首次参赛即斩获大奖!港科大(广州)闪耀高校电气电子工程创新大赛
8月12日,第三届高校电气电子工程创新大赛全国总决赛在三峡大学落下帷幕。凭借出色的表现,香港科技大学(广州)两支参赛队伍的项目分别荣获硬件赛道特等奖、软件赛道二等奖。
两个项目均由红鸟硕士班同学担任队长,他们各自与我校首届本科生合作组队。初次携手作战,就共同创造了港科大(广州)学子们“初出茅庐,即登顶峰”的里程碑。

一次“雏鸟”初鸣的时刻
研究生带头,本科生为主力
“因为这类比赛一般主要是大二、大三的同学参加,大一同学还没有学习相关专业知识,我刚开始很担心没人参加,结果却出乎意料。”功能枢纽可持续能源与环境学域副教授訾云龙在一次偶然中,从朋友处得知了“高校电气电子工程创新大赛”的比赛信息。但想到港科大(广州)去年才招收第一届本科生,能不能组成参赛队伍成了他最担心的问题。
抱着尝试的心态,訾云龙教授担起了协调人的角色。他通过书院征集了十多位希望参赛的大一同学,并根据同学们的意愿方向找到合适的导师进行匹配。随后,导师选择合适的硕士或博士研究生担任项目组长,由此形成“教授指导-研究生带头-本科生为主力”的参赛模式。
这群“雏鸟”,面对的是来自清华大学、浙江大学、上海交大、同济大学等全国375所高校的3075支队伍的竞争,从初赛、复赛一路到全国决赛,晋级的概率不到5%,但两支来自港科大(广州)的参赛队伍,杀出重围,斩获大奖。

前排:梁枫(左一)、武君媛(右一)
在功能枢纽可持续能源与环境学域助理教授韩伟老师指导下,红鸟硕士生阎广瑜,和大一本科生李美萱、郭烨、罗雪尹、梁枫的参赛项目《基于能信协同传输的水下电机无线供电与驱动系统》斩获硬件赛道特等奖;在功能枢纽可持续能源与环境学域助理教授周跃宽老师指导下,红鸟硕士生武君媛,和大一本科生王颐旻、刘奕麟、赵子予的参赛项目《基于负荷侧响应的电动汽车-电网功率调节及智能充放电策略研究》斩获软件赛道二等奖。
韩伟老师和周跃宽老师获优秀指导教师奖。


一场学科融合的实践
两支追求卓越的小团队亮相全国赛场
“@水下无线能信协同传输小组,请参加下午2点的复活赛。”一条微信通知,让阎广瑜悬着的心终于定下来,复活赛的资格说明队伍进入到了硬件赛道的小组前四名,也就是说他们这次参赛“保一争特”的愿望实现了。更让他惊喜的是,团队在复活赛答辩中表现完美,成功升级了奖项,捧回特等奖。“特等奖是惊喜,更是团队努力的勋章。”

阎广瑜团队的项目聚焦于水下电机供电安全性和通信稳定性两大挑战。该项目基于无线能量与信息协同传输技术,实现水下电机的安全稳定运行。团队为电机构建了非接触式的无线传能通道,使得能量发射端和接收端能够在水下各自密封,实现电气隔离,从而提高水下作业的安全性和灵活性。此外,系统解决了传统射频无线通信延迟较高和水下衰减严重的问题,通过磁耦合的方式无线传输“控制信息”,从而实现对电机转速的实时精准控制,为水下作业领域提供了革新解决方案。

凭借极具创意的作品构想和新颖的呈现方式,阎广瑜团队的项目深受评委认可。“小小一个选题,其实融合了电力电子、通信、控制、材料等多个学科的知识。”訾云龙教授认为,正是港科大(广州)独特的融合学科架构,催生了让人眼前一亮的创新选题。

“我们的同学不仅有想法,也有将想法落地实现的能力。他们内心对力争突破有很强的信念。”韩伟老师想起决赛当天的比赛场景,对参赛项目的完成度大加赞赏。团队成员全员“细节控”,他们的参赛项目并非是束之高阁的理论空想,每一步都是经过了实际测量和实验验证。

罗雪尹对这种亲自动手实践的过程印象深刻,“在完成其中一个子模块的过程中,项目出现无线信息发射和接收不匹配的问题,进而影响了‘无线控制电机转速’功能的实现。当时已经深夜11点多了,团队里的几个伙伴聚在一起不断调试两边控制器的代码,研究问题出现在哪里。调试成功的那一瞬间,成就感从内心深处迸发,这是大家共同努力的结果。”

全国决赛的赛场上,武君媛团队虽然没站上最高领奖台,但也收获了不少意外之喜,比如,队员刘奕麟制作的项目海报成为现场焦点,众多选手纷纷驻足点赞。“这是我此前从没想到的!”
武君媛团队的项目是一套电动汽车智能充电调度系统,应用了人工智能、数据处理等多学科融合知识。该系统专注于降低电动汽车无序充电对区域电网造成的影响,通过优化充电策略,平衡电网负荷,减少线路损伤,旨在最大化分布式能源的利用,提高整体能源效率及电网稳定性,展现了对未来智能社区能源管理的前瞻思考。


决赛前一日,刘奕麟还在认真完善海报上的内容。海报呈现效果亮眼,即使是没有相关知识背景的人也能通过他们的海报快速理解项目核心。刘奕麟感慨道,“项目的完成只是其中一环,如何更好地将之呈现、传递给听众,本身也是一门学问,要设身处地地考虑到观众感受,这是自我提升的重要环节。”
“原本不熟悉的电动汽车充放电策略、反复修改的LSTM模型和总是不尽人意的调参,都给我带来了极大的挑战。”赵子予向我们透露,完成项目的过程难免有各种挫折,她需要不断接受这种挫折带来的失望,再“从失败中汲取教训,重新评估,并继续前进”。
在充满挑战却收获颇丰的备赛征途中,武君媛的团队不断成长,“这次参赛还是有些许遗憾的,未来我们还会在项目的工程实践性这方面继续努力。”周跃宽老师表示,“学生们需要更多的实战经验,优化研究成果,相信大家在以后的比赛中会取得更好的成绩。”虽然距一等奖尚有一步之遥,但努力的方向已经锚定。
九个月的备赛之路
一群人的星辰大海,从港科广启航
第三届高校电气电子工程创新大赛从去年10月底开始,分初赛、复赛、决赛三个阶段。“我们反复优化项目,一路都在debug……”梁枫慨叹,赴一场将近9个月的赛事之约,是个漫长的过程,尽管有荆棘塞途,但大家总能在彼此身上汲取力量,找到问题的解决办法。
对于参赛队员而言,他们当中有第一次和来自全国各地的选手同台比拼的“赛场新人”,也有部分同学是经验相对丰富的“赛事老手”。郭烨是港科大(广州)Robomaster战队的队长,他和罗雪尹于今年初在香港工程师周2024粤港澳大湾区高校创新工程邀请赛中亦斩获佳绩。郭烨认为,分析与沟通是在竞赛中致胜的关键,“通过分析能找到问题根源所在,避免做无用功;而良好的沟通能力,能让团队之间的配合更加紧密,从而高效完成目标。”

同行者之间需要相互扶持,漫漫赛途,没有一个人在孤军奋战。除了队友之间相互配合和学习,指导老师和队长提供的指引也非常重要。每支团队都要通过定期会议进行沟通合作,最初每月一次,随着比赛的临近,沟通频率增加至每两周一次,并且根据项目的进展灵活调整沟通方式。
“当团队遇到问题,指导老师会提供专业指导,比如鼓励我们用实验和迭代的方式逐步解决技术问题,积累经验,也会点拨大家通过合适的数据分析工具和方法,提高数据处理的效率和准确性。”回忆一路备赛的经历,赵子予和刘奕麟对周跃宽老师的支持表示感谢,成员之间的分工都是紧密联系、缺一不可的,而老师的指导、督促和鼓励,使得大家在这次比赛中走地更远。

为了让同学们的项目展示、PPT呈现、答辩细节、时长控制均能在决赛赛场上达到“完美绝杀”的水准,几位指导老师还为同学们准备了两次彩排,帮助大家查漏补缺。
“科技赛事总是充满无法抗拒的魅力,我想通过比赛和老师、学长、学姐们多学一点,把自己现阶段所学通过某一具体方面应用转化。”谈及自己参赛的原因,梁枫表示,比赛是将所学内容付诸实践的绝佳机会。在港科大(广州),很多同学一入校就有参加各项科技赛事的机会。韩伟老师说道,“无论是硕士生还是本科生,他们都能在这些比赛中不断训练,即使没有学过相关专业课程,也能具备较完善的复杂问题解决能力。”
“有时候只要换一种思路,问题就能迎刃而解。”为处理项目中遇到的神经网络调参的问题,赵子予翻阅了网上诸多资料,以赛促学的过程让她看待问题的角度更加丰富。李美萱认为,“我们在比赛中汲取到的知识,最终反哺到未来所学当中。”
香港科技大学(广州)已经搭建了融合学科的框架体系,各种中央实验室为科研提供支撑。首批本科生入学的第一年,就已经经历了反复锤炼。今年暑假,首届“香港科技大学(广州)本科生科研项目”正式启动,近70%的本科生参与到暑期科研项目中。在港科大(广州),各类硬核社团、学术论坛、讲座和专题调研活动,参加全国乃至全球多项大学生科技赛事的机会等,都将为不满足于课堂知识的港科大(广州)学子提供充足的养分,让他们在这片沃土中快速发芽,向阳而生。
第三届高校电气电子工程创新大赛
本届大赛由中国电工技术学会主办,中国电工技术学会、清华大学、华北电力大学、北京交通大学、北京理工大学、天津大学等发起,施耐德电气独家冠名。大赛于以“面向双碳战略,探寻新型电力系统解决方案”为主题,紧密结合工程技术前沿设置命题方向,包含硬件、软件、企业三个赛道,共有来自全国375所高校的3075支队伍参与。经过选拔,最终来自78所高校的152支参赛队伍进入决赛。
本次全国总决赛共评选出全国特等奖23项,其中硬件赛道10项,软件赛道8项,施耐德电气Go Green电力电子创赢赛道5项;一等奖54项,其中硬件赛道22项,软件赛道19项,施耐德电气Go Green电力电子创赢赛道13项;二等奖63项,其中硬件赛道24项,软件赛道23项,施耐德电气Go Green电力电子创赢赛道16项;最佳创意奖3项,硬件、软件、施耐德电气Go Green电力电子创赢赛道赛道各1项。
据了解,第四届高校电气电子工程创新大赛预计将在2024年10月底开展初赛报名,本科同学如果有意向参赛,即刻可发送邮件给訾云龙老师(ylzi@hkust-gz.edu.cn)表达初步意向。我们将根据同学的意向匹配指导老师和研究生。希望明年在大赛中能取得更好的成绩!