选手自备，最大高度不得大于1.2米。

（8）发射架控制人员要在距离发射架基座2米以外的地方操控发射。

（9）比赛场地为一个标准室内篮球场（比赛场地如图所示），发射点可在半径为6m的圆边线上的任何位置，由学生自己决定。

（10）航天器落地点以机头或返回舱的顶点为测量点，出现压线情况时，取内圈，即取大分值。

（11）航天器的形状、大小和材料均不限，但不得安装任何动力，也不可使用轻于空气的气体飘浮。航天器与火箭分离后的飞行重量不得小于1克。每次只可发射一个航天器。

（12）参赛选手可配戴自己制作的“头盔”，并身着银色背心。衣帽上可装饰自己设计的图案和标记，并自己设计一个发射程序和口令，也可配音乐、灯光（各队自备）等。

（13）发射过程的表演必须在2分钟内完成。服装、头盔的设计和制作以及发射过程的设计和表演，由评委综合打分，最高可得10分。成绩记入总分内。此表演只在第一轮进行，后两轮从简。

（14）竞赛成绩=发射得分（10分）+分离得分（10分）+留空得分（最高30分）+落地得分（最高30分）+发射表演得分（最高10分）

（15）参赛者必须提交实验报告，如实验报告得分不及格（最高20分），将取消比赛资格。成绩优胜者需进行答辩，如答辩不及格（最高10分），将取消比赛成绩。

(二)木梁承重

1.适用学段

初中各年级（小学可挑战），每个参赛队最多由2名参赛选手组成。

2.项目描述

用组委会提供的材料，现场设计和制作木梁，并对木梁进行承重测试，有效承重与木梁自重之比越大越好。

3.项目规则

比赛分二阶段进行，第一阶段为木梁制作，第二阶段为承重测试。两个阶段至少相隔12小时。

A.木梁

（1）必须使用大会提供的木材进行制作。材料为航模用的桐木或松木板和条材，板材的规格是：长度600mm，宽度55mm，厚度1~4 mm。条材的规格是：截面3×3 mm~3×10 mm，长度600mm。具体材料规格和数量在比赛时公布，但均在上述范围之内。

（2）组委会提供有限量的粘合剂如502、AB环氧胶等，不得自带任何粘合剂。粘合剂的具体规格和数量在比赛前公布。为保证才队员的安全，各队需自备防护镜。

（3）木梁可以是任何形状，但其长度必须大于50cm，宽度不得超过8cm，高度不能超过30 cm。在木梁中心的上方必须有一个不小于5cm×5cm的平台，用于测试时架设承重装置。如果尺寸不符则不能进行测试；

（4）木梁完成后的重量（包括粘接剂）不得大于0.06 kg（60克），超重量的木梁不得进行承重测试；

（5）在承重测试阶段不能进行修理，如为减轻其重量而拿掉一些材料都视为犯规，将取消该木梁的测试资格；（6）每队可以最多制作3个木梁。

B.测试台

（1）由测试横梁、加载砝码平台和底座构成，具体样式见附图。

（2）测试台有两个等高的水平测试横梁，内侧相距50cm。测试横梁的上面放置待测试的木梁。测试横梁固定在测试台底座上。

（3）加载砝码平台的总重量为10kg。加载砝码为杠铃片。

C.制作

（1）工具自备，要使用安全性能好的刀具，可以使用自制的工具，但不能使用电动工具；所带工具由交组委会检查后方可进入制作场地使用。参赛队员进入赛场不得携带其他与竞赛相关物品（除图纸外）。

（2）大会提供统一的操作板，操作板采用细木工板，尺寸为：40 cm×60 cm。

（3）木梁制作过程中，可随时对木材或木梁进行称重，赛场上备有电子称。

（4）木梁制作过程中，如有问题可随时询问裁判，禁止和教练对话。

（5）时间为4小时，一旦时间到，参赛者必须停止制作，等待裁判对木梁进行编号验收。

（6）制作结束，所有木梁由裁判编号封存。

（7）如发现不安全的情况，裁判有权加以制止。

D.承重测试

（1）首先由裁判对被测木梁进行称重并用记号笔标注。如果木梁超重，则取消该木梁的测试资格；

（2）比赛以30kg为起始重量，含测试装置的重量（10kg）。由裁判叫码加载，每次叫码比前次提升5kg。（3）每队有三次应叫参加测试的机会，由参赛者选择木梁的应叫重量参加测试，以三次测试中最高成绩作为最终得分。

（4）由参赛者将木梁放上测试台的横梁上，调整好位置后示意裁判可以加载，裁判撤去对砝码的支撑，同时开始计时。

（7）在测试阶段，木梁统一由裁判保管，参赛只有在进行测试时才可领取被测的木梁。测试完毕，不管木梁是否完好，必须交回，由裁判保管。直至全部测试结束才可取回木梁。

（8）参赛者必须提交实验报告，如实验报告得分不及格（最高20分），将取消比赛资格。成绩优胜者需进行答辩，如答辩不及格（最高10分），将取消比赛成绩。

（三）排雷机器人

1、适用学段

高中、初中、小学各年级参赛队员：每支参赛队最多由两名参赛选手组成。

2、项目描述

比赛的意图是参赛选手操纵机器人，在己方场地内将6个红色柱形雷（直径50mm，高度50mm，用PVC 塑料管制成两端封口的圆柱）推入黄色区域内（压线算内，推入即算完成），并穿过通道行驶2圈，再从己方斜坡上赛台。将赛台边缘的8个球形雷(用直径大于60mm的气球)引爆后，争夺赛台中间的5个金色柱形雷（直径50mm,高度50mm，用PVC塑料管制成两端封口的圆柱）推入己方赛台上的任意雷坑内（雷坑直径为70mm）。按选手最后得分判定胜负。每轮比赛时间限定2分钟。

3、项目规则

A.机器人

(1)每个参赛的机器人可以是无线电遥控机器人、自动机器人、遥控自动机器人，但不得使用有线控制机器

人。

(2)机器人展开伸长的总长度不超过320 mm。

(3)机器人只限用一组电池，这组电池可用酸性、碱性、镍镉、镍氢或锂电池。这个电池组的总重量（包括

包装、导线、插接件在内）不得超过52克。

(4)每个参赛的遥控机器人需预留备用频率。

B.比赛场地

采用一套标准乒乓球台搭建，台面距地面200mm高，在乒乓球台中间安装两个高度为200mm（内高为190mm）宽度为260mm相互隔开的地下通道，在两个通道上面分别开两个直径为70mm的雷坑。金色柱形雷放在边长100mm，高50mm的正方形平台上，金色柱形雷周围有一个高10mm，直径75mm的圆形围栏（材料为PVC塑料管）。在乒乓球台四周有从台面向外1m宽的跑道一圈。在球台两端的中间各有一个宽200mm，长500mm的斜面。（见示意图）。

C.竞赛

比赛采用淘汰制，每轮比赛前进行抽签分组。首轮被淘汰的队伍可再分组抽签进行复活赛，获胜队伍将进入下一轮。点名后每个机器人在自己的起跑线后准备出发，裁判点名三次不到场取消本轮比赛资格。裁判员约在点名后30秒发出比赛开始指令。操纵机器人的运动员不可以进入跑道内。比赛开始后选手不得触及机器人，否则取消本轮比赛资格。选手在完成全部任务后可向裁判示意，在征得同意后可提前结束己方比赛。

D.评分标准

（1）参赛选手操纵机器人，必须将己方场地内的6个红色柱形雷推入黄色区域内，并穿过通道行驶2圈，方可从己方斜坡上赛台。每将一个红色柱形雷推入黄色区域内得5分。

（2）上台后每引爆己方场地内的一个球形雷得10分。（己方场地内的8个球形雷，只要被引爆，就算己方得分。）

（3）将己方全部球形雷引爆后，方可进行5个金色柱形雷的争夺，每个金色柱形雷20分。（如己方球形雷没有全部引爆，而触动金色柱形雷或越过中线则取消本轮比赛资格。）将金色柱形雷放入己方的任意雷坑内，可得20分。如放入对方雷坑内，则对方加20分。

（4）如金色柱形雷没能被放入任意一方的雷坑内，则首先完成引爆己方8个球形雷的一方为胜。如在2分钟到时后，双方都没完成8个球形雷的全部引爆，则引爆球形雷数目较多一方为胜。

（5）如在比赛中出现平分的情况，则加赛一场。双方机器人在斜坡下准备出发，裁判宣布开始后迅速上台，首先把己方的8个球形雷引爆的一方为胜。如在2分钟到时后，双方都没完成8个球形雷的全部引爆，则引爆球形雷数目较多一方为胜。如果双方一个球形雷都没引爆，则双方都被淘汰。

（6）参赛者必须提交实验报告，如实验报告得分不及格（最高20分），将取消比赛资格。成绩优胜者需进行答辩，如答辩不及格（最高10分），将取消比赛成绩。

E、相关补充：

（1）每个参赛组成员为两人，本组开始比赛后不得更换或增加人员。

（2）本次比赛采用扑克牌方式抽签对阵顺序，比赛采用‘扔币’方式选择对阵场地及在遥控频率冲突时决定哪一方先换机器人。

（3）每次比赛以裁判员的哨声开始、结束。

（4）半决赛如遇奇数队情况，以循环赛方式进行比赛。

（5）以机器人比赛场地上中心线做延长线至跑道外，比赛时参赛人员只能在本方区域内行动。

（6）比赛时五个金雷全部进洞本场比赛即为结束，每场比赛时长不多于两分钟。

（7）检录处设有标尺及天秤；供各参赛队对本队参赛机器人及设备进行自检，在所有场次的比赛中裁判员拥有对各队参赛机器人抽检的权力。

（8）本次比赛设有参赛设备管理处，赛前各参赛队需将全部与参赛相关的设备、器材（含：备用设备）。比赛前二十分钟至比赛结束，各参赛队需将参赛设备送至设备管理处统一管理。如有违规行为，一经查实取消参赛选手比赛成绩，并在大会通报批评。

（9）在全部比赛过程中所有参赛人员、赛事工作人员、观赛人员应自觉关闭可能影响比赛的无线发射设备（包括：备用遥控发射机、手机及其它无线通讯设备），共同营造良好的比赛环境。如有违规行为，一经查实取消行为人所属参赛队的比赛资格，并在大会通报批评。

（四）创意环保乐队

1、适用学段

小学、初中、高中各年级，不分年级组别，每个项目组最多由5名参赛选手组成。

2、项目描述

为了培养青少年的创新意识，鼓励采用新材料、新构造和新的发声方法，制成乐器，能演奏乐曲，并组成乐队。通过新的创意，使技术与艺术相结合。让青少年获得多学科的实践能力。

提倡利用废旧物品和生活中容易得到的材料，制造参赛乐器，以提高青少年学生的节约和环境保护意识。3、规则要求：

要求学生自己设计制作乐器，组成乐队，并能演奏；

①要求学生自己设计制作乐器，组成乐队，并能演奏；

②参赛乐队的乐器必须是作者（或小组）制作完成的；

③作品要有必要的理念介绍和创作说明；

④参赛队必须有3种以上不同的发声方式；

⑤参赛队至少有1件乐器，可以独立演奏旋律；

⑥展示时不得加入声乐的表演。

成绩的考核，以材料的利用、创意设计和音乐效果等为主要评价指标。

4、评分依据

参赛作品成绩总分为100分。其中：

①环境保护材料的巧妙利用 25分

②设计的新颖性，制作的精巧性 25分

③音阶的准确性,演奏的精彩性 25分

④节目策划创意设计与展示 5分

⑤乐器制作的难度 5分

⑥现场答辩 15分

（五）绿色节能型场馆

1、适用学段：小学、初中、高中各年级，可自由组队，不分年级组别，每个项目组最多由3名参赛选手组成。

2、项目描述：

为了培养青少年的创新意识，节约能源，利用清洁能源概念。鼓励采用新材料、新结构和新的建筑设计方法，制成模型。通过学习设计，体现绿色、科学、人文理念。使青少年获得综合运用多学科知识的实践能力。

提倡利用废旧物品和生活中容易得到的材料，制造参赛模型，以提高青少年的节药能源和环境保护意识。

3、规则要求：

设计一座绿色节能型多用途场馆。

①参赛作品必须是作者自己设计、制作完成的；

②场馆必须具备多种用途；

③作品要有建筑设计制作说明和必要的图纸

④要求制成立体模型，模型底座尺寸为：30×60厘米。

以节约和新能源利用、工程设计和科学实用等为主要评价指标。

4、评分依据：

参赛作品成绩总分为100分。其中：

①能源利用的科学性； 25分

②建筑设计的新颖性； 25分

③工艺制作的精巧性； 15分

④设计方案的可行性； 15分

⑤场馆制作难度 5分

⑥现场答辩； 15分

博览项目及规则

一、博览主题

本届博览的主题为“低碳生活”。

二、博览内容

博览作品以实物或绘画等形式参展，要求作品围绕“低碳生活”这一主题。

1．实物（作者限2人以内）

包括器物、结构或系统的设计与制作。单一的器物或结构，要求有设计图纸、实物模型和原理说明；较大的系统设计，可提供局部模型、完整设计图纸和系统原理说明。要求底座尺寸不大于1000*600mm，高度1800 mm 以下。

2．绘画（限个人作品）

绘画作品作者为幼儿园至高中学段青少年，以画面本身展示画作主题。

画幅尺寸为540*380mm。

3．企业产品

为增进企业与用户之间的沟通与联系，本次博览会继续开设企业展区。欢迎相关企业展示最新的创意产品，与青少年互动交流。

三、参展规则

1．初评：参展者需提供作品报名登记表以及5分钟的视频资料（针对实物类作品，格式mpeg4或avi）或清晰的图片资料（针对绘画作品，格式bmp），总大小小于8Mb(以利于网上传送)。以电子邮件形式发送到北京市青少年未来工程师公共邮箱：bjwlgcs@https://www.360docs.net/doc/4813999427.html,，格式为“参展类型+组织单位名称+作品名称”，例如“实物北京市第一小学节能浴室”、“绘画北京市第一小学未来之城”等。登记表内出现的照片、图片、作者照片等，以jpeg格式，登记表总大小小于5Mb。初赛不必交实物。

2．现场答辩：初评后确定实物模型15件和绘画20件进入市级比赛，参展者需提交实物或绘画原件，接受评委的现场问询和测评。参展作品自行解决运输问题。

注意事项：

1．实物视频资料，内容必须涵盖项目的整个创作过程（包括前期、中期和最终制作完成演示），并能通过视频来证明创作者的亲自参与性。

2．参展者提供的博览作品登记表及其中出现的照片及设计图原件，为出版优秀作品集的资料，恕不退还，请作者自备复件。

四、评分依据

参赛作品成绩总分为100分。其中：

1、科学的想象力 60分

2、艺术的表现力40分

五、报名截止日期

1、2010年5月15日为报名截止日期，以电子邮件发送时间为准；报名邮箱地址：bjwlgcs@https://www.360docs.net/doc/4813999427.html,。

2、2010年5月26日，公布初评后入选市级比赛结果。

3、2010年6月5日上午请各区县学校，将入选市赛作品实物送交大兴区少年宫，当日下午参加现场答辩。

六、奖项设置

按照博览作品的不同类别，分别设立以下奖项：

1．创意奖、设计奖和制作奖若干

2．优秀作品奖

备注：表中可插入照片、结构原理图等