魔鬼与天使:数学与应用数学

2016-02-17 10:33Behemoth
高考金刊·理科版 2016年1期
关键词:毕业生基础院校

Behemoth

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。想想看,在牛顿时代就可以算出每秒钟8公里的第一宇宙速度,为星际航行的开端迈出了第一步。爱因斯坦质能方程成就了核子物理,也为人类指出寻找新能源的方向。这些伟大发现的背后都离不开数学原理。

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。

魔鬼般的课程

什么是数学?很多科学家从不同的角度给过不同的定义。米斯拉说:“数学是人类的思考中最高的成就。”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,数学之美激励着一代代数学家不断去探索未知。

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。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。

数学系毕业生:“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。

天使般的飞跃

宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。——华罗庚

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、通信工程、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.方便跨专业

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。北京大学2014年本科毕业生中约30%得到美国或欧洲著名大学的奖学金,出国攻读学位;约50%保送攻读国内硕士或博士学位;国内就业只占20%。清华大学2014年本科毕业生,境外深造人数占58%,本科读研人数占37%,就业比例占5%。

数学专业毕业生在专业知识、逻辑思维创新能力上都有较大的优势,—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

“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%。

院校设置

目前,全国本科阶段开设数学类专业的院校有108所,开设数学与应用数学的专业院校有523所,大多集中在一批、二批院校中,考生可选择的余地较大。

名牌重点大学

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。像首都师范大学、华东师范大学、厦门大学、武汉大学、中山大学、大连理工大学、湘潭大学、中南大学等一些院校的数学专业二级学科也都是国家重点学科,专业实力很强。

强劲的师范类院校

师范院校是基础专业开设比较集中的院校,在500余所开设数学与应用数学专业的院校中,师范院校就占了135所。除了北京师范大学、华东师范大学外,陕西师范大学、华中师范大学、东北师范大学等也实力强劲。这类院校中的数学专业大多是师范类专业,当然也有非师范专业。

另外,二本院校中可选择的范围也很广,很多高校数学专业都各具特色。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。考生在选报时,可根据自己的兴趣爱好和分数情况等综合考虑。

Tips

报考提示:

在招生时,一些高校是按数学与应用数学专业招生,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类招生,入学两年后学生可自由选择进入五个系之一学习。

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。爱因斯坦也说过:“纯粹数学,就其本质而言,是逻辑思想的诗篇。”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。

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