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第八届同济大学中学生结构设计邀请赛顺利举行
2018/10/15 8:30:41

“第八届同济大学中学生结构设计邀请赛”于2018913日至16日在同济大学四平路校区举行。来自全国24个省市(上海、北京、天津、重庆、安徽、辽宁、福建、河北、河南、贵州、湖南、广东、江苏、江西、山东、山西、四川、新疆、云南、浙江、内蒙古、甘肃、吉林、哈尔滨)48所知名中学的51支队伍(含三支观摩队),共220余名参赛师生齐聚同济大学,进行一场别开生面的智慧与能力大比拼。

本次同济大学中学生结构设计邀请赛由同济大学、同济大学本科生院主办,同济大学土木工程学院、机械与能源工程学院、材料科学与工程学院、测绘与地理信息学院、航空航天与力学学院联合承办,美国土木工程师学会国际学生组织同济大学分会(ASCE-Tongji-ISG)和同济大学土木工程教学创新基地科技创新中心协办。比赛内容包括土木工程、机械工程、建筑环境与能源、材料科学与工程、测绘与地理信息和航空航天与力学六个专业赛题。

中学生结构设计邀请赛的举办旨在激发和培养中学生对专业的兴趣,提高中学生创新能力、实践能力和合作交流能力,实现高中与大学间人才培养的有效衔接、探索选拔优秀高中生进入大学学习的模式。邀请赛将秉承公平、公正、公开的竞赛原则,倡导培养兴趣、展示才华、提升能力、享受过程的竞赛理念。

2011年,同济大学土木工程学院为了进一步加深加强高中与大学的衔接,培养中学生对同济大学的了解和对专业的兴趣,首次举办了同济大学中学生结构设计邀请赛。赛题以结构模型制作和加载试验为主,旨在引导中学生对土木工程结构的基本认知,建立基本的力学和结构概念,培养专业兴趣。在随后的3年里,参赛规模逐年扩大,比赛影响力日渐提升。

2015年,同济大学中学生结构设计邀请赛开始由同济大学土木工程学院联合机械与能源工程学院、材料科学与工程学院、测绘与地理信息学院、航空航天与力学学院五个学院共同承办。比赛内容也从单一的土木工程结构扩展到机械、材料、测绘和航空力学等多个专业领域。

第八届中学生结构设计邀请赛在往年专业赛的基础上新增建筑环境与能源专业赛,建筑环境与能源应用工程(简称建环)专业以绿色运维合理的人工环境为宗旨,满足居民生活工作的健康舒适需求,以及国防、工业、农业和交通运输等行业的特定环境需求,同时实现建筑节能和可持续发展,涉及建筑、土木、控制、医学等交叉领域。 能源与动力工程(简称能动)专业是以能源的高效洁净开发、生产、转换和利用为应用背景和最终目的,研究能量的热、光、势能和动能等形式向功、电等形式转化或互逆转换过程中的能量转化、传递的基本规律,以及有效地实现这些过程的设备和系统的设计、制造和运行的理论与技术等的一门工程基础科学及应用技术科学。

本次中学生结构设计邀请赛的六个专业赛赛题与专业紧密相关。赛题的命题人均为相关专业的教授。在教授们的精心设计下,赛题不仅考察了理论知识,也对同学们的动手能力提出了挑战。

土木专业赛的赛题是制作一大跨结构模型,结构形式任选。在模型上施加竖向荷载,模拟结构实际承受的永久荷载和使用活荷载,然后在模型跨中通过绳索施加一运动荷载,模拟横向风荷载或吊车横向制动力等的作用,考验模型在荷载作用下的性能。同学们不仅要运用结构力学,材料力学的基本概念去设计模型,还需要巧妙的设计与精细的手工来实现模型。当看到自己的模型经过一级级加载的时候,同学们脸上都露出了欣慰的笑容。

机械与能源工程专业赛题要求同学们在规定时间内完成一个简单机械结构与传动模型制作。不少同学在仔细阅读赛题之后,有条不紊地进行机械的设计。划线、描点和打孔一气呵成,显然是经过了充分的准备。

建筑环境与能源专业赛要求同学们在规定时间内完成一个简单流体分流模型制作。流体是建环、能动专业的研究对象之一。流体力学是一门基础主干课程。本竞赛以鼓励中学生更多地了解建环与能动专业领域流体知识为宗旨,考察学生的动手制作能力,启发对建环与能动领域科学技术的联想,进一步增强学生对该学科的认识与学习热情。

测绘与地理信息专业赛题灵活多变,包括网络查询关键词、了解地理空间三维模型和虚拟现实的基本概念和应用、了解生活中虚拟现实和增强现实的一些典型应用,了解通过摄影测量影和激光扫描进行室内外三维建模的一些基本方法等等。一系列考题与专业紧密相连又贴近生活实际,不少同学都表示参加比赛后获益匪浅。

材料科学与工程专业赛题以鼓励中学生更多了解建筑材料知识为宗旨,在考察入门基础理论的前提下,启发对相关科学技术的联想,进一步激发学生对该学科的学习热情。考场上可以发现,同学们经过精心准备,对许多材料的性质特点都比较熟悉,而且通过仔细观察自己生活中所接触到的各种建筑材料,能够分析现有建筑材料性能的不足和改进方向,真正做到了学以致用。

航空航天与力学专业赛题目的是希望通过弹射飞机的制作、测试、比赛,使得学生们能够切身感悟影响滑翔机航程、稳定性的技术要素,提高学生的动手能力,树立航空报国的志向。在比赛中同学们制作的模型设计合理,制作精致,他们对于一些专业名词,如水平尾翼、垂直尾翼、上反角等等都能分析得清楚透彻,获得了老师的一致好评。

广大中学师生对此项活动极为赞赏,越来越多的重点中学积极申请参赛。中学生在备赛过程中,在老师的指导下,围绕赛题内容和要求,深入理解,积极准备。他们不仅要熟练应用已经学习到的数理知识,还要认真学习相关的专业基础概念,积极拓展知识面,有的中学还开展了类似的结构竞赛,并邀请同济大学的教师和学生前去指导和点评,通过严格的竞争和选拔组成参赛队伍。

参赛同学普遍表示:通过参加竞赛,他们加深了对同济大学主要专业方向的认识、拓宽了知识面,不仅了解了初步的专业概念、培养了一定的专业兴趣,在自主思考、动手实践、创新意识、团队协作和集体荣誉感等方面的综合能力也得到了明显的提高。

同济大学各级领导的关心和支持、相关学院的专业特色和雄厚的教学资源、大学生创新团队的志愿帮助、全国众多重点中学的积极组织和广大优秀中学生参与为本届大赛的成功举办的坚实基础。

土木工程学院教学创新基地ASCE-Tongji-ISG

/黄学纯

摄影/刘姝彤、高茂林、覃鹏

2018918

                                            土木工程专业赛

                                       材料科学与工程专业赛

                                          航天航空力学专业赛

                                       土木工程专业赛加载

                                               全体参赛人员合影

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