重慶大學強基計劃數學與應用數學專業人才培養方案
根據《教育部關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》(教學〔2020〕1號)等文件要求,加強強基計劃招生和培養的有效銜接,特制定培養方案如下。
一、基本情況
1. 專業簡介
重慶大學數學與統計學院的前身是源于1929年的理學院。理學院是重慶大學最早設立的三個學院之一,首任院長為數學家何魯先生。1931年設置數學專業,50年代因院系調整整體遷入四川大學,1977年恢復招收數學本科生。2000年三校合并組建新的重慶大學,成立數理學院,2010年成立數學與統計學院。數學與應用數學專業2013年獲重慶市級優勢特色專業,2015年成為重慶市級“三特”專業,2018年成為重慶市首批一流專業,2019年成為國家首批一流專業建設點,2020年獲準強基計劃招生培養改革試點。重慶大學擁有數學一級學科博士點,2014年獲數學博士后流動站。數學學科2015年進入QS 世界大學排名400 強,2017年上海軟科世界排名101-150,國內排名第7;2018和2019軟科中國最好學科排名中,數學學科名列第29位;數學學科進入ESI學科排名前1%,第四輪學科評估為B+。
重慶大學強基計劃數學與應用數學專業采用“3+1+2”(本-碩貫通)和“3+1+4”(本-博貫通)模式進行培養。其中,“3”是前三年主要以數學學科課程為主,兼顧物理力學基礎;“1”是第四年學生根據自己的興趣和特長進入國家重大戰略需求的相關領域方向,完成本碩博銜接課程學習,“2”和“4”分別指進入碩士或博士研究生階段,開展領域方向的科學研究工作。數學與應用數學專業主要面向數學專業領域及數學相關學科領域進行交叉培養,相關學科基本情況如下:
先進制造領域主要依托機械工程與儀器科學與技術兩個重點學科,在機械傳動、高端裝備、智能制造、微納制造等方向研究實力雄厚。第四輪學科評估為A-。
智能科技領域主要依托電氣工程和動力工程及工程熱物理等學科,在智能控制、智能決策等方向研究實力雄厚。電氣工程是工程國家一級重點學科,第四輪學科評估為A-,學科排名前5%。
芯片軟件領域主要依托軟件工程和計算機科學與技術。在數據分析與大數據技術、人工智能與機器學習、網絡空間安全理論與技術等方向研究實力雄厚。軟件工程是重慶市重點學科,計算機科學與技術為ESI學科排名前1%學科,第四輪學科評估均為 B+。
國家安全領域(地下空間防護方向)依托土木工程學科和巖土工程國家重點學科。圍繞影響國家安全的地下空間防護領域重大科學問題,結合土木工程學科特色與優勢,通過學科交叉,服務國家地下應急工程、人防工程、防災減災工程等建設與國防事業,第四輪學科評估為B+。
2. 師資隊伍
數學與統計學院現有教師104人,教授28人,副教授35人。含國家級專家2人,“教育部新世紀人才”2人,重慶市“百人計劃”2人,重慶市學術技術帶頭人10人,重慶大學“百人計劃”5人。
其它交叉領域方向高層次師資情況如下:
先進制造領域現有長江學者等國家級專家13人,國家重點研發計劃首席科學家5人和教育部創新團隊。
智能科技領域現有院士1人,長江學者等國家級專家9人,國家級突出貢獻專家1人,教育部新世紀人才支持計劃入選者23人和國家自然科學基金委、教育部和科技部的創新團隊。
芯片軟件領域現有特聘院士1人、長江學者等國家級專家5人,教育部新世紀人才支持計劃入選者16名,國家重點研發計劃首席科學家2人和國家自然科學基金創新群體、“111”創新引智團隊。
國家安全方向(地下空間防護)現有院士3人,長江學者等國家級專家15人,國家級青年人才2名,青長2名,優青4名,教育部長江學者創新團隊。
3. 教學及科研條件資源平臺
重慶大學數學與統計學院現擁有重慶市數學實驗教學示范中心、重慶市數學研究所、重慶市分析數學與應用重點實驗室、重慶市非線性分析與應用重點實驗室、重慶大學數學中心等科學研究平臺和重慶市數學科普創新實踐工作站。擁有2門國家精品在線開放課程,2門重慶市精品在線開放課程。近年來,重慶大學承擔了國家自然科學基金重點項目3項,科技創新2030重大專項課題1項,國家自然科學基金面上基金40余項,重慶市科委重點基金3項。獲得國家科技進步二等獎1項,教育部高等學校科學研究優秀成果獎自然科學獎一等獎1項、二等獎2項,重慶市自然科學二等獎1項,撰寫學術專著4本。發表國際高水平期刊SCI論文400余篇,其中在四大世界頂級數學期刊中的Ann. Math.,Invent. Math和J. Amer. Math. Soc.上發表論文3篇。獲得國家級教學成果二等獎3項,省部級教學成果一等獎5項。為數學與應用數學專業人才培養提供良好的支撐。
先進制造領域依托“機械傳動國家重點實驗室”、“微納器件與新材料技術國家級國際聯合研究中心”、“儀器儀表傳感器與測量系統國家地方聯合工程研究中心”等國家級科研基地。近三年本學科領域方向先后牽頭承擔國家重點計劃項目5項,國家自然基金杰出基金1項,國家自然科學基金重點項目4項,國家自然科學基金重大儀器專項1項,國防軍工重大項目2項。
智能科技領域依托“輸配電裝備及系統安全與新技術”國家重點實驗室、國家電工電子基礎實驗教學示范中心、重慶市控制與智能系統新技術工程實驗室、重慶市交通物聯網工程技術研究中心等國家級和省部級科研平臺。近三年本學科領域方向先后牽頭承擔國家重點計劃項目3項,國家自然基金杰出基金2項,國家自然科學基金重點項目12項,國家自然科學基金重大儀器專項3項,國防軍工重大項目4項。
芯片軟件領域依托信息物理社會可信服務計算教育部重點實驗室、軟件理論與技術重慶市重點實驗室等國家級和省部級科研平臺。近三年本學科領域方向先后牽頭承擔國家重點計劃項目5項(含4項課題),國家自然基金杰出基金1項,國家自然科學基金重點項目1項,國家自然科學基金重大儀器專項1項,國防軍工重大項目2項。
國家安全領域(地下空間防護)依托庫區環境地質災害防治國家地方聯合工程研究中心、山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室、綠色建筑與人居環境營造國際合作聯合實驗室、山地城鎮建設防災與減災協同創新中心、鋼結構與建筑工業化協同創新中心、工程結構抗震防災重慶市重點實驗室、巖土工程重慶市重點實驗室等國家級和省部級科研平臺。近三年本學科領域方向先后牽頭承擔國家重點計劃項目1項,國家自然科學基金重點項目3項(2項重點項目,1項重大項目課題)。
二、培養目標及培養要求
1.培養目標
培養服務于國家重大戰略需求的數學科學精英及先進制造、智能科技、芯片與軟件、國家安全等關鍵領域的領軍人才。
(1)本科階段培養目標
強基計劃數學與應用數學專業培養具有強烈的社會責任感和國家使命意識的學生。通過數理基礎課程的嚴格訓練、數學或工程專業課程的深入與提高以及系統的科研訓練,使學生具備扎實的數學基礎、從事交叉學習和研究的能力、強烈的創新意識和服務社會的綜合素質,具備在數學學科或與數學相關的國家重大戰略領域(先進制造、智能科技、芯片軟件、國家安全)學科繼續深造的潛質,具有開拓精神和良好理科素養的研究型后備人才。
(2)碩士研究生階段培養目標
培養具有濃厚的家國情懷和寬廣的國際視野,具備在數學或與數學緊密相關的國家重大戰略領域掌握堅實的基礎理論和系統的專業知識,能解決國家重大戰略領域關鍵技術問題的復合型、交叉型工程技術精英。
(3)博士研究生階段培養目標
培養具有濃厚家國情懷和寬廣國際視野,具備在數學與數學緊密相關的國家重大戰略領域堅實寬廣的基礎理論和系統深人的專業知識,善于從國家重大戰略領域的重大問題中提煉出數學問題,并具有創造性解決關鍵科學和技術難題的能力,具有引領未來領域科學技術發展的復合型、交叉型領軍人才。
2.階段性考核和動態進出辦法
學院根據學校規定定期對學生進行綜合考核,實行動態進出機制。具體動態調整辦法另行公布。
3.本碩博銜接的辦法
數學與應用數學專業本-碩-博銜接方案為:“3+1+X”,分為大學前三學年、第四學年銜接和研究生(碩博)三階段。本科階段夯實數學科學基礎,注重人格塑造、價值引領,樹立學生服務于國家重大戰略需求的遠大志向,引導學生找到適合自己發展的碩士、博士階段的專業方向,形成數學跨越工程領域的知識遷移能力。研究生階段注重培養科學研究能力和創新意識,能夠創新性解決國家戰略領域的關鍵理論與技術。
三、畢業要求及授予學位
1.本科階段完成144學分,學生以數學與應用數學專業畢業,授予理學學士學位。
本科階段學分要求及學分分布
課程類別 | 必修課程 | 選修課程 | 備注 |
公共基礎課程 | 14 | 0 | 思政類 |
4 | 4 | 軍體類 | |
4 | 2 | 外語類 | |
6 | 計算機類 | ||
通識教育課程 | 0 | 11 | 含人文類、藝術類各4學分 |
數理基礎課程及核心課程 | 56 | 9 | |
方向選修模塊 | 12 | 根據興趣,在導師指導下,選修數學或領域基礎課 | |
實踐環節 | 22 | 0 | 包括個性化的創新能力培養環節 |
最低畢業學分 | 144 | ||
備注 |
2.研究生階段按照相關學科畢業要求,授予相應學科的碩士或博士學位。
四、本科課程設置
課程設置一覽表
課程名稱 | 總學分 | 總學時 | 線上學時 | 排課學時 | 學時分配 | 推薦學期 | 備注 | ||||
理論 | 實驗 | 實踐 | 課外 | ||||||||
要求: 1.體育自選項目要求4學分。 2. 英語類采用分級培養,最低學分要求為6學分。 3. 推免研究生需完成培養方案6學期要求的課程且完成英語和體育課程的最低學分。 | |||||||||||
公共基礎課程 | |||||||||||
1、思想政治理論課必修 14學分 | |||||||||||
MT10100 | 思想道德修養與法律基礎 | 2 | 32 | 32 | 32 | 2 | |||||
MT10200 | 中國近現代史綱要 | 3 | 48 | 48 | 48 | 1 | |||||
MT10400 | 毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論 | 4 | 64 | 64 | 64 | 4 | |||||
MT10300 | 馬克思主義基本原理 | 3 | 48 | 48 | 48 | 3 | |||||
MT00000 | 形勢與政策 | 2 | 64 | 64 | 64 | 1-8 | |||||
小計 | 14 | 192 | 192 | 192 | |||||||
2、外語必修4學分,選修2學分 | |||||||||||
EUS10032 | 高級學業素養英語3-1 | 2 | 32 | 32 | 32 | 1 | 三級起點 | ||||
EUS10033 | 高級學業素養英語3-2 | 2 | 32 | 32 | 32 | 2 | |||||
小計 | 4 | 64 | 64 | 64 | |||||||
3、軍體類8學分 | |||||||||||
MET11001 | 軍事技能 | 2 | 2周 | 1 | |||||||
MET11002 | 軍事理論 | 2 | 2周 | 1 | |||||||
體育自選項目 | 4 | 128 | 128 | 128 | 1-4 | ||||||
小計 | 8 | 64 | 64 | 32 | 32 | ||||||
4、計算機類6學分 | |||||||||||
CST11011 | 程序設計技術(基于C) | 3 | 56 | 40 | 40 | 32 | 1 | 任選1門 | |||
CST11012 | 程序設計技術(基于Python) | 3 | 40 | 32 | 32 | 16 | 1 | ||||
CST21002 | 大數據基礎及應用 | 3 | 48 | 32 | 32 | 32 | 2 | ||||
小計 | 9 | ||||||||||
5、通識課程11學分,其中必修3學分,全校選修8學分 | |||||||||||
通識與素質教育課程 | 8 | 128 | 指定范圍內選修 | ||||||||
HMATH19011 | 新生研討課 | 1 | 16 | 16 | 16 | 1 | |||||
專題研修課 | 2 | 32 | 32 | 32 | S1~ S3 | 含暑假短學期外教課程 | |||||
小計 | 11 | ||||||||||
數理基礎及核心課程 | |||||||||||
1、必修56學分 (課外學時包含課程安排的討論環節和學習教師指定的學習材料) | |||||||||||
HMATH10111 | 數學分析(1) | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 1 | ||||
HMATH10122 | 數學分析(2) | 4.5 | 88 | 72 | 72 | 32 | 2 | ||||
HMATH20131 | 數學分析(3) | 4.5 | 88 | 72 | 72 | 32 | 3 | ||||
HMATH10211 | 高等代數(1) | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 1 | ||||
HMATH10222 | 高等代數(2) | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 2 | ||||
HPHY10019 | 普通物理(I-1) | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 2 | ||||
HPHY10029 | 普通物理(I-2) | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 3 | ||||
HMATH20301 | 拓撲學 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 3 | ||||
HMATH20101 | 常微分方程 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 3 | ||||
HMATH30101 | 實變函數 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 4 | ||||
HMATH20106 | 復變函數 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 4 | ||||
HMATH20241 | 近世代數 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 4 | ||||
HMATH20112 | 偏微分方程 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 4 | ||||
HMATH30102 | 泛函分析 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 5 | ||||
HSTAT30401 | 概率論 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 5 | ||||
HMATH30301 | 微分幾何 | 3 | 64 | 48 | 48 | 32 | 6 | ||||
小計 | 56 | 1032 | 896 | 896 | 272 | ||||||
2、數理基礎及核心課程選修≧9學分,*為必選 | |||||||||||
*AEME21312 | 理論力學(I) | 4 | 68 | 68 | 60 | 8 | 4 | ||||
HMATH30601 | 數值分析 | 3 | 54 | 48 | 40 | 16 | 12 | 5 | |||
HMATH30511 | 運籌學 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 5 | ||||
HSTAT30402 | 數理統計 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 6 | ||||
*HMATH30501 | 數學模型 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 6 | ||||
HMATH30602 | 科學計算 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 6 | ||||
小計 | 18 | ||||||||||
方向選修模塊 | |||||||||||
要求:學生第四年需選擇5個模塊之一修讀,學分要求≧12學分。*為必選 | |||||||||||
1、數學模塊課程 | |||||||||||
HMATH40111 | Fourier分析 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 7 | 至少選一門 | |||
HMATH40302 | 現代微分幾何 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 7 | ||||
HMATH40211 | 數論 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 7 | ||||
MATH40321 | 代數拓撲 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 8 | ||||
PHYS30118 | 量子力學 | 4 | 64 | 64 | 64 | 7 | 至少選一門 | ||||
HSTAT30401 | 隨機過程 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 8 | ||||
HMATH40212 | 離散數學 | 3 | 54 | 48 | 48 | 12 | 8 | ||||
小計 | 19 | ||||||||||
2、先進制造模塊課程 | |||||||||||
ME40901 | 機械工程基礎 | 4 | 64 | 64 | 7 | ||||||
EST40300 | 電子技術基礎 | 4 | 64 | 64 | 64 | 7 | |||||
ME40911 | 先進制造技術 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | |||||
ME40912 | 齒輪嚙合原理與創新設計 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | |||||
ME40931 | 機器人學 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | |||||
MCI41031 | 現代檢測技術 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | |||||
OE40301 | 光電傳感器件及系統 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | |||||
小計 | 28 | ||||||||||
3、智能科技模塊課程 | |||||||||||
EP20001 | 工程熱力學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | ||||
EP21003 | 工程流體力學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | ||||
EE11030 | 電路原理 | 4.5 | 72 | 80 | 64 | 16 | 7 | ||||
EE21070 | 電磁場原理 | 4 | 64 | 68 | 60 | 8 | 7 | ||||
EE21160 | 模擬電子技術 | 4 | 64 | 72 | 56 | 16 | 8 | ||||
EE21170 | 數字電子技術 | 4 | 64 | 72 | 54 | 20 | 8 | ||||
EP30102 | 傳熱傳質學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 8 | ||||
EP31100 | 燃燒學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 8 | ||||
小計 | 32.5 | ||||||||||
4、芯片軟件模塊課程 | |||||||||||
SE21102 | 軟件工程 | 3 | 48 | 56 | 40 | 16 | 16 | 7 | |||
SE21603 | 機器學習 | 3 | 48 | 56 | 40 | 16 | 16 | 7 | |||
CST31116 | 計算機組成原理 | 3 | 48 | 56 | 40 | 16 | 16 | 7 | |||
CST31104 | 操作系統 | 3 | 48 | 56 | 40 | 16 | 16 | 7 | |||
CST31226 | 多核與并行計算 | 3 | 48 | 48 | 48 | 0 | 16 | 8 | |||
SE31036 | 算法分析與設計 | 3 | 48 | 48 | 48 | 0 | 16 | 8 | |||
小計 | 18 | ||||||||||
5、國家安全方向(地下空間防護)模塊課程 | |||||||||||
CEM21035 | 材料力學(I) | 4.5 | 76 | 76 | 68 | 8 | 7 | ||||
CEM20102 | 結構力學(I-1) | 4 | 64 | 64 | 64 | 7 | |||||
CE30105 | 混凝土結構基本原理(I) | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | |||||
CE40136 | 地下建筑結構 | 2.5 | 40 | 40 | 40 | 8 | |||||
CE30110 | 鋼結構基本原理(I) | 2.5 | 40 | 40 | 40 | 8 | |||||
GE41011 | 巖土工程勘察 | 2 | 32 | 32 | 32 | 7 | |||||
S16081401005 | 巖土工程數值分析 | 2 | 32 | 32 | 32 | 8 | |||||
USE30102 | 地下工程測試技術 | 1.5 | 24 | 24 | 24 | 7 | |||||
S16217 | 彈塑性力學(I) | 2.5 | 40 | 40 | 40 | 7 | |||||
小計 | 16 | ||||||||||
集中實踐環節 | |||||||||||
必修22學分 | |||||||||||
MT13100 | 思想道德修養與法律基礎實踐 | 1 | 2周 | 2周 | 2周 | 2 | |||||
MT13400 | 毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論實踐 | 1 | 2周 | 2周 | 2周 | 4 | |||||
HPHY12019 | 物理綜合實驗 | 1.5 | 24 | 48 | 2 | ||||||
HMATH12021 | 數學實驗 | 1.5 | 24 | 48 | 3 | ||||||
HMATH13060 | 創新能力培養1 | 2 | 2 | 學年末考核 | |||||||
HMATH23060 | 創新能力培養2 | 2 | 4 | 學年末考核 | |||||||
HMATH33060 | 創新能力培養3 | 2 | 6 | 學年末考核 | |||||||
HMATH43060 | 創新能力培養4 | 2 | 8 | 畢業前考核 | |||||||
HMATH43010 | Independent Study | 1 | 7 | ||||||||
HMATH45999 | 畢業論文或設計 | 8 | 8 | ||||||||
小計 | 24 |
注:在執行過程中,模塊和課程可能隨重慶大學教育教學改革而優化調整。
五、培養措施
1. 使命為先、對標一流的課程體系
聚焦國家重大戰略需求,以“強基礎、少而精、重交叉”的課程設置原則,借鑒國內外一流大學課程體系,重新梳理現代數學和國家重大戰略需求領域對數學與應用數學專業人才培養的需要,建立起強基計劃數學與應用數學專業課程體系。(見課程設置部分)
2. 因材施教、小班教學、能力為重的教學方式
大面積建立榮譽課程,激發學生成就感和學習動力,開展研究性教學。每門課程配備有熱情、高水平的一流師資,大量課程實施小班教學。教學過程中注重引導學生樹立家國天下的遠大志向,強調5C(Creativity、Criticalthinking、Communication、Collaboration、Continuous learning ability)能力培養。
3. 班主任制,“1+X”導師制
各班配備一名教師班主任。班主任負責引導全班學生志存高遠,樹立全班學生報效祖國的崇高理想,營造班級良好的學習和學術氛圍。為每位學生配備一名學業導師,每位導師限帶1-2名學生,負責學生學業指引,言傳身教,釋疑解惑,引導學生志存高遠。三年級下期,為每位學生配備1名院外(包含校外、境外)的對應領域導師,負責學生興趣深度挖掘、言傳身教和團隊環境熏陶,接觸科學研究前沿。對有需求的學生再配備個性化成長指引導師,幫助學生個性化成長。
4. 四年不間斷的科研訓練
分階段、分層次,全方位開展不間斷本科生科研訓練。科學研究方法訓練為主線,以大學生科研訓練項目、國家級重大重點科研項目為載體,以學科競賽、重點實驗室為平臺,將知識學習、能力培養和素質養成有機結合,形成螺旋式上升的科研訓練體系。
一年級開設科研專題課(含新生研討課),培養新生科研興趣的,激發學生好奇心和潛在的科研意識;二年級參與大學生科研訓練計劃,注重知識的熟悉、技能訓練和組織能力的綜合培養、學術論文寫作;三年級學生申請教師科研團隊進行科研訓練;四年級學生進入國家級重大重點科研項目開展研究工作。
5. 多途徑的國際化舉措
聘請具有國際影響的著名科學家給予指導、來校授課,參與前沿講座、論文指導等教學活動,甚至作為部分學生導師之一深度指導學生。定期舉辦出國留學專題講座,開展出國留學經驗分享會,營造出國留學氛圍。
學生在本科四年學習期間,至少有一次境外學習交流的機會,包括聯合培養、交換生項目、實驗室研究、夏令營、學術會議等。開拓學生國際視野,增強學術自信,培養創新精神。
6. 激勵機制
(1)設置專項獎學金。面向強基計劃學生設立專項獎學金,鼓勵引導學生刻苦學習,奮發向上。
(2)設立國際化專項經費。制定《強基計劃學生國際化實施方案》和《強基計劃學生出國(境)交流獎勵辦法》,資助學生積極參加國際交流學習。
(3)免試讀研。本科畢業時符合免試攻讀研究生資格要求的學生,優先推薦免試攻讀國家重大戰略需求領域的相關學科碩士、博士研究生。
強基計劃招生及培養工作按照教育部相關政策執行,若遇教育部政策調整,則按新政策執行。本培養方案可能隨重慶大學本科教育改革有所調整。