今天是第6个国际数学日。自2019年联合国教科文组织设立该节日以来，国际数学日已成为全球数学爱好者共同感悟数学魅力、探索数学应用的重要契机。

数学作为一门基础学科，不仅是科学研究的基石，更是推动技术创新、解决实际问题的强大工具。西安建筑科技大学理学院数学系，作为学校建筑科技链群的重要支撑，依托学校特色学科优势，将数学理论与建筑科技实践深度融合，通过数理建模、算法优化、数据分析等手段，为建筑科技的创新发展贡献力量。

今天，让我们一同感受数学的魅力，探索西安建筑科技大学数学学科如何为建筑科技注入新活力，开启建筑领域的新篇章。

人才培养锻造建筑科技生力军

学校数学系承担着全校各专业的微积分、线性代数、概率论与数理统计等公共课教学任务。在新一轮培养方案修订过程中，数学系增设了“建筑科技数学”通识选修课程，进一步促进了数学与建筑科技的深度融合。这些课程为学生后续学习建筑科技类课程奠定了坚实的数学基础，培养了学生的跨学科创新能力。

在“建筑科技数学”课程中，学生通过数学建模解决实际建筑问题，如优化建筑结构设计、预测建筑能耗等，实践能力得到显著提升，此外，以“课赛一体化”培养模式为核心，借助数学建模竞赛、创新项目等实践平台，培育兼具数理思维与工程能力的复合型人才。连续六年获全国大学生数学建模竞赛一等奖，其中2022年获一等奖数量位列全国第一。

理论到实践为建筑科技注入“智慧基因”

西安建筑科技大学数学系目前设有代数密码学与信息安全、偏微分方程理论与数值计算、概率统计与机器学习、组合优化与决策控制4个学科方向。为顺应国家对数学等基础学科发展的新需求，近年来，数学系将抽象的数学理论与绿色建筑、城乡规划等领域紧密结合，开展了一系列交叉创新研究，为攻克建筑科技领域的关键科学问题提供重要支撑。

在建筑抗灾能力研究方面，基于偏微分方程的多尺度建模和数值计算方法，深入探究建筑结构的抗灾性能。特别是在极端环境建筑技术研究中，何吉欢教授运用分数阶微分方程理论，为建筑安全设计提供了全新的数学工具。

在建筑节能设计研究领域，将数理统计和机器学习方法应用于建筑节能设计基础数据研究，提出了数据的缺漏测概念和数据质量控制方法，解决了气象数据的逐时化处理问题，给出了室内外环境的计算方法，并探索了我国建筑气候区划的新方式。例如，王玉英教授参与撰写《民用建筑热环境设计室内外计算参数标准》，为建筑热环境设计提供了科学的计算参数。

在气象数据预测与建筑舒适度研究领域，研究了建筑节能气象基础参数的预测方法，并结合人体舒适度模型，对建筑节能设计进行优化。例如，白燕副教授获得了“热舒适感模型建立方法和用户偏好温度的设定方法及系统”等多项国家发明专利，成功解决了空调环境动态热舒适度调控及系统参数优化等难题。

产学研深度融合助力建筑科技领域发展

学校数学系将网络优化、模糊决策与预测方法应用于环境管理与评价、节能减排等实际问题，与交通运输工程、智能建筑等应用领域深度融合。以智能建造及相关领域为例，数学系运用数据科学方法，从海量建筑数据中挖掘规律，优化建筑设计，预测建筑性能，实现建筑的“未建先知”，有力推动智能建造行业的发展。

数学系还与中国中铁一局等企业合作，针对模块化建筑、智能建造等方向，研究铁路无线电通信基站选址、室内设施信息数字化与优化布局问题，解决了以往依赖经验进行基站选址和室内设施布局导致费用过高、后续维护及改造不便的问题；与西安现代控制技术研究所合作，开发了多相合金塑性流动数理模型和毁伤评估算法，攻克了工程实践中的材料强度与结构设计难题；与西安华筑建科工程技术有限公司合作，建立了地铁建造中地面沉降预测模型，为地面建筑的维护提供了理论依据。

变身隐形引擎驱动建筑科技新范式

未来，数学系有望成为建筑科技的“算法实验室”“创新孵化器”和“未来智库”。在这里，拓扑学不再仅仅是抽象的理论，而是生成复杂建筑形态的有力工具；微分方程不再只是纸上的符号，而是模拟建筑性能的有效手段。通过开发创新算法，数学系能够为建筑设计开拓全新的可能性，让建筑从静态的“石头的史书”转变为动态的“数据的交响”。

同时，从智能材料到自适应结构，从数字建造到智慧运维，数学系将把抽象的数学理论转化为实际的建筑应用，在建筑科技创新的各个环节发挥关键作用。正如系主任王艳教授所说：“通过数学建模和仿真，我们将预测建筑科技的未来发展趋势，为碳中和建筑、太空建筑、生物智能建筑等前沿领域提供前瞻性理论支持。”

在当前建筑科技革命的时代浪潮中，西安建筑科技大学数学系正致力于从“计算者”向 “创造者”转变，从“服务者”升级为“引领者”。通过深度融入建筑科技领域，数学系将成为驱动建筑科技新范式的“隐形引擎”，为建筑科技的发展注入新动力。这种角色转变不仅重塑了数学系的学科定位，更将深刻改变建筑科技的未来发展图景。

值此国际数学日之际，让我们共同期待数学与建筑科技的深度融合，创造更加智能、绿色、可持续的未来建筑！（肖雯雯）

稿件来源：西安建筑科技大学