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理科考生怎样选择学科和专业


理科考生怎样选择学科和专业

又是一年春色,绣出春夏更迭。而莘莘学子,将从这里起步,走向更加广阔的天地。学习的过程,也是一个 视野逐渐开阔的过程。 回想起来,对每一位中学生朋友, 他从最初的语文、 数学两门课逐渐扩展开来,外语、 历史、政治、物理、化学、生物等先后进入课堂。而进入大学,迎面而来的,可能是一个范围更宽广、视野 更开阔的世界。面对纷繁复杂的选择,如何去把握自己的未来呢?作为身处高校的一员,我们非常愿意把自 己的知识跟你们一起分享。

一、大学的视野有多大

对于中学生朋友来说,拿到各个高校的招生简章时,映入眼帘的可能是密密麻麻的专业名称。它们中可能既 有像数理化生政治历史等熟悉面孔,而更多地是未曾谋面的学科。不仅如此,就是有着跟中学相同名字的学 科,像数学、物理等, 它们在大学的内涵也非常不一样。那么, 我们该如何去透过学科变化纷繁复杂的表象, 去认识它们的真正内涵呢?综观高等教育的发展历程,每一次科技的重要变革、社会的巨大变迁,都深深影 响了大学的功能定位和学科发展。

而在世界科技和我国经济快速发展的今天, 按照目前学科的发展情况来看, 在理工类可以理解为几大学科群: 信息学科群、建筑学科群、能源学科群、环境学科群、航空航天学科群、材料学科群、理学学科群、生命科 学与医学学科群、农学学科群等。此外,经济管理学科也招收理科考生。这些学科群内部存在着大量有待探 索和求证的领域,并在整个科技发展和推动社会进步中占据着主导地位。这些学科群大体可以涵盖了现代科 技发展的前沿领域,也反映了我国目前经济发展水平的需要,所以在国家重大基础研究项目(863、973 计划 等) ,在这些学科群都有广泛的分布。每个学科群内部涵盖若干个专业,比如信息学科群就涵盖电子、计算

机、自动化等专业,相关学科还有电气工程等;建筑学科群涵盖建筑、土木、水利等;能源学科群涵盖核能 (工程物理) 、水利、能源动力等;环境学科群涵盖环境、化工等;材料学科群涵盖材料、化工、物理、化 学等;航空航天学科群涵盖航空航天、力学等专业,还涉及精密仪器、机械、通信等专业;理学学科群涵盖 数学、物理、化学等专业;生命科学与医学学科群涵盖生物学、医学、生医工程等。清华经管学院的“工商 管理大类”专业则涵盖信息管理与信息系统、金融学、会计学、经济学等。

二、选择各个学科,要学习什么

各个学科的大学生,在不同的类型的学校, 如研究型大学、研教型大学、教学型大学之间,有着很大的差异。 世界范围内的一流大学,几乎全是研究型大学;而目前国内顶尖的大学都面临着由研教型大学向研究型大学 的重要转型。清华作为领军的学府之一,对学生培养在本科阶段着重打好基础,在研究生阶段着重培养创新 能力。所以,清华大学本科阶段实行通识教育基础上的宽口径专业教育。简单地说,理工类每个学科群的学 生都将以下四方面的学习:数理化等“自然科学基础课” 、人文社会科学基础课、 “学科基础课” (或称专业 基础课) 、 “专业课” ,此外还包括实践环节。

具体到学习的时间,人文社会科学基础课是贯穿整个大学的学习生活的,它是在塑造学生全面素质和人文精 神的重要部分。而其他课程有着时间上和内容上的先后顺序: 学习时间 学习内容 大学低年级 自然科学基础课 学科基础课 大学高年级 专业课 实践环节

对于属于同一学科群的不同专业, “自然科学基础课” 、 “学科基础课”这两部分的差别很小,而在“专业课” 和实践环节有一定差别。例如,清华信息学院对大一、大二的学生实行统一平台培养。必修的“自然科学基 础课程”如微积分、线性代数、大学物理等,必修的“ (信息)学科基础课程”如数字电路基础、模拟电路 基础、数据结构、计算机语言、人工智能导论等;这些课程对于电子、计算机、自动化等不同专业的学生差 别很小。而到了高年级,这几个专业的学生,他们学习的课程会有一定的侧重,如计算机系的学生,会学习 计算机图形学、微计算机技术等,而自动化系的学生则需要学习机器人智能控制、自动控制理论等课程。

对于属于不同学科群的专业的学生,他们的自然科学基础课、学科基础课都有一定的差别,而在专业课方面 会差别较大。例如,计算机系和建筑学院的学生,他们需要学习的自然科学基础课如大学物理等就有一定差 别,而在学科基础课就差别更大,如计算机系学生要学的数字电路、模拟电路等并不是建筑学院的学生要学 的;建筑学院的学生则要学他们特有的中外建筑史、建筑设计基本原理等。而专业课则很少有相同的课程。

由此我们大致可以得出这样的结论: 同一学科群的专业, “自然科学基础课” 和 “学科基础课” 是相似的, “专 业课”是相近的。不同学科群的专业, “自然科学基础课”有一些差异, “学科基础课”差异较大, “专业课” 相差很大。

在这些学科群中,能源学科群和材料学科群是比较特殊的两个学科群,因为这两个学科群与其他学科群都有 广泛的交叉领域。比如材料学科群与理学学科群的多个领域,比如,物理、化学等都有着很多的交叉研究领 域。正因为如此,两个学科群也在现代科技和社会发展地位非常突出。

三、如何选择学科

大学在发展, 学科也在不断地变化中。 目前形成的这几大学科群, 代表着科技发展和我国国民经济发展需要。 对于中学生朋友来说,可能很多学科都有一定的印象,或者已经有了一定的偏好。

兴趣。所谓知之不如好之,好之不如乐之。对于一个感兴趣的学科,自然学起来更富成效,将来做出成就的 可能性也更大。这里需要特别说明的是,我们应该全面地看待“兴趣”这个问题。首先,一个大学科群涵盖 多个专业,每个专业还包括不同的方向,实际上绝大部分同学都能在这么大的学科群里面找到自己感兴趣的 方面。其次,学科里面的学科群,即使名字相同,跟中学时的内涵也有着非常大的差别,比如大学里面的数 理化跟中学的数理化就有着很大的差异,并不能简单地以中学的兴趣看待大学的学科群。再次,即使现在自 己还找不到特定的兴趣也没关系,大学里面大部分学科都有自己的学科入门的介绍课,像材料科学概论、物 理学前沿导论、现代生物学导论、人工智能导论等等。

前景。一个大的学科群内部,各个方向的发展前景是有差异的。选择专业,就应该选择代表着这个学科群发 展趋势的方向。以生命科学与医学学科群为例,传统的植物学、动物学我们从中学就开始接触,这些知识已 经形成这个学科知识积累的一部分;但现代生物学的显著特征就是建立在分子水平上的研究,尤其是 20 世 纪 60、70 年代,分子生物学改变了整个生命科学的研究面貌。通俗一点说,一百年前我们谈论生物学,可 能会提到像“花蕊、猫科动物”这样的术语,而今天取而代之的更多的是像“基因、生物芯片、蛋白质”等 词汇。选择专业,就应该选择有着良好发展潜力的学科。

人才培养模式。如果要在有着广阔的前景的学科获得发展,还得有良好的人才培养模式来支持。近年来,各 个高校在本科生教育方面的一项重要改革就是在较宽口径上开设“学科基础课”和“专业课” 。这一改革与 现在攻读研究生的比例增高有关系,也与强调毕业后再教育和终生教育有关系。以信息学院为例,强调的是 在学科群的范围内,学生能够打好整个学科的基础,例如电子系的学生也要学习计算机、自动化方面的一些

重要基础课程。通过这种建立在学科群视野下的宽口径教育,学生在研究生阶段、工作阶段都有较强的学科 适应面和宽广的视野。

于是我们大致可以这样理解学科和专业的选择:通过一个宽口径的学科群视野下的本科教育,绝大多数同学 都可以在其中找到自己感兴趣的专业和方向。

作为当代中国一所著名的研究型大学,清华综合性的学科布局无疑给每位理科考生提供了范围最宽广的选 择。清华的学科布局涵盖信息学科群、建筑学科群、能源学科群、环境学科群、航空航天学科群、材料学科 群、理学学科群、生命科学与医学学科群、经济管理学科等,而且每个学科群的实力都在国内名列前茅,部 分学科还进入了国际先进行列。所以清华大学为每一位选择她的学生在现在或者将来找到自己的兴趣所在提 供了最好的条件。

四、关于“基础”扎实的一些分析

近年来,随着社会经济和高等教育的发展,人们也越来越认识到了宽口径、厚基础的本科教育的重要性。于 是不少学校纷纷采取合并专业等措施来满足这种需要。目前有一种观点,认为“专业是越基础越好,人才培 养也是越基础越好” 。这两年参加高考的学生的家长,有不少都根据自己亲身的一些体会持有这种看法。而 我们也非常愿意从身处高等学校的角度,就这个问题进行一些简要的分析。

首先,一位大学本科生所要接受的“基础”性的教育,包括两个部分: “自然科学基础课”和“学科基础课” 。 这两部分缺一不可。 同时,大学的“自然科学基础课”跟中学的类似名字的课程,有着很不一样的内涵。

有些观点把“基础”就理解为“自然科学基础课” ,甚至认为加强基础就是加强数理化的学习,这是不对的。 扎实的“基础”必须同时注重这两个部分的学习。清华学生的突出优势就是两个部分的基础都非常扎实。

其次, “基础”同样需要面向“前沿” ,并且不能忽视“应用” 。各个高校近两年毕业的大学生,也受到了用 人单位一些普遍的质疑,这种质疑提醒我们要谨防人才的软化。人才的软化表现在几个方面。其一是学生死 读书,缺乏实践的机会。其二是一味地打基础,却不关心这些知识的时效性,填鸭式的教育方式使学生缺乏 创造性和开拓的精神。有些单位就批评这种软化的人才是“什么都懂,却什么都不会,什么都干不好” 。实 际上即使是“懂” ,也很可能只是表象和静态的。对于学生来说,最重要的是将来自己也能成为科技推动者 和社会财富的创造者。所以,清华特别注重培养学生的创新能力和动手能力。除了参照国外一流大学人才培 养模式,在国内率先引入“Students Research Training” (SRT 计划)以外,还有挑战者杯、电子设计大赛、结 构设计大赛、模拟法庭等重要赛事。学生的参与意识、团队精神、动手能力的培养都蕴含在其中了。

再次, “基础”扎实的优势是如何体现的。 “现在国内的经济学家大部分是学数学出身的,是不是要做经济学 家就得学数学?” , “本科阶段学某某学科群的,将来进入其他学科群的难度有多大?”等等一系列问题,都 是中学生朋友和家长们很关心的。而我们可以以两个方面去看待这个问题。

第一个方面是学科发展的历史。细心的家长们,可能会发现包括清华经管学院聘请的讲席教授在内的一批知 名经济学家,本科阶段学数学、学天文学、学地质学的等不少。这一现象的产生,是跟 20 世纪 60、70 年代 开始的“数学工具、建立模型的方法在经济学的引入”密切相关。在此以前的经济学的教育,数学的训练是 很少的,建立模型就更加罕见。而一批数学基础好、并且熟悉建立模型等方法的学生,无疑很好地与这一学 科发展潮流相适应,因此竞争优势非常明显。而我们来看今天经济学的发展趋势。20 世纪末,缺乏实际经济 学思想的数学模型在经济学中受到了广泛的批判,人们更加注重从社会、人文等角度,去关注现代社会经济

发展,强调的是数学是经济学的一种工具,它的发挥,是在经济学思维下去实现的。此外,目前也有一些对 数学要求很高的领域,如金融工程等,数学基础特别扎实的学生在其中仍然有很突出的优势。

第二个方面是人才培养的变化。学科发展的变化,促使人们努力去改变人才培养的方式。从改革开放开始到 现在的 20 年间,我国对经济学人才的培养,发生了巨大变化。以清华经管学院为例,其学生受到的数学训 练,无疑是国内同类专业中最好的。更重要的是,他们非常注重对学生的经济学思维的培养,通过三个层次 的经济学课程的学习,其目标就是培养有思想、有见解、善于观察和实践的经济学家。

这两个方面,其实强调的是同一个道理:用动态的眼光来看待“基础”知识,如果要从过去的事情获得准确 的经验的话,那就需要放在学科和人才培养的历史背景中去解读。

因此,人才培养需要做到能够很好的适应、甚至引导学科发展的潮流。20 年前,国内的理学学科群的人才培 养无疑是最接近国际前沿的教育水平的。因此,从理学学科群诞生了今天在包括电子、计算机、经济、管理 等各个领域的众多人才也就不足为奇了。20 年间,在我国的重点院校里面,毫无疑问各个学科群的人才培养 都有了质的飞跃,整个人才培养格局从理学学科群“一枝独秀”到各个学科群“百花齐放” 。

清华拥有国际化的办学特色,对各个学科群的人才培养在与国际接轨方面处于领先地位,大部分院系的培养 方案都广泛吸取了国内外先进的人才培养模式的优点。如清华计算机系目前在教学理念、课程设臵等能与国 外一流大学相同专业基本同步。此外,多位在国外著名大学任教的学术大师,受聘为清华讲席教授,他们在 清华为学生开课和指导研究生。如工业工程系聘请美国工程院院士萨文迪为系主任,从建系之初,学科方向 和人才培养就与国际接轨。正因为如此,清华学子在反映人才培养水平的重要国际比赛中屡获佳绩。单是在 2003 年清华学生在国际重要比赛获得的成绩就有: 清华代表队在机器人足球世界杯获得亚军、 经管学院学生

在全球创业计划大赛获第四名、法学院学生代表中国在维也纳商事仲裁赛获六名(此时我国参赛的最好成绩 为第 30 名,由清华代表队于 2001 年创造) 、美术学院学生在巴黎国际青年时装设计师大赛勇夺最高奖、建 筑学院学生荣获国际大学生风景园林设计竞赛冠亚军等等。

而今天在清华学习理学和生命科学的学生,同样有着明显而独特的优势。

一是清华在这些学科没有太多历史的负担,教学理念上更注重与国际接轨,同时,大批留学归来的教师为这 一理念的实现提供了师资保证。以清华生物系为例,95%以上的教师都曾在国外留学或工作过,他们给学生 的培养从一开始建立在现代生物学的视野上的。这对于有志于在自然科学前沿领域做出重要成绩的学生是最 有利的:生物系 89 届本科毕业生施一公同学已获普林斯顿大学教授职位并荣获 2003 年度全球蛋白质科学青 年科学家奖;91 届本科毕业生时松海同学荣获了 2001 年度全球唯一的最佳青年科学家奖,并应邀到瑞典斯 德哥尔摩参加了百年诺贝尔奖颁奖仪式;90 届本科毕业生(93 届生物系硕士毕业生)刘湘军同学被美国 Technology Review(科技评论)期刊评为 2003 年度"100 名世界顶尖青年创新者之一等等。 “数学是年轻人的 天下” ,而清华数学系的老师年轻而充满活力,他们具有开拓精神,从事着最前沿的数学研究课题,在众多 领域都处于国内领先地位,并在国际上很有影响。清华数学系在代数和数论,动力系统,拓扑和几何,应用 数学, 数学物理等方面的实力尤其突出。 此外, 数学系还从处于世界数学顶尖水平的法国巴黎引入讲席教授, 为学生开课。

二是清华学科发展注重学科交叉领域的突破,培养前瞻性、开拓性的人才。10 年、20 年后,像纳米科技等 新兴学科的领军人物会在哪里诞生?毫无疑问,清华在这方面有着明显的优势:清华有一批在纳米科技、生 物信息学、有机电子学等领域做出重要成就的老师。近年来,清华有多项纳米科技领域的成果发表在 《Science》 、 《Nature》等顶尖期刊,研究水平位居国际前列。清华的数学系在拥有基础数学和应用数学两个

重点学科以外,其本科专业“数学与应用数学”的专业方向还有“信息与计算科学” ,充分利用清华在信息 和数学两个领域的强大实力,培养前瞻性、开拓性的信息科学人才。

五、清华期待优秀学子的加盟

对于即将迈入高等学府的学子们, 无论你们是希望探索自然的奥秘, 或是致力于改造自然和为社会创造财富, 抑或梦想着博通古今,学贯中西,还是投身于人类的健康事业,甚至对于未来还没有确定谋划,清华雄厚的 办学实力都能为你提供了第一流的成长条件。

水木清华,钟灵毓秀。她正向每一位优秀学子敞开胸怀,期待着你们的加盟。


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