基礎數(shù)學:適合做研究或從事教學
基礎數(shù)學又叫純粹數(shù)學,即按照數(shù)學內(nèi)部的需要,或未來可能的應用,對數(shù)學結(jié)構(gòu)本身的內(nèi)在規(guī)律進行研究,而并不要求同解決其他學科的實際問題有直接的聯(lián)系,只是以純粹形式研究事物的數(shù)量關系和空間形式。
基礎數(shù)學是數(shù)學科學的核心。它不僅是其它應用性數(shù)學分支的基礎,而且也為自然科學、技術科學及社會科學提供必不可少的語言、工具和方法。微分幾何、數(shù)學物理、偏微分方程等都屬于基礎數(shù)學范疇。人們耳熟能詳?shù)年惥皾欁C明“1+2”哥德巴赫猜想的故事就發(fā)生在這個領域。
該專業(yè)需要學生具備扎實的數(shù)學理論基礎,為高等院校和科研機構(gòu)輸送數(shù)學、應用數(shù)學及相關學科的研究生。前幾年相對于數(shù)學學科其他幾個專業(yè)來說,就業(yè)面相對狹窄,但是這幾年各門與數(shù)學相關的學科發(fā)展迅速,這方面所需要的研究和教學人才的數(shù)量也大大增加,尤其是與數(shù)學相關聯(lián)學科的教學人才大多數(shù)需要扎實的基礎數(shù)學基礎,因此需求量也增多了。
計算數(shù)學:涉及眾多交叉學科
計算數(shù)學是伴隨著計算機的出現(xiàn)而迅猛發(fā)展起來的新學科,涉及計算物理、計算化學、計算力學、計算材料學、環(huán)境科學、地球科學、金融保險等眾多交叉學科。它運用現(xiàn)代數(shù)學理論與方法解決各類科學與工程問題,分析和提高計算的可靠性、有效性和精確性,研究各類數(shù)值軟件的開發(fā)技術。既突出了解決信息、電子與計算機領域中的某些核心理論技術問題,又注意到從這些高新技術中抽象出新的數(shù)學理論;在保持應用數(shù)學與計算數(shù)學主體研究方向優(yōu)勢的基礎上,重視并加強信息科學的數(shù)學基礎、數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計計算、科學計算、現(xiàn)代優(yōu)化、電子系統(tǒng)的數(shù)值模擬、生物系統(tǒng)的數(shù)學建模等研究。
專業(yè)背景:要求考生具備基礎數(shù)學、應用數(shù)學、信息技術、計算機科學、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)分析,工程學、以及數(shù)字圖像等學科知識。
研究方向:工程問題數(shù)值方法、發(fā)展方程與動力系統(tǒng)的數(shù)值方法、數(shù)值逼近與數(shù)字圖像處理、計算機圖形學與計算機軟件、光學與電磁學中的數(shù)學問題等。
●就業(yè)前景
站在數(shù)學的肩膀上,這個方向的同學考博或出國占極大優(yōu)勢。研究生畢業(yè)如果從事程序開發(fā)工作,薪水一般較高,但工作強度也相對較大。
另外,這個專業(yè)的畢業(yè)生還可到各大高校從事教學工作,既可以進一步開展研究,也為培養(yǎng)專業(yè)人才作貢獻。
概率和統(tǒng)計:政府部門需求量大增
作為數(shù)學的分支,概率學是研究隨機事件的一門科學技術,涉及工程、生物學、化學、遺傳學、博弈論、經(jīng)濟學等多方面的應用,幾乎遍及所有的科學技術領域,可以說是各種預測的基石。統(tǒng)計學是關于收集、整理、分析和解釋統(tǒng)計數(shù)據(jù)的科學,主要通過利用概率論建立數(shù)學模型,收集所觀察系統(tǒng)的數(shù)據(jù),進行量化的分析、總結(jié),并進而進行推斷和預測,為相關決策提供依據(jù)和參考。
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是本世紀迅速發(fā)展的學科,研究各種隨機現(xiàn)象的本質(zhì)與內(nèi)在規(guī)律性以及自然科學、社會科學等各個學科中各種類型數(shù)據(jù)的科學的綜合處理及統(tǒng)計推斷方法。隨著人類社會各種體系的日益龐大、復雜、精密,計算機的廣泛使用,概率統(tǒng)計的重要性將越來越大。
●就業(yè)前景
主要到企業(yè)、事業(yè)單位和經(jīng)濟、政府管理部門從事統(tǒng)計調(diào)查、統(tǒng)計信息管理、數(shù)量分析等開發(fā)、應用和管理工作,或在科研、教育部門從事研究和教學工作。就業(yè)機會非常廣泛,一些金融部門和單位對統(tǒng)計學專業(yè)人才的需求甚至已經(jīng)超過了一些熱門的經(jīng)濟學專業(yè)。尤其是近年來,政府部門決策強調(diào)科學性,統(tǒng)計部門的力量增大,因此每年政府招收公務員時,對統(tǒng)計方面的畢業(yè)生需求也大增。
應用數(shù)學:發(fā)展空間最廣闊
應用數(shù)學包括兩個部分,一部分就是與應用有關的數(shù)學,另外一部分是數(shù)學的應用,即以數(shù)學為工具,探討解決科學、工程學和社會學方面的問題。應用數(shù)學主要是應用于兩個領域,一是計算機,隨著計算機的飛速發(fā)展,需要一大批懂數(shù)學的軟件工程師做相應的數(shù)據(jù)庫的開發(fā);二是經(jīng)濟學,現(xiàn)在的經(jīng)濟學有很多都需要用非常專業(yè)的數(shù)學進行分析,應用數(shù)學有很多相關課程本身設計就是以經(jīng)濟學實例為基礎的。
應用數(shù)學與純數(shù)學最大的區(qū)別就是與實際的結(jié)合:設法解決自然現(xiàn)象與社會發(fā)展提出的數(shù)學問題,并將其探討結(jié)果應用回到自然界與社會中去。
●就業(yè)前景
無論是進行科研數(shù)據(jù)分析、軟件開發(fā)、三維動畫制作,還是從事金融保險、國際經(jīng)濟與貿(mào)易、工商管理、化工制藥、通訊工程、建筑設計等,都離不開相關的數(shù)學專業(yè)知識。該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)去向也大多集中在與信息產(chǎn)業(yè)相關的各大集團公司、科研設計單位、金融機構(gòu)等,并且在出國或深造上也有很大的優(yōu)勢。據(jù)相關人士介紹,如果本科學應用數(shù)學,報考碩士時選擇發(fā)展方向時就有很大優(yōu)勢,尤其是金融與經(jīng)濟比本專業(yè)畢業(yè)生有大的優(yōu)勢,也能向更高層次發(fā)展。
數(shù)學教育
●就業(yè)前景
需求大,待遇穩(wěn)定
就業(yè)分析:我國數(shù)學教師需求量最大。數(shù)學教師十分搶手。拓寬師資渠道,面向社會招聘教師,已成為教育人事制度改革的重要舉措。這無疑為數(shù)學教育專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)提供了很大的發(fā)展空間。
數(shù)學專業(yè)學科概況及內(nèi)涵
一、數(shù)學學科概況
數(shù)學起源于人類遠古時期生產(chǎn)、獲取、分配、交易等活動中的計數(shù)、觀測、丈量等需求,并很早就成為研究天文、航海、力學的有力工具。17世紀以來,物理學、力學等學科的發(fā)展和工業(yè)技術的崛起,與數(shù)學的迅速發(fā)展形成了強有力的相互推動。到19世紀,已形成了分析、幾何、數(shù)論和代數(shù)等分支,概率已成為數(shù)學的研究對象,形式邏輯也逐步數(shù)學化。與此同時,在天體力學、彈性力學、流體力學、傳熱學、電磁學和統(tǒng)計物理中,數(shù)學成為不可缺少的定量描述語言和定量研究工具。
20世紀中,數(shù)學科學的迅猛發(fā)展進一步確立了它在整個科學技術領域中的基礎和主導地位,并形成了當代數(shù)學的三個主要特征:數(shù)學內(nèi)部各學科高度發(fā)展和相互之間不斷交叉、融合的趨勢;數(shù)學在其他領域中空前廣泛的滲透和應用;數(shù)學與信息科學技術之間巨大的相互促進作用。
數(shù)學與科學技術一直以來的密切聯(lián)系,在20世紀中葉以后更是達到了新的高度。第二次世界大戰(zhàn)期間,數(shù)學在高速飛行、核武器設計、火炮控制、物資調(diào)運、密碼破譯和軍事運籌等方面發(fā)揮了重大的作用,并涌現(xiàn)了一批新的應用數(shù)學學科。其后,隨著電子計算機的迅速發(fā)展和普及,特別是數(shù)字化的發(fā)展,使數(shù)學的應用范圍更為廣闊,在幾乎所有的學科和部門中得到了應用。數(shù)學技術已成為高技術中的一個極為重要的組成部分和思想庫。另一方面,數(shù)學在向外滲透的過程中,與其他學科交叉,形成了諸如計算機科學、系統(tǒng)科學、模糊數(shù)學、智能計算(其中相當部分也被稱為軟計算)、智能信息處理、金融數(shù)學、生物數(shù)學、經(jīng)濟數(shù)學、數(shù)學生態(tài)學等一批新的交叉學科。
在21世紀,科學技術的突破日益依賴學科界限的打破和相互滲透,學科交叉已成為科技發(fā)展的顯著特征和前沿趨勢,數(shù)學也不例外。隨著實驗、觀測、計算和模擬技術與手段的不斷進步,數(shù)學作為定量研究的關鍵基礎和有力工具,在自然科學、工程技術和社會經(jīng)濟等領域的發(fā)展研究中發(fā)揮著日益重要的作用。
二、數(shù)學學科內(nèi)涵
數(shù)學,是以形式化、嚴密化的邏輯推理方式,研究客觀世界中數(shù)量關系、空間形式及其運動、變化,以及更為一般的關系、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、模式等邏輯上可能的形態(tài)及其變化、擴展。數(shù)學的主要研究方法是邏輯推理,包括演繹推理與歸納推理。演繹推理是從一般性質(zhì)對特定對象導出特定性質(zhì),歸納推理是從若干個別對象的個別性質(zhì)導出一般性質(zhì)。
由于數(shù)量關系、空間形式及其變化是許多學科研究對象的基本性質(zhì),數(shù)學作為這些基本性質(zhì)的嚴密表現(xiàn)形式,成為一種精確的科學語言,成為許多學科的基礎。20世紀,一方面,出現(xiàn)了一批新的數(shù)學學科分支,如泛函分析、拓撲學、數(shù)理邏輯等,創(chuàng)造出新的研究手段,擴大了研究對象,使學科呈現(xiàn)出抽象程度越來越高、分化越來越細的特點;另一方面,尤其是近二三十年來,不同分支學科的數(shù)學思想和方法相互交融滲透,許多高度抽象的概念、結(jié)構(gòu)和理論,不僅成為數(shù)學內(nèi)部聯(lián)系的紐帶,也已越來越多地成為科學技術領域廣泛適用的語言。
作為20世紀中影響最為深遠的科技成就之一,電子計算機的發(fā)明本身,也已充分展現(xiàn)了數(shù)學成果對于人類文明的輝煌貢獻。從計算機的發(fā)明直到它最新的進展,數(shù)學都在起著關鍵性的作用;同時,在計算機的設計、制造、改進和使用過程中,也向數(shù)學提出了大量帶有挑戰(zhàn)性的問題,推動著數(shù)學本身的發(fā)展。計算機和軟件技術已成為數(shù)學研究的新的強大手段,其飛速進步正在改變傳統(tǒng)意義下的數(shù)學研究模式,并將為數(shù)學的發(fā)展帶來難以預料的深刻變化。數(shù)值模擬、理論分析和科學實驗鼎足而立,已成為當代科學研究的三大支柱。
數(shù)學作為一種文化,是人類文明的重要基礎,它的產(chǎn)生和發(fā)展在人類文明的進程中起著重要的推動作用。數(shù)學作為最為嚴密的一種理性思維方式,對提高理性思維的能力具有重要的意義和作用。
數(shù)學專業(yè)學科范圍及培養(yǎng)目標
數(shù)學自身特色鮮明,自成體系,作為一級學科的數(shù)學是一個范圍廣闊、分支眾多、應用廣泛的科學體系,已構(gòu)成包括基礎數(shù)學、計算數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、應用數(shù)學、運籌學與控制論、數(shù)學教育等6個研究方向。
1、基礎數(shù)學
基礎數(shù)學又稱為純粹數(shù)學,是數(shù)學的核心。它的思想、方法和結(jié)論是整個數(shù)學科學的基礎,是自然科學、社會科學、工程技術等方面的思想庫;A數(shù)學包含數(shù)理邏輯、數(shù)論、代數(shù)、幾何、拓撲、函數(shù)論、泛函分析、微分方程等眾多的分支學科,并還在源源不斷地產(chǎn)生新的研究領域,范圍異常廣泛,就總體而言,遠遠超出了一般意義下的一個“研究方向”的研究范疇。
2、計算數(shù)學
計算數(shù)學是研究對科學技術領域中數(shù)學問題進行數(shù)值求解特別是電子計算機數(shù)值求解的理論和算法,尤其注意高效、穩(wěn)定的算法的研究。研究高效的計算方法與發(fā)展高速的計算機處于同等重要的地位;此外,數(shù)值模擬已能夠用來減少乃至代替耗資巨大甚至難以實現(xiàn)的某些大型實驗。近年來,隨著電子計算機的飛速發(fā)展,產(chǎn)生了符號演算、機器證明、計算機輔助設計、數(shù)學軟件等新的學科分支,并與其他領域結(jié)合形成了計算力學、計算物理、計算化學、計算生物學等交叉學科。
3、概率論與數(shù)理統(tǒng)計
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機現(xiàn)象內(nèi)在規(guī)律性的學科。概率論旨在從理論上研究隨機現(xiàn)象的數(shù)量規(guī)律,是數(shù)理統(tǒng)計的基礎。數(shù)理統(tǒng)計是從數(shù)學角度研究如何有效地收集、分析和使用隨機性數(shù)據(jù)的學科,為概率論的實際應用提供了廣闊的天地。概率論和數(shù)理統(tǒng)計相互推動,借助計算機技術,正在科學技術、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟金融、人口健康、環(huán)境保護等方面發(fā)揮重要的作用。概率統(tǒng)計思想滲入各個學科已成為近代科學發(fā)展的明顯特征之一。
4、應用數(shù)學
應用數(shù)學是聯(lián)系數(shù)學與現(xiàn)實世界的重要橋梁,主要研究自然科學、工程技術、人文與社會科學中包括信息、經(jīng)濟、金融、管理等重要領域的數(shù)學問題,以及數(shù)學對這些領域問題的研究解決的反向作用;包括建立相應的數(shù)學模型,利用數(shù)學方法解決實際問題,研究具有實際背景和應用前景的數(shù)學理論等。第二次世界大戰(zhàn)以來,應用數(shù)學得到了迅猛的發(fā)展,其思想和方法深刻地影響著其他科學的發(fā)展,并促進了某些重要的綜合性學科(如非線性科學)的誕生和成長。同時,在研究解決實際問題的過程中,新的重要的數(shù)學問題不斷產(chǎn)生,有力地推動著數(shù)學本身的發(fā)展。
5、運籌學與控制論
運籌學與控制論以數(shù)學為主要工具,從系統(tǒng)和信息處理的觀點出發(fā),研究解決社會、經(jīng)濟、金融、軍事、生產(chǎn)管理、計劃決策等各種系統(tǒng)的建模、分析、規(guī)劃、設計、控制及優(yōu)化問題,是一個包括眾多分支的學科。運籌學結(jié)合數(shù)學、計算機科學、管理科學、通過對建模方法和最優(yōu)化方法的研究,為各類系統(tǒng)的規(guī)劃設計、管理運行和優(yōu)化決策提供理論依據(jù)?刂评碚撃壳疤幱跀(shù)學、計算機科學、工程科學、生命科學等學科交叉發(fā)展的前沿,是以自動化、信息化、機器人、計算機和航天技術為代表的現(xiàn)代技術的一個理論基礎。
6、數(shù)學教育
數(shù)學教育是研究數(shù)學教學的內(nèi)容、方法和實踐的學科,主要研究方向包括數(shù)學課程內(nèi)容、數(shù)學教學、數(shù)學學習、數(shù)學教育評價、數(shù)學教師教育、數(shù)學史、數(shù)學哲學以及數(shù)學教育現(xiàn)代技術等等。數(shù)學教育的核心基礎是對數(shù)學知識的理解和對數(shù)學發(fā)展的認識。隨著現(xiàn)代科技中數(shù)學的廣泛應用,近代數(shù)學的思想與方法在高素質(zhì)公民和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)中已經(jīng)成為不可或缺的一環(huán),在基礎教育和高等教育中如何做好數(shù)學教學已經(jīng)成為數(shù)學教育學科面臨的主要課題。
相關學科
數(shù)學與下列一級學科密切相關:信息與通信工程、控制科學與工程、計算機科學與技術、物理學、化學、天文學、生物學、系統(tǒng)科學、統(tǒng)計學、力學、社會經(jīng)濟學、公共衛(wèi)生與預防醫(yī)學、藥學、軍事裝備學、管理科學與工程、科學技術史、教育學、心理學等。
培養(yǎng)目標
數(shù)學學科培養(yǎng)的碩士、博士都應恪守學術道德規(guī)范,遵紀守法,具有良好的科學素質(zhì)、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度及較強的創(chuàng)新精神,善于接受新知識,探索新思路,研究新課題,并有較強的從事相關學科工作的能力。
1、碩士學位
本學科培養(yǎng)的碩士應是數(shù)學方面的高層次專門人才,掌握較堅實的數(shù)學基礎理論和較系統(tǒng)的專門知識,對本學科前沿進展與動向有一定了解,并在某研究方向受到一定的科研訓練,有較系統(tǒng)的專業(yè)知識,初步具有獨立從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力。
碩士學位獲得者應在某個專業(yè)方向上做出有理論或?qū)嵺`意義的成果;較為熟練地掌握一門外國語,能閱讀本專業(yè)的外文資料;能從事與數(shù)學相關的科研、教學或其他實際工作。
2、博士學位
本學科培養(yǎng)的博士應是數(shù)學方面的高級研究人才,掌握堅實寬廣的數(shù)學基礎理論和系統(tǒng)深入的專門知識,熟悉所研究領域的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,在某研究方向受到科研全過程的訓練,掌握系統(tǒng)與完整的專業(yè)知識,研究問題應有意義、有創(chuàng)新且內(nèi)蘊較豐富,具有獨立從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力。
博士學位獲得者應在有關研究方向的一些較重要的課題中做出有創(chuàng)新性的成果,或與有關專業(yè)人員合作解決某些重要實際問題;至少掌握一門外國語,能熟練閱讀本專業(yè)的外文資料,具有一定的寫作能力和進行國際學術交流的能力;能承擔數(shù)學及其相關學科的科學研究、教學或其他實際工作。