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ECO-B项目在1个3m×10m的水池里进行，其场地布置见图1。比赛时运动员进入相应位置待命，放置船模并调整位置到连接两船模的比赛用绳中心点在中心线上。裁判员发出“开始”口令后，双方运动员同时放手，当一方模型拖拽对方模型（双方模型的任何部位）先行触及自方门线时即为获胜，类似于拔河比赛。比赛中船模允许碰到水池壁。如一方模型故障（或沉没），则另一方获胜。运动员在完成第一轮（场）比赛后可对模型进行必要的调整，但不得影响下轮（场）的比赛；如点名时未能上场，则另一方获胜。
舰船模型拉力赛规定使用历届“我爱祖国海疆”的直线竞速模型，且要在船尾加装拉力绳挂圈。此外，模型船的主体不允许改动，外观上要保持零部件的完整，限用2节5号电池和130电动机。若想取胜，选对模型是非常关键的一步。表1列出了历届“我爱祖国海疆”比赛中的自航船模的主要数据，供大家参考。
由表1可见，运动员在选择模型时，一定要从项目的自身特点出发，考虑船体特点。拉力赛用模型应具备相对较大的中横剖面系数和方形系数，同时其排水量要尽可能大。下面说一下船体主尺度与船型系数之间的关系。
模型船体的主尺度（图2）是表征其外形大小的基本量度，包括船长、船宽、船深，分为型尺度和实际尺度，前者由船体型表面量得，后者由外表面量得（型表面指船模中横剖面，外表面则指船模外形）。常用尺度有：长度、宽度、型深、吃水和最大高度。
知道了模型的主尺寸后，就可以计算模型的主尺度比。设计运算中常用的有：长宽比L/B，宽度吃水比B/T，型深吃水比D/T，长深比L/D，长度吃水比L/T，宽深比B/D等。主尺度比与船模的各项性能有着密切关系。
长宽比对船模的速度影响较明显，通常高速船模的长宽比大于低速船模。宽度吃水比则对稳定性、速度和耐波性都有影响。一般情况下，该值越大，模型的稳定性越好，但因阻力变大导致其耐波性变差，设计中可根据具体要求而定。型深吃水比对抗沉性影响较大，即比值越大，模型的干舷越高，储备浮力越大，抗沉性越好，如模型客船的型深吃水比就相对较高。长度吃水比对模型的操纵性有影响，越大则其回转性越差。长度型深比对船体结构强度的影响较大，若过大会削弱其强度，特别是纵向强度。船模的各主尺度比都不相互独立，挑选比赛用模型时可根据具体要求考虑。
船型系数是表征水下部分船体丰满程度的无因次系数，与模型航行性能有着密切关系。常用的船型系数（图3）有：方形系数、菱形系数、中横剖面系数、水线面系数等。
方形系数是设计水线以下的型排水体积与其相对应的设计水线长、宽、吃水的乘积的比值，以δ表示。即：
δ=/（L×B×T）（L、B、T的测量方式参见图3）
该值表征船体水下部分的丰满程度，因此又称丰满度系数。它对模型的速度有影响，一般货船较大，客船次之，军舰较小。
菱形系数即纵向菱形系数，是型排水体积与其相对应的最大横剖面面积Ax乘以水线长度之比值，以φ表示。即：
φ=/（Ax×L）（L的测量方式参见图3）
该值表征船体排水体积沿长度方向的分布，大说明排水体积分布均匀，小则说明船体中部饱满，而首尾瘦削。它对模型的速度、耐波性和建造工艺等均有影响。
中横剖面系数是中横剖面水下部分面积Am与其对应的水线宽和吃水的乘积之比，以β表示。即：
β=Am/（B×T）（B、T的测量方式参见图3）
通常大型船模的中横剖面系数较大，接近1。
水线面系数是平行于基平面的任一水线面面积Aw与相对应的水线面长和水线面宽的乘积之比，以α表示。即：
α=Aw/（L×B）（L、B的测量方式参见图3）
该值表征船体水线面的丰满程度，主要对模型的稳定性有影响，同时对其速度也有影响。
明确了以上船型系数对其航行性能的影响后，还有一个重要因素不可忽视，因它也限制了舰船模型拉力赛中模型的选取，这就是船体排水量。
模型船的基本重量量度是排水量，以W表示。根据阿基米德定律，可知船体水线以下部分所排开水的重量等于船的重量。如果船体水下部分是个长方体，其体积应该是“L（船水下部分长）×B（船宽）×T（吃水深度）”。但绝大部分船体的水下部分并非标准长方体，其实际体积只是长方体的一部分。而实际体积与长方体的比值，即为前面说到的方形系数?。
已知模型船的长、宽、吃水深度及方形系数，即可近似计算出它在淡水中的排水量：
W=L×B×T??
例如某驱逐舰模型长50cm、宽5cm、吃水深度1.5cm，方形系数0.5，则可求得该模型的近似排水量为：
50×5×1.5×0.5≈188（g）
让航海模型按比例速度航行的原因
在以往的舰船模型比赛中，经常能看到这样的现象：有些选手为了获得较好的航速成绩，拼命提高模型速度，致使有些模型商船、模型帆船在航行中船艏高高翘起，掀起的波浪翻过船舷，冲上甲板：船艉则水花四溅，活像公鸡的尾巴，比同比例尺寸的模型军舰跑得还快。而一些本应航速大的模型导弹艇却因速度太慢，被人笑称为“导弹慢艇”。在银幕上，有时会看到镜头中的军舰航行姿态十分别扭，一望便知是用模型拍摄的，给人一种不真实感。
以上这些模型的航行姿态，会让人对真实船舶产生错误的印象。因为虽然船模的外形是完全按比例缩制的，但航行速度没有相应地变化，即没有按照比例速度航行，所以并不能准确表现船舶的航行状态。也就是说，让航海模型按照比例速度航行，是为了最大程度地还原真实船舶的航行状态。
航海模型比例速度的计算方法
航海模型的比例速度并非简单地将真实船舶的航行速度按与实船主尺度相同的比例缩小确定。举个例子，一艘护卫舰实船总长75米，航速为28节。如果相应的航海模型按1：50制作，总长为1 5米，那么其比例速度并不是28节÷50≈0.288米/秒。这里提到的“节”为舰船航行速度单位，1节=1海里/小时≈1.852千米/小时。
因为要还原真实船舶的航行状态，所以要让航海模型掀起的波浪与实船相似。在船舶原理中，掀起的波浪被称为“兴波”。而若模型按照与实船主尺度相同比例缩小的航速航行的话，它的兴波就会与实船不一样。
要想计算航海模型的比例速度，需先了解两个概念――兴波阻力和弗汝德数。
船舶航行时，水面会产生波浪，在船艏和船艉附近各引发一组波系。每组波系包括横波和散波。横波大致垂直于航向，散波与航向斜交。船波起伏的能量由船体供给，消耗了一部分推进船舶的功率，对船来说相当于克服一定的阻力――兴波阻力。
弗汝德凳橇魈辶ρе械囊桓鍪跤铮是流体内惯性力与重力的比值，用于判别水流的状态。在对舰船及其模型的长期研究后，一位名叫威廉・弗汝德（William Froude）的科学家找到了兴波情况与船的速度、长度之间的关系，指出两艘船型（船体的几何形状）完全一致的船，或者实船与其缩比模型之间，只有当它们的值相同时，它们的兴波情况才相似。这里的V是航迹、a是重力加速度、L是船的长度。人们把称作弗汝德数，用符号Fr表示。
弗汝德数对现代舰船研究有着极其重要的意义。因为现在几乎所有大型商船或军舰，在设计过程中都得通过模型试验来检查它的性能，对设计进行验证和改进。而对一般船舶而言，其航行时所受的阻力中，兴波阻力是最主要的。因兴波引起各部位受力情况的变化，正是设计师希望通过模型研究解决的主要问题。比例速度，就是模型与实船的Fr值相同时的模型速度，此时二者有相似的兴波情况。计算方法如下。
比例航速（ECO-BL）
竞赛规则
一、定义
以舰船模型比例速度作为比赛成绩的竞赛。
二、建造规定
采用历届“我爱祖国海疆”航行类模型，或者自行改造后的模型。
1.运动员需在赛前完成模型外观的制作。可自行选择器材并对模型内部的动力系统进行改装，但不可使用遥控装置等可从外部实时控制模型的设备。
2.航行竞赛时，模型上层建筑主要零件需齐全、完好，模型的颜色需与本套件厂商提供的色彩或者实船一致。若违反该建筑规定，裁判长有权取消该轮航行成绩。
三、航行竞赛
1.赛前由裁判组对运动员的参赛模型进行审核，对运动员进行编组、排序，并在赛前公布。航行竞赛时间两分钟，运动员进入放航区域后，竞赛计时开始。起航前运动员举手示意，待裁判员发出“准备”口令后，运动员将模型放入水中待命。裁判员发出“开始”口令后，开始航行计时。凡模型过门、触及边线、终点线、两分钟竞赛时间到时，裁判员停止计时，该次航行结束。
2.航行竞赛得分由航向分（100分）、航速分（100分）和登记证书填写分（20分）组成，总分220分。
3.航向分见航行竞赛场地图示。未航行到达30分以上区域者，该轮航向分为0分。模型碰标不扣分，压标、卡标按两标中分数较低的分门记分。
4.航行竞赛分青年组和少年组。青年组运动员在赛前必须完成模型比例航速竞赛登记证书的填写，所选择的实船航速必须在比例航速竞赛规则规定的相应船型的航速范围内，航速精确到整数值。若所提交的航速值超过规则规定范围，则以规定参考值的下限作为该选手的航速标准。
少年组选手在比例航速参照表中选择经济比例航速值或最高比例航速值作为航行标准。
登记证书填写分20分，航速误差表中每格填写正确得2分。
5.航速分共100分。将模型每轮的实际航速和设计航速相比较，每正负误差5%减去10分。误差超过正负100%，则该轮航行分为0分。
一、课题的提出
青少年科技模型教育是以现代基础教育为依托，以培养学生科学的价值观念、态度和思维方法为目的，以促进学生创新精神和实践能力发展为重点的教育教学活动。科学素质是青少年素质结构中的核心素质，科技模型教育是素质教育中的最重要的组成部分。因此，加强科技模型教育是深入实施素质教育的需要，是把青少年科学教育真正办成创新摇篮的需要。
二、课题的界定和理论依据
1 课题的界定
青少年科技模型教育活动是指在一定科学教育理论和教学思想的指导下，为了完成青少年科学教育任务以及所建立的比较稳定的、简要的关于科学教育的结构和程序，它是青少年科学教育理论和实践的研究结果。通过几年的探索，我们初步确立了以培养学生科学素质为根本目标，科学教育环境、科学教育活动、科学学科为三大板块所构成的青少年科技模型教育模式。
2 理论依据
本课题研究的理论依据是“皮亚杰的发生认识论”。皮亚杰理论认为，儿童的智慧发展经历了内化与外化建构的辩证统一过程，形成了“同化于已”与“动作内化”之间和“顺化于物”与“格式外化”之间的内在联系。根据这一理论，在本课题研究中我们做到： (1)把科技模型教育作为学生内部的建构过程。 (2)把科技模型教育作为促进学生“发展机能”的途径。 (3)把学生的科技模型学习作为一种更高水平的重组，使学生从“自身活动的协调中学到东西，重新组合所学的知识”进行“自我更正”或“自动调节”。通过“平衡化”实现认识在更高水平上的重组。
三、研究目标
促进全体学生科学素质的发展是本研究的终极目标。科学素质是一个由多种因素有机构成的、复杂的综合系统，我们把这个综合系统分成观念、认知、动力、方法四个素质结构层面：
1 观念层面
通过科技模型教育。使学生确立正确的科学价值观和良好的科学态度，学会做人。
2 动力层面
通过科技模型教育，激发学生对科学追求的动力。形成高级水平的情质，推动学生去对科学进行追求和探究。
3 感知层面
通过科技模型教育，使学生接触科学，感知科学。掌握粗浅的科学知识。
4 方法能力层面
通过科技模型教育，使学生初步掌握科学方法。发展学科学、用科学的能力。
四、研究的操作方法
研究的操作方法就是为了实现研究的目标面对研究对象施加的影响，也是本研究中的因变量。
1 科学素质能力培养模式构架之一：科技模型教育的学科课程模式
学科教学是科技模型教育的主阵地。科技模型教育的任务主要是通过学科教学落实。通过多年的研究，我们基本确定了瞄准目标、激意、强化参与、引导探索的科技模型教育学科课程基本模式。
(1)瞄准目标
学校制订科技模型教育总目标，把全校教师的教育教学行为都定位在这总目标上，形成科技模型教育的综合效应。在各种活动中教师在教学中突出科技模型教育，联系科技模型教育，全面落实科技模型教育的任务。例如综合实践、通用技术教材作为促进学生创新的载体，引导学生在教学中通过自己的智能创新活动去探究，提高运用数字分析解决问题的能力。
(2)激意
激意既是提高科技模型教育质量的必要保证，也是科技模型教育的重要结果。在我们教学中注重培养学生广泛的科学兴趣，激发远大的学习科学的动机。培养良好的意志品质和健全的人格特征，是教学中非常重要的一步。
(3)强化参与
我们把强化参与作为科技模型教学中不可缺少的环节。不断增强学生参与意识。培养参与习惯，在参与中学习，学会创新。
(4)引导探索
我们在科技模型教学中主动创设启发诱导的情境，引导学生探索，独立思考，发现和提出问题。并创造性地解决问题。
2 科学素质能力培养模式构架之二：科技模型教育环境课程模式
根据我校的实际，多年来，我们精心设计科技模型教育环境课程，初步确定了创设环境，注重整合。陶冶情操，净化心灵的科技模型教育环境课程基本模式。
3 科学素质能力培养模式构架之三：科技模型教育的活动课程模式
科技模型教育活动课程是学生科技模型教育的重要组成部分，它与学科教学相互联系，又具有与其相区别的独特的科学教育价值。我校开展的科技教育活动主要有以下方面：
(1)启蒙性科技模型教育活动――根据低年级学生思想单纯、富于想象、好动、好玩的心理特点，利用社团活动时间，进行科技模型启蒙班教育，如“飞机能飞的原理”、“水火箭能飞的原理”等。
(2)节日性科技教育活动――结合纪念日组织科技教育活动，如“抗战胜利六十周年”。进行“国防兵器模型制作大赛”活动等。
(3)常规性科技模型教育活动――从内容来看分五大类。有“飞向北京”的航空模型竞赛活动；有“飞向太空”的航天模型竞赛活动；有“我爱祖国海疆”的航海模型竞赛：有“我爱家乡”的建筑模型竞赛括动；有“奥迪杯”车辆模型竞赛活动。
(4)特殊性科技模型教育活动――当“神舟六号”载人飞船成功飞上太空之后，我们邀请了中国科学院载人飞船的总指挥张厚英作了精彩报告；“嫦娥一号”奔月成功，我们组织学生进行实况收看，并作“嫦娥飞月”知识讲座等。
(5)综合性科技模型教育活动――举办科技节是综合科技教育活动的重要形式。我校科技节每年5月定期举行，在科技节上，既有科技模型表演，又有科技模型比赛，还有科技模型成果展示；例如我校第三届科技节的头脑奥林匹克竞技活动，重点以科技模型的“桐木结构”、“逆风行驶”、“翻山越岭”为主。
五、研究的成果和自我评价与效益
通过多年的课题研究，取得了一定成果。
1 办学效益显著提高
我校在2005年3月成立龙城高级中学青少年科学院，同年8月得到中国少年科学院认可，被授予“中国少年科学院实验基地”；2007年1月被全国青少年科学教育师训计划领导小组命名为“全国青少年科学教育实验基地”；2007年11月被广东省航空学会命名为“航空航天科普教育定点学校”；总之，本课题研究达到了预期的研究目标――把我校办成具有鲜明的科学素质教育特色的学校。
2 教师整体素质明显提高
我课题组全体教师参与本课题研究，切实把本课题研究作为提高教师整体素质的必要途径。通过研究，广大教师的素质教育观念和科学意识明显增强，正如一些教师所言： “科技模型教育研究使我们尝到了甜头，真正体会到中学教育有奔头，美好的未来在我们的前头”。
3 学生科学素质全面提高
通过本课题研究，学生科学素质发展主要表现为以下三方面：
(1)确立了正确的科学信念和价值取向，培养了良好的科学态度和创新精神。
(2)促进了学生科学知识的学习和科学方法的掌握。提高了科学创新能力。
全校学生利用假期完成科技模型小制作共计2800余件。有创意的作品1000余件，科技创新与发明作品200件，专利授权作品13件。
科技模型教育促进了学生的科学爱好、特长的发展。近三年来，我校学生参加各类科技模型竞赛，获国家级奖103人次，获省级奖16人次，获市级奖136人次，全国科技模型竞赛团体奖获冠军1次、亚军1次、第五名1次，获国家级科技模型活动基层单位6次。
(3)激发了审美情感，培养了学生审美能力和创造美的能力。
六、经验总结和思考
通过本课题研究，我们认为下列经验是可以借鉴的：
1 实施科技模型教育必须从实际出发，因地制宜，因校制宜。
2 学校科技模型教育是一个多因素组成的系统，优化组合科技模型教育的要素是提高科技模型教育效益的关键所在。
3 科技模型教育是学校基础教育的核心组成部分。