國立清華大學 數學系甲組(數學組) |
國立清華大學 物理學系 |
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所屬學群 |
數理化學群
數學學類 |
數理化學群
物理學類 |
所在校區 |
校本部 新竹市光復路二段101號 |
校本部 新竹市光復路二段101號 |
學系特色 |
本系對基礎數學訓練極為重視,為大學部學生提供各種數學基礎課程。著重數學基本訓練,培養推理、分析和思考的能力外,也注意實際的應用。學生除修習數學必修課程外,可依其興趣選讀有關資訊、財務金融、統計、教育及本校其他學院相關課程。對於有志數學研究的學生,數學系也有適當的課程,使其能早日得窺學術研究之堂奧。研究所的課程,首在培育數學及應用數學教學與研究人材。 |
本系自成立以來,一直是教學與研究並重,在教學方面,本系的特色是課程領域涵蓋廣泛,使大學部學生及研究生能充分地按照個人興趣學到各重要的課程,老師們授課也多以嚴謹著稱 。在研究方面,從基礎物理到應用物理的各種物理研究領域都有涵括。近年來「遠見」及「天下」雜誌對國內物理系作過一系列教學與研究評鑑,本系均名列榜首。 |
學科意涵 |
數學探討數與形的結構,是一切科學與工程的語言與基礎。 |
本系希望培養出具有批判性思考及獨立解決物理相關問題的各類研發人才。本系除了一般傳統物理系的核心領域,如電磁、凝態物理、統計物理、計算物理、天文物理、高能物理、原子、分子及光學物理外,近來更致力於發展新一代量子技術及科技,冀望為下一代科技產業培養先端領導人才。 |
學習方法 |
閱讀 圖解:閱讀專業書籍與論文 版權:國立清華大學數學系 思考 圖解:課程後花時間思考,與同儕和教授討論 版權:國立清華大學數學系 推理跟練習 圖解:推理與練習書籍中的習題 版權:國立清華大學數學系 |
本系提供完整、紮實之物理與數學的課程,強調同學真正的理解與教學現場的參與。大多數必修課程都採用國際公認的教科書。 授課以現場講授、討論、作業、口頭報告等方式進行,如普通物理、理論力學、電磁學、量子物理 版權:國立清華大學物理學系版權所有 實驗課部分,本系提供完整的課程,以提升學生動手做物理的相關能力。除了物理系核心的實驗課程,例如:普通物理實驗、實驗物理 應用電子學實驗、近代物理實驗、光學實驗等教學實驗課。 版權:國立清華大學物理學系版權所有 本系學生有很多機會加入研究室實際操作、學習製作實驗裝置、學習分析數據的技術、參與真正的研究。另外,本系學生亦有很多機會到國內外知名的學校,或合作的研究機構當交換學生或進行專題研究。 版權:國立清華大學物理學系版權所有 不侷限在課堂時間及授課老師的討論:時常和別人討論、表達自己的想法與理解,將大幅改善學生學習或研究之成效。同學間也可以自組讀書會共同研讀教科書或物理相關主題。每人分擔主題,由彼此之間互相討論。 圖解:物理之日,本系學生自組讀書會討論課業。 版權:國立清華大學物理學系系學會版權所有 閱讀課程延伸書籍、論文:除了正統教科書的指導,學生可由圖書館或網路所提供實體或電子資源,了解最新研究方向和成果。 圖解:清大物理系圖書館自習室 版權:清華大學物理學系版權所有 |
高中階段可以準備的學習方法或方向 |
一、課程學習:重視與本系相關的學科表現、修課紀錄。 |
從日常生活中學物理。偉大的物理發現,往往來自於對日常自然現象觀測。舉例來說,為什麼行進中的腳踏車比靜止時更容易平衡呢?投棒球時,如何投出變化球?或是晚上在看星星時,問問自己宇宙有沒有邊境呢?又或時常在電影劇情中套用物理理論,在實際世界中可能發生嗎? |
與相關科系之異同 |
與理學院相關科系(物理、化學等)相比,數學系不需要做實驗,而是靠推理與邏輯來得到精確的知識與結構。 |
在物理系學習到的,不僅僅是對自然科學的暸解,我們更希望學生能夠在這個學習過程中,培養出嚴謹和仔細解決複雜問題的習慣。在這個基礎下,訓練我們的學生在解決問題的過程中,能提供以物理學為背景和依據的想法,並藉由研究基礎科學所養成的批判性,來找到問題的根源。所以,清華物理的教育目標不僅著重學術研究,更是希望培育有深厚學理基礎的產業人才。 |
生涯發展容易誤解之處 |
讀數學系並非只能擔任數學教師,在資訊工程、財務工程與其它方面都有非常寬廣的出路。 |
大眾易誤解物理畢業生只能當老師。但清華物理的畢業生在半導體、電機、光學等產業皆有極佳的就業機會與職涯發展。在這裡我們不單單著重於培養先端物理研究人才,我們也非常注重培養學生投入科技研發的能力,這些能力讓物理系的學生在大學畢業後有更大的自由度選擇自己喜歡的專業。 |
學習方法容易誤解之處 |
數學並非只有閱讀跟空想,實際的操作與練習也非常重要。另外數學也非常注重抽象性的思考與推理,並非只有解題。 |
高中生對物理系最大的誤解,就是把物理跟大量且艱深的數學工具劃上等號。事實上,物理學的研究包含觀測、實驗和理論。前兩項和部分理論建立並不需要超群的數學能力。的確,物理系跟大部分理工科系相比,在高階數學工具上有較多的運用。但是這些數學工具在解決大型的,複雜的工程問題中也是必需的,提早學習並不是壞事。 |
補充提醒與說明 |
歡迎到清大數學系實地參訪,或參考本系之官網 https://www.math.nthu.edu.tw/ |
三大類學生適合唸清華物理: |
國立清華大學 數學系甲組(數學組) |
國立清華大學 物理學系 |
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核心課程地圖 |
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專業選修課程 |
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特色課程 |
線性代數線性代數介紹線性空間、線性變換及矩陣等的性質,在各領域都具有非常重要的應用。在各領域遇到的數學問題最後通常都需要數值解,而這些問題一般都會轉化成矩陣的問題,再利用電腦進行計算。 版權:國立清華大學數學系 高等微積分高等微積分有一部分介紹一些基本的拓樸學概念如開集、閉集、緊緻集、連通性及連續函數等的一些重要性質,另一部份是將微積分中單變數的結果推廣到高維度空間,如多變數函數的微分及積分理論。 這門課是許多數學理論的重要基礎,在工程、計算、金融等方面皆有廣泛運用。 版權:國立清華大學數學系 代數代數介紹群、環、體的理論,探討代數方程解的問題,與數論密不可分,是離散數學中必備的工具。著名的古代希腊三大作圖難題中的三等分角問題及五次方程的根式解的存在性問題皆可利用代數中的伽羅瓦理論解決。 版權:國立清華大學數學系 複變函數論
複變函數論介紹全純及半純函數的基本性質,探討奇異點及在全純映射下空間的變化。常見的三角函數sin、cos可以延拓成在整個複數平面上的 全純函數。著名的黎曼猜想中的Zeta函數則是一個很特殊的半純映射。這些函數與一般實變函數的性質有極大的不同。重要的定理如代數基本定理可由 全域全純函數的性質推得。 版權:國立清華大學數學系 幾何幾何探討光滑曲線及曲面的性質,包括高斯曲率、尤拉示性數、可定向性等及研究一些特殊曲面如極小曲面及完備曲面等。本門課建立在扎實的高等微 積分的基礎上,其中在曲面的局部座標的選取上隱函數定理是最重要的工具。這門課嚴格定義曲面的面積,推廣微積分最後部分關於一些簡單曲面的表面積 計算。 版權:國立清華大學數學系 |
量子物理中高階量子物理相關課程,如:量子物理、量子力學、量子多體物理、量子場論、量子光學及其他。 版權:國立清華大學物理學系版權所有 各物理領域之導論課程
各物理領域之導論課程,含:近代物理導論、光電物理導論、天文物理導論、基本粒子物理導論、相對論導論、近代宇宙學導論、原子分子物理導論、固態物理導論、神經物理導論、二維材料物理導論等。 版權:國立清華大學物理學系版權所有 多項特色實驗課程
普通物理實驗、實驗物理、物理實驗技術、近代物理實驗、應用電子學實驗、光學實驗等。 版權:國立清華大學物理學系版權所有 天文學及天文觀測
天文學相關課程,如:普通天文學、基礎天文觀測、天文學導論、近代宇宙學導論、黑洞天文物理導論等 版權:國立清華大學物理學系版權所有 |
國立清華大學 數學系甲組(數學組) |
國立清華大學 物理學系 |
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適合從事工作 |
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系友生涯 |
版權:國立清華大學數學系
孔祥重1968級數學系校友,1974美國 Carnegie Mellon 大學博士。孔教授取得博士學位後,一直在卡內基─美倫大學計算機科學系任教,直至1997年轉往哈佛大學擔任比爾蓋茲講座教授迄今。 孔教授對資訊科學與工程有重大的貢獻。他的研究領域包含平行演算法,大型積體電路架構設計、行動計算與電腦網路等。曾獲Guggenheim Fellowship、美國華人工程成就獎、海灣資訊科學講座、中央研究院院士、美國工程院院士等殊榮。 版權:國立清華大學數學系
梁賡義1973級數學系校友,1982年獲得美國 University of Washington, Seattle 生物統計學博士。1982-1986任職Johns Hopkins University生物統計系助理教授,1986-1990副教授,1990迄今擔任正教授。 梁賡義教授是國際知名遺傳流行病學專家,他所專長的生物統計正是進入基因醫學時代不可或缺的一門學問。他經常不辭辛苦跨海奔波,把生物統計學最新發展帶回國內,提昇國人研究水準。梁教授於2002年榮獲中央研究院院士。 版權:國立清華大學數學系
蔡瑞胸1974級數學系校友,1982年獲得美國威斯康辛大學麥迪森分校博士。 卡內基美隆大學助教授(1982-1986) 芝加哥大學商學院訪問教授(1987-1988) 卡內基美隆大學副教授(1987-1989) 芝加哥大學商學院經濟計量與統計教授(1990-1998) 芝加哥大學商學院 H. G. B. Alexander 經濟計量與統計講座教授(1999迄今) 中央研究院院士(2002) 版權:國立清華大學數學系
鄭清水1972級數學系校友,1977年獲得美國康乃爾大學博士。 1977/07-1983/06 加州大學伯克萊分校統計系助理教授 1983/07-1989/06 加州大學伯克萊分校統計系副教授 1989/07-2013/06 加州大學伯克萊分校統計系教授 2013/07-迄今 中央研究院統計科學研究所特聘研究員 2016 中央研究院院士 |
版權:照片已取得余振華學長授權
余振華現職:台積電研發副總經理 2017年獲得總統科學獎 學歷:清華物理系1977級 喬治亞理工學院材料學博士 大學考進清華讀物理系,研究所轉攻材料工程,如今已成潮流的跨領域學習令余振華思考更寬廣。他說:「讀物理想得多、做得少;進入材料所後做得多,也許想得仍比原主修工程的同學多些,這對我幫助很大。」 版權:照片已取得楊正任學長授權,版權歸國立清華大學所有
楊正任現職:正文科技執行董事(發言人暨創辦人) 學歷:清華物理1983級 清華物理博士 大四時因為做專題研究投入應用物理的實務領域,要動手設計實驗及組裝儀器,同時解決過程中遇到的問題,給他很大的啟發和信心,也奠定他日後對於新領域與新科技願意不斷嘗試的基礎。在半導體產業蓬勃發展的背景下,博士跟隨物理系呂助增教授,攻讀固態半導體研究。大學時提供的基礎訓練成為他創業時的重要養份,使得他日後發展有更寬廣的道路,即使涉足不熟悉的領域,也著手嘗試並克服挑戰,在無線區域網路產業中闖出一片天。 版權:照片已取得李勁葦學長授權
李勁葦現職:MIT 生物系助理教授 學歷:清大物理2004級 美國哈佛大學物理博士 李勁葦表示,其當年獲得台積電捐助的獎學金,赴美國柏克萊大學物理系交換,選擇進入沈元壤教授(兼任清大講座教授及中研院院士)的實驗室實習,收穫豐富,更促使他決定到美國讀研究所。 他認為,清大的教授能夠激發出他對物理研究的熱誠,而讀書就是他的興趣,因此全力以赴就是快樂,建議有此理想的學生努力圓夢。 版權:Leonardo.AI生圖
周德宇現職:台北101董事長 學歷:清華物理1989級 維吉尼亞理工學院經濟學博士 周德宇博士專長於智慧財產權、專利、營業秘密保護等。他認為沒有什麼能夠限制清華人,要創業、要社會實踐、要學術鑽研,都不是問題,但一定要持續專精學習,將自己準備好,特別是能與世界聯結的外語能力。外語能力是拓展視野的工具,跟堅持本土愛台灣不但不違背,還能相輔相成。他鼓勵清華學子放膽作夢、奮力實踐、隨時準備,清華是最佳孵夢地,而整個世界都將會是你最閃亮的舞台。 |
國立清華大學 數學系甲組(數學組) |
國立清華大學 物理學系 |
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多元能力 |
邏輯推理:能捕捉事物運作的規律或關聯性,歸納或是推演不同事物的差異或因果關係,並得到特定理解。
20%
數理科學:能選擇適當的科學、數理知識或邏輯來思考問題,依據科學規律正確地推演出答案或排列資訊。
20%
記憶詮釋:能識別、儲存、喚起多項資訊、數字、知識內容,且能以多種方式組合這些訊息間的差異與關聯。
10%
專注力:投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
10%
主動學習:積極尋求新資訊用以掌握問題的前因、後果以及預期影響,並依據各環節選擇適合的學習行為。
10%
問題解決:分析並預判問題的成因與後果,設想出合適的解決方法及使用的工具。
10%
程式設計:了解程式語法以及邏輯架構,撰寫、修改程式,開發並設計系統。
10%
敏銳創造:能覺察特定事件與觀念、理論之間的差異,且能對事物進行拆解、組合、重新詮釋,呈現新穎之處。
10%
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數理科學:能選擇適當的科學、數理知識或邏輯來思考問題,依據科學規律正確地推演出答案或排列資訊。
25%
邏輯推理:能捕捉事物運作的規律或關聯性,歸納或是推演不同事物的差異或因果關係,並得到特定理解。
20%
主動學習:積極尋求新資訊用以掌握問題的前因、後果以及預期影響,並依據各環節選擇適合的學習行為。
20%
專注力:投入心力在特定訊息及排除外部干擾。
10%
批判思考:運用不同觀點對問題進行理性分析,對問題的解決方法或結論,評估出優缺點、支持、反對的意見。
10%
敏銳創造:能覺察特定事件與觀念、理論之間的差異,且能對事物進行拆解、組合、重新詮釋,呈現新穎之處。
5%
記憶詮釋:能識別、儲存、喚起多項資訊、數字、知識內容,且能以多種方式組合這些訊息間的差異與關聯。
5%
快速知覺與總結:能從散落的資訊中,快速分辨與覺察具有意義的訊息,且能歸納出要點、關聯、架構等概念。
5%
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性格特質 |
深思力行:常常追求事物的條理秩序,審慎確認事物的彼此關係,行事仔細考量後果。
60%
變通開創:常常對多種事物,表達熱情興趣,對於既有事物,進行拆解、重組,給予新的理解與觀點,並且喜愛創造出令人意想不到的新事物。
10%
主動積極:常常主動提出特定見解,樂於付出活力與熱情投入特定問題、活動,引領他人的行動。
10%
自信肯定:總是相信自己能達成目標,會肯定自身的優勢、長處,面對挫敗能較好的調整情緒。
10%
合作互助:總是願意優先關照、包容他人的需求,在不同意見中尋求最大的合作可能,優先尋求團體的共同價值,信任團體成員的指引。
10%
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堅毅負責:常常長時間專注投入於特定事物,排除干擾訊息,會對所承諾的事物,會負起責任目標、執行到底,享受追求成就。
25%
深思力行:常常追求事物的條理秩序,審慎確認事物的彼此關係,行事仔細考量後果。
25%
變通開創:常常對多種事物,表達熱情興趣,對於既有事物,進行拆解、重組,給予新的理解與觀點,並且喜愛創造出令人意想不到的新事物。
15%
合作互助:總是願意優先關照、包容他人的需求,在不同意見中尋求最大的合作可能,優先尋求團體的共同價值,信任團體成員的指引。
15%
主動積極:常常主動提出特定見解,樂於付出活力與熱情投入特定問題、活動,引領他人的行動。
10%
自信肯定:總是相信自己能達成目標,會肯定自身的優勢、長處,面對挫敗能較好的調整情緒。
5%
開朗活潑:總是正向樂觀的看待事物的發展,即使事件發展不如預期,也能保持接納、能看見正向價值,常常表現自在、不膽怯。
5%
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