数理基础科学是清华大学强基计划中极具特色的交叉学科专业,属于“基础理科工程衔接类”方向,(核心目标是培养既具备扎实数学、物理基础,又能将理论应用于工程科技领域的高端人才),服务于国家重大战略需求(如人工智能、量子信息、集成电路、新能源等)。

一、 专业定位
(1)学科交叉性:深度融合数学、物理与工程科学,强调用基础科学理论解决工程技术难题。
(2)面向未来科技:聚焦国家“卡脖子”领域,如芯片设计、人工智能算法、新型材料研发等,培养能突破关键技术的“战略型科学家”。
二、 核心课程与能力培养
基础课程(1)数学:数学分析、高等代数、微分方程、拓扑学
(2)物理:理论力学、电动力学、量子力学、统计物理
(3)计算机:算法设计、数值计算、机器学习基础
交叉课程(1)工程数学、计算物理、半导体物理与器件、信息光电子学
(2)实践项目:涉及芯片设计仿真、量子计算模拟、新能源材料建模等。
能力目标(1)建立严密的数理逻辑思维,掌握复杂工程问题的数学建模能力。
(2)熟悉现代物理实验与计算工具(如MATLAB、COMSOL、Python科学计算库)。

三、 培养方向与应用领域
(1)芯片与集成电路:通过数学优化芯片设计,利用物理理论突破半导体材料瓶颈。
(2)人工智能与大数据:开发底层算法(如深度学习优化、量子机器学习)。
(3)量子科技:参与量子通信、量子计算的理论与实验研究。
(4)新能源与先进制造:研究新型电池材料、航空航天器动力系统等。
四、 清华特色培养模式
书院制管理:归属“未央书院”,小班制、导师制,个性化培养。本研贯通:本科阶段即可接触科研课题,优先推荐免试攻读相关领域硕士/博士。校企协同:与华为、中芯国际等企业合作,参与实际工程研发项目。五、 未来发展路径
(1)深造:约80%以上毕业生进入国内外顶尖高校攻读硕士/博士(如MIT、斯坦福、清华交叉信息研究院)。
(2)行业就业:集成电路设计、人工智能算法工程师、科研院所核心技术研发岗(需至少硕士学历)。
总结:
数理基础科学(不是单纯的数学或物理专业),而是通过“强耦合”的课程体系,培养能用数理工具解决重大工程问题的“科学家型工程师”。适合数学物理能力强、对前沿科技有强烈兴趣,且愿意投身国家战略领域的学生。

与DS对话