2020-01-17 16:56:00 北教輔學

Hi，各位童鞋，大家吼~我係你們的小北老師！還記得昨天小北老師為大家介紹的

強基計劃嗎？~Today，我們繼續來“盤一盤”強基計劃！

昨天，小北老師已經介紹了，強基計劃聚焦於高端芯片與軟件、智能科技、新材料、先進製造和國家安全等關鍵領域以及國家人才緊缺的人文社會科學領域。而強基計劃最終落在了數學、物理、化學、生物及歷史、哲學、古文字學等基礎學科。

為什麼選擇這些學科試點強基計劃呢？小北老師覺得，這跟我國在這些基礎學科上，與歐美等發達國家相比，還是有比較大差距有關。那麼，這些問題如何解決呢？一定是加強基礎學科建設，培養基礎學科研究人才，加大基礎學科的綜合實力，最終，才能在關鍵領域實現核心技術的重大突破！

今天，小北老師就從強基計劃涉及的4個理科基礎學科開始，為大家一一介紹這些無比關鍵的基礎學科究竟都學些什麼內容！

數學類專業

什麼是數學？很多科學家從不同的角度給過不同的定義。米斯拉說：“數學是人類的思考中最高的成就。”愛因斯坦說：“純粹數學，就其本質而言，是邏輯思想的詩篇。”伽利略說：“自然界這部偉大的書是用數學語言寫成的。”

數學是自然科學之基礎。從概念上講，數學是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科。

數學有廣闊的應用空間。著名數學家華羅庚說：“凡是出現‘量’的科學部門中就少不了要用數學。研究量的關係、量的變化、量的變化的關係，量的關係的變化等等現象都是少不了數學的，所以數學之為用貫穿到一切科學部門深處，而且成為它們的得力的助手和工具。”

現代生活中，數學更是無處不在，從指紋識別到CT技術，從數據處理到信息安全，從大氣科學到火箭飛行器的設計，從地質勘探到施工建築，形形色色的技術革命的背後，數學都扮演著不可缺少的角色。

數學也有純粹理論的一面。在純數學很多領域，數學家的工作不為大眾所瞭解，很可能也看不到什麼應用前景，但是，數學的美激勵著一代代數學家不斷去探索未知。

根據教育部《普通高等學校本科專業目錄》（2012年）的劃分，數學類專業主要包括數學與應用數學、信息與計算科學、數理基礎科學等。

數學與應用數學包括基礎數學和應用數學兩方面。基礎數學研究的是數學本學科的基本理論與發展規律，如著名的哥德巴赫猜想等問題就是基礎數學的研究對象；應用數學就是由大量的實際問題引發的數學理論，解決現實生活或其他學科與科學技術中碰到的問題；

核心課程：分析基礎、高等代數、幾何學、常微分方程、實變函數、概率論、科學計算、抽象代數、微分幾何、複變函數、泛函分析等。

信息與計算科學包括計算數學與信息處理中的數學兩個方面，主要培養學生運用數學的思維和方法解決信息技術領域中的實際問題。

核心課程：數學分析、高等代數、解析幾何、概率論與數理統計、科學計算與編程、常微分方程、複變函數、數學學物理、大學計算機基礎、C++高級語言程序設計數值計算方法等。

數理基礎科學主要學習數學和物理學的基本知識和理論，培養學生對數學的高度抽象思維能力，同時具有現代物理學的形象思維和實驗技能。

核心課程：數學分析、高等代數、力學與熱學、電磁學、光學等；解析幾何、常微分方程、概率論、實變函數、數值計算方法、近世代數、數理統計、數學物理方法、泛函分析、拓撲學、理論力學、普通物理實驗等。

開設數學類專業的高校很多，但哪些高校的專業實力冠絕群雄呢？我們以

2017年教育部第四輪學科評估的結果作為依據，為大家介紹各類專業的頂尖高校~（不瞭解第四輪學科評估的童鞋請戳）

在教育部第四輪學科評估中，數學學科獲得A+或A的學校如下，當然，這些學校也都是今年強基計劃的36所試點高校喲！

小北老師tips：

要想學好數學，愛好很關鍵！一般來說，數學能力強的人，基本體現在兩種能力強上，一是邏輯思維能力強，二是抽象思維能力強。所以，童鞋們在報考數學專業時，最好要了解自己的專長和興趣，如：是否擅長邏輯思維，是否有較好的圖形、圖像想象力及代數運算能力，是否喜歡用數學概念來了解和解釋世界，等等。

物理學類專業

物理學是揭示和闡述物質世界基本屬性、基本構成、相互作用和運動規律的自然科學。更廣義地說，物理學是探索、研究大自然現象及其規律的學問。它是當今最精密、最基礎的自然科學之一，也是眾多技術學科的支柱。

在2000年前，物理學與哲學、化學等等經常被混淆在一起稱為“自然哲學”，直到16世紀才單獨成為一門現代科學，至今經歷了自然哲學時代、經典力學時代和現代相對論、量子力學三個階段。

科學界流傳著一個段子：19世紀末，由於牛頓力學和麥克斯韋電磁理論趨於完善，一些物理學家認為：“物理學的發展實際上已經結束，物理學已經走到盡頭，後人能做的只是進行一些越來越精確的測量。”然而，這句話說了不到30年，量子力學和愛因斯坦的相對論就顛覆了物理學領域。相對論徹底改變了人們對時間、空間、重力以及宏觀宇宙的理解；而量子力學則揭示出一個奇異的微觀宇宙。時空是扭曲的，物質是由大量微觀粒子構成的。這兩大發現使我們對這個世界的認識，發生了深刻的變革，由此而發展的各種科學技術改變了整個世界的面貌。直至現在，這種變革仍然沒有結束，無數物理學家仍然在努力拓展人類對自然界的認知。

物理學的研究大致可以分為兩類：第一類是研究物質的狀態、變化及應用，形形色色的物理理論與精妙的物理器件，關係著人類能否享受更加便捷、智能的生活；第二類則是看上去更加形而上的領域，純粹是滿足人類的好奇心，這些研究可能在很長一段時間內都不能直接應用，卻能使我們更好地認識這個世界。很少有哪個學科的研究領域，在時間和空間的尺度上像物理學科這樣寬廣，小到原子、夸克、中微子，大到星系和宇宙，短至阿秒，長至百萬億年。因此，物理學及相關學科是探究物質結構和運動的基本規律的前沿學科，是科學發現與技術創新的基礎和源泉。

根據教育部《普通高等學校本科專業目錄》（2012年）的劃分，物理學類專業分為物理學、應用物理學、核物理、聲學。

物理學培養學生掌握物理學的基本理論、基本知識及實驗技能，瞭解物理科學前沿，練就較強的綜合分析和解決問題能力。

核心課程：高等數學、力學、熱學、電磁學、光學、量子物理、普通物理實驗（力、熱、光、電）、數學物理方法、理論力學、電動力學、熱力學與統計物理、量子力學、近代物理實驗、電子學、電子線路。

應用物理學培養學生掌握堅實的物理學基本理論與方法，擁有光伏工程技術基本知識進行應用研究、技術開發和科技管理的基本能力。

核心課程：高等數學、普通物理學、理論物理、計算機基礎、電子技術基礎、固體物理學、半導體物理學。

核物理培養學生在核物理與核科學技術領域內具有紮實、寬厚的理論基礎、熟練的實驗技能，對核技術的應用有較全面的瞭解。

核心課程：力學、熱學、電磁學、光學、原子物理、普通物理實驗、電子線路及實驗、近代物理實驗、理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理、數學物理方法、應用軟件基礎、原子核物理學、核物理實驗方法、核物理實驗、核電子學、核技術基礎、輻射劑量與防護、反應堆物理（含中子物理）、粒子物理導論、等離子體物理等。

聲學培養學生掌握堅實系統的應用聲學與信息科學基礎，並掌握相應的電子技術、計算機技術及聲學測量技術。

核心課程：聲學基礎、噪聲控制概論、超聲概論、聲頻測量、工程噪聲控制、電聲技術、音響技術、高等數學，普通物理及實驗，數學物理方法，理論物理，近代物理實驗，電子線路及實驗，計算機原理及實驗，算法語言及程序設計，信號與系統理論，聲學基礎，近代聲學，傳感器等。

在教育部第四輪學科評估中，物理學獲得A+或A的學校如下，當然，這些學校也都是今年強基計劃的36所試點高校喲！

小北老師tips：

雖然在《普通高等學校招生體檢工作指導意見》中對報考物理學專業的考生沒有提出身體限制，但有的高校對報考該專業的考生有單科成績的要求，如首都師範大學在《招生章程》中規定：“數學單科成績要求：數學科學學院、物理系和信息工程學院的各專業以及國際經濟與貿易專業，在錄取時對數學單科成績有一定要求，具體分數視當年考生總體水平而定。”有意報考物理專業的考生還需留意相關高校當年的招生章程。

化學類專業

提到化學，不少家長會認為它是一個經常要在實驗室裡和“瓶瓶罐罐”打交道、觀察化學反應、探究物質變化的傳統專業。實際上，化學在社會中的應用十分廣泛，我們日常的衣食住行都離不開化學。隨著經濟的發展和社會的進步，化學學科本身也發生了很大的變化，有了新的內涵。

“化學”若單從字面解釋就是“變化的學問”。化學學科研究的是物質的結構、組成、性質以及變化規律的基礎自然科學，希望藉助物質間的化學反應制造出新材料、新能源，從而解決人類不斷增長的吃、穿、住、行方面的需求。

北京大學前校長周其鳳說：化學的最迷人之處，是它在長期的實踐中開闊了人類對物質世界的認識，提供了資源開發的依據，賦予人類以非凡的創造和合成化合物的能力。依靠化學，不僅能夠改造原有的化學物質，而且可以創造出自然界原本沒有的化學物質。人類日益美好的衣、食、住、行和現代生活方式的建立，在很大程度上取決於化學的貢獻；當代科學技術領域的重大成就也無不直接或間接地依賴者化學的發展。沒有化學，便沒有現代人類文明。

根據教育部《普通高等學校本科專業目錄》（2012年）的劃分，化學類專業分為化學、應用化學、化學生物學、分子科學與工程~

化學培養學生掌握化學基本理論、基本知識和基本技能，獲得進行科學研究訓練。可從事科研和管理工作，也可到製藥、食品、新能源和環保等化工企業、技術和行政管理部門從事應用研究、科技開發以及生產和管理工作。

核心課程：無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、結構化學、儀器分析、化工基礎、化學教學論等。

應用化學培養學生掌握化學的基本知識、基本理論和熟練的實驗技能，使其成為基礎理論紮實、知識面較寬的複合型高素質的應用化學專門人才。

核心課程：無機化學、有機化學、物理化學、結構化學、儀器分析、化學工程基礎、有機合成、無機合成、催化化學、納米材料的製備與應用、表面活性劑與界面化學、材料化學、環境化學等。

化學生物學培養學生具有紮實的數理化和化學生物學交叉學科基礎知識以及較強的化學生物學實驗技能。

核心課程：無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、儀器分析、分離技術、生物化學、化學生物學、分子生物學、細胞生物學、藥物化學、天然產物化學、組合化學、化學信息學基礎等

分子科學與工程培養學生養成良好人文素質和寬廣深厚的化學、化工基礎，使其成為具有較強的創新意識、基礎科學研究能力和功能性化學新產品研發與產業化能力的複合型人才。

核心課程：高等數學、大學物理、基礎無機化學及實驗、有機化學及實驗、分析化學及實驗、物理化學及實驗、線性代數、現代儀器分析及實驗、分子結構與性質、化工流體流動與傳熱、化工熱力學、化學反應工程等。

在教育部第四輪學科評估中，化學獲得A+或A的學校如下，當然，這些學校也都是今年強基計劃的36所試點高校喲！

小北老師tips：

學習化學同學習其他自然學科一樣，需要有探索未知世界的勇氣和熱情。相比於數學的邏輯和物理的嚴謹，化學顯得比較具有“文學”氣息。如果你具有發散性思維、喜歡創新，又喜歡動手去實驗，那麼，你很適合化學。化學是一門實驗科學，喜歡動手、善於動手肯定是學好化學的有利條件之一。

生物科學類

生物專業在高考報考中經歷了大起大落，時至今日還是一個很有“爭議”的專業。2000年左右的時候，“21世紀是生物學的世紀”讓很多高分考生選擇了生物專業；現在，則有很多人吐槽“生物專業就業不好”。那麼，生物科學到底是什麼呢？生物科學（也被稱為生命科學）是自然科學的一個分支學科，從本質上說，生物科學是研究生命現象，揭示生命活動規律和生命本質的科學。生物科學與我們人類的生活密切相關。目前人類面臨的一系列重大問題，很大程度上將依賴於生物科學、生物技術的進步與發展。近十年，以計算機科學及信息技術、生物科學及生物技術為代表的高科技迅猛發展，生物科學已發展成為21世紀最活躍的學科之一，生物科學對人類經濟、科技、政治和社會發展的作用將是全方位的。

浙江大學生命科學學院傅承新教授說：“生物科學研究對象是整個自然界所有生物，研究它們的發生、生長髮育、發展及絕滅。這當中有兩個研究熱點，一個是微觀世界，從分子到細胞結構內部的生命現象，比如研究人類疾病的分子機制，植物光合作用的機理等；另一個是宏觀世界，研究生物和生物的關係、生物和環境的關係，研究自然界中的幾百萬種生物是怎麼來的？它們如何進化？物種和物種之間的關係，物種和環境之間的關係。這是我們通常說的生物多樣性的保護和利用。我們要搞清自然界生物的基本規律，保護地球的生物多樣性，以此來保護我們的環境，使人類能夠可持續發展。”

根據教育部《普通高等學校本科專業目錄》（2012年）的劃分，生物學類專業分為生物科學、生物技術、生物信息學、生態學。

生物科學的研究重點在探索自然的規律、揭示生命的本質和奧秘，是最基礎的學科。

核心課程：植物學、動物學、微生物學、遺傳學、生態學、物理化學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、植物生理學、動物生理學、生物製藥、生物信息學、發育生物學和生物技術等。

生物技術培養學生成為以現代細胞與分子生物學為基礎、以分子克隆技術為手段的現代生物技術人才。著重掌握分子生物學技術、細胞與組織培養技術、基因工程、酶工程、蛋白質工程、微生物工程、生物製藥技術、藥用植物化學分析技術、植物工廠化繁育與生產的技術、動植物檢疫技術。

核心課程：植物學、動物學、微生物學、生物化學、遺傳學、植物生理學、動物生理學、細胞生物學、分子生物學、免疫學、細胞工程、基因工程、蛋白質與酶工程、微生物工程、藥用植物學、生物製藥、藥理學、生物信息學等。

生物信息學培養學生掌握生物信息學的基礎理論和科學方法，獲得終身學習能力，富有創新精神，能夠從事生物信息學教學、科研、產業應用及科技開發等相關工作。

核心課程：細胞生物學、生物化學與分子生物學、生物統計、數據庫原理與程序設計、醫學遺傳學、信息論與編碼原理、優化算法與運籌學、多元數據分析、藥理學、腳本程序設計、生物芯片技術及數據分析、模式識別與數據挖掘、網絡生物醫學資源分子進化分析、基因組信息學、高通量測序技術原理與分析平臺、結構生物信息學、蛋白質組信息學、藥物生物信息學、功能基因組信息學、腫瘤基因組信息學、生物信息學平臺開發等。

生態學培養學生成為能在生態學科學研究與技術開發領域做出創新性成果的專門人才。

核心課程：植物學、動物學、簡明生物化學、普通微生物學、普通遺傳學、普通生態學、分子生物學、生態學實驗、生態學野外實習、水生生物學、景觀生態學、生態規劃與設計、生態影響評價等。

在教育部第四輪學科評估中，生物科學獲得A+或A的學校如下，當然，這些學校也都是今年強基計劃的36所試點高校喲！

小北老師tips：

對於想從事生命科學研究的人來說，以下的特點是很重要的：首先是較好的動手能力，其次是足夠的耐心和細心。對於基本還是試驗科學的生命科學來說，做出漂亮的試驗結果是一切研究的前提；做實驗就要面對失敗，而且是經常性的失敗，從這些失敗中找到蛛絲馬跡依靠的就是細心與耐心。由於學科的特點，10年左右的求學生涯和此後的職業生涯你都要依賴細心與耐性，無法堅持，就會前功盡棄。所以，選擇生命科學，還要有把它作為終身職業的打算。