발표자: 경북대학교 전자공학부 김강욱 교수 

제목: Mathematica for Education in the AI Age: Practical Applications in EM/RF Engineering 

Abstract

(국문)

본 발표에서는 본격적인 AI 시대를 맞은 대학 공학교육에서 Mathematica의 효과적인 활용 방안을 전자파 및 RF 공학 교육 사례를 중심으로 제시한다. 최근 ChatGPT 및Gemini와 같은 AI 도구의 발전은 문제 해결과 코드 작성에 큰 도움을 주고 있으나, 물리, 수학, 전자기학과 같은 기초 학문뿐 아니라 RF 및 무선통신 공학과 같은 응용 학문에 대한 근본적인 이해의 중요성은 여전히 변함없다. AI는 유용한 보조 도구로 활용될 수 있지만, 결과의 타당성을 판단하거나 물리적 진실을 보장할 수는 없다. 이에 따라 본 발표에서는 기초 및 응용 학문의 이론 이해와 실제 적용을 강화하기 위해 Mathematica를 활용한 교육 방법론을 제안한다. 이를 통해 복잡한 수식의 이해, 해석 결과의 검증, 파라미터 탐색, 그리고 물리적 현상의 시각화를 효과적으로 수행할 수 있다. 특히 Mathematica의 기호 계산, 직관적인 수식 표현, 정확한 계산 능력, 그리고 인터랙티브 기능을 활용하여 학습자의 이해도를 향상시키고, 이론과 실제를 연결하는 교육 환경을 구현한다. 경북대학교 전자파, RF 공학 및 무선통신 시스템 강의 사례를 통해 Mathematica 기반 강의노트 작성, 인터랙티브 CDF 모듈, 그리고 Wolfram Cloud를 활용한 학습 방법을 소개하며, 이러한 접근법이 학부 및 대학원 교육 전반에 걸쳐 효과적으로 적용될 수 있음을 보인다.

(영문)

This presentation introduces effective strategies for utilizing Mathematica in university-level engineering education in the era of advanced AI, with a focus on applications in electromagnetic (EM) and RF engineering. While recent AI tools such as ChatGPT or Gemini significantly assist students in problem solving and code generation, a fundamental understanding of core disciplines—including physics, mathematics, and electromagnetics—as well as applied fields such as RF and wireless communication engineering remains essential. AI can serve as a powerful supporting tool; however, it cannot independently ensure the validity of results or guarantee physical correctness. To address this, this work proposes an educational methodology that leverages Mathematica to strengthen both theoretical understanding and practical application in foundational and applied engineering subjects. Using Mathematica, students can effectively analyze complex equations, verify analytical results, explore parameter dependencies, and visualize physical phenomena. In particular, Mathematica’s symbolic computation, intuitive mathematical notation, numerical accuracy, and interactive capabilities enhance student comprehension and provide a seamless connection between theory and practice. Through teaching cases in electromagnetics, RF engineering, and wireless communication systems at Kyungpook National University, this presentation demonstrates the use of Mathematica for lecture note development, interactive CDF modules, and Wolfram Cloud–based learning. These examples show that the proposed approach can be effectively applied across both undergraduate and graduate education.