2019年在「兆易創新杯」第十四屆中國研究生電子設計競賽中，由北京交通大學機電學院史紅梅老師指導研究生李祥、莊露等組成的「Scanning The Unknown Team」以《基於FPGA與ARM的螺栓探傷設備》作品榮獲全國總決賽技術賽一等獎！
接下來，讓我們一起走進這支優秀學生團隊，了解他們的「通關秘籍」，聆聽他們奪冠背後的故事：
知行合一 跟著企業需求跑
項目《基於FPGA與ARM的螺栓探傷設備》源於機電學院史紅梅教授接到的一個「找上門來」的研究課題，團隊成員則由兩位課題組老師和3名研究生組成。
為什麼會選擇這樣一個看起來不太起眼的方向？面對記者的困惑，項目指導老師史紅梅解釋說，「制動盤螺栓雖小，卻是高鐵重要的連接零部件，關係到高鐵的運行安全。我們這個項目就是一家製造高速列車的主機廠提出來的，目的就是要解決高速列車制動盤螺栓裂紋檢測問題。」
從了解到企業的實際需求開始，這個只有5人組成的小團隊就把目光牢牢鎖定在了高鐵製動盤螺栓這個看似不起眼的研究方向。他們深信，「小方向，也能發揮大作用」。
「科研不是空中樓閣，只有與現實的土壤相結合，才能開出更加絢麗的花朵。如何通過發揮我們學校的行業優勢，使我們的研究成果更好的服務社會，這才是科學研究的初衷和實際意義所在。」
專注精神+專業態度=厚積薄發
「我們此次提交的參賽作品是高速列車制動盤螺栓檢測裝置，利用這套裝置能夠顯示超聲波探傷中形成的超聲波波形，從而自動判別高鐵各個部位螺栓裂紋位置，減少人工幹預，提高高速列車螺栓維護保養效率。 與原有扭矩測試方法相比，對螺栓無損傷，且檢測速度更快。」團隊成員李祥介紹說。
在設計過程中，為了提高檢測靈敏度，團隊將探頭設計為小角度斜探頭，將可檢測的表面小缺陷縮小至2mm，同時改進了聲發射電路，調節匹配電阻。為了提高檢測精度，採用小波閾值算法濾噪。基於提高穩定性的考慮，團隊將硬體電路板採用4層板設計，減小設備體積。團隊還引入A-型脈衝反射法，對裂紋完成識別與定位。
項目實驗過程中，為了獲取足夠的現場設備的使用數據，團隊成員 分別赴上海、廣州、成都和福州四個動車段，培訓現場檢測人員如何使用設備，建立微信群，及時收集現場反饋問題以及測試數據，通過使用、查錯、升級的方式，不斷去提升設備的穩定性和準確性，這種緊張忙碌整整持續了3個月！
每一項設計、每一個細節、每一個數據，他們都反覆斟酌、多方求證、精益求精。因為他們深信，成功沒有捷徑，唯有靠強烈的專注精神和專業態度，才能實現由普通到極致的蛻變。
堅持是件很酷的事
從2019年4月底報名到比賽結束，整整150天，對於李祥和莊露來說，是磨練考驗，更是不斷的成長和收穫。用李祥的話說，「感覺自己做了一件很酷的事情。」
從決定參賽的那一刻起，團隊就開始進入「戰備」狀態。這期間，不僅要完成整個項目的技術完善工作，包括軟體的優化、硬體的改良，還要準備答辯展示。為了確保作品能呈現最好的狀態，團隊組織集體討論10餘次，僅答辯ppt就在指導教師的帶領下先後修改了記不清多少次。
無數次質疑，修改，團隊成員們也在不斷經受著考驗。「最後一次修改，已經臨近答辯稿提交截止時間了，針對老師提出的各種各樣的問題，我們一度感到崩潰，甚至想到要棄賽，但是一想到老師們還在認真修改，而且前期投入了那麼多，最終還是覺得不能因為這些困難就給整個比賽留下遺憾。大家又在一起共同梳理指導老師的意見，乾脆推導重建，熬夜完成了最終的答辯PPT。」據主要承擔ppt製作的莊露回憶道，「最終的版本已經完全找不到第一版的影子了」。
憑藉突出的創新成果、翔實的數據、廣泛的應用前景，團隊一路收穫評委們的一致認同，先是獲得了華北賽區的一等獎，取得了決賽的「入場券」，後來又一鼓作氣在全國賽中憑藉實物展示和質詢答辯中的優秀表現一舉斬獲一等獎。
「不過所有的堅持都有結果，但總有一些堅持，能從冰封的曠野裡破土而出。成功，就是別人放棄的時候，你多堅持了一會兒。」
感恩有你，交大「後援團」！
由於2019年參賽隊伍數量比往年有大幅提高，有接近3000多支隊伍參賽，所以首次舉辦了分賽區競賽，各分賽區一等獎作品獲得決賽資格，最終全國挑選400支隊伍參加決賽。
「5個月時間，和全國3000支隊伍相互切磋、同臺競技，遇到了很多志同道合的小夥伴，看到了很多有意思、有意義的作品，能在這麼大的平臺證明自己，這種成就感是難以用語言來表達的，很慶幸自己沒有辜負學校的期盼和老師們的精心指導。」談到這場比賽，李祥至今仍心潮澎湃，內心充滿了感恩。
「雖然參賽的是我們，但在項目背後默默付出的卻遠不止我們。最感激的就是我們的指導老師史紅梅和帶隊老師何睿斯兩位老師。從前期作品完善過程到最終的PPT演示和技術論文，老師們一直在幫助我們提煉作品的創新點和應用價值，幫助我們更好的去展示作品的優勢和性能等等，可以說比我們付出的還要多。此外還要感謝學校，為了幫助大家取得好成績，學校多次組織培訓會，每次都會讓參賽隊伍展示自己的PPT，然後各位老師針對演示過程中出現的問題都一一指出。」
分賽區比賽完成之後，團隊雖然取得了好成績，但仍感受到了對手的優秀，以及自身的不足。大家意識到，要想在決賽中獲得更好的成績，就必須做好充足的準備。就在決賽前夕，學校研電賽負責老師專門針對團隊進行了多次培訓。通過不斷完善PPT，學習答辯技巧，訓練臨場反應，不斷糾錯改進，團隊參賽經驗和鬥志都有了很大的提升。
「一路走來，時時處處都能感受到身後強大的後援，感謝交大，感謝老師，感謝一路陪伴，這個獎盃屬於每一個在背後默默奉獻的人！」
對於未來的參賽者 團隊成員們這樣說，即將或準備參賽的同學們， 積極備賽，相信自己，一定可以獲得很好的成績。
參賽建議及注意事項
一、前期選題
1. 能夠依託實驗室的項目選題更具有優勢；
2. 選題需要考慮多方面因素，創新的同時一定要注意實用；
3. 作品最好是實物參賽，這樣展示效果強。
二、材料準備
1. 比賽會對技術論文進行評比，因此需要花費心思將論文格式與內容按要求書寫；
2. 參賽PPT是贏得比賽的關鍵，製作PPT一定要思路清晰，突出作品的技術難點與創新點，答辯前一定要提前演練，以防答辯緊張；
3. 在前期準備過程中，應該多多拍攝照片，用於製作PPT，突出作品的真實性；
4. 仔細閱讀主辦方的要求，按照主辦方的關注點進行作品展示。
三、作品展示
1. 實物展示害怕突發事件，因此需要提前將作品所有的功能拍視頻，備份；
2. 在比賽過程中，有條件的可帶兩份參賽作品參賽，以防突發事件；
3. 比賽場地的作品海報設計需要重點突出，吸引眼球。突出作品的難點與創新點。
來源：北京交通大學 北京交大研究生院 作者 | 宣傳部 王瑞霞 排版 | 謝姍姍 本期編輯丨秦雲珠 張桔 責任編輯丨鄭一銘 李嘉儀