因應科技與社會多元化的趨勢，自98學年度成立雙專長之原科院學士班，結合本院內各系所在能源與環境領域的特色課程，以及本校各院系在其他領域之整體優勢，學生可依志趣，自由選擇本校任一學系如電機、材料、化工、經濟甚至音樂等為第二專長，提供學生先學習再選擇專長領域的彈性並賦予π型人所具備的職場競爭力。透過創新思維與多元環境，培養跨領域整合且具有國際視野的博雅科技菁英。

本系成立於民國五十三年，是清華大學在台復校最早成立的兩個科系之一，為凸顯本系在機、電、材及工程物理等多元化教學研究的特殊性，並迎向未來科技中跨領域整合的潮流，本系於民國八十六年更名為「工程與系統科學系」，將豐富的資源投入在更多具前瞻性的跨領域教學與研究，是目前亞洲最佳的跨領域整合科系之一，期望能為台灣培育未來的科技菁英。

雙專長乃本校獨創彈性且跨領域學習設計，優勢是使同學能在必修128學分下修習雙專長，不會增加同學的畢業學分數及修業時間。透過紮實的雙專長學習，讓同學能奠定良好的數理基礎，及具備廣泛的工程知識，最重要的是同學的跨領域能力足以能夠做更深入的學術研究及應用發展，如此才有能力面對未來科技的挑戰，成為領袖級的菁英人才。

清華大學工程與系統科學系甲組(低碳綠能組)教學特色為低碳綠能科技，以低碳綠能、儲能系統、輻射應用與醫學物理為重點，提供機、電、材、物理四類基礎課程，學生不但能學有專精，並能具備跨領域知識及系統整合能力，成為未來能源科技領袖菁英。在學期間有眾多獎學金及出國機會，修習完整之核工課程可申請台電獎學金。

本班課程綜合工程及環境各類學科基礎，引導學生多元探索與跨域學習。因此，鼓勵學生可參與科學領域相關課程學習及跨領域探究活動。此外，並注重學生長期參與社團、課外活動或競賽活動中的學習脈絡與領導經驗與反思。

學習內容豐富且具一定深度，需具備歸納與融會貫通的能力，可以藉由參加專題研究來加強這項能力。透過自己發現問題，嘗試獨立解決回答它，將有助於提升自己的觀察力、歸納與融會貫通的能力，同時也能培養動手做的實力。此外，與國際接軌一直是跨領域科技人必須具備的能力，需要提升英文的聽說讀寫能力，以降低未來在面臨英文授課時的壓力。

第一專長為原子科學院內專屬的能源與環境課程，其中能源課程以低碳綠色能源如核能、太陽能、氫能為核心，環境課程則注重化學基礎，並強調永續環境相關課題，如環境對人體的健康、奈米材料在環境上的應用、全球污染物分布；第二專長可依學生的性向與志趣或與第一專長之結合性，任選本校其他系所之核心課程，並有10個學院43個領域可供選擇。
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本系與一般工程科系相比，本系的課程具有電子、機械、材料多元化及跨領域的特色，注重數學及物理基礎課程。與物理系等理論類科系相比，本系強調工程知識與訓練。

雙專長的課程確實比單一科系來的繁重，但同學們在大學四年可透過一二專的修讀，找出自身的優勢與興趣。在雙專長的訓練下，畢業時同學會選擇某一專長的研究所繼續就讀。本班學生第一專長能源第二專長材料，推甄上陽明交大學電子所；第一專長能源第二專長電機，輔系物理系，錄取清大核工所、通訊所、物理所，以及台大電信乙等
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本系大學部畢業生絕大部份(95%以上)選擇繼續至研究所取得碩士學位後再就業。除核工領域畢業生較多在核能或醫學物理相關單位發展外，其他專業領域的系友多任職於高科技相關的半導體、電子、光電與資通訊產業。本系跨領域整合訓練與強調未來科技的特色，也提供畢業生投入奈米、能源與生醫等新興高科技產業的能力。

院學士班就是在學核能嗎？本班供完整的低碳能源課程，含太陽能、核能、氫能，核能僅是本低碳能源課程之一，相較外校的系所，本班有更完整的核能課程提供，可拓展同學在低能源領的學長光譜。

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跨領域學習已成趨勢，儘管任何同學都可透過自行選修跨系課程完成，但很可能會遇到衝堂問題，導致需要花更多時間才能修完選定的科目。在工科系各領域核心課程都已妥適安排，不僅沒有衝堂及跨系學分承認的問題，亦可提升學習效率，順利銜接研究所進階課程，對未來進修與深造有相當的助益。
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