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强基计划专业解读——数学

报考指南|新高考网2020-11-24

数学是一门最古老的科学,有着悠久的历史。早在公元前3000年左右,古巴比伦、古埃及、中国就相继出现了算术、代数和几何,被应用于天文、税收及建筑等领域。现代生活中数学更是无处不在,从指纹识别到CT技术,从数据处理到信息安全,从大气科学到火箭飞行器的设计,从地质勘探到施工建筑,形形色色的技术革命的背后,数学都扮演着不可缺少的角色。那么数学到底是怎样一个学科,包含了哪些专业,未来就业出路如何呢?


什么是数学?

什么是数学?很多科学家从不同的角度给过不同的定义。爱因斯坦说:“纯粹数学,就其本质而言,是逻辑思想的诗篇。”伽利略说:“自然界这部伟大的书是用数学语言写成的。”

数学是自然科学之基础。从概念上讲,数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。

数学有广阔的应用空间。著名数学家华罗庚说:“凡是出现‘量’的科学部门中就少不了要用数学。研究量的关系、量的变化、量的变化的关系,量的关系的变化等等现象都是少不了数学的,所以数学之为用贯穿到一切科学部门深处,而且成为它们的得力的助手和工具。”

数学也有纯粹理论的一面。现代数学已经发展出了众多的分支,而且不断深入。在纯数学很多领域,数学家的工作不为大众所了解,很可能也看不到什么应用前景,但是,数学的美激励着一代代数学家不断去探索未知。


大学里数学学什么?

数学类专业属于理学,按照教育部《普通高等学校本科专业目录》(2020年)的划分,数学类专业主要包括数学与应用数学、信息与计算科学、数理基础科学、数据计算及应用四个专业。

『数学与应用数学』包括基础数学和应用数学两方面。基础数学研究的是数学本学科的基本理论与发展规律,如著名的哥德巴赫猜想等问题就是基础数学的研究对象;应用数学就是由大量的实际问题引发的数学理论,解决现实生活或其他学科与科学技术中碰到的问题;

『信息与计算科学』包括计算数学与信息处理中的数学两个方面,主要培养学生运用数学的思维和方法解决信息技术领域中的实际问题。

另外,统计学是应用数学的一个分支,很多高校的数学学院除了有数学系、信息科学系外,还设有统计、精算、金融数学等科系。

一般而言,大学之前的数学可以称为初等数学,大学是进入高等阶段的学习。高等数学不是初等数学的一种简单提升,而是以『微积分』和『高等代数』为基础的一个体系,大致可以衍生出五个专业方向,即:基础数学、应用数学、概率统计、科学与工程计算、信息科学等方向,只是不同的学校名称可能不一样。”

数学与应用数学专业的课程比较偏重基础数学理论,核心课程有分析基础、高等代数、几何学、常微分方程、实变函数、概率论、科学计算、抽象代数、微分几何、复变函数、泛函分析等。同一专业各校开设的课程或许也有不同,考生可根据兴趣爱好和不同专业查阅高校课程设置。


哪些学生适合数学专业?

学好数学,能力和爱好都很关键。

一般来说数学能力强的人,基本体现在两种能力上,一是『逻辑思维能力』,二是『抽象思维能力』。所以,考生在报考数学专业时,最好要了解自己的专长和兴趣,例如是否擅长逻辑思维、是否有较好的图形、图像想象力及代数运算能力,是否喜欢用数学概念来了解和解释世界。

不同于其他学科,纯数学是一个偏重理论研究的基础学科。兴趣爱好、良好的基础和天赋是发展的关键。如果希望自己将来能从事数学基础理论的研究并有所建树,首先要对数学有浓厚的兴趣和探究、钻研精神,其次最好有一定的数学天赋。


毕业出路

很长一段时间以来,人们认为数学这样的基础学科难学、就业不易,是专业中的冷门。然而事实上,基础学科和应用学科之间存在着你中有我、我中有你,相互交叉、相互渗透的联系。以数学为代表的基础科学,就像是一个强大的引擎,它的运转带动相关科学研究和具体技术的巨大发展。

1、就业面较广

社会对数学人才的需求也是多方面、多层次的。无论是进行理论研究、科研数据分析、软件开发还是从事金融保险、国际经济与贸易、工商管理、通讯工程、建筑设计等行业,都离不开相关的数学专业知识。其应用面也极其广泛,具有扎实基础的数学人才既可以做职业数学家,又可以在各类学校做数学老师;还可以成为某种领域(如金融、统计)的数据分析师,也可以从事软件设计、工程计算、网络安全、国防科技等方面的技术工作。

2、“跨专业”方便

数学专业毕业生具有比较扎实的理论基础,只要再学习一些相关知识,他们可以转向很多理工、经济类专业,比如计算机、统计、金融、经济学等。随着现代计算机技术的飞速发展,需要一大批懂数学的工程师做相应的数据库开发,经济领域中也有很多情况需要具有专业数学知识的人才。

本科毕业生除了就业,还可以选择读研或出国深造。事实上,基础类专业毕业生很多都会选择继续深造。

浙江大学该专业选择读研究生的学生,有三分之一选择继续从事基础数学研究方向,三分之一选择应用数学方向,另外有三分之一选择经济、金融、精算、计算机等其他方向。中国科学技术大学本科毕业生中约38%出国(境)留学;约37%选择国内深造;就业只占25%。

数学专业毕业生在专业知识、逻辑性思维和创新能力上都有较大的优势,一般来说,跨专业考研或跨专业就业都不困难。

3、上升快、收入高

据统计,毕业后收入较高、工作相关度高、提升较快的专业主要集中在计算机、金融、信息安全、软件工程等相关行业领域。而数学专业毕业生大多从事相关行业的技术岗位,如精算师、银行、证券业工作、程序员、数据分析师等。

“21世纪依赖高技术劳动力,”康奈尔大学应用数学教授史蒂芬•斯托加茨说,“如果你想进入高科技行业、医疗或者金融行业,你必须对数学得心应手。若放弃数学,你根本不会有这些机会。”OECD成员国对成年人知识技能的调查显示,缺少数学技能严重限制了人们获得更好的报酬和更好的工作。在新兴市场国家,精通数学的人,收入平均比其他人高出40%。


报考指南

1、了解高校学科实力

成绩拔尖的同学可以考虑历史悠久、实力雄厚的名牌高校。如北京大学、清华大学、北京师范大学、南开大学、吉林大学、复旦大学、南京大学、浙江大学、中国科学技术大学、山东大学、四川大学等,这些院校都拥有数学一级学科国家重点学科,名师云集,专业齐全。

与此同时,像华东师范大学、厦门大学、武汉大学、中山大学、大连理工大学、中南大学等一些院校的数学专业二级学科也都拥有国家重点学科,专业实力很强。

2、了解专业方向和招生大类

由于开设院校多,该专业在各个高校的培养特色和课程设置上也有不同侧重。有的侧重基础数学、金融数学,有的侧重理论与应用,有的侧重信息与计算科学。

此外在招生时,一些高校是按『数学与应用数学』专业招生,如北京师范大学的数学与应用数学专业包括基础数学、应用数学、数学教育、信息处理与计算科学等方向。还有很多高校是按『数学类』招生的,比如北京大学、复旦大学、南开大学等。

不同院校的专业类中包含的专业不同,以北大为例,数学科学学院设有五个系:数学系、概率统计系、科学与工程计算系、信息科学系和金融数学系。北大招生时按数学大学科招生,入学两年后学生可自由选择进入五个系之一学习。

考生在报考时,可提前了解一下报考院校专业大类中包含哪些专业。一般来说,各个专业在大一大二所开设的基础课程基本相同,大二下学期才进入各自的专业学习。

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