2024年6月13日,2024阿里巴巴全球數學競賽公布入圍決賽名單,17歲服裝設計專業的中專學生姜萍因從一眾名校生中突圍的亮眼成績而一夜爆火,成為萬眾矚目的焦點,同時也引發了全網對數學類專業的高度關注。一直以來,報考難、學業難、就業難,是大眾對數學這個基礎學科的普遍印象。作為一門抽象深奧的學科,數學對記憶力、想象力、邏輯思維等都有一定要求,學習難度比較高,因此成為很多人學生時代的噩夢。
優志愿2023年模擬高考志愿填報系統數據顯示,數學類專業進入理科生報考熱度前10位(見表1),這表明數學類專業已然成為“冷門中的熱門”,這與大多數人對數學類專業的印象大相徑庭,那么數學類專業的就業前景是否與其報考熱度相匹配呢?
數學類專業是“理科萬金油”嗎?
數學是自然科學之基礎。從概念上講,數學是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科。數學類專業屬于理學門類,按照教育部《普通高等學校本科專業目錄》(2024年)的劃分,數學類專業主要包括數學與應用數學、信息與計算科學、數理基礎科學等。
數學與應用數學包括基礎數學和應用數學兩方面。基礎數學研究的是數學本學科的基本理論與發展規律,如著名的哥德巴赫猜想等問題就是基礎數學的研究對象;應用數學研究的是由大量的實際問題引發的數學理論,以求解決現實生活或其他學科與科學技術中碰到的問題。信息與計算科學包括計算數學與信息處理中的數學兩個方面,主要培養學生運用數學的思維和方法解決信息技術領域中的實際問題的能力。數理基礎科學則主要研究數學與物理學的基本知識和理論,以求在實際中將數學與物理學的知識相結合共同解決實際問題。相較于數學與應用數學,數理基礎科學添加了一些物理學的基本知識,且數學理論知識相對少一些。
很長一段時間里,數學在大家眼中是一個抽象又深奧的存在。人們認為數學枯燥、難學,即使順利畢業也很難就業。
但實際上,數學是一個充滿活力且應用廣泛的領域。以數學為代表的基礎科學,如同一個強大的渦輪,帶動著相關學科的研究和發展。特別是近年來,全球大環境對數字技術等的重視程度越來越高,企業對具有專業數字處理能力的人才的需求也越來越大。從學科專業上看,數學類專業的在校生規模和就業率都呈上升趨勢,陽光高考平臺統計數據顯示,截至2023年12月31日,數學與應用數學專業畢業生規模在60000—65000人。
數學類專業畢業生在就業市場上擁有廣泛的選擇。他們不僅能夠在傳統教育和學術研究領域發揮專長,成為教師或研究人員,還可以輕松地跨越到金融、信息技術、數據分析等現代行業,擔任分析師、數據科學家或軟件工程師等職位。
中國教育在線調查顯示,2021—2023年,數學與應用數學專業的就業率從74%提升到93%。就業率的連續提高,進一步反映了社會對數學類專業人才需求的增長和認可度的提升。
數學類專業哪家強
相對于工學、管理學等應用性強的學科,數學類專業的報考人數顯得較少。以數學與應用數學專業為例,全國共計有543所院校開設了該專業。
處于第一梯隊的頂尖高校有北京大學、清華大學、復旦大學、中國科學技術大學、北京師范大學、南開大學、吉林大學、南京大學、浙江大學、山東大學、四川大學等,這些學府不僅擁有數學一級學科國家重點學科,更匯聚了眾多學術巨擘,提供了全面的專業選擇;而在一些理工科技類大學,如電子科技大學、華中科技大學、哈爾濱工業大學、大連理工大學、北京理工大學等,這些院校往往擁有強大的學術研究背景,數學類專業的學生有機會參與前沿的科研項目,在接受嚴謹數學訓練的同時,還擁有更多跨學科融合交流的機會;特別值得一提的是,師范類院校在數學類專業的開設上尤為集中。543所開設數學與應用數學專業的院校中,有139所為師范類院校,供各個分數段的考生選擇。而且,在師范類院校學基礎學科,進可科研,退可教學,選擇多多。
★北京大學
熟悉北大的人都知道,北大有四個“瘋人院”,江湖流傳多個版本。北大數學科學學院也叫數學門、數學系,是北大的四大“瘋人院”之首!這里牛人眾多、競爭激烈,這里的學生把世界上的一切元素都變成了數學符,一切都要公式化, 一切都需要證明。于是,一個“瘋人院”誕生了。
號稱“中國第一系”的北大數學系的編號是“01”,在全校所有專業中排第一。進北大數學系的都是什么樣的人?高考能考680分左右的超級學霸!競賽保送生!全國數學尖子生!能參加北大舉辦的各種數學營,還能在眾學霸中殺出重圍,成為優秀營員的人!還有北大數學英才班招生,身負中國數學奧林匹克(全國中學生數學冬令營)金牌或其他數學特長的高二學生。
★北京航空航天大學
北航數學科學學院擁有數學、統計學2個一級學科博士點,數學、統計學2個博士后流動站,2019年,數學與應用數學專業入選首批國家級一流本科專業建設點。《工科數學分析》是北航數學科學學院面向大一年級本科生開設的核心基礎課程,是學生學習后續專業課程必備的基礎,對培養“新工科”背景下學生的抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力和科學計算能力具有重要意義,是北航大類人才培養中的標志性建設課程,這門課也被北航學子戲稱為“淑芬”。
★湘潭大學
湘潭大學的數學學科在2022年入選了“雙一流”學科,是該校的王牌專業,位列ESI全球前1%,該校的計算數學專業是國家重點學科。在全國第四輪學科評估中,該校的數學學科位居全國第17,實力強勁。得益于其強大的數學學科實力,該校也獲得了“計算湘軍”的美稱。
師范類院校的數學學科招生一般會被劃入師范類專業,需要學習教育學課程內容,因此,若是不想當老師,又想以相對較低的分數就讀國內較好的數學類專業,那么湘潭大學是一個不錯的選擇。
在數學系學習,考生不得不接受大量抽象又概括的數學知識,主干課程有數學分析、高等代數、解析幾何、微分幾何、高等幾何、常微分方程、偏微分方程、概率論與數理統計、復變函數論、實變函數論、抽象代數、近世代數、數論、泛函分析、拓撲學、模糊數學,師范類院校還要學習數學教育學等。同一專業各高校開設的課程或許也有不同,考生可根據需要認真比對、仔細查閱其課程設置。
學習數學類專業是一次勇攀高峰的過程
當然,難度也是數學類專業報考人數不多的主要原因。查閱各大高校的本科招生官網數學類專業歷年的錄取分數會發現,數學類專業的分數線非常高。以2023年山西省為例,在很多不錯的高校,數學與應用數學專業的投檔分至少要超出一本分數線100分。而且,數學類專業的分數在所有理工類專業的投檔分中,均占據高位。
不過,令人驚喜的是,越來越多的女生選擇數學作為她們的專業或研究方向。陽光高考平臺統計數據顯示,在數學與應用數學專業的男女就讀比例上,男生占比為37%,而女生占比達63%,是男生的1.7倍,更多的“姜萍”出現了。學數學的女生們在勇敢地向世人證明——性別不是能力和成就的限制,“男生更適合學數學”的刻板印象被打破了。
張雪峰曾在一次講座中談到,數學類專業雖然前景廣闊,但填報時仍需謹慎。他提出了兩大前提:首先,高考數學單科成績低于100分的考生,建議不要輕易報考數學類專業,因為這樣的學生可能會在大學專業學習中遇到較大的困難;其次,數學類專業需要深入學習和研究,因此考研對于數學類專業的學生來說幾乎是必經之路。
一般來說,數學能力強的人,基本體現在兩種能力上,一是邏輯思維能力,二是抽象思維能力。所以,考生在報考數學類專業時,最好先了解清楚自己的專長和興趣,例如是否擅長邏輯推理,是否有較好的圖形、圖像想象力及代數運算能力,是否喜歡用數學概念來了解和解釋世界。
不同于其他學科,數學是一個偏重理論研究的基礎學科。興趣愛好、良好的基礎和天賦是其入門的前提。如果希望自己將來能從事數學基礎理論的研究并有所建樹,首先要對數學有濃厚的興趣和探究、鉆研精神,其次最好有一定的數學天賦。學習數學,就是一次次不斷向高峰攀爬的過程,需要頑強的意志力、耐力和坐冷板凳的決心。
數學的高門檻注定了這是一個頂峰相見的專業。特別是在清華北大這樣的頂尖學府,數學類專業匯集了來自全國各地的競賽生、保送生、高分生。而即使是最優秀的學生,也難逃數學高難度學業的“摧殘”。與“生化環材”等專業不同,數學類專業總會憑借自己的高難度平等地勸退每一個對“學好數學抱有不切實際的幻想”的學生。