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2020 TI-Nspire™ 手持技术
创新思维解题大赛

详细了解大赛大赛通知和规则,获奖成绩榜。我们也会及时公布大赛试题及参考答案。

2020 TI-Nspire™ 手持技术创新思维大赛竞赛规则

仅为本竞赛规则之目的,德州仪器半导体技术(上海)有限公司(“德州仪器” )为本次竞赛的主办方。

竞赛描述

  1. 为积极促进 “中国学生发展核心素养(人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新)” 的培养,贯彻落实教育部印发的《中小学综合实践活动课程指导纲要》以及《普通高中数学课程标准(2017年版)》,推进中小学素质教育发展,培养学生创新精神和实践能力,增强学生对于技术的发展与应用价值的理解,特举办 “TI-Nspire™ 手持技术创新思维大赛”。本次大赛为自2012年开始并历年举办的 “TI-Nspire™ 手持技术创新思维解题大赛” 的发展与延申。


    本次大赛共由三项赛事组成,分为:

    • 第一项:数学建模大赛;
    • 第二项:编程控制与制作大赛;
    • 第三项:数字创作大赛。

    以下逐一说明:


    (1) 数学建模大赛

    ➀ 目标设定:
    从数学的角度去观察、分析现实生活,用数学的方法去解决实际生活中的问题。将现实问题归结为数学问题,然后选择合适的数学方法加以求解,对求得的结果用适当的方法加以验证,最后将结果应用于现实问题,对某些现象加以解释,或作出预测,或用于设计或控制某个过程。

    ➁ 竞赛方式:
    团体赛;以解决现实世界问题为目的的 “自选题”,参赛者自主选题,自主获取数据,在竞赛活动截止时间前进行开放式研究与分析,并得出结论。整个过程及结论要形成论文,以电子版论文形式提交(论文格式要求见后面),由专家组进行评审。要求数据真实可考,杜绝抄袭,如有雷同将取消评比资格。尽量选择生活中一些具体的问题,问题及模型不必追求复杂,重在展现发现问题,分析问题、数据处理、建立模型、验证模型从而解决问题的过程,内容完整,逻辑清晰合理,有创新性,有全局观。由专家组对提交论文进行综合评审。

    ➂ 论文作品要求:
    本次竞赛为自主选题论文,须在问题与背景陈述中说明他人的研究基础,并在此基础上的延申、改进、或不同环境适应等;或者说明是自己团队提出的原创问题,要清晰定义和阐明该问题。

    要求使用 TI-Nspire™ 图形计算器作为工具,并提供最终使用的 tns 格式文件。

    WORD 文档与 PDF 文档同时提供,文档名称为:论文标题+学校+学生姓名,字数不少于 1000 字;

    页面设置:采用竖版 A4 纸张,页边距适中(上下均为 2.54 厘米,左右均为 1.91 厘米)。

    首页为论文题目(一号黑体,居中)、作者所在学校+学生姓名+指导教师+指导教师邮箱和电话(四号楷体,居中对齐);第二页为论文题目(三号黑体,居中)和摘要(四号,楷体);摘要后为论文正文,一级标题采用四号黑体,居中;其它汉字为小四号宋体,1.5 倍行距;英文与字符采用小四号 Times New Roman 字体。正文包含以下内容:

    • 问题提出:叙述问题内容、背景与意义;
    • 基本假设:写出问题的合理假设;
    • 建立模型:详细叙述模型、变量、参数代表的意义和满足的条件及建模的思想;
    • 模型求解:求解、算法的主要步骤;
    • 结果分析与检验:(含误差分析);
    • 模型评价:优缺点及改进意见;
    • 参考文献:限公开发表文献,指明出处。
    • 请尽量按照以上格式,如确实没有某部分内容,可省去。
    • 请填写作品申报表(详见附件二)。
    提交内容:作品申报表、论文、tns 文件。

    ➃ 参考选题角度:
    a、春运火车票预留方案
    每年春运期间,火车票的购买对每个人都是一大难题,几乎都是供不应求(疫情特殊情况除外)。对铁路系统来说给不同站点预留多少票数,同一列车沿线路过站点售票时间如何设置,使得尽可能最合理满足大家的乘车需求是一个非常重要的问题。比如北京-成都火车有7趟,经过西安、郑州等城市,北京放多少票,西安放多少,郑州放多少,需要考虑当地人口数量,流动性等等。

    请选一条从一线大城市到三四线城市的铁路线,根据两地及沿途人口流动数据,分析并建立在特定时期的火车票沿线预留方案,最好是真实数据,也可进行简化,重点是要提出合理化方案,能给予现实问题一定的参考与帮助。

    b、天安门广场升降国旗时间
    天安门每天升降旗时间是各不相同的,升旗是在太阳上边缘与天安门地平线齐平时候,降国旗是在太阳下边缘与天安门地平线齐平时候。

    请查询天安门升降国旗的时间,观察有什么规律,并建立一个模型能随时计算出某一天升降旗的时间,并验证模型是否准确。

    思考,如果要在地球的某一指定经纬度按照天安门的升降旗规则进行升降旗,是否也可以建立一个合适的数学模型计算某一天的时间。

    c、金刚存是否能够存在
    人体含有 206 块骨头!人体中的每个骨骼都是为特定功能而设计的。身体中最长和最坚固的骨骼是腿骨,股骨或大腿骨是最长和最有力的。需要承受人的体重和重力。骨骼的形状像空心圆柱,有助于使其更轻更坚固。没有腿部肌肉的力量,我们将无法跑步,行走甚至直立。黑猩猩和猩猩等其他动物也是如此,但金刚等虚构生物呢?典型的雄性大猩猩重 170 kg,高 1.73 m。在彼得 • 杰克逊(Peter Jackson)2005 年对金刚的翻拍中,据说该动物高 7.6 m,电影金刚重多少磅?这样的动物是否可以合理存在?地球上一个 25 岁的,170 cm 高的身材比例正常的成年人体重约 70 kg,如果他从小在月球长大,能长多高,多重?

    建议,可以从研究自己和自己的父母入手,了解身高、体重、骨骼粗细等相关关系。

    d、受疫情影响,某封闭市场需要控制人的流量。按相关要求,原则上每两人间距离保持 1 米及以上(前后左右),可以调查身边市场的面积,收集数据,估算正常情况下人数与时间段关系,最终能够提出解决方案:例如在一天内的不同时间段(如 17 点到 18 点),单位时间(如每分钟)放行进入市场多少人等。

    注意:以上四个数学建模角度只是提供参考,参赛者可以选择其中之一或者自主选题。也可以对上面四个参考内容做调整和修改,选取自己的角度和方向进行数学建模研究。是否选择上面四个参考内容对最终竞赛成绩不产生影响。


    (2) 编程控制与制作大赛

    ➀ 目标设定:
    以编程为基础结合数学、物理、生物、化学等学科知识,围绕目标对问题进行简化和抽象,做出合理的基本假设,使用 TI-Nspire™ 图形计算器建立项目结构。

    ➁ 竞赛方式:
    团体赛;明确每个人的分工,根据所给命题思路与目标设定来进行创作。将设计好的 tns 格式制作文件(程序设计)提交;并且将灵感来源、设计思路及制作过程形成论文,以电子版形式提交;设计出来的作品以视频形式呈现最终效果。以上全部内容由专家组进行综合评审。

    ➂ 参赛作品基本要求:
    自选题:利用 TI-Nspire™ 图形计算器编程控制创新者系统,自主设计项目,解决实际生活问题;利用 TI-Nspire™ 图形计算器控制 ROVER 机器人实现无人驾驶的功能等。

    使用设备:利用 TI-Nspire™ 图形计算器、创新者、ROVER 小车、传感器等。

    WORD 文档名称为:论文标题+学校+学生姓名。WORD文档论文格式要求:字数不限,页面采用竖版A4纸张,页边距适中(上下均为 2.54 厘米,左右均为 1.91 厘米)。主标题居中,宋体三号加粗,副标题宋体四号加粗(可无副标题),标题下方使用楷体四号写明参赛者所在学校、参赛学生姓名和指导教师姓名。正文采用宋体小四, 1.5 倍行距。

    请填写作品申报表(详见附件三)。

    最终作品效果以视频形式呈现,视频需为常见格式,如 MP4/AVI/WMV/MOV,时长不超过 5 分钟。

    提交内容:作品申报表、论文、tns 文件、视频。


    (3) 数字创作大赛

    ➀ 目标设定:
    命题主要以数学、逻辑为基础,学生在设计中提升数学思维和逻辑思维;深度理解函数及其范围、动点轨迹的含义;培养数形结合与算法顺序的思考习惯。

    ➁ 竞赛方式:
    单人赛;参赛者结合实际生活,兴趣爱好,利用函数、几何图形、编程等功能在计算器上设计绘制图案或游戏。将设计好的tns格式的文件提交;并且将灵感来源、设计思路及制作过程形成论文,以电子版论文形式提交。由专家组进行综合评审。

    ➂ 参赛作品基本要求:
    主题不限。利用 TI-Nspire™ 图形计算器的函数、几何图形、编程等功能设计静态图形、动态图形;也可利用编程功能设计游戏等。

    WORD 文档的名称为论文标题+学校+姓名。WORD 文档论文格式要求:字数不限,页面采用竖版 A4 纸张,页边距适中(上下均为 2.54 厘米,左右均为 1.91 厘米)。主标题居中,宋体三号加粗,副标题宋体四号加粗(可无副标题),标题下方使用楷体四号写明参赛者所在学校、参赛学生姓名和指导教师姓名。正文采用宋体小四, 1.5 倍行距。

    请填写作品申报表(详见附件四)。

    提交内容:作品申报表、论文、tns 文件。

    本次大赛各项赛事均自愿参加,不收取任何参赛费用。参赛所使用的设备工具自备,若参赛过程产生其它费用,敬请自理。

参赛者资格/条件

  1. 参赛者必须是就读于中国的初、高中在校学生(在校学生理解为该参赛者从递交参赛申请到提交参赛作品期间,都是该学校的学生)。
  2. 每个学校参赛人数不限;团体赛每团限 3 人(学生);团体赛和单人赛均限一位指导教师;参赛者可参加多个项目(可以同时参加三个比赛项目,没有限制)。
  3. 德州仪器员工及其直系亲属不得参加本次竞赛;
  4. 若参赛者违反本竞赛规则,德州仪器有权依其判断取消该参赛者之参赛资格。

竞赛时间

  1. 竞赛时间:2020 年 6 月 18 日 10:00 时起至 8 月 28 日 11:00 时。 在此时间内可随时报名参赛。(报名方式见后面第 13 项说明)。
  2. 对于参赛者超过最后截止时间提交的作品不予考虑。

参赛要求和评分标准

  1. 从本通知发布之日起,截止到 2020 年 8 月 28 日止,在此期间参赛者可随时提交作品。
  2. 每组同学报送作品必须将所提交全部内容放置同一文件夹中,并在文件夹名称备注上你的姓名,所在学校与年级,指导老师,参赛项目、作品名称。

    如果一所学校只有一组参赛作品提交,那么将作品文件夹打压缩包,以附件形式发送至邮箱:ti_math@bjbroadwin.com,并在邮件标题中注明 “2020 TI-Nspire™ 手持技术创新思维大赛 —— XXX 大赛(具体赛事项目名称)” 字样。

    如果一所学校有多组参赛作品,递交作品时,请将各组作品文件夹放置于同一文件夹中,并将文件夹名称备注为: “xx 学校初中组参赛作品 /xx 学校高中组参赛作品”,然后将文件夹打压缩包,以学校为单位统一发送至邮箱:ti_math@bjbroadwin.com,并在邮件标题中注明 “2020 TI-Nspire™ 手持技术创新思维大赛 —— XX 学校” 字样。

  3. 认真填写作品申报表,最终奖品均按照申报表地址以学校为单位寄送;
  4. 评审标准:评审专家将针对以下方面对作品作出评估:
    • 数学建模论文作品:a.选题角度的现实意义;b.能清晰表达全部变量、前提和假设;c.模型设计与合理性论证的水平;d.模型检验方法的有效性;e.对于模型的长处与不足、使用范围等的讨论说明;f.论文规范性与书写表达水平。
    • 编程控制与制作的作品:a. 创意;b. 搭建操作难度;c. 结构设计与连接的合理性、美观度;d. 程序设计的水平;e.论文的表达与格式;
    • 数字创作的作品:a. 创意;b. 技术操作难度;c. 艺术性;d. 程序设计的水平(如果有编程制作);e. 论文的表达与格式;
  5. 所有论文中要求插入用 TI-Nspire™ 图形计算器进行辅助研究的截屏配图,对技术的应用价值要有所体现,需要编程帮助的,编程界面截图要显示完整代码。

  6. 报名:填写报名表(见附件一)后发送至邮箱:ti_math@bjbroadwin.com,邮件标题注明 “参赛报名表” 字样。
  7. 本次竞赛的评审委员会由德州仪器邀请的数学教育专家和特/高级教师组成,负责公平公正的评判。
  8. 评审委员会根据提交的参赛作品评审确定获奖的名单。
  9. 评审委员会所作出的评审结果为最终结果。


奖项

  1. 数学建模大赛:
    初中组:特等奖 1 名,一等奖(团队)2 名,二等奖(团队)3 名,三等奖(团队)5 名。
    高中组:特等奖 1 名,一等奖(团队)2 名,二等奖(团队)3 名,三等奖(团队)5 名。

  2. 编程控制与制作大赛:
    初中组:特等奖 1 名,一等奖(团队)2 名,二等奖(团队)3 名,三等奖(团队)5 名。
    高中组:特等奖 1 名,一等奖(团队)2 名,二等奖(团队)3 名,三等奖(团队)5 名。

  3. 数字创作大赛:
    初中组:特等奖 1 名,一等奖获奖人数 5 名,二等奖获奖人数 10 名,三等奖获奖人数 15 名。
    高中组:特等奖 1 名,一等奖获奖人数 5 名,二等奖获奖人数 10 名,三等奖获奖人数 15 名。

另设学校团体奖 3 名。

向获奖学生颁发奖状、证书。

知识产权

  1. 参赛者不会因参加本次竞赛或在本次竞赛下获得德州仪器或其关联公司的知识产权(包括但不限于著作权、商标、专利、商业秘密)的许可,且除非得到德州仪器的事前书面同意,不得使用、复制或修改德州仪器或其关联公司的知识产权。
  2. 参赛作品将不会向参赛者退还。
  3. 参赛者陈述与保证参赛作品为其原创性设计,其在提交之前从未公开发表过参赛作品,并拥有该参赛作品的全部利益和权利。通过提交参赛作品,参赛者进一步称述与保证,任何第三方对其所提交之参赛作品均无任何形式的权利 (包括但不限于知识产权)或权益。
  4. 受限于德州仪器及关联公司就任何的试题,工具等已经享有的权利,参赛者提交的参赛作品的所有权,归参赛者所有。参赛者同意就其参赛作品的知识产权,授予德州仪器及其附属机构以非独家的、世界范围的、永久的、以及特许免费的许可,许可德州仪器通过任何形式(无论是通过书面形式或是录像的形式)使用参赛作品应用于出版、宣传、产品设计以及其他各种商业活动目的。
  5. 德州仪器和参赛者之间,没有建立保密关系。参赛者所提交的任何信息,都不会被 德州仪器当作商业秘密、保密信息、或作为任何义务下的保护数据。
  6. 参赛者授予德州仪器在与本次竞赛相关的活动中或后续德州仪器产品推广活动中使用、复制、公布或展示参赛者之姓名或肖像。
  7. 任何获奖的参赛者作为获奖条件,可能会被要求提交进一步信息以核实参赛者身份。 参赛者同意德州仪器有权就本次竞赛组织和管理之目的或是竞赛结束之后的出于合理宣传推广德州仪器的活动中使用参赛者提交的个人相关信息,包括但不限于德州仪器使用参赛者个人信息的用于邮件发送的权利。


参赛者同意、陈述及保证

通过参与通过参与本竞赛,参赛者即同意、陈述并保证:
  1. 没有任何自然的、法律的、或其他的因素来禁止、限制或干扰他们参赛并提交他们的参赛设计或队员信息。参赛者保证其已经获取任何必要的授权或批准(如有),且该等授权或批准是参与本次竞赛的前提条件。
  2. 参赛者保证其所提供的信息都是完整而准确的。
  3. 参赛者同意补偿并使德州仪器免受由于各种可能引起针对德州仪器提起的责任,包括但不限于:
    • 其根据竞赛规则取消参赛者竞赛资格;
    • 其未成功或迟延通知获奖人;
    • 获奖人放弃奖项/未领取奖项以及评选候补候选人;
    • 奖品质量、奖品使用。


一般条款

  1. 本竞赛规则由中国法律管辖,并按照中国法律进行解释。参赛者同意与本竞赛规则有关的,或由本竞赛规则引起的争议,应与德州仪器通过友好协商的方式解决。
  2. 本竞赛条款的任何条款因与法律冲突被解读为或有管辖权的法院宣布无效或不可执行,不应影响本竞赛规则其它条款的效力。且在这种情况下,德州仪器有权对竞赛规则进行修改。
  3. 若按照相关的法律规定涉及获奖者就奖项的个人所得税,德州仪器将依法为获奖者代缴个人所得税,故获奖者所得到的奖金或奖品为税后部分。
  4. 若由于无可抗力或其他原因导致技术上不能支持本竞赛的举办,德州仪器保留终止、中止本竞赛之权利而不承担由此而可能对参赛者产生的任何不利后果(如有)。
  5. 参加本次竞赛(无论是通过网上注册或是之后的提交参赛作品),参赛者即被认为已阅读、理解并同意接受本竞赛规则的约束。
  6. 德州仪器对本次竞赛的所有规则(不限于此竞赛规则)拥有无需任何事前通知的最终解释权和修改权。



德州仪器半导体技术(上海)有限公司

2020 年 6 月 17 日

竞赛后会及时更新。。。