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全国职业院校技能大赛006

2019年全国职业院校技能大赛

赛项规程

一、赛项名称

赛项编号:

GZ-2019007

赛项名称:

工业产品数字化设计与制造

英文名称:

IndustrialProductsDigitalDesignandManufacturing

赛项组别:

高职组

赛项归属:

装备制造大类

二、竞赛目的

着眼《中国制造2025》中“创新驱动、质量为先”指导方针,紧贴“高端数控机床”发展方向,利用三维数字化设计与制造技术,针对复杂曲面的工业产品及零部件,进行数字化建模、创新设计和制造过程,融合高职装备制造大类专业的核心技能与核心知识,重点考核参赛选手的技能、规范操作和创新创意实践三个方面,促进人才培养规格和质量的提高,提倡和宏扬“工匠精神”。

展示高职优秀师生的风采。

三、竞赛内容

竞赛总时间为5.5小时,分为两个阶段进行。

第一阶段为“数据采集、建模与创新设计”,含四个竞赛任务,竞赛时间为3.5小时。

第二阶段为“创新产品加工、装配验证”,含3个竞赛任务,竞赛时间为2小时,不限制每个阶段内各项任务的完成时间。

第一阶段成绩占总成绩的70%、第二阶段占总成绩的和30%。

竞赛内容及成绩占比,见表1。

表1竞赛内容、分值与竞赛时间

竞赛

内容

任务

名称

描述

分值

时间

第一阶段:

数据采集、建模与创新设计

任务1

实物三维数据采集

调整给定三维扫描设备至工作状态,并对指定的实物进行三维数据采集。

20分

3.5

小时

任务2

三维建模

利用任务1所采集的数据,选择赛项给定软件的其中一种,对实物外观面进行三维数字化建模。

25分

任务3

结构创新优化设计

利用给定实物和任务2所建数字化模型,结合机械设计与制造知识,按任务书给定的要求进行结构创新优化设计。

25分

任务4a:

数控编程与加工(编程)

根据任务2和任务3建立的结构创新优化数字模型和赛题任务书所提供的机床类型、毛坯规格和刀具清单进行工艺设计,并选择合适的软件对产品进行数控编程,生成加工程序,并编制加工工艺卡(或工序卡)。

12分

第二阶段:

创新产品加工、装配验证

任务4b:

数控编程与加工(加工)

利用上半场任务4a前半部分所编加工程序(下半场赛场不再提供编程软件),在赛场给定的数控加工中心上,加工样件。

2小时

任务5

文明生产

本项任务是竞赛全过程的隐形任务,选手竞赛全过程都必须熟悉所接触设备的安全操作规程,安全、合理的使用赛场设施、设备和工具,确保人身和设备安全。

8分

任务6

样件装配验证

将任务5加工部分得到的样件,与实物机构装配为一个整体,验证样件与实物的吻合度,验证创新设计的效果。

10分

四、竞赛方式

(一)竞赛以团体赛方式进行。

每个参赛队2名选手,参赛选手应是2019年度高等职业学校全日制在籍学生或五年制高职中四至五年级(含四年级)的全日制在籍学生,不限性别,年龄须不超过25周岁,年龄计算的截止时间以2019年5月1日为准。

往届全国职业院校技能大赛同类赛项中获一等奖的选手,不得参加同一项目同一组别的赛项。

(二)竞赛队伍组成:

由各省、自治区和直辖市为单位组队参赛,同一学校相同项目报名参赛队不超过1支,不允许跨校组队;指导教师须为本校专兼职教师,每队限报2名指导教师。

(三)2019年本赛项诚挚邀请国际团队参赛,欢迎境外代表队到场有序观摩。

五、竞赛流程

具体的竞赛日期由全国职业院校技能大赛执委会及赛区执委会统一确定,竞赛期间的日程安排如下:

竞赛总时间为5.5小时,竞赛分两个阶段进行,第一阶段为“数据采集、建模与创新设计”,含四个竞赛任务,本阶段竞赛时间为3.5小时。

第二阶段为“创新产品加工、装配验证”,含3个竞赛任务,本阶段竞赛时间为2小时,不限制每个阶段内各项任务的完成时间。

①所有参赛队伍的竞赛第一阶段比赛分两个场次进行。

具体比赛顺序由抽签决定。

两个场次的选手和指导教师不允许相见或通讯交流。

②所有参赛队伍的竞赛第二阶段比赛分五个批次顺序进行,见表2。

每场比赛之间安排30分钟恢复现场时间。

竞赛期间的日程安排及参赛队场次等具体问题,在参赛名单确定之后再行公布。

表2竞赛流程

竞赛模块

A(第一阶段)

B(第二阶段)

竞赛内容及时间

数据采集、建模和创新设计

竞赛时间

创新产品加工、装配验证

竞赛时间

场次

第一场(A-1)

第一天

8:

00-11:

30

第一批次(B-1)

第一天

13:

00-15:

00

第二批次(B-2)

第一天

17:

00-19:

00

第二场(A-2)

第一天

13:

00-16:

30

第三批次(B-3)

第二天

8:

00-10:

00

第四批次(B-4)

第二天

10:

30-12:

30

第五批次(B-5)

第二天

13:

00-15:

00

说明:

所有参赛队伍第一阶段竞赛(即模块A)分为两个场次,第二阶段竞赛(即模块B)分五个批次,其中第二阶段的第一、二批次由第一阶段竞赛(即模块A)的第一场队伍产生。

1.竞赛流程保障措施

(1)竞赛第一阶段的第一批参赛队员,在比赛第一阶段结束后,进入指定隔离室,进行30分钟的隔离。

待竞赛第一阶段的第二批参赛队进入赛场后,方可解除隔离,以保证赛项公正性。

(2)为了保障赛项公正性,所有参赛队在竞赛第一阶段结束前,必须将提交资料拷贝到U盘中,由现场裁判封闭保管。

待竞赛第二阶段开始前,由裁判员按编号将U盘发给参赛队,开始进行第二阶段竞赛。

2.竞赛流程说明

正式比赛的前一天,赛项执委会安排选手和指导教师熟悉场地(不允许动用设备),宣布竞赛纪律和有关规定,发放竞赛程序手册。

召开领队会议,宣布有关规定,抽签决定比赛批次。

赛场的赛位统一编制赛位号,参赛队比赛前15分钟抽签决定赛位号,抽签结束后,随即按照抽取的赛位号进场,然后在对应的赛位上完成竞赛规定的工作任务。

赛位号不对外公布,抽签结果由加密裁判密封后统一保管,在评分结束后开封统计成绩。

六、竞赛赛卷

本赛项采用公开赛题库的方式,于赛前一个月在大赛官网上公布赛题库。

赛前在已公布的赛题库基础上出10套赛卷,赛卷的内容、成绩比例、风格等与样卷保持一致,正式赛卷于比赛前三天内,把赛卷随机排序后,在监督组的监督下,由裁判长指定相关人员抽取正式赛卷与备用赛卷,过程需全程录像。

赛项比赛结束后一周内,正式赛卷(包括评分标准)须通过大赛网络信息发布平台(www.chinaskills-jsw.org)公布。

竞赛样卷见附件。

七、竞赛规则

(一)参赛资格

1.参赛选手须为普通高等学校全日制在籍专科学生;本科院校中高职类全日制在籍学生可报名参加高职组比赛。

五年制高职学生报名参赛的,四、五年级学生参加高职组比赛。

2.高职组参赛选手年龄须不超过25周岁(截止时间以2019年5月1日为准)。

3.凡在往届全国职业院校技能大赛中获一等奖的选手,不再参加同一赛项同一组别的竞赛。

(二)报名要求

1.组队要求:

省、自治区、直辖市组队参赛。

本赛项每个学校限报1支代表队,参赛选手不得跨校组队。

每支参赛队限报2名指导教师,指导教师须为本校专兼职教师。

2.参赛队名额:

以省级政区划分,鼓励参赛省份组织省赛和省级选拔赛,鼓励欠发达省份参赛。

3.参赛选手和指导教师报名获得确认后原则上不得更换。

如备赛过程中参赛选手和指导教师因故无法参赛,须由省级教育行政部门于本赛项开赛10个工作日之前出具书面说明,经大赛执委会办公室核实后予以更换;参赛队不可缺员比赛,缺员视为自动放弃竞赛。

4.各省级教育行政部门负责本地区参赛学生的资格审查工作,并保存相关证明材料的复印件,以备查阅。

(三)赛前准备

1.熟悉场地:

赛项执委会按照竞赛日程安排各参赛队统一有序地熟悉场地。

2.领队会议:

赛项执委会按照竞赛日程,在指定地点召开领队会议,由各参赛队的领队和指导教师参加,会议讲解竞赛注意事项并进行赛前答疑。

3.参赛队员入场:

参赛选手凭参赛证、身份证、学生证在正式比赛开始前30分钟到指定地点进行检录,现场裁判将对参赛选手的身份信息进行核对,收取相关证件,本场竞赛结束后归还选手。

赛前15分钟抽取工位号,选手按工位号顺序依次进场,进行各项准备工作。

选手在正式比赛开始15分钟后不得入场,比赛结束前30分钟内才允许提前离场。

严禁参赛选手携带与竞赛无关的电子设备、通讯设备及其他相关资料与用品入场。

(四)比赛期间

1.选手进入赛场必须听从现场裁判人员的统一布置和指挥,首先需对比赛设备、选配部件、工量具等物品进行检查和测试,如有问题及时举手向裁判人员示意处理。

2.参赛选手必须在裁判宣布比赛开始后才能进行比赛。

如遇身体不适,参赛选手应举手示意现场裁判,现场医务人员按应急预案救治。

3.现场裁判员有权对参赛选手携带的物品进行检验和核准。

4.比赛过程中选手不得随意离开工位范围,不得与其它选手交流或擅自离开赛场。

如遇问题时须举手向现场裁判员示意询问后处理,否则按作弊行为处理。

5.在比赛过程中只允许裁判员、工作人员进入现场,其余人员(包括领队、指导教师和其他参赛选手)未经赛项执委会同意不得进入赛场。

6.选手必须严格遵守安全操作规程,确保人身和设备安全,并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。

因选手造成设备故障或损坏,无法继续比赛,裁判长有权决定终止比赛。

因非选手个人因素造成设备故障,由裁判长视具体情况做出裁决(暂停竞赛计时或调整至最后一批次参加竞赛)。

如果确定为设备故障问题,裁判长将酌情给与补时。

(五)成绩公布

1.成绩评定

(1)加密和解密

裁判长正式提交工位号(竞赛成果号)评分结果并复核无误后,加密裁判在监督人员监督下对加密结果进行逆向逐层解密。

(2)现场评分

现场裁判依据现场打分表,对参赛队的操作规范、现场表现等进行评分。

评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。

(3)成果评分

对参赛选手按任务书要求提交的竞赛成果,主观评分由5名裁判共同评分,裁判根据评分标准分别评分,计分裁判去掉一个最高分和一个最低分后,剩余几位裁判的打分取平均值作为最终得分。

计分裁判按工位号纪录在竞赛成绩单上。

(4)抽检复核

为保障成绩评判的准确性,监督组对赛项总成绩排名前30%的所有参赛队成绩进行复核;对其余成绩进行抽检复核,抽检覆盖率15%。

监督组需将复检中发现的错误以书面方式立刻告知裁判长,由裁判长更正成绩并签字确认。

若复核、抽检错误率超过5%时,裁判组将对所有成绩进行复核。

2.成绩公布

(1)录入。

由承办单位信息员将裁判长提交的赛项总成绩的最终结果录入赛务管理系统。

(2)审核。

承办单位信息员对成绩数据审核后,将赛务系统中录入的成绩导出打印,经赛项裁判长、仲裁组、监督组和赛项执委会审核无误后签字。

(3)报送。

由承办单位信息员将确认的电子版赛项成绩信息上传赛务管理系统。

同时将裁判长、监督组及仲裁组签字的纸质打印成绩单报送赛项执委会和大赛执委会办公室。

(4)公布。

记分员将解密后的各参赛队伍(选手)成绩汇总成最终成绩单,经裁判长、监督组签字后进行公布(在赛项指南中明确成绩公布方式)。

公布时间为2小时。

成绩公布无异议后,由仲裁长和监督组长在成绩单上签字,并在闭赛式上宣布竞赛成绩。

八、竞赛环境

1.竞赛第一阶段赛场环境

每个赛位面积在3-4㎡,赛位内布置电脑席2个,配置三维扫描仪数据采集装置1套,赛位间进行隔离、互不干扰。

2.竞赛第二阶段赛场环境

每个赛位面积在8㎡左右,赛位内布置:

电脑席(含计算机)1个,配置数控加工中心1台。

赛位间分隔适当,现场保证良好的采光、照明和通风,配有压缩空气气源及气枪;配有设备所需电源。

3.赛场主通道宽3m。

设有安全通道,大赛观摩、采访人员在安全通道内活动。

4.赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备,并有设备维修和电力抢险人员待命。

5.赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区,为选手和赛场人员提供服务;

6.赛事单元相对独立,确保选手独立开展比赛,不受外界影响;赛区内包括厕所、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线范围内,确保大赛在相对安全的环境内进行。

九、技术规范

(一)职业标准

国家职业标准《数控铣工》(国家职业资格三级)

国家职业标准《加工中心操作工》(国家职业资格三级)

(二)教学标准

高等职业教育数控技术应用专业教学标准

高等职业教育机械设计与制造专业教学标准

高等职业教育机械制造与自动化专业教学标准

高等职业教育计算机辅助设计和制造专业教学标准

(三)操作规程

三维扫描仪(设备)使用操作说明书

数控机床(设备)使用操作说明书

十、技术平台

合作企业:

北京凯恩帝数控技术有限责任公司、北京三维天下科技股份有限公司、欧特克(Autodesk)软件(中国)有限公司、山东辰榜数控装备有限公司。

(一)硬件平台

赛场提供同一配置的计算机及软件。

硬件基本配置:

双核处理器/4G内存/1T硬盘/1G独显/19寸LED显示器;

(二)软件平台

1.计算机操作系统:

MS-Windows7;

2.文字处理软件:

MS-Office2010;

3.设计、编程、加工软件:

西门子NX10.0教育版、GeomagicDesignX2014、Autodesk(PowerSHAPE、PowerMILL)2017。

4.扫描软件系统:

Win3D三维扫描系统V1.2.0、Wrap_Win3D三维数据采集系统V2.0。

(三)使用工具

1.三维扫描设备及附品

比赛用的三维扫描数据采集设备由北京三维天下科技股份有限公司提供,主要参数见表3。

表3三维扫描设备主要参数

项目

技术参数

产品型号

Win3DD-M

单幅扫描范围mm

300×210×200

扫描距离mm

600

扫描点距mm

0.2~1.1

单幅扫描时间

<3秒

相机分辨率

130万像素

扫描精度

L单幅扫描/对角线长度

球空间误差

0.005+L/15000

球面度误差

0.005+L/40000

平面度误差

0.005+L/25000

扫描方式

非接触式(拍照式)

拼接方式

全自动拼接

输出文件格式

ASC,STL,IGS,OBJ

外形尺寸mm

325×240×110

设备重量㎏

2.5

接口

USB

电源

AC220V,50HZ

2.比赛用的三维扫描附品:

(1)手动二维转盘(规格Φ360*6mm);

(2)标志点(5mm);

(3)黑色背景布(1平方米);

(4)双面胶带;

(5)黑色橡皮泥;

(6)黑色转盘垫块(两块);

(7)量具:

自备0-200mm游标卡尺1支。

3.加工用数控机床及附品

比赛用的数控加工中心设备(AVL650e),由山东辰榜数控装备有限公司提供,主要参数见表4。

表4数控加工中心主要参数

项目

单位

技术参数

X轴行程(工作台左右移动)

mm

620

Y轴行程(工作台前后移动)

mm

520

Z轴行程(主轴箱上下移动)

mm

520

主轴鼻端至工作台面距离

mm

100~620

主轴中心至立柱滑轨面距离

mm

540

工作台尺寸

mm

800×500

主轴转速

rpm

100~10000

快速进给速度(X/Y/Z)

m/min

48/48/48

切削进给速度(X/Y/Z)

mm/min

1~20000

刀柄形式

BT40

刀库容量

PCS

24

定位精度(ISO230-2)

mm

0.01/全长

重复定位精度(ISO230-2)

mm

0.008

数控系统

西门子828DBASIC、

凯恩帝KND2000MC1i等可选

附注:

各参赛队在报名时选定数控系统,竞赛时不允许更改。

4.比赛用的加工附品:

(1)赛场提供平口钳及其安装螺钉(平口钳统一安装,选手可根据需要进行调整);

(2)赛场提供垫铁1套;

(3)赛场提供油石1条;

(4)毛坯:

赛场提供铝合金材料毛坯,牌号7075或6063,规格符合赛题任务书要求,随赛题公布;

(5)刀具:

选手自带,具体清单随赛题公布。

(6)量具:

选手自备0-200mm游标卡尺1支,赛场提供(0-10mm)百分表和百分表座1套;光电式寻边器1个。

(四)接口:

指计算机与数控机床之间的数据传输方式:

1.统一采用RS232数据线传输;

2.传输软件开赛前预装在电脑里。

十一、成绩评定

(一)评分标准

1.本赛项成绩满分100分。

按竞赛内容配分见表5。

表5竞赛任务配分

比赛内容

考核一级指标

得分

数据采集

建模与创新设计

实物三维数据采集

满分20分

三维建模

满分25分

结构创新优化设计

满分25分

创新产品加工

数控编程与加工

满分12分

文明生产

满分8分

装配验证

样件装配验证

满分10分

2.竞赛任务考核要点见表6。

表6竞赛任务考核要点

任务

任务名称

(一级指标)

评分标准(二级指标)

得分

任务一

实物三维数据采集

配分20分

扫描仪采集系统调整

满分5分

正面主体完整性、处理效果

满分4分

正面局面特征完整性、处理效果

满分3分

背面主体完整性、处理效果

满分3分

背面局面特征完整性、处理效果

满分2分

转(圆)角特征完整性、处理效果

满分3分

任务二

三维建模

配分25分

数据定位合理性

满分2分

数模整体完整性

满分5分

分型线合理性

满分2分

曲面拆分合理性

满分5分

曲面光顺度

满分3分

局面特征精度

满分5分

装配特征选取

满分3分

任务三

结构创新优化设计

配分25分

外观创新设计

满分6分

局面特征创新设计

满分6分

人性化创新设计

满分5分

数字模型对比(报告)

满分3分

创新设计说明

满分5分

任务四

数控编程与加工

配分12分

曲面尺寸精度

满分4分

曲面加工粗糙度

满分3分

配合及尺寸公差

满分3分

加工工艺(文件)完整性及合理性

满分2分

任务五

文明生产

配分8分

操作设备规范性

满分3分

工量具使用规范性

满分2分

现场安全

满分2分

文明生产

满分1分

任务六

样件装配验证

配分10分

装配互换性验证

满分6分

运行验证

满分4分

特别说明:

不得破坏实物原型,否则酌情在总分中扣1-3分;任务2不得使用整体点云拟合的建模方式,否则任务2记零分;不得利用建模结果反向推导形成*.stl和*.txt文件,否则任务一记0分。

(三)评分方法

1.裁判员选聘

由全国职业院校技能大赛执委会在赛项裁判库中抽定赛项裁判员。

本赛项裁判分为现场裁判组和评分裁判组。

现场裁判组主要完成选手的资格审查、竞赛准备工作检查、任务书发放、比赛现场秩序维护与监督、比赛中突发的或其它临时情况的处理、文明生产等现场分的评比。

评分裁判组负责各竞赛任务成绩评定,组长由竞赛裁判长委任。

评分裁判员与各参赛代表队隔离,评分期间在竞赛组委会没有特别授权的前提下,禁止与外界联系。

2.裁判评分方法

(1)对于需要记录数据和结果现象的考核点,由选手记录并举手请裁判进行确认;对于需要记录操作过程与规范的考核点,裁判需记录具体情况并在比赛结束后由裁判长组织统一评分,以保障评分尺度的一致;对于需要保存数据的考核点,在比赛结束后由两名或以上裁判进行统一评分,并进行U盘备份。

(2)根据竞赛任务提交成果的不同,评分裁判按主观评分和客观评分的要求进行分组,评分小组先统一标准再评分。

(3)比赛结束后,裁判长重新分配裁判小组,每组至少有2-3成员,负责对任务书中的某一项目,严格按照评分细则,进行全场评分,最后将该项目所有成绩汇总成表,并由小组审核确认签字,移交裁判长。

(4)按照比赛成绩从高到低排序确定名次。

总分相同时,比较任务四加工部分,分数高的排名在前。

如再次出现相同,以任务五职业素养为依据,分数高的排名在前。

3.成绩复核

(1)裁判长组织对各评分小组成绩进行审查和复核。

所有项目成绩汇总表均完成后,指定其中2个裁判成员,对所有项目进行分数复查确认,最终生成参赛队总成绩表,由裁判长签字确认后,将工作任务书、现场所有记录表、确认表等相关纸质文档进行封箱签字,移交到执委会。

(2)评分中所有涂改处均需向裁判长说明并备案;在复查中发现的问题均需向裁判长说明并备案。

(3)最终将比赛所有资料汇总后交赛项执委会保管,所有裁判员未经执委会同意不得泄露比赛试题和比赛成绩。

4.最终成绩

最终成绩经复核无误,由裁判长、监督人员和仲裁人员签字确认后公布。

十二、奖项设定

竞赛设参赛队团体奖,以实际参赛队总数为基数,一等奖占比10%,二等奖占比20%,三等奖占比30%,小数点后四舍五入。

获得一等奖的参赛队指导教师获“优秀指导教师奖”,由大赛执委会颁发荣誉证书。

十三、赛场预案

(一)竞赛平台相关预案

1.竞赛前1周,竞赛平台按照赛项专家组要求进入赛场,并进行满负荷动作测试连续24小时,确保零故障。

2.竞赛现场提供2台备用设备,在竞赛设备出现故障无法短时间恢复时,由裁判长确认启动备用设备。

3.竞赛现场为电脑提供专用UPS电源,保证意外断电情况下电脑可正常工作10分钟以上。

4.赛位电脑配置统一并安装正版软件,进行超过24小时不间断的软件操作压力测试,并在竞赛现场提供足够数量的电脑备机。

5.竞赛现场确保提供充足的具备专业技术能力的工作人员,辅助裁判确认竞赛设备和电脑软件状态,快速识别问题根源并及时有效采取措施,保障竞赛顺利进行。

(二)赛场环境相关预案

1.竞赛现场配置专业电工维修人员,保障供电正常。

2.竞赛现场配置安全通道,当出现火情或其他灾害情况,工作人员应立即向保卫组汇报,保卫组接报后要火速到达现场并配合消防队员和公安干警,指挥人员疏散到安全区域并及时处置现场状况。

3.竞赛现场配置医务人员和常用药品,当出现人员受伤时做到及时救护。

4.发生突发事件时,全体人员必须服从命令、听众指挥,以大局为重,不得顶撞、拖延或临时逃脱。

安全出口执勤人员,接到指令后立即打开出口门,疏导参赛人员有序撤离现场。

5.比赛期间发生意外事故,发现者应在第一时间报告赛项执委会,同时采取措施,避免事态扩大。

赛项执委会应立即启动预案予以解决并向赛区执委会报告。

出现重大安全问题可以停赛,是否停赛由赛区组委会决定。

事后,赛区执委会向大赛执委会报告详细情况。

十四、赛项安全

赛事安全是技能竞赛一切工作顺利开展的先决条件,是赛事筹备和运行工作必须考虑的核心问题。

赛项执委会采取切实有效措施保证大赛期间参赛选手、指导教师、裁判员、工作人员及观众的人身安全。

(一)比赛环境

1.执委会须在赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保障进行考察,并对安全工作提出明确要求。

赛场的布置,赛场内的器材、设备,应符合国家有关安全规定。

如有必要,也可进行赛场仿真模拟测试,以发现可能出现的问题。

承办单位赛前须按照执委会要求排除安全隐患。

2.赛场周围要设立警戒线,要求所有参赛人员必须凭执委会印发的有效证件进入场地,防止无关人员进入发生意外事件。

比赛现场内应参照相关职业岗位的要求为选手提供必要的劳动保护。

在具有危险性的操作环节,裁判员要严防选手出现错误操作。

3.承办单位应提供保证应急预案实施的条件。

对于比赛内容涉及高空作业、可能有坠物、大用电量、易发生火灾等情况的赛项,必须明确制度和预案,并配备急救人员与设施。

4.严格控制与参赛无关

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