航空航天与力学学院大学生学科竞赛工作总结

 

航空航天与力学学院（航力学院）大学生学科竞赛工作是依托着整个学院的教学、实验、科研资源，以及国家力学示范中心资源开展工作。同济大学力学学科师资力量雄厚，具有一级学科博士学位授予权和博士后流动站，其工程力学二级学科是全国重点学科，固体力学为上海市重点学科。拥有国家级力学实验教学示范中心、上海市力学实验教学示范中心。

目前学院大学生学科竞赛工作的建设内容包括：全国周培源力学竞赛的管理体系，飞行器（航模）设计、制造的竞赛建设平台，其他本科生竞赛的管理体系（如：SAMPE CHINA超轻复合材料机翼大赛、全国大学生水利创新设计大赛、大学生挑战杯大赛等）

一、航力学院大学生学科竞赛管理机制

航力学院大学生学科竞赛工作主要受学院本科教学创新基地管理，而航力学院的本科教学创新基地是作为面向全校本科生的教学创新基地，在建制上受学校教务处和学院双重领导。在学校教务处领导下,力学本科教学创新基地工作实行院长负责制，由教学副院长统筹安排、调配、使用全院创新教学资源和相关教育资源，实现优质资源共享，组织开展各类大学生竞赛活动。

航空航天与力学大学生学科竞赛管理机制运行流程框图

二、航力学院大学生学科近三年来参加竞赛项目及取得的成绩。

1、近三年来参加竞赛项目及取得的成绩

（1）  在2007年上海市力学竞赛中同济大学代表队获得团体二等奖，个人一等奖3名、个人三等奖9名。

（2）  在2007年第六届全国周培源大学生力学竞赛中同济大学代表队获得团体优胜奖、个人三等奖3名、、优秀奖8名。

（3）  在2009年上海市力学竞赛中同济大学代表队获得优秀组织奖，个人一等奖1名。

（4）   在2009年第六届全国周培源大学生力学竞赛中同济大学代表队获得团体二等奖。

（5）  2007年全国航空航天模型科技实践锦标赛中学生廖泽邦、陈杰等设计与制作的全复合材料板壳沟槽翼模型飞机获得科研类二等奖，学生徐照杰、廖泽邦等设计与制作的可倾转涵道式飞艇获得科研类三等奖。

（6）  2008年全国航空航天模型科技实践锦标赛中获得科研创新类三等奖。

（7）  2009年全国航空航天模型锦标赛，科研创新类二等奖，科研创新类三等奖。

（8）  创新杯未来飞行设计大赛（2009年）获得全国业余成人优秀奖。

（9）  创新杯未来飞行设计大赛（2009年）获得上海市赛区第一名、第二名。

（10）       首届全国大学生水利创新设计大赛(2009), 学生:蒋茗韬、蔡朱峰获得一等奖,指导教师:陈硕(航力),刘曙光(土木)。

（11）       第一届“SAMPE CHINA超轻复合材料学生机翼大赛”（2009），本科生陈翼，张禹等获得第三名，指导教师:李岩教授。

 

2、本科生参与竞赛活动后发表的相关论文与相关的SITP创新项目

（1）  刘天一，如何在REALFLIGHT中自建模型飞机，航空模型,ISSN1000-6885,9-10/2009

（2）  朱毅（学生），李军等，MSG-3法在飞机维修方案制定中的应用，《中国民航大学学报》，2008年，Vol.26 增刊

（3）  Yan Li, Hongxia Deng （学生：邓虹霞） and Yehong Yu， Evaluation of Interfacial Properties of Sisal Fiber Reinforced High Density Polyethylene (HDPE) Composites，accepted by Key Engineering Materials.

（4）  王臻（学生），戴瑛，嵇醒，复合材料撑杆性能对撑杆跳高高度的影响，《力学与实践》，2008，第30卷，第3期。

本科生竞赛活动相关的SITP创新项目

立项人	项目名称
方虹斌	摩擦驱动仿真实验
裴琦	微小飞行器简易风洞的设计与制造
赵星蔚	弦索的拉力试验研究
周煌星	先进翼型后缘设计的气动研究
胡立辛	含损伤复合结构的力学性能试验研究
沈沉	新型螺旋桨叶片
王诗婷	航空用复合材料服役行为评价
李青	低速翼型升组特性研究和优化设计
周煌星	MiniTED先进后缘设计的气动研究
王泽海	水面波动对地效飞行器翼型气动性能的影响研究
赵星蔚	力学模型在经济学领域的应用浅究
杨伟东	飞机板料成形性能测试
成航	初级飞行模拟器设计
孙博	遥控空投装置设计
董晓刚	航拍无人机
孙毫棋	无人机自动驾驶的地面模拟器
张超颖	跨音速巡航条件下MiniTED的气动优化设计
周冉	机舱内温度场，流场的数值模拟及舒适度的分析
邱良骏	飞机风挡抗鸟撞实验数值仿真
高磊	可智能化控制小型双足机器人
白银标	新型低噪音低空飞行器外观造型试验研究
薛栋	人力飞机

 

三、学院在管理制度上保证学科竞赛工作开展的经验，开展学科竞赛工作的特色。

航力学院大学生学科竞赛在长期的管理机制过程中，形成了具有有效管理特色的大学生学科竞赛管理模式，具体体现在如下几个方面：

1、         以点带面，逐层选拨的竞赛管理体系

同济大学的力学课程门类齐全，在全国处于领先地位，每年的力学基础课是量大面广，在本科生的授课比例中占有很大的比重，为了提高学生对力学课程中理论知识的应用，学院积极组织全校的本科生参与力学竞赛的活动，特别是参与高等教育司、全国力学学会所组织的全国周培源力学大赛，通过组织全校学生参与这个全国性的力学大赛点来带动全校本科生对力学知识学习和运用的积极性，在整个参与过程中我们分三个层次让全校学生尽可能参与竞赛活动。

（1）、组织校内的本科生力学结构竞赛

首先由航力学院的学生分会组织校内的力学动手做竞赛活动，让全校的参赛学生自己动手做桁架作品，然后动手加压，比比那位学生设计、制作的桁架模型受压最大、用材料最节省。通过学生自己组织力学竞赛，自己参与力学竞赛，自己评判力学竞赛来提高全校学生对力学知识点掌握的兴趣与热情。

 

航力学院学生分会组织的结构动手做竞赛介绍：2009年4月7日，航力学院结构动手做竞赛在力学实验中心一楼大厅展开。本届竞赛共有126名在校本科生报名参加，组成了34支代表队，报名人员涵盖大一至大三年级。竞赛决赛当天，共有32支参赛队派代表，携带结构模型和实验报告参加比赛；由学院资深教师和有学术专长的高年级学生组成评委团，对选手们的模型结构现场点评并打分；力学实验中心为本次竞赛特别制作的加载装置，对参赛模型予以加载，并当场给出相应数据。最终根据评委的评分以及加载试验数据，评定出参赛组的竞赛成绩，按照成绩排名，评选出一等奖小组3组，二等奖小组5组，三等奖小组8组，优秀奖小组16组。

（2）、积极参与上海市大学生力学竞赛

然后为了有序地开展同济大学学生参加上海市大学生力学竞赛的活动，我们特别为全校学生增开《固体力学基础》跨学科选修课程，本课程的目的与任务就是使学生在巳掌握的物理与多学时《理论力学》和《材料力学》或《工程力学Ⅰ》和《工程力学Ⅱ》知识的情况下来强化力学的基本概念、基本分析方法和综合分析、计算力学问题的能力，让学生提高参与力学竞赛的能力和知识。通过这门课程的辅导，让课内学生有目地参与上海市大学生力学竞赛的活动。

上海市力学竞赛介绍：上海市力学竞赛是配合全国周培源大学生力学竞赛在上海地区的选拨赛，由上海力学学会举办，参赛单位云集着上海各重点高校，参与学生也这些高校内挑尖理工科优秀学生，一些学校将获奖学生作为保研的推荐条件。

在2009年上海市力学竞赛中同济大学代表队获得优秀组织奖，上海赛区个人获奖：一等奖1名，二等奖10名，三等奖10各： 优秀奖19名。

(3)、通过选拨后组队参加全国大学生周培源大学生力学竞赛

最后我们再从参与上海市大学生力学竞赛活动的学生中选拨出优秀的参赛学生组成竞赛团队参加高等教育司、力学教指委组织的全国大学生周培源大学生力学竞赛活动。

 

全国周培源大学生力学竞赛介绍：全国周培源大学生力学竞赛从1988年开始举办，每四年举办一次，至2004年的前五届，我们同济大学从第三届开始参加，都取得比较好的成绩，在2004年的第五届全国周培源大学生力学竞赛上，我校取得全国个人第一名，团体三等奖的成绩。前五届都属中国力学学会和周培源基金会主办。从2007年始，竞赛成为教育部的课程竞赛，由力学指导委员会、中国力学学会、周培源基金会主办。且改为2年一次。比赛改为个人赛和团体赛两项。但参加团体赛的资格，是根据个人赛的成绩而获得。同济大学在2007年的第六届全国周培源大学生力学竞赛中获得全国三等奖3名，全国优秀奖20名。在2009年第六届全国周培源大学生力学竞赛中同济大学代表队获得团体二等奖。

多年来我们通过这种以点带面，逐层选拨的竞赛管理体系，使我校学生参与全国大学生周培源大学生力学竞赛活动中始终取得优异的成绩。

2、         建设学生俱乐部，实施本科生竞赛的长期活动平台

为了长效的建设同济大学本科生航空知识的竞赛能力，学院从2004年就开始建设同济大学同飞航模俱乐部，建设的主要思路是依托航空航天与力学的学科优势，以飞行器（航模）的设计和制造为导向，充分利用学院实验仪器设备等科研条件，开展航空飞行器创新产品的设计和综合设计性实验，学生在指导教师的指导下早期介入科研活动，使学生航模俱乐部真正成为培养学生创新能力和思维的“平台”。

目前航模创新平台已与同济校办工厂、上海市军体俱乐部签订共建大学生开展科技创新活动的基地建设协议，通过三者的强强联合来保证同济大学大学生的航空航天科技活动融合整个社会活动，从而有效的利用社会资源共同推动学校的创新活动。

同飞航模俱乐部不仅仅是同济大学学生开展航模科技创新活动的场所，我们还赋予它更多的社会职能，依托本科教学创新基地的航模创新实践活动，我们与上海市的中小学开展航模交流活动，分享大学生的科技成果，积极宣传和普及航空航天知识，取得良好的社会效益，反过来他们也为同济百年校庆献上了自己精彩的航模飞行表演。

已组织多项新型飞行器（航模）及部件项目的立项和研制，如已由学生单独研制完成的多用途飞翼设计，航空载重型设计，?望1号模型飞机等。

已组织进行有关飞行器零部件制造和装配的工艺研究，特别是新型复合材料的性能和制造工艺研究。

已组织多次航模操控和飞行试验，如在嘉定校区组织?望1号模型飞机的飞行，在上海淀山湖试飞场试飞试验区的城市监控水上飞机，在百年校庆期间，本科教学创新基地组织同学设计制造了飞艇、特技飞机等航模作品，并组织策划了“我心飞翔”百年校庆航模飞行表演活动。

同飞航模俱乐部以设计比赛的获奖作品为蓝本，组织新型飞行器的结构设计和制造，并参加学生科技创新比赛（挑战杯等），由学生独立设计与制作的“X-1号倾转旋翼无人机”被上海市创造发明“三枪杯”中获奖评为获奖作品。

航模俱乐部可帮助学生及早介入综合性的课题实践，开展创造性的研究工作，组织面向全校的新型飞行器（航模）设计比赛。以青年学生最感兴趣的飞行器为媒介，将最大多数的学生吸引到创新设计的队伍中来。

同飞航模俱乐部的组织工作涉及到全校本科生与社会方面的合作，所以建设周期较长，工作量较大，目前正积极做好此建设工作。并争取吸引社会资源的支持，扩大资金来源，积极宣传和普及航空航天知识，取得良好的社会效益，同时扩大活动的影响。

全国航空航天模型锦标赛介绍：全国航空航天模型锦标赛（科研类）由国家体育总局、国家科学技术部和国家教育部共同主办，是国内面向大学最具权威性、影响力最大、参赛大专院校及科研院所最多的航空航天类科技创新比赛，旨在通过科技竞赛引领大学生的科技创新活动，培养独立自主的创新精神和协作互助的团队精神，激励更多的同学投身我国的航空航天事业和航空模型运动。

从2007年开始，在教务处的大力支持下，依托力学本科教学创新基地和同飞航模协会，同济大学由航空航天与力学学院组织全校各学院同学连续三年参加了该项比赛，并取得优异成绩。

创新杯全国未来飞行器设计大赛介绍：创新杯全国未来飞行器设计大赛由中国航空学会主办的两年一届的全国性大赛，分省市级选拔赛和全国比赛两级进行。我校2008年第一次参加该项赛事就获得全国业余成人优秀奖，上海市赛区第一名、第二名的优异成绩。

 3、加强大学生创新性，开放性项目的建设和通过导师制使本科生参加各类竞赛项目

高等学校必须大力推进教学方法的改革，把教学的重点放在培养学生的独立思考能力、分析问题能力、解决问题的能力上。长期以来，同济大学的力学教学队伍除了在基础力学实验教学方面不断总结经验，提高教学水平外，在力学应用在工程中的研究方面，其水平也在国内名列前茅，许多教师承担了大量的科研和社会服务项目。这既有利于本科教学教学人员提高自身的业务水平，还可从科研和服务项目中提炼合适的实验范例，充实教学的内容，促进了创新实验教学与科研、工程和社会应用实践的结合。

学院本科教学创新基地在积极开展各项大学生创新实践活动的同时，也积极组织和倡导大学生参加各类科技性的竞赛活动，并取得一定的优良成绩。

学院近几年对学院的本科生全部实施导师制，要求学生积极参与导师的科研活动，培养学生研究与解决工程实际问题能力，使学生在实验操作能力提高的同时，尽早建立工程概念和学以致用的思维方式。也积极组织和倡导大学生在导师的带领下参加各类科技性的竞赛活动，并取得一定的优良成绩。

如：我院06级飞行器制造工程本科生陈翼，张禹等在导师李岩教授的带领下，参加了在天津举办的第一届“SAMPE CHINA超轻复合材料学生机翼大赛”。最终，我院代表队以载重比6.5的成绩，获得第三名的佳绩。

本次机翼大赛由美国波音公司全程赞助，已在美国各高校成功举办多届。这是首次被引入国内，因此吸引了业内多支实力雄厚的队伍参加；其中包括了北京航空材料研究院，北京航空航天大学，西安工业大学等传统强队。我校代表队首次参赛，在众多高手中脱颖而出，不负众望，值得称赞。

再如：本学院陈硕老师与土木学院刘曙光老师所指导的本科生蒋茗韬、蔡朱峰两位同学，其设计作品“机械感应式自动断水虹吸管”，获得2009年8月在南京由中国水利教育协会、教育部高等学校水利学科教学指导委员会联合举办的“首届全国大学生水利创新设计大赛”一等奖。

四、学科竞赛对人才培养的作用、意义，以及需要改进、提高的地方

近年来根据同济大学学科专业设置的特点和国内外实验教学的发展趋势，大力开展大学生学科竞赛活幼，启发创新意识、强化创新能力、体验创新过程，提升大学生就业竞争力，取得了良好的教学效果，深受学生欢迎。

学院期望通过学生积极参与相关学科竞赛为着力点，建立综合性学科竞赛实践体系基地，构建一个本科生科技创新的平台，引导大学生追踪学科新进展，培养大学生的创新精神和实践动手能力，营造一个大学生积极参与创新教育及实践活动的良好氛围。

但是为保证大学生学科竞赛建设的长期性、持续性发展，目前仍需要解决一些实际工作中存在的问题：

1、      由于大学生学科竞赛活幼的建设必须有：学生活动可行性方案完善，竞赛项目设备调试与改善，指导教师配置，参赛学生课程的调补这几个工作步骤，所以大学生学科竞赛活幼是一个综合性的组织工作，项目的组织与建设工作量较大，目前大学生学科竞赛活动是各位教师在完成教学工作量后，通过业余时间来建设的，这使得建设工作的周期较长，因此创新基地的建设中必须考虑参加教师的工作酬金与工作绩点，否则无法长期的开展建设工作。

2、      大学生学科竞赛活动项目的开展往往需要配置研制项目的场地和添置相应设备的场地，但由于目前力学实验场地较小，所以许多优秀项目在拓展时受到场地的极大约束，从而无法实施，希望学校对学科竞赛活动的场地有一定的支持政策。

举例：由于航模训练有一定的危险性，尤其是试验阶段，但是要有好的比赛成绩，试验和训练时间是必须保证的，所以我们只能到30-40公里外的郊区进行试飞，我们的飞机很大，每次都需要租用大客车前往，非常不方便，赛前的训练和比赛因为没有自己的车辆，也有比较大的影响，需要的经费也就更多，我们每次比赛赛前试飞只有10多次，加上赛前集训每位操纵手赛前的训练量平均只有30个起降（今年由于集训问题只有10多个起降），而北航等学校则能保证至少200个起降。所以希望建设同济大学自己的微小飞行器试验场。

3、       许多优秀的大学生学科竞赛项目往往发展成每年面向全校本科生的固定项目，但相关的项目经费使用完后，后期的固定项目经费就无法保证，因此无法持续的发展优秀竞赛活动项目，希望学校有相应的措施。

4、       参赛的学生是在校学习的学生，如何在繁重的学习课程中保证参赛的频繁训练任务，这是两者都需兼顾的麻烦问题。

如：由于同济大学参加航模比赛的同学一直以大二和大三本科生为主，大二同学更占绝对多数，由于大二工科学生在暑假开始有三周的金工实习，暑假结束前有三周的军训，因此最重要的比赛准备时间不剩下多小，不知道应该怎么解决。是否可以借鉴其他学校，用科技竞赛活动抵算一定的金工实习时间和学分。

5、       目前学院开展的大学生学科竞赛活动来源于校教学部门和学生管理部门二个方面的单独安排，这给基层的本科生创新活动协调带来一定的不便，希望学校能统一规划、统一安排、统一汇报，从而有利于大学生学科竞赛活动的长期开展。

五、航力学院大学生学科竞赛活动的今后打算

按照学院大学生学科竞赛活动的要求，我们近期正准备完善下例工作

1、          依托海洋学院的临港新城项目来建设同济大学临港新城航模试飞教学基地

2、          改善参赛资金紧张，特别是航空参赛技术的发展还是要求更新设备；同时参赛经费的趋势是不断增长，因此我们的参赛经费始终处于非常紧张的状态。今年我们学校的经费是65000元左右，而即使象西安交大这样未参加三公斤载重比赛的学校的参赛经费也要达到10万元。当然由于我们学校多学科综合性发展的特点，教务处给我们的支持已经非常大，因此我们今后的目标是进一步走出校门，争取更多社会力量和资金的支持。

3、          建设一门航空微型飞行器设计与制作的全校选修课，配合航模的竞赛活动。

4、          从学院的财政能力上支持与培育一些新的大学生学科竞赛活动

5、          在学校教务处领导的指导下进一步总结经验，理顺学院大学生学科竞赛活动的管理体系，特别是尽量组织全校性大学生学科竞赛活动项目。