清華大學“基礎科學班”自1998年創建以來，進一步加強學生的數學、物理學基礎，在因材施教、拔尖人才和跨學科人才培養等方面成效顯著。最早畢業的基科班同學中，已湧現出多位學術新星，他們在物理、數學等基礎科學領域取得的學術成果和發展勢頭引起了國際學術界的關注。
基本介紹
- 中文名：清華數理基礎科技學院
- 創辦時間：1998年
- 所屬地區：北京市
- 知名校友：祁曉亮等
- 主管部門：教育部
- 具備：科研訓練
- 模式1：統一按照數理基礎科學專業招生
- 模式2：聘請校內外優秀教師授課
數理基礎科學,基本培養模式,
數理基礎科學
數理基礎堅實，是眾多清華學長走向成功的共同經驗。清華大學“基礎科學班”自1998年創建以來，進一步加強學生的數學、物理學基礎，在因材施教、拔尖人才和跨學科人才培養等方面成效顯著。最早畢業的基科班同學中，已湧現出多位學術新星，他們在物理、數學等基礎科學領域取得的學術成果和發展勢頭引起了國際學術界的關注。如1999年進入基礎科學班學習、2006年獲得清華大學博士學位的祁曉亮業已成為國際上拓撲絕緣體研究的帶頭人，史丹福大學物理系助理教授。“基礎科學班”在多年的辦學實踐中，探索和建立了學生在導師指導下參加科研實踐、逐步選擇發展方向的培養模式，成效顯著。
清華大學在建設世界一流大學的進程中，為實現人才培養從優秀到卓越的跨越，決定借鑑基礎科學班的成功經驗，從2005年開始將數理基礎科學培養模式擴大到理學院數學系和物理兩個系全部，以及信息學院一部分，實行按照數理基礎科學專業統一招生，建設跨院系的數理大類平台。“數理基礎科學”專業學生前兩年在理學院共同學習基礎課程、強化數理基礎和科學素養教育，二年級末學生根據“規模控制，雙向選擇”的原則確定專業方向。
數學科學的巨大發展比以往任何時候都更明確地顯示出它作為整個科學技術的基礎的地位。作為人類文化中最深刻的部分之一，數學是源於實際、指導實際的一種思維創造。近年來，在經濟與產業中大顯身手的所謂“現代數學技術”（如運籌最佳化、工程控制、信息處理、科學計算等），滲透到各個部門和行業，與相關技術相結合而形成這些領域中的“高新技術”。
物理學是科學的世界觀和方法論的基礎。以二十世紀初創立的量子力學和相對論為兩大支柱的現代物理學更是從根本上改變了人們的對世界的認識。物理學研究的每次重大突破都導致了生產技術的巨大飛躍，如電氣、核能、雷射、半導體等等。二十世紀物理學科是整個科學技術發展的帶頭學科，二十一世紀將繼續是現代物理學（尤其是量子物理）研究及其套用的又一個激動人心的時代。
數理基礎科學班還精心培養具有紮實數理基礎有志於從事跨學科研究、開拓的複合型創新人才。實踐證明，在現代科學技術眾多的學科前沿領域，要有重大創新就必須有紮實的數理基礎。數學物理和其他科學技術領域的交叉，將會產生新的學科生長點，將有更廣闊的發展前景。
數理基礎科學專業實行統一招生、因材施教、分流培養，目的在於培養最優秀的基礎科學研究人才，還在於通過系統加強數理基礎和學科交叉培養等途徑，平衡人才培養中的個性和共性關係，創造更多的選擇機會和更廣闊的成才空間，減少學生選擇專業的盲目性，最大限度地提高學生學習的主動性，激發學生的興趣和潛能，為學生終身學習和發展奠定更為堅實的科學基礎，培養學生的創新能力。
2010年擬報考數學科學系、物理系相關專業的考生按照數理基礎科學專業報名。
培養目標
基本培養模式
1. 統一按照數理基礎科學專業招生；進校後按同學的興趣取向編班；
2. 聘請校內外優秀教師授課；
3. 前兩年主要依託理學院加強數理基礎培養、實施學生管理；強調打好數學和物理學基礎，培養學生既具有數學的高度抽象思維能力，又具有現代物理學的理論素養和實驗技能；實施因材施教，提供多層次、多風格的數學、物理基礎課程，供有不同興趣和特長的同學選擇。
4. 二年級末按照學校規模控制、院系和學生雙向選擇的原則完成專業分流，分流專業方向包括：數學與套用數學，物理學，數理基礎科學專業（基科套用）等。學生分流後由各院系負責後續培養和管理。分流過程充分顧及學生的志願和興趣。
數理基礎科學專業培養模式介紹
數理基礎科學專業繼承原基礎科學班的培養模式。
科研訓練（Seminar）
從三年級開始，為數理基礎科學專業學生開設連續三學期的科研實踐（seminar）課（定為必修課），從校內有關院系以及校外相關研究所和其他大學，聘請富有研究經&驗的教授、院士擔任導師，提出研究題目。學生可根據自己的興趣和意願，選擇導師和研究題目，導師也可選擇學生。學生在做seminar的同時，根據導師的建議，可選修4－6門所在院系的專業核心課程，作為所選專業的課程，並記入畢業總學分中。在三年級結束後的暑期國小期還將進行全班的seminar交流，每個同學結合自己的科研實踐，介紹所在學科的前沿。科研訓練幫助學生找到適合自己的研究方向，也幫助學生學會在科研中滲透式學習，培養其創新能力。
從1998年基礎科學班建立以來，對每屆學生進行的調查表明，學生對seminar普遍反映很好，認為收穫很大或較大的學生達90%以上。
畢業論文
選擇數理基礎專業的學生，可根據自己的學科興趣和意願選擇在本校或到校外有關高校和研究所做畢業論文或畢業設計。幾年的實踐表明，雖然有些學生畢業論文方向不是其主修方向，但由於數理基礎紮實，大多數入門較快，畢業論文的優秀比例大大高於全校平均水平。
出國及免試推研
通過seminar的訓練，許多數理基礎科學專業的學生對相關學科有了較好的了解，在此基礎上，可根據自己的興趣、愛好和志向選擇出國或在國內不同的學科方向攻讀研究生，進一步深造。選擇國內讀研，除可以選擇數學系和物理系繼續深造外，還可到清華其他院系攻讀自己感興趣的學科領域的研究生，還有部分學生可以推薦到中國科學院的相關研究所或國內著名大學攻讀研究生。
基礎科學班在培養拔尖人才方面的成功，使其在國內外的影響逐年增大。近年來，基科班數理基礎學畢業的學生越來越受到國外一流大學的青睞。對於那些希望出國繼續深造的學生，數理基礎科學是一個很好的選擇。
理學院物理系
全職院士人數占全系教師總人數超過10%
全國唯一擁有物理學兩個基地的院系
招生專業 數理基礎科學
基本概況
在清華物理系學習過或任教過的系友中有中國科學院、中國工程院兩院院士84人。1999年受到中央表彰的23位兩彈一星元勛中，有7位本科畢業於清華物理系， 2位本科畢業於西南聯大物理系，還有1位是聯大物理系研究生。
師資力量
物理系現有教職工115人，教師80人，其中有李家明、王崇愚、李惕碚、陳難先、顧秉林、鄺宇平、范守善、朱邦芬、薛其坤等9位在職的中科院院士，長江特聘教授7人，國家傑出青年基金獲得者10人。諾貝爾物理獎獲得者楊振寧教授現任物理系顧問委員會成員、高等研究中心名譽主任。最近還有多位國外一流大學的正教授全時到清華工作。
科學研究
物理系的研究方向涵蓋物理學和天文學2個一級學科，含理論物理、粒子物理與原子核物理、凝聚態物理、原子分子物理、光學、聲學、電漿物理、天體物理等八個二級學科，其中前4個二級學科是全國重點學科，而物理學一級學科是全國重點學科。近年來還生長出量子信息、納米科學等新興交叉學科。清華物理系在上述領域取得了一大批優秀的學術成果，獲得了多項國家、省部委的科技成果獎。其中，碳納米管的套用研究、表面物理和拓撲絕緣體的研究、高溫超導濾波器的套用研究、以及天體物理研究，在國際上頗有影響。
人才培養
1991年清華物理系被國家教委批准為全國物理學專業第一批兩個“國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地(物理)”之一。1996年我系又首批被國家教委批准為國家“工科物理教學基地”。在2004年教育部組織的評估中，這兩個基地都被評為全國優秀基地。
近年來，物理系有多位教師獲得國家級教學名師獎、北京市高等學校教學名師獎：多門課程獲得國家級精品課程、北京高等學校市級精品課程、國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地名牌課程。物理系的實驗物理教學中心被評為國家級實驗教學示範中心。【我系的物理學專業入選高等學校特色專業建設點。系主任朱邦芬院士領銜的基礎物理教學團隊入選國家級教學團隊。】
物理系十分關心學生，為每個物理系本科學生配備導師。物理系十分重視創新人才的培養，對學生因材施教，儘可能實施小班教學，例如，對低年級物理課程，既有中國傳統的普通物理和原汁原味的美國大學物理，又有費曼物理學，還有實驗與理論同步進行同一位教師傳授的“基礎物理學理論與實驗”課程。物理係為每個學生提供多次選擇方向的機會，也提供進入教授研究組在研究中學習的機會，使每個學生有條件依據自己興趣自主發展。對於志在攀登基礎科學研究的優秀學生，屬於教育部“基礎學科拔尖學生培養試驗計畫”的“清華學堂物理班”創造了理想環境，幫助他們成材。近幾年物理系本科畢業生中，在國內攻讀碩士和博士研究生的人數和出國深造的人數比例都在45%左右。其中不乏哈佛大學、史丹福大學、麻省理工學院、加州大學伯克利分校等世界頂尖大學。
專業介紹
物理系辦學的指導思想是：在清華大學多學科群的環境下，培養出具有紮實理論基礎和較強科學實驗能力的一流物理人才。物理系畢業生，既能在物理學和其他基礎科學的前沿領域開拓創新，也能將現代物理學的知識及技術，創造性地套用於科學技術的各個領域和國家現代化建設中。
物理系設定“物理學”和“基礎科學套用【數理基礎科學】”兩個本科專業。本科學制一般為四年，在學分制的基礎上對學生實行分流培養。物理學專業（基科物理）著重培養能從事物理學研究的人才和套用物理學的人才，基礎科學套用專業數理基礎科學專業（基科套用）則培養學生具有紮實的數理基礎、能在科學技術各個領域開拓創新的套用型人才。全系統一按“數理基礎科學”專業招生，進校後實行寬口徑培養。學生在本科階段前兩年將按“數理基礎科學”的教學計畫重點學習數學和物理的基礎課程，從本科二年級第二學期起開始分流培養。物理學專業學生按物理系的培養方案學習物理專業的專業基礎課和專業課。基礎科學套用專業數理基礎科學專業（基科套用）學生除繼續學習數理基礎課外，還將在所選擇的專業方向學習研究。物理系的教學計畫統籌考慮本科、碩士和博士研究生各階段的銜接。
物理系在制訂本科教學計畫時注重學生知識結構的合理性及全面素質的培養。合理安排課程，給學生充分的自主選擇自由。物理系鼓勵學生根據本人的志向和興趣選擇學科方向，儘早進入相關的科研實驗室，找到適合自己的研究領域，也學會在科研中滲透式學習，培養其創新能力。
聯繫方式
網址：http：//166.111.26.11
理學院數學科學系
孕育了陳省身、華羅庚、許寶祿、吳大任、柯召、莊圻泰等近代數學大家
“數學與套用數學“專業是國家級和北京市特色專業點
清華數學中心，以培養學生為工作重點
招生專業：數理基礎科學
基本概況
在清華園天文台小山坡的四周，綿延鋪開的綠草地托起棟棟紅樓，這就是清華理學院的新樓。常青藤爬滿了石柱拱門，羅馬式的階梯廣場環繞著長廊，呈現出一派靜謐的學術殿堂。
清華大學數學科學系（以下簡稱數學系）誕生於1927年，它迅速發展為當時國內的數學中心。先後在此任教的有熊慶來、楊武之、華羅庚、陳省身、許寶祿、段學復、馮康、徐利治、程民德、萬哲先等著名數學家, 孕育了華羅庚、陳省身這樣的世界級數學大師。
1952年全國高校院系調整時撤消了清華大學數學系。改革開放之後, 清華逐漸向綜合性大學轉型, 於1979年建立了套用數學系。1993年清華大學確立了創建世界一流大學的戰略目標，1999年將我系改名為數學科學系。學校在政策與資金兩方面均給予數學系強有力的支持, 從而使數學系再次快速發展，重新成為我國數學方面科學研究和人才培養的一個重要基地。經過多年的努力, 數學系已建立起一支學科齊全, 年齡結構合理, 高水平的師資隊伍，於2000年獲得數學一級學科博士學位授予權，2002年數學系的“基礎數學”和“套用數學”雙雙被評為國家重點學科，2007年我系的數學學科被教育部評為一級重點學科。數學系還設有全國工科數學教學基地和工業套用數學中心。2009年成立清華數學科學中心，聘請丘成桐教授擔任中心主任，負責指導清華數學學科發展，從國內外招聘選拔數學人才，以及數學方面拔尖創新人才培養等多方面的工作。清華數學迎來了新的發展契機，在與國際數學教育和科研前沿接軌方面邁出了新的步伐。
師資力量
目前數學系有教師77人，其中教授35人，副教授29人，講師12人，絕大多數有博士學位。其中有2位教育部長江特聘教授、8位國家傑出青年基金獲得者，以及多位其他學術榮譽獲得者。教師按照教學、科研、公共服務三個方面考核，每位教師平均每學年教學工作量不少於兩門課，以保證每位教師都在教學一線工作。
科研成果
國際交流
數學系聘請巴黎第十一大學講習教授團在代數幾何與數論、分形幾何與幾何測度論開展了合作，同時還與包括哈佛大學、麻省理工學院在內的許多國際一流大學有密切的合作交流。新近成立的清華數學中心聘請美國哈佛大學數學系主任丘成桐教授擔任主任，該中心與數學系密切合作，以數學人才培養為工作重點，邀請大量國外一流數學家來中心講授基礎和前沿課程，為我系師生提供了直接接觸國際數學前沿提供了一個平台。
人才培養成果
隨著信息社會的到來，人們越來越認識到嚴格的數學訓練能提供堅實的發展基礎，淵博的數學知識能提供廣闊的發展空間。目前數學系已畢業本科生中百分之七十以上選擇直接攻讀研究生，其中相當一部分獲本系推薦免試直接攻讀碩士或博士學位，也有部分同學去校內諸如計算機、自動化、經濟管理等專業或校外諸如中國科學院等單位讀研。另外還有一部分直接出國留學並取得了較好成績，尤其是在歐美高校深造的數學系的優秀畢業生成績顯著，博士畢業以後在哈佛大學、普林斯頓大學、哥倫比亞大學等著名大學開始工作，獲得了“新世界數學論文金獎”等獎勵。
專業介紹
清華數學系本科專業齊全，具有教育部規定的兩大專業：數學與套用數學、信息與計算科學。數學系採取相對靈活的本科培養模式，按數理基礎科學班招生，進校分流到數學系後實行寬口徑培養，在本科最初的兩年重點學習數學基礎課，在學有餘力的情況下可強化物理基礎。本科三年級確定專業，可以選擇基科數學或基科套用的專業方向，也可分流到基科物理，或者到其它同意接收的院系學習。數學系高年級開設基礎數學、套用數學、計算數學、運籌學、統計學等方向的專業課程，以適應不同的職業需求。清華學堂數學班項目為有志於以數學研究為職業的成績優異的同學提供專業指導和職業發展幫助，同時其課程對全體同學開放。三年級開始本科生可以選修數學討論班課程，獲得數學方面科研的初步經驗。
數學與套用數學專業
本專業旨在培養數學與套用數學的高素質拔尖人才，培養現代數學頂峰的攀登者，培養在我國現代化建設中擔當大任的數學和套用數學領軍人物。在課程設定上，尤其在一、二年級，強調正規紮實的數學基礎訓練，為學生將來成才和多方向的發展奠定堅實寬廣的根基。同時引導學生深入到數學最重要的分支，接觸現代數學思想和框架，拓寬知識領域，激發求知和探索興趣。除開設國內一流的、標準的本科數學課程之外，在現代數論、代數、幾何、分析、微分方程、機率統計及計算機科學等方面的研究生課程和清華數學中心由國外來訪學者開設的數學課程，也對高年級本科生開放。
信息與計算科學專業
我系本專業以培養計算數學方面的人才為主，以數學為基礎、計算機為工具，研究套用數學、工程數學等套用學科中複雜數學問題的計算方法的理論和算法。一、二年級在主要學好基礎數學課程的同時，熟練掌握計算機編程和數學軟體的使用；三、四年級在進一步加強數學基礎的同時主要學習大規模科學計算、運籌、最佳化理論和方法等方面的課程。
學生活動及獎助學金
我系學生活動豐富多彩，包括學生節，師生運動會，足球賽，主體班會等等。
我系除了校級的各類獎助學金外，為成績優異的同學提供以下獎學金：華羅庚獎學金，熊慶來計算數學獎學金，李歐教授數學獎學金，孫念增教授數學分析獎學金。入選清華學堂數學班的同學享受清華學堂獎學金。
清華大學數理基礎科學班自1998年成立以來，已有四屆學生219人畢業，其中138人在國內免試攻讀碩士或博士學位，39人出國深造。許多同學在本科期間就在世界一流雜誌上發表了多篇論文———
一批“準拔尖人才”脫穎而出
和許多懷有科學夢想的學子一樣，在結束了難忘的四年清華大學學習生活後，數理基科班01級的戚揚將遠赴美國，繼續他喜愛的理論物理研究———拿到哈佛、普林斯頓、耶魯和斯坦福四所頂級大學的錄取通知書的他最終選擇了哈佛。
和戚揚一樣，從基科班02級跳級到01級的金加棋得到了加州理工、柏克利、芝加哥、康乃爾、UIUC、杜克、霍普金斯、賓夕法尼亞大學八所美國著名大學的offer。由於加州理工學院在套用物理和天體物理領域在全美排名第一，金加棋選擇了加州理工學院。
像戚揚和金加棋一樣同時擁有多所世界頂級大學offer的學生，在基科01班還有不少；與此同時，有許多優秀學生選擇留在學校或在國內其他相關院所繼續基礎科學研究。
自1998年成立以來，被稱為“拔尖人才培養的試驗田”的清華大學數理基礎科學班（簡稱數理基科班）已有四屆學生219人畢業，其中138人在國內免試攻讀碩士或博士學位，39人出國深造。許多同學在本科期間就在世界一流雜誌上發表了多篇論文。在短短七年時間裡，數理基礎科學班這塊“試驗田”已有一批“準拔尖人才”脫穎而出。
七年磨得寶劍亮
在辦班之初，數理基科班就明確提出了要培養有國際競爭力的優秀人才，並提出“十年磨一劍”的口號，哪怕每年只有三五個苗子，只要長期堅持辦下去，也能積累一批在國際學術舞台上顯露身手的優秀人才，其中有些人將可能成為傑出的頂級人才。僅僅七年時間，從數理基科班走出的學生在科研上表現出的巨大潛力和良好素質，已經使他們成為世界許多知名大學爭相錄取的對象。是怎么樣的探索與創新，讓這塊“試驗田”七年便磨得寶劍亮？
教務處常務副處長汪蕙教授認為，數理基科班在三個方面值得推介：一是獨特的課程設定和良好的師資，使學生打下了紮實的數理基礎；二是個性化的培養方案，給學生提供自主選擇的空間，使學生真正找到了自己的興趣所在；三是專題研究課（Seminar）使學生在導師指導下能及早進入自己感興趣的科研領域，體現了基科班“寬口徑，厚基礎，強實踐”的辦學方針。
在數理基科班學習四年，戚揚感受最深的有兩點：一是強大而優秀的師資隊伍，二是學生可以推遲兩年自由選擇自己喜歡的專業與導師。
數理基科班創始人之一尚仁成老師認為，給學生兩年時間打基礎，然後再尋找自己感興趣的領域，這種“自由”對於拔尖人才培養相當重要。
數理基科班創辦者之一、理學院副院長白峰杉教授說，大學對於人的成長而言，是成才的四年，更是成人的四年。每個人都有比其他人強的方面，問題在於是否能讓學生有自信，找到自己強的方面。所以，大學裡首先要給學生提供一個寬鬆的環境，實施個性化的培養方案，讓學生打好基礎後，再依據興趣確定自己未來的發展方向。白峰杉教授認為，數理基科班是學校教學體制的一種創新和嘗試。
為保證這種個性化培養方案的實施，讓學生享受充分的自由選擇權，基科班在校內外聘請導師指導學生參加專題研究課，學生可以進行幾次選擇；另外，學生如果在大二就確定了今後的發展方向，他可以到相關院系選課，大大擴展了基科班的選課範圍。
“選天下名師而師之”。因獲得國際奧林匹克物理競賽金牌而進入基科班的戚揚本想在大二時轉到工科院系，因為教師在課堂上精彩的講解，讓他真正找到了自己對物理和數學的興趣，最終把物理作為終身奮鬥的方向。
從全校甚至全國聘請最好的老師上課，這是數理基科班的一個特色。這些出色的教師，帶給學生的不僅僅是知識，更有人格的魅力。正是他們，為數理基科班的優秀學子開啟了通往科學殿堂的大門。正像98級翟薈所說的：“在數理基科班，我受到了幾乎是現在中國所能給予的最好的基礎課教育和紮實的科研訓練。”
他的同學曾蓓則感嘆：“得到這么多名師的指點和關懷，也許是基科班人最大的幸運。因為，這絕不僅僅是知識上的巨大收益，更多的是一種對事業的熱愛和為科學獻身精神帶給我們的震撼與思索。”
清華大學高等研究中心主任聶華桐教授說：“首屆基科班的翟薈和二屆的祁曉亮，都是對物理充滿了熱誠和愛好的同學，物理直感好、數學演繹力強，十分難得。從國外來訪問的多位學者對他們二位都是讚不絕口。拿他們和60年代我自己在哈佛大學作研究生時前後兩三屆的同學來比，翟、祁二位確實有過之而無不及。”
香港大學物理系主任鄭廣生教授評價說，數理基科班學生在國際會議上非常活躍，英文非常好，校內的學術活動也很活躍，學術報告中學生提問也很積極。
因材施教，學生為本
強調因材施教，把拔尖人才培養放在首位，是數理基科班成立之初就確立的理念。力圖關注每一個學生，讓他們充分發揮自己的特點，數理基科班負責人尚仁成、熊家炯、阮東等老師為此傾注了許多心血。尤其到大三學生選擇專題研究課時，老師們要從學生角度出發，對每一個學生專題研究課選擇的導師和培養方案的確定都進行指導。這種點對點的指導和對學生的諸多心血，引領這些“科學高峰的登山隊”隊員們克服了許多外在的困難。
在老師和同學眼中，基科01的邵華是物理學“怪才”。他對物理學的執著和表現出來的物理天分讓許多老師和同學欽佩不已。尚仁成和阮東兩位老師讚賞地說，“邵華在中學時就自學了物理專業的重頭課程‘四大力學’，對數理方程的解法也有獨到之處，還發表了論文。他是被破格保送到數理基科班的。在大三做專題研究課時，他把微分幾何和規範場論中的公式都獨自推算過。”諾貝爾獎獲得者費曼教授的著作在美國物理學界被稱作“物理學界的聖經”，許多人嘗試著用他的書作教材，都因為難度太大而最終放棄。費曼教授的《量子電動力學講義》是一本很難讀懂的書，但邵華在大三時，就把該書里的公式全部推導了一遍。
對物理學有如此濃厚興趣的邵華喜歡自學，常常不去上課。這種違背常規的做法引起了許多人的不同意見。他的考試成績平平。對這樣一位特殊學生，經推薦，他如願以償地到中科院理論物理研究所攻讀博士學位。“那裡很適合邵華發展，相信他將來定能做出成績。”阮東老師說。
因材施教在學生選做專題研究課時體現得淋漓盡致。基科02的楊桓，跳級到基科01的周一帆，都因為成績優異，在導師推薦下轉學到美國加州理工學院繼續本科學習。
從專題研究課跨入科研大門
從大三開始持續三個學期的專題研究課，是數理基科班學生進行科研實踐訓練、跨入科研大門的第一步。專題研究課是數理基科班獨有的教學模式，其目的是培養學生在教師指導下的自學研究，綜合與聯想能力；培養學生的探索與創新精神；密切教師與學生的聯繫，並有利於學生向不同方向分流和因材施教。
基本做法是：在校內外聘請專題研究課導師，由導師提出課題，列出必讀文獻，向學生公布，學生根據自己的興趣、愛好，報名選擇題目和相應的導師。專題研究課課題按內容將學生分成若干小組，課題研究進展定期在小組內報告交流。在第三個暑期進行全班性的專題研究課進展交流，要求每個學生匯報自己的研究工作進展，並報告對所研究領域的學科前沿的理解。
在專題研究課的選擇上，學生享有充分的自主權。如果經過一段時間實踐，發現自己對所選導師的課題不感興趣，還可以更換導師。這種充分的自由使學生在摸索中不斷尋求和確定自己的興趣點，對於最後確定的導師和選題，真正是出於自己的興趣所在。正是由於興趣使然，學生在做專題研究課時能儘快地進入科研課題，並取得令人矚目的成績。
曾蓓是基科班98級學生。由於她對量子力學中的對稱性和量子信息、微分幾何等很感興趣，三年級進入專題研究課階段，選擇了清華龍桂魯教授、北大曾謹言教授、中科院理論所孫昌璞教授為其導師。她在科學研究上的探索精神和能力得到了導師們的高度評價，本科期間與導師等合作者完成的5篇論文中，有4篇發表在SCI上。
翟薈三年級進入專題研究課階段，他跟隨徐湛教授學習和研究玻色-愛因斯坦凝聚和量子力學中的數學方法，本科階段完成論文4篇。進入研究生階段後，楊振寧先生把他選為在國內親自培養的第一位博士生。經過兩年多一點的時間，翟薈就取得博士學位，他是第一位獲得博士學位的基科班學生。
許岑柯是基科班99級學生，從大三開始的專題研究課階段，選擇了理論物理方向。他不僅數理主幹課的成績優秀，而且在導師指導下，修完了研究生理論物理專業的基礎課程，打下了堅實的數理基礎。2003年本科畢業出國到美國柏克利大學，他到校後第一學期就參加了資格考試，成績為全系第一名。到美國幾個月後就與導師合作以第一作者身份在SCI上發表一篇影響較大的論文。
在一些交叉學科領域，數理基科班學生也表現得相當出色。基科班99級的趙福同學通過在經管學院的專題研究課訓練後，參加了世界最大的投資銀行之一摩根斯坦利2003年的招聘競爭。亞洲地區具有資格的應聘者超過300人，經過十分嚴格的層層挑選和該銀行亞洲總部的5位高層領導長時間的嚴格面試，趙福最終成為該公司唯一一名在亞洲地區招收的成員。他們對趙福的評價是：既有數學物理方面的基礎，又有經濟金融方面的學習和研究訓練，思維方式有其獨特性。
由於數理基科班學生數理基礎好，思維活躍，進入課題快。每學期都有多位教授主動希望學生去他們那裡做專題研究課。幾年來，已有不少學生被專題研究課導師推薦到國外大學相關院系做專題研究課或畢業論文或讀博士。如基科98級的孫樂非和馬登科被他們在生物方向的專題研究課導師饒子和院士推薦到荷蘭鹿特丹大學做畢業論文，本科畢業後又被推薦到美國霍普金斯大學攻讀生物學博士。
專題研究課小組交流和班級交流活動，不僅使同學們相互了解到不同院校和院系做專題研究課的情況，還在同學們中間形成了一種自發跨學科的學術討論氛圍。就感興趣的研究題目組成一組，由一人主講，大家再圍繞主題進行深入討論，這種自發性的學術討論是許多學生都十分熱衷的。基科班的這種研究與討論的氛圍也帶動了許多物理系和數學系的同學加入進來。
良好的科研氛圍，獨特的專題研究課科研實踐訓練，使基科班學生在科學研究的瀚海里自由馳騁，取得了不俗的佳績。例如，在天體物理中心學習的40名左右研究生和高年級本科生中，胡劍（基科98）、林錦榮（基科98）、鄭琛（基科99）和另兩位研究生被稱為“五虎上將”，他們每人都在國際上影響很大的APJ和APJLetter發表了1—2篇論文。林錦榮的研究工作還被NewScientist雜誌作了專門報導。近兩年幾次國際會議上，他們都十分活躍。據不完全統計，僅分流到物理方向的基科班學生2001年—2004年間發表SCI論文18篇，其中12篇發表在包括頂尖期刊PRL在內的國際著名雜誌上；在國際會議上作報告15人次。
