应用数学实验班由武汉理工大学理学院与中国科学院武汉物理与数学研究所联合创办。实验班实行低年级通识教育和高年级专业教育相结合，培养具有国际视野、锐意创新、善于协作的优秀本科生。在实验班中实行导师制，引导学生参与科学研究活动，提高学习兴趣，培养创新能力。实验班学生开设多门创新性实验课程，为开展大学生数学建模竞赛、创新性实验以及科技创新实践提供良好的基础。实验班实行由武汉理工大学理学院与中科院联合制定培养计划、联合授课的培养模式，部分课程使用双语授课或全英语授课，将启发式、讨论式和研究式教学模式融入教学实践中。学生前四年在武汉理工大学攻读学士学位，然后择优保送到中国科学院武汉物理与数学研究所或国内其他著名高校攻读硕士研究生学位。
本专业培养具有扎实的数学基础，良好的数学思维能力和自学能力，能综合运用科学理论、方法和技能解决科研或生产中的实际问题，能熟练使用计算机，具有很强的算法分析、算法设计、编程能力以及科学研究所需的软件开发能力，具有较强的创新意识和应用数学进行创新建模的初步能力，具有良好的英语口头和书面表达以及交流沟通能力、良好的团队意识和合作精神的卓越人才。
主要课程设置：数学分析、高等代数、空间解析几何、实变函数、泛函分析、近世代数、数据结构与算法、数学模型、面向对象程序设计方法、优化理论、常微分方程、数值分析、偏微分方程数值解、概率论与数理统计、运筹学、信息安全与密码学、模式识别、控制论基础、数字图像处理。
本班毕业生可到高等院校及科研院所从事教学、科研工作，也可到企事业单位、银行、保险公司、证券公司、软件公司等地方从事技术开发以及工程管理等方面的工作。