MathWorks利用新质生产力工具加速工程教学的变革

12月26日，MathWorks宣布，其MATLAB^®和Simulink^®平台在中国的高校教育中取得显著成效。随着科技的迅猛发展，国家新质生产力对未来人才提出了更高的创新要求，高等教育也需要与这种创新要求相适应的教学方法与内容，创造更多的场景和机会来培育未来人才，提升学生的技术能力与批判性思辨的能力。MATLAB和Simulink作为全球工程和科学领域最广泛使用的计算软件，已被高校教学和科研广泛应用，对提升学生的计算能力、实验操作与研究能力方面起到关键作用。

在教育部产学合作协同育人MATLAB/Simulink项目的框架下，MathWorks^®积极推动MATLAB与Simulink在各类教学项目中的应用，尤其是在理工科和工程类学科中，帮助高校构建实践驱动的课程体系。目前，课程设计与科研项目的实际案例已取得显著成果。

例如，在东南大学电气工程学院开设的《综合能源系统导论》课程中，胡秦然教授使用MATLAB实时脚本与App设计工具，解构综合能源系统建模过程，通过实际算例介绍联合运行优化问题，并开发了交互式演示小程序，以便学生对综合能源系统进行简单的模拟仿真，加速其学习利用MATLAB解决综合能源系统实际问题。

胡秦然教授使用实时脚本讲授天然气网络建模

除综合能源系统外，将AI、软件定义无线电（SDR）设备与无线通信课程相结合也是高校工程院系的热门话题。南方科技大学无线通信创新教学实验室负责人吴光博士在《前沿通信系统设计》实验课中，采用MATLAB提供的应用案例设计了一系列基于Deep Learning Toolbox™的 AI前沿通信系统实验项目，将科研成果融入实验教学中。吴博士还将实验过程中USRP收集的数据整理成标准数据集，连同课件、视频一起对外共享，以便其他没有实验设备的高校使用。该项目获得2023年全国高校电工电子实验教学案例设计竞赛中南赛区二等奖。

《前沿通信系统设计》实验课中的 Wi-Fi 图像传输实验

此外，兰州大学地质科学与矿产资源学院副教授周文纳引入MATLAB Mobile™和实时脚本以提升《地球物理》的教与学，克服学时及计算机设备的限制，激发学生的兴趣和动手能力。学生进行数据可视化和分析后能够直观地观察和理解地球物理现象，并增强编程能力，还在校园创新竞赛中获奖。

而为了更好地应对通信工程、电子信息科学与技术专业的核心课《电磁场与电磁波》的教学挑战，兰州大学信息科学与工程学院梅中磊教授通过MATLAB将抽象和复杂的电磁概念可视化，并指导学生使用Antenna Toolbox™完成微带天线的设计与仿真。该虚拟仿真实验不仅节省时间和成本，避免使用昂贵、体积庞大且效率低下的物理电磁仿真设备；还帮助学生掌握太赫兹成像的原理及应用，进一步提高本科生的实践能力、工程应用能力和复杂问题解决能力。2023年，《太赫兹时域光谱检测及成像虚拟仿真实验》被评为第三批国家级一流本科课程。

太赫兹虚拟仿真实验中所获得的“兰大为美”和“树叶”成像照片

众多国内理工高校选择MATLAB的原因包括其程序库成熟、案例丰富、帮助文档详细且无需复杂配置，扩展功能可通过“附加资源管理器”获取，实现一站式安装、即装即用，方便老师不断改进和优化课程内容。另外，老师们还可直接访问教育部产学合作协同育人MATLAB/Simulink项目选择所需课件进行下载，以加快课件开发，或联系MathWorks中国教育团队获取课程开发支持。MATLAB语法简单且容易上手，对刚接触编程和仿真软件的学生来说也十分友好，便于学生掌握程序设计，自学前沿科技成果，发表学术论文，为未来深造和就业奠定基础。

MathWorks中国区教育行业总负责人李庆节表示：“我们很高兴看到MATLAB和Simulink在中国的高等教育中发挥着越来越重要的作用。MATLAB和Simulink不仅为学生提供成熟的产品与强大的技术支持，还通过丰富的教学资源与创新的教学方式，帮助师生们能够加速从工业化时代的教与学向智能化时代的转变，锻炼新质生产力所要求的创新思维同时，加速掌握新质生产工具。很多大型企业都在使用MATLAB和Simulink进行产品研发，无论是深造还是进入职场，MATLAB都为学生的未来发展打下坚实的基础。”

未来，MathWorks继续致力于推动高校教育的发展，并通过持续创新，不断优化MATLAB和Simulink的教育功能，以适应更广泛的学科需求。同时，MathWorks将进一步扩大与国内高校的合作，为更多领域的学生提供支持，并通过线上课程、项目驱动式教学和学术合作，帮助学生更好地掌握前沿技术和科研方法，提升他们在学术、工业和创新领域的竞争力，为中国的教育发展贡献力量。