2021年上海交通大學物理學(強基計劃)專業(yè)培養(yǎng)方案

發(fā)布時間 2021-04-19 13:47:31    閱讀（）

2021年上海交通大學物理學(強基計劃)專業(yè)培養(yǎng)方案

一、基本情況

 

1.專業(yè)簡介

 

上海交通大學于1906年創(chuàng)辦物理實驗室，1928年建立物理系，1978年恢復應用物理系，2001年改名為物理系，2013年更名為物理與天文系，2017年成立物理與天文學院。物理學科自創(chuàng)辦以來，名師薈萃，秉承“格物致知、求真務實”的傳統(tǒng)，培養(yǎng)了一批杰出人才和社會精英。

 

物理與天文學院科研和教學實力雄厚。學院從事的研究方向覆蓋物理學、天文學、光學工程和核科學與技術(shù)等四個一級學科，是國內(nèi)高校物理學科專業(yè)門類最齊全的院系之一，也是全國高校擁有國家級協(xié)同創(chuàng)新研究中心的四個物理院系之一。近年來，學院在Nature、Science等一流期刊上發(fā)表了一批有國際影響的重要研究成果，榮獲國家自然科學二等獎，主導“極深地下暗物質(zhì)探測PandaX”等國際合作大型科學實驗項目。在世界重要學科排行榜中，物理學科QS排名全球第43名，US News排名全球第45名。在2017年教育部第四輪學科評估中，上海交通大學物理學一級學科被評為A類學科。2019年物理學本科專業(yè)入選國家一流本科專業(yè)建設(shè)點。

 

2.師資隊伍

 

物理與天文學院致力于建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的高水平師資隊伍。學院現(xiàn)有專職教師150人，有院士5名、國家級人才計劃30人，國家級青年人才計劃50人。這些高層次人才大都直接參與本科生課堂教學并指導本科生科研實踐，在師資的質(zhì)和量兩方面保證了物理學“強基計劃”人才培養(yǎng)的需求。

 

上海交通大學在理科拔尖人才培養(yǎng)方面進行了長期的實踐，積累了豐富的經(jīng)驗。張杰院士領(lǐng)銜的“基礎(chǔ)學科拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的‘致遠’模式的探索與實踐”成果獲2014年國家級教學成果獎一等獎。另外，物理與天文學院承擔面向全校各專業(yè)的大學物理和大學物理實驗課程，《大學物理》和《大學物理實驗》課程被評為國家級精品課程，物理實驗中心被評為國家級實驗教學示范中心、國家工科基礎(chǔ)課程物理教學基地團隊被評為國家級教學團隊。

 

3.教學及科研條件資源平臺

 

物理與天文學院擁有一個國家協(xié)同創(chuàng)新中心、一個國家級實驗教學示范中心、一個國家工科基礎(chǔ)課程物理教學基地、四個省部級重點實驗室、三個國家自然科學基金委創(chuàng)新群體、三個科技部創(chuàng)新團隊以及三個教育部創(chuàng)新團隊。這些科研和教學平臺為物理學“強基計劃”專業(yè)人才的培養(yǎng)起到強有力的支撐作用。

 

物理與天文學院對本科生開放的科研實踐基地包括“IFSA協(xié)同創(chuàng)新研究中心”、“人工結(jié)構(gòu)及量子調(diào)控教育部重點實驗室”、“上海市粒子物理和宇宙學重點實驗室”、以及正在建設(shè)中的“李政道研究所”科研平臺。學院在交叉科學研究所、粒子與核物理研究所、凝聚態(tài)物理研究所、激光等離子體研究所、光科學與技術(shù)研究所和天文系等單位的科研工作有相當一部分直接服務于國家重大戰(zhàn)略需求。

 

物理學是一門實踐性很強并與理工農(nóng)醫(yī)文各學科交叉性很強的學科，上海交通大學享譽海內(nèi)外的聲譽和先進的教育理念，以及理工農(nóng)醫(yī)文齊全的學科背景，特別是強大的工科背景，對于培養(yǎng)矢志于從事物理學研究且具備服務國家重大戰(zhàn)略需求能力的高端人才提供了強有力的支撐。上海交通大學“區(qū)域光纖通信網(wǎng)與新型光通信系統(tǒng)國家重點實驗室”等國家級科研平臺與物理學科關(guān)系密切，將成為物理學（強基計劃）專業(yè)學生的重要科研實踐平臺。

 

物理與天文學院負責全校基礎(chǔ)物理學教學，建立了優(yōu)質(zhì)的教學基地：教育部首批工科基礎(chǔ)課程教學基地和首批國家級實驗教學示范中心。這些教學基地促進了理工融合和新工科建設(shè)，為物理學（強基計劃）專業(yè)培養(yǎng)提供了支撐。

 

 

二、培養(yǎng)目標及培養(yǎng)要求

 

改革開放以來，我國在自然科學和工程技術(shù)科學各領(lǐng)域都取得了令人矚目的成就，但在一些關(guān)鍵領(lǐng)域，重大原創(chuàng)性科學研究成果、頂尖人才和團隊仍顯不足。物理學作為基礎(chǔ)學科，不僅是人類認識自然的重要工具，而且在人類改造自然、促進社會進步方面發(fā)揮了重要作用，當下，物理學也將在服務國家重大戰(zhàn)略需求方面，尤其是在高端芯片與軟件、智能科技、新材料、先進制造和國家安全等關(guān)鍵領(lǐng)域起到重要的先導和支撐作用。

 

1.培養(yǎng)目標

 

物理學（強基計劃）專業(yè)選拔綜合素質(zhì)優(yōu)秀、熱愛物理且物理成績優(yōu)異的學生。培養(yǎng)過程中突出物理學科的支撐引領(lǐng)作用，夯實學生數(shù)理基礎(chǔ)，培訓學生的物理學直覺與歸納演繹能力、嚴密的抽象思維能力與敏銳的交叉科學研究能力，使他們志存高遠、追求卓越，成為從事物理學學術(shù)研究或服務國家重大戰(zhàn)略需求的創(chuàng)新型人才。專業(yè)培養(yǎng)目標具體體現(xiàn)在：

 

（1）能從物理學的角度認識和理解自然，能用語言、圖形和數(shù)學方法構(gòu)建模型，分析問題并提出可行性解決問題的方案；

 

（2）具有扎實的數(shù)理基礎(chǔ)以及很強的邏輯和形象思維能力，能對問題進行總體把握和歸納，同時具備較強的實驗動手和設(shè)計能力；

 

（3）對物理學科前沿和熱點問題有一定了解，對高技術(shù)領(lǐng)域特別是國家重大戰(zhàn)略需求涉及到的基本問題、難點問題和發(fā)展趨勢有一定的了解；

 

（4）具有創(chuàng)新意識和團隊合作及溝通能力；

 

（5）具有國際化視野和國際競爭力以及終身學習能力；

 

（6）具有良好的綜合素養(yǎng)、職業(yè)道德和社會責任感。

 

2.階段性考核和動態(tài)進出辦法

 

詳見學校強基計劃招生方案中培養(yǎng)方案部分。

 

3.本博銜接的辦法

 

對于物理學（強基計劃）的優(yōu)秀學生，在免試推薦研究生等方面將按規(guī)定優(yōu)先安排。在本科階段著重培養(yǎng)物理學科基礎(chǔ)知識和能力的基礎(chǔ)上，采用本博銜接的培養(yǎng)模式。根據(jù)自身特點和興趣，本科生畢業(yè)后可繼續(xù)在物理學科深造，也鼓勵學生博士生階段進入與國家重大戰(zhàn)略需求相關(guān)的高端芯片與軟件、智能科技、新材料、先進制造和國家安全等關(guān)鍵學科領(lǐng)域。實行學分制管理，學生可提前修讀不同層次研究生課程，符合研究生培養(yǎng)要求的課程學分可記入研究生階段學習成績。

 

 

三、畢業(yè)要求及授予學位

 

本專業(yè)致力于培養(yǎng)志存高遠、追求卓越、數(shù)理基礎(chǔ)扎實、具備從事物理學研究或服務國家重大戰(zhàn)略需求能力的創(chuàng)新型人才。本專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生應具備健全的人格、開闊的學術(shù)視野和優(yōu)秀的綜合素質(zhì)，在相關(guān)科學或技術(shù)領(lǐng)域中有較強的交流能力和競爭力。培養(yǎng)學生樹立以科學研究和服務于國家重大戰(zhàn)略需求為職業(yè)生涯的理想。

 

本專業(yè)學生修滿學分，完成畢業(yè)設(shè)計或論文，成績合格，將準予畢業(yè)并授予物理學學士學位。鼓勵學生選修與國家重大戰(zhàn)略需求相對應的高端芯片與軟件、智能科技、新材料、先進制造和國家安全等關(guān)鍵領(lǐng)域相關(guān)的專業(yè)類課程。修滿相應學分，按照《上海交通大學本科生輔修專業(yè)修讀管理辦法》的規(guī)定，可在授予物理學學士學位的同時，授予相應的輔修工學學位。

 

經(jīng)選拔通過的學生可進入博士研究生階段學習。學生在完成博士階段的學業(yè)，修滿博士階段專業(yè)培養(yǎng)計劃規(guī)定的學分，并完成博士學位論文答辯，授予博士學位。

 

 

四、培養(yǎng)方式

 

本專業(yè)采用“4+4”或“4+5”本博培養(yǎng)模式：完成4年本科生學業(yè)后，經(jīng)選拔通過可直博就讀4年或5年博士生，在4年本科階段依托物理與天文學院強大的科研和教學平臺，夯實學生基礎(chǔ)，為博士階段的學習和研究打下堅實的基礎(chǔ)。物理學（強基計劃）專業(yè)培養(yǎng)特色包括：

 

（1）學分制

 

專業(yè)培養(yǎng)全程實行學分制，修滿規(guī)定學分，成績合格即可畢業(yè)并授予學士學位。

 

（2）小班化教學

 

對于專業(yè)培養(yǎng)計劃內(nèi)的主要基礎(chǔ)課和專業(yè)課，特別是跨專業(yè)選修與國家重大戰(zhàn)略需求相對應的高端芯片與軟件、智能科技、新材料、先進制造和國家安全等關(guān)鍵領(lǐng)域相關(guān)的課程，實行小班化教學。

 

（3）導師制

 

專業(yè)培養(yǎng)實施多層次、全方位的導師制。構(gòu)建高水平的學業(yè)導師和科研導師隊伍，讓參與或從事與國家重大戰(zhàn)略需求相關(guān)科研工作的教師加入導師隊伍。通過師生間“一對一”的交流互動，引導學生個性化發(fā)展，培養(yǎng)學生的科研興趣和能力，構(gòu)建“交叉、融合、開放、創(chuàng)新”的師生學習共同體。

 

（4）科教協(xié)同培養(yǎng)

 

依托學院雄厚的科研和教學實力以及齊全的物理學科專業(yè)門類，通過本科四年循序漸進式的研討實踐課程，引導學生自主學習和探究，激發(fā)學生科研興趣和學術(shù)自信，讓學生逐步主動地發(fā)現(xiàn)自己的科學研究興趣；鼓勵學生進入上海交通大學“IFSA協(xié)同創(chuàng)新研究中心”和“區(qū)域光纖通信網(wǎng)與新型光通信系統(tǒng)國家重點實驗室”等與物理學緊密相關(guān)的國家級科研平臺，培養(yǎng)學生從事科學研究和服務于國家重大戰(zhàn)略需求的能力。

 

（5）學術(shù)交流與國際合作

 

本專業(yè)注重培養(yǎng)學生的交流表達能力和國際化視野。為了促使學生主動表達科學思想，參與科學問題討論，提高學生在科學技術(shù)前沿開展交流的能力，鼓勵學生到服務于國家重大戰(zhàn)略需求的高水平科教單位進行科研實習和畢業(yè)設(shè)計，資助學生參加高水平國際學術(shù)會議與學術(shù)競賽、短期出國訪問等活動。

 

（6）參與重大科研攻關(guān)項目

 

探索建立結(jié)合重大科研任務進行人才培養(yǎng)的機制。學院各研究單位從事的科研工作很多與國防重大攻關(guān)項目和國家重大戰(zhàn)略需求相關(guān)，鼓勵學生進入這些科研團隊進行科研實踐，有利于同學們結(jié)合實際學習科學知識，迅速提高自身的科學素質(zhì)和能力。

 

（7）選拔進入李政道物理班

 

李政道物理班是集物理與天文學院、李政道研究所、致遠學院優(yōu)質(zhì)師資傾力打造的培養(yǎng)物理學研究高端創(chuàng)新型人才的特色試點班，該班安排優(yōu)秀師資任課，課程設(shè)置體現(xiàn)了物理學專業(yè)的廣度和深度，暢通師生間溝通渠道，促進李政道物理班學生的全面發(fā)展。物理學（強基計劃）專業(yè)中矢志于從事物理學研究的學生，可通過選拔，進入李政道物理班學習。

 

（8）其他激勵機制

 

為了進一步激勵入選強基計劃的學生夯實基礎(chǔ)學科素養(yǎng)，提升綜合素質(zhì)能力，學院在國家、上海市以及學校的各類獎助學金基礎(chǔ)上，構(gòu)建了完備的院級獎助學金激勵體系，設(shè)立了包括蔡建華獎學金、飛躍獎學金、科技創(chuàng)新獎學金等多項獎助學金計劃，獎勵學習成績優(yōu)秀、綜合素質(zhì)突出、發(fā)表學術(shù)論文或在各類科技競賽中取得出色成績的本科生。學院還提供充足的經(jīng)費支持本科生參加國內(nèi)外學術(shù)交流活動，鼓勵學生積極參加學術(shù)會議、赴海內(nèi)外一流高校或研究機構(gòu)參加游學研學、科研實踐等。

 

 

五、課程設(shè)置

 

根據(jù)物理學科的教學和認知規(guī)律，物理學（強基計劃）專業(yè)的全部課程包括通識教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)選修課程或跨專業(yè)選修課程、畢業(yè)設(shè)計或論文以及任選課程。課程按照教學形式分為理論課程、實驗課程以及各類實踐和研究體驗式課程。

 

本專業(yè)的專業(yè)必修課程包括基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課程：基礎(chǔ)課程有數(shù)學基礎(chǔ)課程（數(shù)學分析、線性代數(shù)及數(shù)值計算與程序設(shè)計等）、普通物理系列課程（含實驗）、科學研究導論等；專業(yè)核心課程主要是分析力學、電動力學、量子力學、熱力學與統(tǒng)計物理、專業(yè)物理實驗、計算物理、數(shù)學物理方程、復變函數(shù)、概率統(tǒng)計、固體物理和科學研究實踐等。

 

完成上述專業(yè)類必修課程后，物理學（強基計劃）專業(yè)學生可以選擇物理學類專業(yè)課程，課程設(shè)置6個方向的模塊化課程：核物理與粒子物理方向、激光等離子體物理方向、凝聚態(tài)物理方向、原子分子光科學方向、天體物理方向和應用物理學方向（其中部分課程為本碩博銜接課程）。

 

學生也可跨專業(yè)選修與國家重大戰(zhàn)略需求的高端芯片與軟件、智能科技、新材料、先進制造和國家安全等關(guān)鍵領(lǐng)域相關(guān)的專業(yè)類課程。學生作為專業(yè)類課程在一個領(lǐng)域修滿20學分，滿足《上海交通大學本科生輔修專業(yè)修讀管理辦法》的要求，在授予物理學學士學位的同時，可授予相應的輔修工學學位。

 

學生跨專業(yè)選修的領(lǐng)域和課程包括：

 

（1）集成芯片領(lǐng)域：信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、電磁場、數(shù)字集成電路、半導體物理；

 

（2）智能科技領(lǐng)域：信號與系統(tǒng)、模式識別、嵌入式系統(tǒng)、自動控制原理、機器學習；

 

（3）新材料領(lǐng)域：材料科學基礎(chǔ)、材料熱力學、材料物理、材料力學、材料加工原理。

 

（4）先進制造領(lǐng)域：工程力學、工程熱力學、工程流體力學、設(shè)計與制造；

 

（5）信息安全領(lǐng)域：信號與系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)、信息論、網(wǎng)絡(luò)信息安全。

 

 

六、本培養(yǎng)方案解釋權(quán)屬上海交通大學物理與天文學院。

 

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