第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则模板
大学生工程综合能力竞赛内容及方式
大学生工程综合能力竞赛内容及方式竞赛内容1、竞赛命题竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。
设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。
该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（φ50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。
标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
图1 无碳小车示意图要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构。
具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
2、竞赛项目完成一台符合本命题要求的可运行的机械装置，进行现场竞争性运行考核。
竞赛分为“S”型赛道场地赛和“8”字型赛道场地赛。
竞赛时经现场公开抽签，在700～1300mm范围内产生一个“S”型赛道障碍物间距值，在300～500mm范围内产生一个“8”字型赛道障碍物间距值。
(1)“S”型赛道场地赛竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。
障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆放。
以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。
见图2。
图2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图赛道宽度为2米，出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均相同，具体数值由开始时的抽签产生。
小车有效的绕障方法为：小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体越过赛道中线且障碍物不被撞倒或推出障碍物定位圆；连续运行，直至小车停止。
小车有效的运行距离为：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离。
(2)“8”字型赛道场地赛小车在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，绕两个障碍物按“8”字型轨迹运行。
第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛实施方案
第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛实施方案全国大学生工程训练综合能力竞赛是公益性的大学生科技创新竞技活动，是有较大影响力的国家级大学生科技创新竞赛，是教育部、财政部资助的大学生竞赛项目，目的是加强学生创新能力和实践能力培养，提高本科教育水平和人才培养质量。
为开办此项竞赛，经教育部高教司批准，专门成立了全国大学生工程训练综合能力竞赛组织委员会和专家委员会。
竞赛组委会秘书处设在大连理工大学。
全国大学生工程训练综合能力竞赛已分别于2009年10月和2011年6月在大连理工大学成功举办了第一届和第二届赛事，均取得了良好的效果和成绩，赢得了各方好评。
经组委会研究，并报教育部高教司批准，决定启动第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛活动。
本届竞赛秉承“竞赛为人才培养服务，竞赛为教育质量助力，竞赛为创新教育引路”的宗旨，竞赛活动面向全国各类本科院校在校大学生，实行校、省（或多省联合形成的区域）、全国三级竞赛制度。
要求省级竞赛或区域竞赛在2013年3月20日之前完成。
省级竞赛或区域竞赛的优胜者，经省或区域教育厅核准，报名推荐参加全国决赛。
全国决赛初定在2013年6月份举行，由大连理工大学承办。
本届竞赛基于高校的综合性工程训练教学平台开展，旨在推动高等教育人才培养模式和实验教学改革，不断提高人才培养质量。
请各省级教育行政部门和有关高校给予支持，精心组织在各省或区域进行的竞赛，及时将本赛区的竞赛时间、组委会名单及联系方式告知全国大学生工程训练综合能力竞赛组委会秘书处。
一、竞赛规程1、项目名称：第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛2、目的与意义：第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛是面向在校大学生的一项综合性工程能力竞赛，内容上与高校工程训练教学相衔接，综合体现大学生机械创新设计能力、制造工艺能力、实际动手能力、工程管理能力和团队合作能力。
竞赛的目的在于激发大学生进行科学研究与探索的兴趣，加强大学生工程实践能力、创新意识和合作精神的培养。
第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛
轨迹设计：绕8字大致可分为三种轨迹，一种为两相外切的圆，第二种为两圆及其内公切线，第三种为正弦8字。
其中，外切圆需一次变向，第二种需四次变向，正弦轨迹导向轮方向时刻变化。为简化机构，我们将轨迹定位外切圆
式。
转向机构：为解决单导向轮容易出现的驱动轮差速计算困难的问题，我们采用双导向轮，单驱动轮的模式。原理如图。
动力传动：动力为下落的重物，经尼龙绳带动驱动轮的轴转动，推动小车前进。采用齿轮减速及凸轮将转动转化为平动，推动导
向轮的连杆，进行变向的控制。
微调模块：为了提高小车的适应性，需要有微调模块便于其轨迹的调整。微调主要集中在推动杆的长度上，采用螺纹配合，通过
旋入螺纹的深度调节，进而改变其轨迹。
第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛
2)材料：铝合金
3)粗加工：
a)粗车：
i.使用机床型号：C6132
ii.夹具：三爪卡盘
iii.量具：游标卡尺，千分尺，百分表
iv.刀具：硬质合金车刀
v.切削用量：Vc=750r/min ap=2mm进给量f=0.3mm/r
4)精加工：
a)精车：
i.使用机床型号：C6132
ii.夹具：三爪卡盘
iii.量具：游标卡尺，千分尺，百分表
结构设计报告
总15页
第2页
产品名称：无碳小车
编号：805
王叶枫
3、设计结果
以下分模块就较为重要的数据进行简介。
1．基本参数：
1.轨迹设计：由于凸轮的过渡，轨迹并非标准的两圆。其中的曲线过渡使两圆圆心距增大，有利于小车的绕杆运行。
200述或关注点的摘要。您可将文本框放置在文档中的任何位置。可使用“文本框工具”选项卡更改重要引述文本框的格式。]
大学生工程训练综合能力竞赛命题
1.无碳小车越障竞赛设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。
该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。
标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
图1 无碳小车示意图要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构。
具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
2.竞赛安排每个参赛队由3名在校本科大学生和1名指导教师及1名领队组成，参加校、省及全国竞赛。
3.1 本校制作参赛队按本竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。
允许为参赛小车命名，并在参赛小车上制作标识。
3.2 集中参赛携带在本校制作完成的小车作品参赛。
（1）报到时提交参赛作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案共4个文件（分别提交纸质版文件一式2份、电子版文件1份），文件按本竞赛秘书处发布的统一格式编写。
（2）提交1份3分钟的视频，(格式要求： MPEG文件，DVD-PAL 4:3，24位，720 x576，25 fps，音频数据速率 448 kbps杜比数码音频 48KHz)，视频的内容是关于本队参赛作品赛前设计及制作过程的汇报及说明。
（3）提交PPT文件 1份，内容是阐述小车的设计、制作方案说明及体会。
3.3 方案文件要求1）结构设计方案文件完整性要求：小车装配图1幅、要求标注所有小车零件（A3纸1页）；装配爆炸图1幅（所用三维软件自行选用， A3纸1页）；传动机构展开图1幅（A3纸1页）；设计说明书1-2页（A4）。
正确性要求：传动原理与机构设计计算正确，选材和工艺合理。
全国大学生工程训练综合能力竞赛命题设计原则与要求
全国大学生工程训练综合能力竞赛命题设计原则与要求全国大学生工程训练综合能力竞赛活动的目标应与教育部组织实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求保持一致，以竞赛活动为平台，以能力培养为核心，激发学生学习和研究的潜能，培养学生团队协作意识、实践能力、工程管理能力和创新精神，体现“竞赛为人才培养服务，竞赛为教育质量助力，竞赛为创业就业引路”的办赛宗旨。
一、命题基本原则竞赛命题应具有鲜明工程背景，应体现综合性工程训练的特点，突出综合性、实践性、设计性、研究性和创造性，以培养学生的创新精神和实践动手能力、工程应用能力、工程管理能力及团队合作能力为根本，推动学生了解工程环境、建立工程意识，逐步掌握现代工业生产、工艺、技术、管理等方面的基本知识、基本技能和基本素养。
二、命题考量内容竞赛应要求参赛学生既相对分工又密切合作，围绕命题进行相关的理论分析、功能和结构设计、工艺方案设计、管理对策分析，并完成命题实物作品的制作。
命题内容应体现对学生在“综合分析能力、创新设计能力、工艺综合设计能力、实际动手操作能力和工程管理综合应用能力”五个方面的要求。
命题考量中的综合分析能力方面，要求学生正确理解和表述题目意图、运用所学理论知识综合分析问题，提出合理的工作方案；创新设计能力方面，要求在完成指定功能部件或装置的规范设计的同时给予参赛学生以较大的创新、探索空间；工艺设计方面，以考核学生的工艺综合应用能力为主，要有一定的难度；实际操作方面的内容包含加工操作、装配与调整操作、检测及数据处理操作等；工程管理综合应用方面，要求学生就相应的工艺、成本、过程管理进行综合性设计、分析、处理和必要的模拟。
三、命题设计要求命题应满足分散和集中两个阶段进行的要求，即：在分散阶段参赛队完成部分实物和设计报告，集中阶段完成特定零部件的加工、装置或系统的装配、调试和性能展示、以及现场答辩等。
集中比赛的工作量以1天为宜，答辩以8-15分钟为宜。
2014年北京市第三届大学生工程训练综合能力竞赛方案
2014年北京市大学生工程训练综合能力竞赛方案2014年北京市大学生工程训练综合能力竞赛由清华大学承办，竞赛方案如下：一、竞赛目的进一步加强大学生实践能力和创新精神培养，深化实验教学改革，提升大学生工程实践能力、创新意识和团队合作能力，促进创新人才培养，展示北京市高校工程训练中心的科技创新实践成果，推动高校人才培养模式改革。
二、参赛资格（一）具备工程训练中心的北京地区普通高等学校在校本、专科生可组队参赛，年级不限。
鼓励参赛学生跨专业组队，团队人数不超过3人，指导教师不超过2人。
（二）参赛学校自行组织校内比赛，择优推荐优秀团队（不超过4支）并通过本校工程训练中心统一组织报名参加北京市大学生工程训练综合能力竞赛。
三、竞赛主题本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一台符合本命题要求的可运行的机械装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品需要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4个文件及长度为3分钟的关于参赛作品设计及制作过程的汇报视频。
四、竞赛内容开展以“重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”为主题的创新思维活动，重力势能采用质量为1kg的重块（φ50×65 mm，碳钢制作），垂直下降0.4m行程来获得，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。
小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物，小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由重力势能转换获得，不可使用任何其他的能量形式。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构。
具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
允许为参赛小车命名，并在参赛小车上制作标识。
小车行走竞赛包括两个项目，每个参赛队参加其中之一：（1）在规定的赛道上按“S”形自动绕障行走，根据避障数量和小车行走距离计分；（2）在半张乒乓球台上按8字形绕障行走，根据成功完成行走次数计分。
大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则
2012年北京市大学生工程训练综合能力竞赛规则根据《全国大学生工程训练综合能力竞赛章程》，为规范北京市第二届大学生“无碳小车越障竞赛”工程训练综合能力竞赛各项工作，遵循“公平、公正、公开、科学、规范”的原则，特制订本规则。
一、参赛要求（一）参赛队要求参赛队应在校级竞赛（含两所或多所高校合作举办）基础上产生，校级竞赛的参赛队数原则上不应少于上报参加北京市竞赛参赛队数的3倍。
每所高校的工程训练中心限上报北京市竞赛2－4个参赛队，其中1－2个参赛队参加竞赛工程Ⅰ的比赛，1－2个参赛队参加竞赛工程Ⅱ的比赛。
对未组织校级竞赛的高校，组委会在北京市竞赛中评定奖项时有权作出适当处理。
每个参赛队的学生不超过3人，指导教师不超过2人。
（二）赛前工作1.参赛队以抽签形式获得组号。
组号按竞赛工程Ⅰ和竞赛工程Ⅱ分别编号，每个参赛队只能参加其中一个竞赛工程的比赛。
2.各参赛队在报到时上交相关文件（包括无碳小车结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案、成本分析方案以及2种徽标方案）的纸质版和电子版，由工作人员与参赛队当面检查点清；所有外包装由参赛队自己准备，并应注明抽签组号。
3.参赛队负责准备本队需用的所有刀具、量具、工具及其他用具，种类、规格不限，比赛时带入现场。
4.竞赛组委会提前一天开放加工、装配、比赛场地。
5.在集中竞赛阶段的现场竞赛过程中，参赛学生可以使用各种图书资料和计算机，但不得与本参赛队之外的人员进行交流，也不可以与指导教师交流。
（三）载荷和重块要求驱动小车行走及转向的动力载荷只能由给定重力势能（4焦耳）转换得到。
动力载荷按要求(Φ50×65mm,质量≤1kg,材料：普通碳钢)准备，重块落差400±2mm，并随小车一起运动时铅垂下落，不允许从小车上掉落。
（四）无碳小车要求1.设计制作全部在本校完成，小车具有转向控制结构，且具有可调节功能，以适应不同间距障碍物的竞赛场地；2.小车为三轮结构，具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成；3.参赛小车应有方便测量的标记，始终保持与车身相对静止，以便测量小车竞赛行走距离；4.参赛小车除从动力载荷的势能转换能量外，不允许采用任何其他能量。
工程训练综合能力竞赛方案
工程训练综合能力竞赛方案一、竞赛背景随着社会科技的不断发展，工程技术在各个领域的应用越来越广泛。
为了培养适应社会发展需求的高素质工程技术人才，提高学生的综合能力和实践能力，我校决定开展工程训练综合能力竞赛。
该竞赛旨在通过真实的工程问题，激发学生的创新思维，提高其在工程项目实践中的问题解决能力和协作能力，为学生提供一个展示自己才华的平台。
二、竞赛对象本次竞赛对象为学校本科生和研究生，每队由3-5名学生组成，其中至少包含一个工科专业学生和一个管理专业学生。
三、竞赛形式1.预赛阶段预赛阶段采用网上报名的方式，报名截止后，组委会会通过抽签的方式确定各队参赛顺序和分组。
每个参赛队伍需提交一份工程项目提案，包括项目目标、方案设计、技术路线、预算、时间安排等。
预赛评选出20支队伍进入决赛。
2.决赛阶段决赛阶段将利用学校实验室和工程实训基地，进行一系列工程项目实践。
每个队伍将从提案中选定一项具体的工程项目，并在规定时间内完成项目的设计、建设和演示。
决赛项目的具体内容和要求将由组委会提前确定并公布。
四、竞赛内容1.工程项目设计竞赛项目涉及的工程领域包括但不限于：（1）土木工程（2）机械工程（3）电气工程（4）信息工程（5）环境工程等2.参赛队伍需在竞赛规定的时间内，完成工程项目的设计方案、结构分析、材料选型、预算等内容，并根据实际情况进行现场调整和优化。
3.工程项目建设参赛队伍需根据设计方案进行实际的工程建设，包括材料采购、施工作业、设备调试等过程。
4.工程项目演示每个队伍在建设完成后，需进行工程项目的演示。
演示内容包括项目背景介绍、设计思路、施工过程、成果展示等环节，同时要求参赛队伍对设计方案的合理性和可行性进行详细解释。
五、评分办法1.预赛阶段预赛阶段将采用专家评审和网上投票相结合的方式进行评分。
专家将根据项目提案的创新性、实施性、可行性等方面进行评分，网上投票结果将作为专家评审的重要参考。
2.决赛阶段决赛阶段将采用专家评审和现场表现相结合的方式进行评分。
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第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛
命题及规则
-5-2
1.本届竞赛主题:
本届竞赛主题为”无碳小车越障竞赛”。
要求经过一定的前期准备后, 在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置, 并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。
2.竞赛命题: 以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车
设计一种小车, 驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理, 由给定重力势能转换来的。
给定重力势能为4焦耳( 取g=10m/s2) , 竞赛时统一用质量为1Kg的重块( ￠50×65 mm, 普通碳钢) 铅垂下降来获得, 落差400±2mm, 重块落下后, 须被小车承载并同小车一起运动, 不允许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
图1: 无碳小车示意图
要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得, 不可使用任何其它的能量来源。
要求小车具有转向控制机构, 且此转向控制机构具有可调节功能,
以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构, 具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
3.竞赛项目I:
竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。
障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒, 沿直线等距离摆放。
以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。
见图2。
图2: 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图
3.1 本校制作
参赛学生以小组为单位, 按照竞赛命题的要求, 在各自所在的学校内, 自主设计, 独立制作出参赛小车。
3.2集中参赛
参赛队携带在本校制作完成并调试好的小车作品和关于作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案等4份报告( 纸质版+电子版) 参加竞赛。
报告按竞赛秘书处发布的统一格式编写。
3.3报告的评分
由竞赛评审组对每个参赛队提交的方案报告进行评阅。
此项成绩编号为IA, 满分30分, 其中结构设计方案7.5分, 工艺设计方案7.5分, 成本分析方案7.5分, 工程管理设计方案7.5分。
( 1) 结构设计报告评分( 7.5分)
完整性要求: 小车装配图1幅( A4纸1页) , 设计说明书1-2页( A4) ;
正确性要求: 传动原理与机构设计正确, 选材和工艺合理;
创新性要求: 有独立看法及创新设计思想;
规范性要求: 图纸表示完整, 标注正确; 文字描述准确、清晰。
( 2) 工艺设计报告评分( 7.5分)
按照中批量( 500台/年) 的生产纲领, 自选作品车上一个较复杂的零件, 设计并提交工艺设计方案报告( A4, 2－3页) 。
要求采用统一的报告格式( 网上下载) 。
( 3) 成本分析报告评分( 7.5分)
按照中批量( 500台/年) 生产纲领对作品小车产品做成本分析, 内容应包含材料成本、加工制造成本两方面( A4, 2－3页) 。
要求采用统一的报告格式( 网上下载) 。
( 4) 工程管理设计报告评分( 7.5分)
按照中批量( 500台/年) 对作品小车产品做生产工程管理方案设计( A4, 2－3页) 。
要求目标明确, 文件完整, 计划合理, 表示清楚。
采用统一的报告格式( 网上下载) 。
总和每队的4个方案的得分, 按从高到低排列名次, 本项成绩编号为IA, 按下列公式计算各队此项成绩:
IA=30-15*(名次-1)/( 项目I参赛队数-1)
3.4 现场竞赛
3.4.1 第一竞赛环节
携带在本校制作完成的作品, 在集中比赛现场, 加载由竞赛组委会统一提供的势能重块( ￠50×65 mm普通碳钢, 质量为1Kg) , 在指定的赛道上( 体育馆木质地板) 进行比赛, 赛道宽度为2米, 赛道边界线是40*60mm矩形钢管。
出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均为1米。
小车出发时不准超过出发端线和赛道边界线, 小车位置及角度自定, 每队有2次机会, 计算时取2次成绩中的最好成绩。
小车有效的绕障方法为: 小车从赛道一侧越过一个障碍后, 整体穿过赛道中线且障碍物不被撞倒( 擦碰障碍, 但没碰倒者, 视为经过) ; 重复上述动作, 直至小车停止。
小车有效的运行距离为: 停止时小车距出发线最远端与出发线之间的垂直距离。
测量此距离, 每米得2分, 测量读数精确到毫米; 每绕过一个障碍得8分( 以小车整体越过赛道中线为准) , 一次绕过2个或2个以上障碍时只算1个; 多次绕过同1个障碍时只算1次, 障碍物被撞倒不得分; 障碍物未倒, 但被完全推出定位圆区域( ￠20 mm) 也不得分。
此项成绩编号为IB。
根据各队的得分, 按从高到低排列名次, 按下列公式计算各队此项成绩:。