2021级物理学（强基计划）专业培养方案

一、培养目标与规格

改革开放以来，我国在自然科学和工程技术科学各领域都取得了令人瞩目的成就，但在一些关键领域，重大原创性成果、顶尖人才和团队仍显不足。物理学作为基础学科，将在服务国家重大战略需求方面，尤其是在高端芯片与软件、智能科技、新材料、先进制造和国家安全等关键领域起到重要的先导和支撑作用。

物理学（强基计划）专业选拔矢志于服务国家重大战略需求、综合素质优秀且物理学科顶尖的学生，突出物理学科的支撑引领作用，使他们成为志存高远、追求卓越、数理基础扎实并具备服务国家重大战略需求能力的创新型人才。专业培养的毕业生应具备健全的人格、开阔的学术视野和优秀的综合素质，在相关科学技术领域中有较强的交流能力和竞争力。培养学生树立以科学研究和服务于国家重大战略需求为职业生涯的理想。本专业培养目标具体体现在：

（1）具备物理直觉，能从物理学的角度认识和理解自然，能用语言、图形和数学方法构建模型分析问题并提出可行性方案解决问题；

（2）具有扎实的数理基础以及很强的逻辑和形象思维能力，能对问题进行总体把握和归纳，同时具备较强的实验动手和设计能力；

（3）对物理学科前沿和热点问题有一定了解，对高技术领域特别是国家重大战略需求涉及到的基本问题、难点问题和发展趋势有一定的了解；

（4）具有创新意识和团队合作及沟通能力；

（5）具有国际化视野和国际竞争力以及终身学习能力；

（6）具有良好的综合素养、职业道德和社会责任感。

对于物理学（强基计划）的优秀学生，在免试推荐研究生等方面将按规定优先安排。在本科阶段着重培养物理学科基础知识和能力的基础上，采用本博衔接的培养模式。根据自身特点和兴趣，本科生毕业后可继续在物理学科深造，也鼓励学生博士生阶段进入与国家重大战略需求相关的高端芯片与软件、智能科技、新材料、先进制造和国家安全等关键学科领域。实行学分制管理，学生可提前修读不同层次研究生课程，符合研究生培养要求的课程学分可记入研究生阶段学习成绩。

二、规范与要求

上海交通大学构建了可实施、可评测的本科专业人才培养目标体系，该体系包含四个核心要素，即“价值引领、知识探究、能力建设和人格养成”。物理学（强基计划）专业课程的设置紧紧围绕“四位一体”育人理念，具体落实到每一门课程的教学中。校目标体系具体包括：

2.1价值引领

A1 坚定理想信念，践行社会主义核心价值观

A2 厚植家国情怀，担当民族伟大复兴重任

A3 立足行业领域，矢志成为国家栋梁

A4 追求真理，树立创造未来的远大目标

A5 胸怀天下，以增进全人类福祉为己任

2.2 知识探究

B1 深厚的基础理论

B2 扎实的专业核心

B3 宽广的跨学科知识

B4 领先的专业前沿

B5 广博的通识教育

2.3能力建设

C1 审美与鉴赏能力

C2 沟通协作与管理领导能力

C3 批判性思维、实践与创新能力

C4 跨文化沟通交流与全球胜任力

C5 终身学习和自主学习能力

2.4人格养成

D1 刻苦务实、意志坚强

D2 努力拼搏，敢为人先

D3 诚实守信，忠于职守

D4 身心和谐、体魄强健

D5 崇礼明德，仁爱宽容

此外，物理学（强基计划）专业在知识探究目标体系还包括：

1. 从物理学的角度理解和发现周围世界，特别是涉及科学技术课题中的问题的能力(专业分析问题和解决问题的能力：用语言、图形和数学方法构建模型，提出解决方案和选择最优或可行的解决方案。具备分析、判断不确定问题的能力)；
2. 比较扎实的数学和物理基础，比较强的逻辑及形象思维能力，对问题的总体把握和归纳能力，以及实验动手和设计能力(专业表达能力：能用语言、图形和数学模型描述和表达物理和与专业相关的问题和概念；写作专业论文；课题报告)；
3. 对物理学科前沿和热点问题有一般的了解，对高技术领域如光电子技术、材料科学、计算机和微电子技术等涉及到基本问题、难点问题，发展趋势有一定的了解。

在能力建设目标体系还包括：

1. 一定的编程和利用计算机软件解决科学及技术问题的能力，运用现代信息技术获取相关信息和文献检索的能力；
2. 清楚、有条理的语言和文字的表述能力，以及较强的实际英语应用能力(有比较好的英语资料阅读能力，一定的专业应用听说能)；
3. 一定的组织管理能力以及合作共事能力(在小组讨论或团队活动中有效沟通)。

在人格养成目标体系还包括：

1. 正义感和责任感以及热爱科学，追求真理的独立人格；
2. 具有良好的职业道德和学术道德；
3. 具有良好的身体和心理素质；具有对多元文化的包容心态和宽阔的国际化视野；
4. 勤于思考，善于钻研，对于推陈出新怀有浓厚的兴趣，富有探索精神并渴望解决问题。

三、课程体系构成

根据物理学专业人才培养目标和要求，考虑本学科教学自身的教学规律和认知规律，校内物理学（强基计划）专业的全部 课程分为通识教育类课程、专业教育课程、专业实践类课程以及交叉特色课程。在教学过程中贯彻以人为本、尊重个性、因材施教的教学原则。

各类课程学分设置简表

每个类别的课程具有不同的自主选择程度，一般分为必修课程、限制性选修课程和任意选修课程三类。学位主修所要求的最少164学分都属于必修课程和选修课程。

1、通识教育课程

物理学（强基计划）专业学生的通识教育课程分为4个主要部分：

(1) 思政理论、军事理论、体育等必修课程共21学分，按教务处的统一安排执行。

(2) 社会科学类(包括法律、政治、经济、管理等学科)、人文学科类(包括文学、历史、哲学、艺术等学科)、工程科学与技术类、自然科学类四大门课程体系，社会科学、人文学科、自然科学类每一类最低选修2学分，工程科学与技术最低选修4学分，总共至少10学分；

(3) 新时代社会认知实践课程和军训，4学分。

(4) 英语课程，至少完成6个必修学分(两个学期)，并参加学校的英语水平测试，通过测试后可免修后续的英语课程。否则须修满12个学分(四个学期)。多于6个的英语课程学分计入任意选修课学分。

2、专业教育课程

物理学专业的学科课程主要分为基础课程、专业类课程和专业方向选修课程

(1) 基础课程是数学分析、线性代数、复变函数、概率统计、数学物理方程、数值分析与程序设计等数学类课程以及力热光电和原子物理等普通物理系列课程，共45学分。

(2) 专业类必修课程主要是分析力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学等“四大力学”和计算物理、固体物理，共28学分。

(3) 专业方向选修课程共要求修读6学分。物理学（强基计划）专业按物理学科二级学科分类，设置6个方向的模块化课程。多修的学分计入任意选修课学分。

• • 核物理与粒子物理学方向；
• • 等离子体物理方向；
• • 凝聚态物理方向；
• • 光科学方向；
• • 天体物理方向；
• • 交叉学科方向；

• 各模块的课程根据课程建设的实际情况会有所调整和补充

3、专业实践类课程

物理学是以实验为基础的科学，物理教学的每个层次都设有配套的实验课程，主要为大学物理实验和专业实验，全部修业期间要求学生修满各类实验课程共13学分，其中包括：为了弥补学生大学前接触物理实验较少、实验基础较弱而开设了实验类预科课程《物理学实验导论》（2学分），8个学分的物理实验（1）、（2）和（3），以及为了让学生尽快掌握物理前沿实验方法而开设地3学分专业物理实验课程。需要指出的是，物理实验中心对本专业学生完全开放，鼓励学生参加课外开放实验室的各种活动（验证物理理论或自行设计探索性的实验）。

此外，鼓励学生根据自己的兴趣、爱好、特长选择不同导师进行科研实践，特开设6学分地专业实践课程，包括第3学期的《物理研究导论》和第4-7学期的物理研究实践II-V为必修学分。另外鼓励学生参加各种课外科技活动，如学校组织的PRP研究项目和各种团体组织的科技发明创造或竞赛活动。 

毕业论文安排在第8学期，共计12学分；事实上，毕业论文是第4-7学期的物理研究实践II-V课程的延续和总结。

4、交叉特色课程

为了突出强基计划理工融合的特色，一方面为了培养数理基础深厚的国家急缺工科人才，同时，也为了开阔物理学专业人才的视野，了解工科专业研究的特点，特要求物理学（强基计划）专业学生选修至少12学分的交叉特色课程，这些课程除了部分应用物理和天文学专业方面的一些专业课程外，涵盖了国家战略发展与国家重大战略需求的高端芯片与软件、智能科技、新材料、先进制造和国家安全等关键领域相关的专业类课程。具体包括：

（1）应用物理和天文学专业课程：光电子信息导论、天体物理概论、恒星物理；

（2）集成芯片领域：信号与系统、数字信号处理、电磁场、数字集成电路、半导体物理；

（3）智能科技领域：信号与系统、模式识别、嵌入式系统、自动控制原理、机器学习；

（4）新材料领域：材料科学基础、材料热力学、材料物理、材料力学、材料加工原理。

（5）先进制造领域：工程力学、工程热力学、工程流体力学、设计与制造；

（6）信息安全领域：信号与系统、数字系统设计、计算机网络、信息论、网络信息安全。

这些课程也可以作为辅修专业的专业类课程，按《上海交通大学本科生辅修专业修读管理办法》的规定，学生在一个领域修满20学分以上，满足《办法》规定的其他条件，可在授予物理学学士学位的同时，授予相应的辅修工学学位。

5.体质健康教育

每学年对学生的体质健康水平进行测试考核，在第7学期计入成绩大表。

四、学制、毕业条件与学位

物理学（强基计划）专业学制4年，最长修读年限（含休学）一般不得超过6年。在最长学习年限内，修完本项目培养计划规定的课程及教学实践环节，取得规定的学分，完成毕业设计（论文）且通过答辩，游泳技能达标测试合格，准予毕业，并授予物理学学士学位。鼓励学生选修与国家重大战略需求相对应的高端芯片与软件、智能科技、新材料、先进制造和国家安全等关键领域相关的专业类课程。修满相应学分，按照《上海交通大学本科生辅修专业修读管理办法》的规定，可在授予物理学学士学位的同时，授予相应的辅修工学学位。

本专业采用“4+5”本博培养模式：完成4年本科生学业后，经选拔通过可直博就读5年博士生，在4年本科阶段依托物理与天文学院强大的科研和教学平台，夯实学生基础，为后5年博士阶段的学习和研究打下坚实的基础。

五、课程设置一览表（见附件）