数理基础科学
数理基础坚实，是众多清华学长走向成功的共同经验。清华大学“基础科学班”自1998年创建以来，秉承清华的优秀办学传统，切实加强学生数学、物理学基础，在因材施教、拔尖人才和跨学科人才培养等方面成效显著。在“基础科学班”多年的办学实践中，探索了学生入学后在导师指导下参加科研实践训练，最后选择发展方向的培养模式，取得了成功的经验。
2003年该班更名为“数理基础科学班”，进一步确立了它加强学生数理基础的办学宗旨。为了适应现代科学技术及国家经济和社会的快速发展和对人才的要求，2004年清华大学开始以“数理基础科学”专业招生，受到考生的热烈欢迎。
清华大学在建设世界一流大学的进程中，为实现人才培养从优秀到卓越的跨越，进一步加强通识教育基础上的宽口径专业教育，培养数理基础厚、专业面向宽、自主学习能力强的复合型人才，决定借鉴基础科学班的成功经验，从2005年开始将数理基础科学专业招生规模扩大到理学院数学科学系和物理系全部以及信息学院一部分，建设跨院系的数理大类平台，实行按照数理基础科学专业统一招生，前两年学生在理学院共同学习基础课程、强化数理基础和科学素养教育，二年级末学生根据“规模控制，双向选择”的原则确定专业方向。
数学科学的巨大发展，比以往任何时候都更明确地显示出它作为整个科学技术基础的地位。数学文化是人类文化中最深刻的部分之一，它是源于实际、指导实际的一种思维创造。近年来，出现了在经济与产业中大显身手的所谓“现代数学技术”，例如，运筹优化、工程控制、信息处理、科学计算等，他们渗透到各部门、各行业，与相关技术结合而形成这些领域中的“高新技术”。
物理学是科学的世界观和方法论的基础。以二十世纪初创立的量子力学和相对论为两大支柱的现代物理学更是从根本上改变了人们的对世界的认识。现代物理学研究的每次重大突破都导致了生产技术的巨大飞跃，如电气、核能、激光、半导体等等。
二十一世纪将是现代物理学（尤其是量子物理）研究及其应用的又一个激动人心的时代。
实践证明，在现代科学技术众多的学科前沿领域，要达到较高的境界就必须有扎实的数理基础。诺贝尔奖获得者杨振宁先生多次谈到数学和物理交叉的领域，将会产生新的学科生长点；世界著名应用数学大师林家翘先生也提出，数学与Science结合将会有更广阔的发展前景。
数理基础科学专业实行统一招生、分流培养，目的在于充分发挥清华学生的优秀智力资源，通过系统加强数理基础和学科交叉培养等途径，平衡人才培养中的个性和共性关系，创造更多的选择机会和更广阔的成才空间，减少学生选择专业的盲目性，最大限度地提高学生学习的主动性，激发学生的兴趣和潜能，为学生终身学习和发展奠定更为坚实的科学基础，培养学生的创新能力。
2008年拟报考数学科学系、物理系相关专业的考生按照数理基础科学专业报名。
培养目标
为数学、物理等基础科学培养富有创新意识和有国际竞争力的优秀人才，并为与数学、物理等基础科学密切相关的其他应用学科培养具有开拓精神和良好科学素养的复合型人才。
在强调加强数理基础的同时，还强调人文科学思想的熏陶与培养，有助于学生在自然科学和技术科学中创造出光辉业绩。
基本培养模式
1. 统一按照数理基础科学专业招生；
2. 聘请校内外优秀教师授课；
3. 前两年主要依托理学院加强数理基础培养、实施学生管理；强调打好数学和物理学基础，培养学生既具有数学的高度抽象思维能力，又具有现代物理学的理论素养和实验技能；
4. 二年级末按照学校规模控制、院系和学生双向选择的原则完成专业分流，分流专业方向包括：数理基础科学班，数学与应用数学，物理学，以及信息科学技术学院的部分相关专业等，学生办理转系后由各院系负责后续培养和管理。2007年，数理基础科学专业2005年入学的本科生开始专业分流，情况大概如下：（1）选择信息学院的，约40多人；（2）选择“数理基础科学班”，有30多人；（3）选择“基科（物理方向）”，有40多人；（4）选择“基科（数学方向）”，有80多人；（5）约有10多位分流到校内其他院系。
2007年每一位同学都分流进入了自己所填报的第一志愿专业。
5. 分流以后，学生按照所在专业的培养方案完成后续学习任务，在学业结束时根据该专业培养方案进行毕业资格和学士学位授予资格审查，合格者可获得所在院系（专业）的毕业证书和学士学位证书。
数理基础科学班
数理基础科学班在前两年统一培养的基础上，还将进一步强化对学生的数学和物理教学，数学和物理方面都还有若干门必修的数理主干课程和一些选修的提高课程，这些课程仍将聘请校内外优秀教师授课。
从三年级开始，将为数理基础科学班学生开设连续三学期的科研实践（seminar）课（定为必修课），从校内有关院系以及校外有关研究所和其他大学，聘请富有研究经验的教授、院士担任导师，提出研究题目。学生根据自己的兴趣和意愿，选择导师和研究题目，导师也可选择学生。学生在做seminar的同时，根据导师的建议，可选修4－6门所在院系的专业课程，作为所选专业的入门课程，并记入毕业总学分中。
在三年级结束后的暑期小学期还将进行全班的seminar交流，每个同学结合自己的科研实践，介绍所在学科的前沿，称作为“交叉学科前沿专题”课。从1998年基础科学班建立以来，对每届学生进行的调查表明，学生对seminar课普遍反映很好，认为收获很大或较大的学生达90%以上。
毕业论文与毕业专业
选择数理基础科学班的学生，可根据自己的学科兴趣和意愿选择在本校或到校外有关高校和研究所做毕业论文或毕业设计。
虽然有些方向不是学生主修课程的方向，但几年的实践表明，基础科学班的学生由于数理基础扎实，对毕业论文所选择的不同学科大多入门较快，毕业论文做得较好，优秀比例大大高于全校平均水平。
基础科学班的学生按数理基础科学班的培养方案进行毕业资格审查，审查合格者可获理学学士学位和数理基础科学专业的毕业证书。
出国及免试推研
基础科学班学生通过seminar的训练，对有关学科有了较好的了解，在此基础上，可根据自己的兴趣、爱好和志向选择出国或在国内不同的学科方向攻读研究生，以利于进一步的深造。
在国内除了可以选择本院继续深造外，还可选择到本校其他院系和自己感兴趣的学科领域攻读研究生，以自己良好的数学、物理学科素养，发挥应有的作用；部分学生可以推荐到中国科学院的相关研究所或国内著名大学攻读研究生。
基础科学班在培养拔尖人才方面的成功，使其在国内外的影响逐年增大。近年来，基科班毕业的学生也受到国外一流大学的关注。
对于那些希望出国继续深造的学生，基础科学班也是一个很好的选择。
