全球領先的數(shù)學計算軟件開發(fā)商 MathWorks 今天宣布,其 MATLAB 和 Simulink 平臺在中國的高校教育中取得顯著成效。隨著科技的迅猛發(fā)展,國家新質生產力對未來人才提出了更高的創(chuàng)新要求,高等教育也需要與這種創(chuàng)新要求相適應的教學方法與內容,創(chuàng)造更多的場景和機會來培育未來人才,提升學生的技術能力與批判性思辨的能力。MATLAB 和 Simulink 作為全球工程和科學領域最廣泛使用的計算軟件,已被高校教學和科研廣泛應用,對提升學生的計算能力、實驗操作與研究能力方面起到關鍵作用。
在教育部產學合作協(xié)同育人 MATLAB/Simulink 項目的框架下,MathWorks 積極推動 MATLAB 與 Simulink 在各類教學項目中的應用,尤其是在理工科和工程類學科中,幫助高校構建實踐驅動的課程體系。目前,課程設計與科研項目的實際案例已取得顯著成果。
例如,在東南大學電氣工程學院開設的《綜合能源系統(tǒng)導論》課程中,胡秦然教授使用 MATLAB 實時腳本與 App 設計工具,解構綜合能源系統(tǒng)建模過程,通過實際算例介紹聯(lián)合運行優(yōu)化問題,并開發(fā)了交互式演示小程序,以便學生對綜合能源系統(tǒng)進行簡單的模擬仿真,加速其學習利用 MATLAB 解決綜合能源系統(tǒng)實際問題。
除綜合能源系統(tǒng)外,將 AI、軟件定義無線電(SDR)設備與無線通信課程相結合也是高校工程院系的熱門話題。南方科技大學無線通信創(chuàng)新教學實驗室負責人吳光博士在《前沿通信系統(tǒng)設計》實驗課中,采用 MATLAB 提供的應用案例設計了一系列基于 DeepLearning Toolbox 的 AI 前沿通信系統(tǒng)實驗項目,將科研成果融入實驗教學中。吳博士還將實驗過程中 USRP 收集的數(shù)據(jù)整理成標準數(shù)據(jù)集,連同課件、視頻一起對外共享,以便其他沒有實驗設備的高校使用。該項目獲得 2023 年全國高校電工電子實驗教學案例設計競賽中南賽區(qū)二等獎。
此外,蘭州大學地質科學與礦產資源學院副教授周文納引入 MATLAB Mobile 和實時腳本以提升《地球物理》的教與學,克服學時及計算機設備的限制,激發(fā)學生的興趣和動手能力。學生進行數(shù)據(jù)可視化和分析后能夠直觀地觀察和理解地球物理現(xiàn)象,并增強編程能力,還在校園創(chuàng)新競賽中獲獎。
而為了更好地應對通信工程、電子信息科學與技術專業(yè)的核心課《電磁場與電磁波》的教學挑戰(zhàn),蘭州大學信息科學與工程學院梅中磊教授通過 MATLAB 將抽象和復雜的電磁概念可視化,并指導學生使用 Antenna Toolbox 完成微帶天線的設計與仿真。該虛擬仿真實驗不僅節(jié)省時間和成本,避免使用昂貴、體積龐大且效率低下的物理電磁仿真設備;還幫助學生掌握太赫茲成像的原理及應用,進一步提高本科生的實踐能力、工程應用能力和復雜問題解決能力。2023 年,《太赫茲時域光譜檢測及成像虛擬仿真實驗》被評為第三批國家級一流本科課程。
眾多國內理工高校選擇 MATLAB 的原因包括其程序庫成熟、案例豐富、幫助文檔詳細且無需復雜配置,擴展功能可通過“附加資源管理器”獲取,實現(xiàn)一站式安裝、即裝即用,方便老師不斷改進和優(yōu)化課程內容。另外,老師們還可直接訪問教育部產學合作協(xié)同育人 MATLAB/Simulink 項目選擇所需課件進行下載,以加快課件開發(fā),或聯(lián)系 MathWorks 中國教育團隊獲取課程開發(fā)支持。MATLAB 語法簡單且容易上手,對剛接觸編程和仿真軟件的學生來說也十分友好,便于學生掌握程序設計,自學前沿科技成果,發(fā)表學術論文,為未來深造和就業(yè)奠定基礎。
MathWorks 中國區(qū)教育行業(yè)總負責人李慶節(jié)表示:“我們很高興看到 MATLAB 和Simulink 在中國的高等教育中發(fā)揮著越來越重要的作用。MATLAB 和 Simulink 不僅為學生提供了成熟的產品與強大的技術支持,還通過豐富的教學資源與創(chuàng)新的教學方式,幫助師生們能夠加速從工業(yè)化時代的教與學向智能化時代的轉變,鍛煉新質生產力所要求的創(chuàng)新思維同時,加速掌握新質生產工具。很多大型企業(yè)都在使用 MATLAB 和 Simulink進行產品研發(fā),無論是深造還是進入職場,MATLAB 都為學生的未來發(fā)展打下了堅實的基礎?!?/p>
未來,MathWorks 繼續(xù)致力于推動高校教育的發(fā)展,并通過持續(xù)創(chuàng)新,不斷優(yōu)化 MATLAB 和 Simulink的教育功能,以適應更廣泛的學科需求。同時,MathWorks 將進一步擴大與國內高校的合作,為更多領域的學生提供支持,并通過線上課程、項目驅動式教學和學術合作,幫助學生更好地掌握前沿技術和科研方法,提升他們在學術、工業(yè)和創(chuàng)新領域的競爭力,為中國的教育發(fā)展貢獻力量。
關于 MathWorks
MathWorks 是數(shù)學計算軟件領域世界領先的開發(fā)商。來自該公司的 MATLAB 被稱為“科學家和工程師的語言”,是一個集算法開發(fā)、數(shù)據(jù)分析、可視化和數(shù)值計算于一體的編程環(huán)境。Simulink 則是一個模塊化建模環(huán)境,面向多域和嵌入式工程系統(tǒng)的仿真和基于模型的設計。這些產品服務于全球工程師和科學家,幫助他們加快步伐,在汽車、航空航天、通信、電子、工業(yè)自動化及其他各行各業(yè)更快地實現(xiàn)發(fā)明、創(chuàng)新和開發(fā)。MATLAB 和Simulink 產品是全球眾多頂級大學和學術機構的基本教研工具。MathWorks 創(chuàng)建于 1984 年,總部位于美國馬薩諸塞州的內蒂克市(Natick, Massachusetts),在全球擁有 34個分支機構,共有 6,500 多名員工。
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原文標題:MathWorks 教學前沿 | 利用新質生產力工具加速工程教學的變革
文章出處:【微信號:MATLAB,微信公眾號:MATLAB】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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