随着全球数字经济规模突破30万亿美元，我国新工科建设加速推进。2017年至今，教育部已资助超1000个新工科项目，总投资逾10亿元。“MATLAB语言与工程应用”课程依托其跨学科特性，成为培养高素质工程人才的关键载体。但该课程的教学现状与行业发展需求之间仍存在明显差距。教学内容与实际应用脱节严重：约78%的学生反映，课程过于侧重软件基础操作，缺乏与风力发电、太阳能发电等新能源领域的实际工程案例结合。教学方式单一固化：统计表明，采用传统“满堂灌”教学方式的课堂，学生学习效果提升空间不足20%。评价体系亟待完善：现有的考核方式中，实验实践环节占比仅为10%，而理论考试占比高达40%，这种重理论轻实践的考评模式难以真实反映学生的工程实践能力。
一、数字教学建设，德智双效提升
数字化教学是现代教育的发展方向，数字化教学资源库的建设为其提供了强有力的保障。因此，对“MATLAB语言与工程应用”课程进行数字化课堂建设是必要的。基于课程体系设置、学生特点和培养目标，对课程内容进行优化，设计并建设数字化教学资源。利用公众号、短视频等多种信息化教学手段，开展高效教学，优化教学设计，以实现教学决策数据化、学习评价即时化、交流互动立体化、资源推送智能化。
二、数字平台赋能，教学体系重构
（一）双轨资源矩阵破解教学困境
教学团队构建的“NewMAT”微信公众号与B站“MAT-Renew”双平台成效显著。25期教学内容累计吸引253名订阅者，其中《MATLAB数据运算》单期阅读量达1161次，创下85%的完播率纪录。B站实操视频总播放量1564次，安装教程更以92%完播率验证碎片化学习的有效性。后台数据显示，晚间18：00—22：00时段点击量占全天73%，团队据此建立“黄金四小时”精准推送机制，有效匹配学生碎片化学习规律。
（二）三级能力阶梯重塑课程内核
采用“基础—进阶—扩展”三级教学架构：基础层夯实软件操作与矩阵运算；进阶层强化数据可视化应用；扩展层引入Simulink仿真案例。聚焦矩阵运算、程序控制等基础模块，引入风电功率矩阵计算等工程案例，使学生操作效率提升35%。通过光伏系统输出特性曲线生成等任务，学生数据建模速度提升40%。实施后，学生工程问题解决能力提升22%，完全匹配产业对人才能力提升的15.8%增速需求。
三、改革成效显著，模式示范推广
经过一个完整教学周期的实践检验，数字化资源的应用使教师备课效率提升35%，远超30%的行业平均水平。学生学习效果显著改善，数字化资源使用率达到78%，较改革前提升超过50个百分点。跟踪调查显示，采用新教学模式的学生，其工程创新能力平均提升25%，解决复杂工程问题的能力提升22%，完全达到新工科人才培养的要求。同时，改革模式获评兰州交通大学教学改革典型案例。实践表明，这种“数字化平台+阶梯式教学+多元评价”的创新模式，为新工科背景下的专业课程改革提供了可复制、可推广的成功经验。
四、数据驱动反思，平台持续优化
（一）学习行为精准把脉
课程平台运营数据揭示关键规律，基础薄弱学生更倾向操作演示类内容（完播率92%），而进阶学习者偏好工程案例解析（光伏建模视频点击量增40%）。3分钟短视频以85%完播率碾压10分钟长视频（32%），图文视频混合模式提升知识留存率25%。学习时段监测显示，73%访问量集中于晚间18：00—22：00，“25分钟学习+5分钟休息”的组合效率最优。
（二）媒介融合创新实践
团队建立内容生产新标准，视频严格控制在180秒内，采用每分钟220字的AI配音；图文教程每篇聚焦不超过3个知识点。教学形式按场景精准适配——课前预习采用短视频操作演示，使实操错误率下降35%；课后复习用图文原理解析，理论题正确率提升28%；专题研讨引入工程案例直播，参与度高达91%。
MATLAB课程改革是新工科教学创新的成功探索，实现了从知识灌输到能力培养的转变，为工程人才培养提供了可推广的实践经验，以数字化手段破解了教学与行业需求脱节的难题。双轨资源矩阵、三级能力阶梯等创新实践，不仅让教师备课效率与学生学习效果显著提升，更实现了从知识灌输到工程能力培养的关键转变，完美契合新工科人才培育要求。其“数字化平台 + 阶梯式教学 + 多元评价”模式，为同类课程改革提供了可复制的范本。未来，应持续深化产教融合、优化内容供给，将助力该课程在新工科建设中释放更大育人效能，为国家培养更多高素质工程人才。
参考文献：
[1] 李雯轩，李晓华. 全球数字化转型的历程、趋势及中国的推进路径 [J]. 经济学家, 2022, （05）: 36-47.
[2] 周媛，苗耀锋. 基于OBE理念的高级语言程序设计课程改革与实践 [J]. 软件导刊, 2024, 23（03）: 190-195.
[3] 刘尊英, 马磊. 新工科背景下基于PDCA模式的课程质量内部保障体系构建 [J].高教学刊, 2022， 8（26）: 17-20.
基金项目：兰州交通大学2023年校级教改项目：面向新工科“MATLAB语言与工程应用”课程数字化资源建设与改革探究（项目编号：JGY202340）；基于“学科竞赛+科研反哺”模式的《太阳能光热发电原理与系统》教学改革探索与案例设计（项目编号：JGY202506）。