葉培大學院於2011年10月成立，是北京郵電大學探索拔尖創新人才培養模式的重要基地。學院主要依託我校優質的科研教學資源，通過營造寬鬆自由的學術氛圍，積極開展各類學術活動，採取導師制、個性化、開放化、動態管理等特色培養方式，深入探索並實踐多種人才培養模式，進一步加大對優秀學生的培養力度，對全校教學改革起到引領和示範作用，進而全面提高人才培養質量。目前，學院按照兩種模式進行拔尖創新人才培養試點工作：一是從全校二年級理工科專業本科生中選拔優秀學生，組建邏輯實驗班；二是以“套用物理學（通信基礎科學）”專業名稱進行招生。
邏輯實驗班
邏輯實驗班旨在激發學生的學術興趣、培養學生的綜合創新能力、拓展學生的發展潛質，採取導師制、個性化等開放式的培養模式。通過導師一對一的學業和科研創新活動的指導，引導學生儘早進入科研實驗室，接觸科研前沿，參與科研、學科競賽和大學生創新實踐項目。
邏輯實驗班學生的選拔，注重考察學生的綜合能力、學術興趣和發展潛質，每年從二年級本科生中選拔學生90人。入選學生除了在原專業學院進行正常的本科課業學習外，需要利用業餘時間接受葉培大學院的特殊培養。
2014年第一屆邏輯實驗班畢業生保研率高達78.9%，另有20%的學生放棄保研資格出國留學，學生獲得各級各類競賽獎項160餘項。2015年第二屆邏輯實驗班畢業生共97人，其中71人保送研究生，24人出國。
通信基礎科學實驗班
通信基礎科學實驗班旨在培養牢固掌握物理學科的基本理論和實驗技能，具有紮實的數理基礎、濃厚的研究興趣和較強的研究能力，勇於創新，能夠在物理學和信息與通信領域從事科學研究和技術開發的人才。實驗班運用我校雄厚的師資力量和“信息光子學與光通信國家重點實驗室”的研究平台，聘請國內外著名專家指導、授課，實施小班制、導師制、個性化培養，讓學生提前進入國家高水平研究項目，為進一步深造打下堅實基礎。
通信基礎科學實驗班面向部分省份投放招生計畫，招生名稱為“套用物理學（通信基礎科學）”。通信基礎科學實驗班優秀學生可提前畢業，進入研究生學習階段。通信基礎科學實驗班由理學院和信息光子學與光通信研究院聯合培養，由理學院負責日常學生管理。
