培养目标为学校各学科培养具有国际竞争力的一流创新型人才。
通过本科前两年的教育为学生打好坚实的理、工、文科基础；通过思想教育、科技创新教育及个性化培养使学生具有：1）良好的思想品德，社会公德和职业道德；2）扎实的理论基础，浓厚的学习兴趣，较强的创新精神与创新能力，良好的学习习惯及英语听、说、读、写能力；3）较强的协作意识与团队精神。
培养模式1）前两年执行特别制定的具有理科实验班特色的培养计划，使学生具有扎实的理论基础。
主要开设如下课程：数学分析、高等代数与解析几何、概率论与数理统计、数学建模与最优化方法、基础物理及实验、无机化学及实验、工程力学、大学英语和政治理论类课程。
为适应国际交流的需要，还在大一的夏季学期开设连续3周的英语夏令营以强化英语口语和应用能力，并在正常学期开始独特的国际理解课。
2）前两年理科实验班单独上课，部分外语课程由外教授课。
3）在小学期开设学科简介课，使学生对各学科专业有初步的了解；第四学期请全校各个专业的部分院士、千人计划学者、长江学者和其他著名教授作学术报告，指导学生选择专业。
4）第二学年末，主要根据学生志愿分专业（可选择的专业方向为学校招生的理、工、经管学科各专业），第三年进入相应专业的自然班学习。
5）第三、四学年，理科实验班的学生在不同专业的自然班学习，并执行相应专业的培养计划。
同时，继续为理科实验班的学生开设近代数学等基础课程，记入公共选修课学分。
6）从第五学期起为每名实验班的学生配备学术导师，由资深教授担任，同时进入课题组重点培养。
7）对完成理科实验班教学计划、综合排名在前50%的学生可以申请本硕博连读。
本硕博连读资格在第四学期末审定，详细规定按学校有关文件执行。
8）未进入本硕博连读的学生仍有机会参与第七学期的保研选拔，其选拔条件由教务处统一规定。
教学管理1）理科实验班的日常管理工作划归数理学院。
2）毕业审核前两年依照理科实验班的计划，后两年依照相应专业的教学计划。
其中，学生所取得的总学分和实践创新学分必须满足所在专业的要求。
3）理科实验班实行动态分流制度。
学习有困难、被学业警示一次的学生应该退出理科实验班，学生自己申请也可以退出理科实验班。
退出理科实验班的学生可以自选专业进入普通班学习，并执行相应专业的培养计划。
招生要求理科实验班只招收外语语种为英语的考生，原则上要求考生高考实际总分高出我校在考生所在省市录取最低分20分以上。