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学科建设
学科介绍

北京工业大学理学部现有数学学院、物理与光电学院、统计与数据科学学院等三个学院。共有教职工170余人,其中教授30余人,副教授近60人。包括国务院特殊津贴专家5人、北京市教学名师6人、北京市劳模1人、国家优秀青年基金获得者1人、教育部新世纪优秀人才2人、北京市长城学者2人、北京市科技新星8人、北京市青年教师教学基本功大赛一等奖获得者4人、北京市属高等学校青年拔尖人才10人等。在校全日制学生1000余人。

 学部共有数学与应用数学、信息与计算科学、应用物理学、统计学4个本科专业。各专业均具有本科、硕士和博士的一体化培养体系。其中信息与计算科学为北京市特色专业,应用物理学为北京市品牌专业。学部共有数学、物理学、统计学和光学工程(共建)4个一级学科博士学位授权点和博士后流动站。数学、物理学连续多年进入世界QS大学学科排名前400强。统计学、光学工程在教育部第四轮学科评估中为B+。

 近年来,学部获得全国/北京市/行业学会优秀博士学位论文奖(含提名)多篇;获得省部级科研奖多项;建设了多门国家级和北京市精品课程/教材。高水平的科学研究、特色的人才培养、丰富的国际交流活动为高质量人才培养起到了强有力的支撑。

 学部将秉承北京工业大学“不息为体,日新为道”的校训精神,定位于“优势理科”的战略布局,为学校“双一流”建设不懈奋进。

一.      学科平台和科研特色方向

理学部现有数学、统计学、物理学和光学工程等四个一级学科博士点。其中数学学科多年世界QS学科排名前350强,第四轮学科评估数学学科B(京6-7),统计学B+(京4-10),物理学科多年世界QS学科排名前400强第四轮学科评估物理学科B-(京5-6),光学工程B+(京2-4)。国家一级重点学科1个(光学工程,与激光工程研究院共建),北京市重点学科2个(光学、凝聚态物理),北京市重点建设学科2个(概率论与数理统计、应用数学);设有北京工业大学应用统计研究所、北京工业大学应用数学研究所、北京工业大学微纳信息光子技术研究所、理论物理研究所;北京市物理实验教学示范中心,信息与计算科学实验室、普通物理实验室、应用物理实验室等教学科研实验室。中国现场统计研究会(国家一级学会)和中国现场统计研究会生存分析分会挂靠北京工业大学理学部。

1 . 数学学科简介

数学学科

基础数学

基础数学学科是我院最早具有硕士学位授予权的学科,现有在岗教师13人,其中教授6人、副教授4人、讲师3人,博士生导师6人,硕士生导师10人,其中1人获得北京市级名师奖。教师队伍整齐,均具有博士学位;基础数学学科教师年龄结构合理,学术氛围浓厚,科研成绩显著。

应用与计算数学

应用与计算数学学科现有教师13人,其中教授5人,副教授5人,讲师2人,师资博士后1人;博士生导师3人,硕士生导师10人;教育部新世纪优秀人才1人,北京市特聘专家1人,北京市教学名师1人,北京市属高校人才强教深化计划学术创新人才入选者1人,北京市“长城学者”计划入选者1人,北京市青年拔尖人才培育计划入选者1人,北京市“青年英才”计划入选者2人。应用数学学科是北京市重点建设学科,设有北京工业大学应用数学研究所。

信息与运筹学

信息与运筹学专业共有专职教师13名,其中教授3名(博导2名),副教授5名,讲师3名,教辅2名。目前承担“信息与计算科学”专业本科生专业的信息、计算、运筹学,以及计算机等方面的课程;负责组织本科生的毕业设计和实习实训工作;承担全校的博士、硕士研究生的部分课程;承担运筹学与控制论专业、计算数学专业的硕士研究生的课程。


2. 统计学科简介:

统计学学科现有教师20人,其中教授4人,副教授8人,讲师7人,助教1人。教师队伍中,博士生导师5人,硕士生导师11人,全国科技先进工作者1人,北京市教学名师1人,入选北京市优秀人才培养资助计划及青年拔尖人才培育计划3人,入选“京华人才”2人。形成了以老一代学科带头人为指导、以中青年骨干教师为主体的团结、活跃的研究团队。概率论与数理统计是北京市重点建设学科,设立了北京工业大学211青年基地和应用统计研究所。2006年入选北京市学术创新团队,2008年入选北京市优秀教学团队,2010年获得应用统计硕士专业学位授予权,2011年获得统计学一级学科博士和硕士点授予权,2012年获准设立统计学一级学科博士后流动站。

    统计学学科主要研究方向有五个:非参数统计与数据分析,应用统计,生物统计,金融工程与应用概率,经济统计。非参数统计与数据分析的研究内容涉及:半参数模型及其在计量经济学中的应用;生存分析及其在生物医学中的应用;大范围数据分析及其在金融工程中的应用;经验似然等。应用统计方向主要就可靠性统计和工业统计方面进行研究。生物统计主要研究与临床试验、流行病学试验有关的统计模型与统计推断,以及观测性数据的统计分析。金融工程与应用概率的研究内容包括:集值随机过程与随机分析、随机微分方程及应用;概率统计方法在经济、金融中的应用;非可加测度理论、不精确概率理论、非线性期望理论及其在经济、金融中的应用。经济统计主要就计量经济和应用经济等相关领域的统计推断问题进行研究。

   理论研究与实际应用均衡发展是该学科的基本特色。近年来该学科在教学和科研工作中取得了显著成绩。在国内外重要学术刊物发表论文600余篇,出版著作40余部;获得省部级以上奖励10多项;主持完成和在研的省部级以上科研项目60余项,其中包括:国家自然科学基金,教育部高等学校博士学科点专项科研基金,教育部高校骨干教师资助计划项目、教育部优秀青年教师基金,教育部留学回国人员科研基金, 北京市自然科学基金,北京市人才强教深化项目,北京市委组织部优秀人才项目等。在出版教材和发表教学论文方面也做了许多工作,建设了国家精品课程《概率论与数理统计》,获北京市普通高校教学成果一等奖1项。

              应用统计研究所

               北京工业大学应用统计研究所创建于1994年,第一任所长为世界著名统计学家陈希孺院士。本所现有教授4人,副教授6人,讲师4人,主要研究方向有:应用概率,应用统计,非参数统计与数据分析,线性模型与多元分析。本所研究工作的指导思想是:理论与实际相结合;理论研究与实际应用并重;出高水平的科研成果。该所在国内外重要学术刊物发表论文400余篇,出版著作20余部;获得省部级以上奖励11项;主持省部级以上科研项目有30余项。

   该所在几个方向上都取得了有特色的成果。在集值随机分析方面,对相关问题的深入分析和娴熟的构造技巧是该方向处理集值随机过程问题的特色,尤其表现在从紧凸集值到闭凸集值鞅的理论飞跃;有关成果被两次应邀在大规模国际学术会议上做全会报告,两次获得国际会议最佳论文奖,1项教育部提名国家科学技术奖自然科学二等奖,在国内出版的专著被列入现代数学丛书。

3. 物理学学科简介

主要有光学、凝聚态物理和理论物理三个学科构成。信息光电子专业现有教师17人,其中具有博士学位教师14人,实验人员2人,所有教师均从事教学科研第一线工作。另有兼职教授4人。2014年获得北京工业大学先进基层单位,2013年获北京工业大学教工先进党支部。

本专业主要研究领域是信息光学与光电子技术相结合的应用基础学科,涉及现代光学与光电子学、光纤通信技术、光信息处理、激光技术、纳米光学、光电薄膜材料、光纤传感与光电检测等技术理论。主要有四个研究方向:光信息处理与光通信器件、纳米光学与技术、新型激光器及超快过程、光纤传感与光电检测技术,均处于国内先进或领先水平。代表性成果有新型超高密度体全息存储、金属纳米结构的溶液法制备技术、金属光子晶体生物特异反应传感器系统、基于金属纳米结构的新型光子器件和光电子系统声电光器件、超快光纤激光器、可调谐激光器、PLD镀膜技术等。

应用与凝聚态物理专业共有教师12人,其中教授1人,副教授4人,讲师5人,师资博士后2人;硕士生导师3人;具有博士学位的教师8人,硕士学位4人,45岁以下中青年教师6人。

主要承担全校公共基础课《大学物理》、《文科物理》(经济类)、专业基础课《普通物理II》和《固体物理》以及研究生课程《晶体物理基础》等课程。同时面向全校开设有通识类选修课《宇宙史话》、《物理学史》等。

《大学物理》课程以“加强创新素质教育”为主线,从“课程核心、课程拓展、学生园地”三个方位进行建设。“课程核心建设”是紧密围绕课堂教学的建设和改革,强调夯实基础,强化科学思维与方法的训练;“课程拓展建设”是围绕课程内容,加强对通识性选修课和演示实验室等建设,开拓视野,激发兴趣,培养学生的实验观察和动手实践能力;“学生园地建设”是利用课程资源,指导学生参加科技实践活动,启迪他们的创新意识,培养他们的创新能力。由课内到课外,由基础到前沿,由理论学习到动手实践,多方位培养学生的创新素质。

理论物理专业学科主要承担应用物理专业《理论力学》、《电动力学》、《热力学、统计物理》和《量子力学》以及其它理论物理相关课程的本科教学以及理论物理发展前沿的研究工作。目前承担多项国家自然科学基金项目、北京市自然科学基金项目和北京市教委项目,同时承担着博士后、留学的国外博士生、国内博士生、硕士生的教学和培养任务。

由理论物理学成员为主组成了学院二级科研机构理论物理研究所,成员主要从事粒子物理、原子核理论、约束场论、凝聚态物理、量子通信、天体物理、超弦理论和宇宙学等方面研究。研究目前处于国内领先、国际先进水平,先后在国内外重要核心刊物发表了学术论文400余篇,取得了国际上创新的成果。

4. 光学工程学科(共建)简介

光学工程学科属于光学工程国家一级重点学科,北京市光学重点学科。1986年获得国务院授权的博士学位授予权,在211工程“九五”期间的重点学科建设中,进入到“光学”国家重点学科行列。本系在全息与光信息处理和声光信号处理方面属国内起步最早的单位之一,声电光器件在国内独树一帜,率先在国内开拓光全息存储研究领域,研究成果位于国内领先行列,并在国际上有相当影响;在纳米光学领域的研究属于国际领先水平,将金属纳米结构的溶液法制备技术、金属光子晶体生物特异反应传感器系统等进一步实用化;在超快光纤激光器、光电薄膜器件的研制方面取得一些成果。本系已完成了1项“973”国家重点基础研究项目、国家高技术研究发展计划1项(863项目)及多项国家自然科学基金项目及省部级科研基金项目;目前承担着多项国家自然科学基金项目及省部委自然基金重点项目及面上项目,研究经费充足。

二.      本科专业

四个本科专业:数学与应用数学、信息与计算科学、应用统计学(北京市特色专业),应用物理学(北京市品牌专业)与澳大利亚国立大学和加拿大卡尔加里大学联合培养金融数学或数学专业、物理专业2+2双学位本科生。学院积极探索实行导师制和小班习题课等,加强师生交流和对学生的引导,提高教育教学质量。进一步完善本科生的教学计划、课程设置,强化新生研讨课程和双语课程。鼓励并大力支持学生积极参与科技活动,如参加学科竞赛,参与导师的科研项目,校级星火基金项目等,提高学生应用所学知识的能力、团队合作意识、创新意识等。近几年两个本科专业学生多人在北京市物理竞赛,数学竞赛,物理实验竞赛,全国及全美数学建模竞赛,北京市电子设计大赛中取得好成绩。

1. 数学类(数学与应用数学拔尖创新实验班、金融数学国际化创新实验班、信息与计算科学专业)

◆ 培养目标:培养受到系统的数学训练、具有宽广扎实的数学基础或者在某一实际领域系统的专业知识, 能够熟练运用数学知识和数据分析方法;具有在工科专业、数学专业、经济和金融管理等专业进一步深造和发展潜力的复合型人才;培养视野宽阔、德智体美全面发展,能在经济、金融、科技、教育等部门从事有关管理、金融保险、研究、教学等工作的应用数学专门人才。

◆ 办学特点:本专业具有宽口径基础培养特点,夯实数学基础,营造学术氛围,激发学生的求知欲和创新潜能。建立实践教学体系,加强国际交流,强化科研创新能力培养。设置了数学专业公共基础课,并保证充分的课时,分方向培养,共设置了三个课程模块:(1) 数学与应用数学拔尖创新实验班模块,依托于数学与统计学学科,培养高层次的数学研究型创新人才,特别优秀的学生选送去国内外著名高校进行联合培养,推荐免试研究生;(2)金融数学国际化创新实验班模块,依托现有的数学与统计学学科,引进澳大利亚国立大学培养机制,培养金融数学方面的国际化优秀人才,部分优秀学生选送出国进一步深造,并可同时获得国内和国际双学位;(3)信息与计算科学(数学与信息交叉)专业模块,依托于学校数学类理学专业和计算机类工科专业,培养具有很强数学背景的计算机软件工程方面的应用型人才,优秀学生可申请辅修第二专业或双学位。

◆ 课程设置:

数学类课程有:数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率论、数值分析、数理统计、复变函数、实变函数、数理方程、抽象代数、拓扑学、数学规划以及一些专业选修课,如高等几何、泛函分析、微分几何、组合数学、微分方程数值解、回归分析与试验设计、数学模型、运筹学等;

金融类课程有:金融数学、应用随机过程、寿险精算数学、证券投资学、经济动力学基础、应用金融统计、风险理论、非寿险精算基础等;

计算机类课程主要有:离散数学、C/C++程序设计、数据结构、数据库技术与应用、软件工程、Java语言、网络技术、多媒体技术等;还设有数学实验与应用软件、数学建模实验等实践课程。

为适应社会多方位需求和分层次人才培养的要求,共设置了四十余门选修课,供高年级学生根据自己的兴趣与发展方向进行选择,满足学生个性化发展需求和适应社会对人才的需求。

◆ 就业方向:1. 国内攻读研究生:近年来毕业生考取研究生的人数逐年增多,近两届有超11%的毕业生在清华大学、中国科学院大学、北京航空航天大学、中央财经大学、北京工业大学等高校或科研单位攻读基础数学、计算数学、计算机、金融统计等专业的研究生;2. 出国攻读研究生:近20%的毕业生出国留学,攻读保险金融、统计学、计算数学、经济数学、计算机科学等专业或方向;3. 供职IT行业:从事计算机应用软件的研究、设计与开发,数据库的设计与维护,网络系统的设计与维护等工作;4. 供职工程领域相关工作:从事药业研发、公路交通容量统计与设计等工作,利用数量化的方法解决工程技术实际问题;5. 供职银行、保险公司、咨询公司、会计师事务所等机构:从事金融、数据分析工作。

2. 应用物理学

◆培养目标:培养具有良好科学素养、掌握科学思维方法,具有扎实的物理学基础,掌握光通信与光电子技术基本理论和方法,具有良好的数学基础,以及英语和计算机应用能力,具有较强实践能力和创新意识,在科学研究、教育部门或企业从事应用物理学以及相关交叉学科领域中的应用研究、技术开发以及管理工作的高素质应用型创新人才。部分毕业生能够在物理一级学科下的理论物理、凝聚态物理和光学专业进一步深造。

◆主要课程:课程体系由公共基础课程、学科基础课程、专业限选和专业任选课程,以及实践教学课程组成。学科基础课程设有:普通物理、光学、数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理、量子力学、电动力学、激光原理、通信原理、固体物理、电路与电子技术、数字电子技术、C语言程序设计基础等;专业课程主要有:光电子学、信息光学、光纤通信原理、光纤通信网络、计算机原理与接口技术、数据通信网络、纳米光学与技术、计算物理、现代物理导论、光电薄膜与器件、物理测试技术和新生研讨课等;实践教学课程有:普通物理实验、近代物理实验、专业物理实验、电工电子基础训练、认识实习、工作实习、课程设计、创新性实验研究,应用物理项目设计基础和毕业设计等。学生能够根据自己在理论物理、凝聚态物理、光通信与光电子技术三个方向的专业兴趣与发展需求选修专业课程,满足学生个性化发展需求。实践教学环节着力培养学生的基本专业技能,综合分析和解决实际问题的能力,知识应用创新能力和社会实践能力,适应社会及北京市对信息产业发展的人才需求。

◆就业方向:1. 国内攻读研究生:近年来毕业生考取研究生人数逐年增多,近两届毕业生中有30%在北京大学、中科院、北京理工大学、北京邮电大学、北京工业大学等高校或科研单位攻读光学、理论物理、凝聚态等专业研究生;2.出国攻读研究生:每年有近10%毕业生出国留学,在欧美一些国家高校攻读理论物理、光学和计算机等专业方向的研究生;3. 供职各类高科技公司:从事通信、计算机、激光、电子设备等产品的研制和开发工作;4. 供职科研院所:从事基础、应用研究及开发、计算机软件编制、科技情报管理等工作;5. 供职行政机关和事业单位:从事光电通信、计算机应用,金融领域和科技管理等工作。

三.      硕士博士学位点

数学、物理学、统计学均为一级学科硕士学位授予单位。数学学科包括:基础数学、应用数学、概率论与数理统计、运筹学与控制论、计算数学;物理学科包括:光学、凝聚态物理、理论物理;统计学科包括:数理统计,经济统计,生物卫生统计,金融统计、风险管理与精算学、应用统计;另外有应用统计专业硕士学位授予权。

博士学位点:

(1)数学一级学科博士点:基础数学、应用数学、运筹学与控制论、概率论与数理统计、计算数学;

(2)物理学一级学科博士点:理论物理、光学、凝聚态物理;

(3)统计学一级学科博士点:数理统计、经济统计、生物卫生统计、金融统计、风险管理与精算学、应用统计;

(4)光学工程一级学科博士点:激光与光电子技术、微纳光学、光信息处理与光通信技术、光电检测与光电传感。

博士后流动站:一级学科博士后流动站:数学、物理学、统计学

四.      科研方向

数学学科的研究方向:偏微分方程与动力系统、非线性分析及其应用、小波分析与信号处理、代数学、拓扑与几何学、模糊数学及其应用、数学规划理论与算法分析、信息理论与技术等。

物理学科的研究方向:超弦场论与宇宙学、固体微结构与性能、光电信息材料物理、固体光谱学、光学信息处理与光通信器件、光纤传感与光电检测技术、激光超短脉冲与新型激光器件、纳米光学与技术、超快光子学等。

统计学科的研究方向:非参数统计与数据分析、应用统计、生物统计、金融工程与应用概率、经济统计等