中国科学技术大学强基计划培养方案(物理学、应用物理学专业)
根据《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》(教学〔2020〕1号)等文件要求,加强强基计划招生和培养的有效衔接,特制定物理学专业、应用物理学专业培养方案如下。
01基本情况
中国科学技术大学是中国科学院所属的一所以前沿科学和高新技术为主,兼有医学、特色管理和人文学科的综合性全国重点大学。学校始终坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,弘扬“红专并进,理实交融”的校风,形成了不断开拓创新的优良传统,以及教学与科研相结合、理论与实践相结合的鲜明特色,培养了一大批德才兼备的高层次优秀人才。学校面向世界科学前沿领域和国家重大需求,凝练科学目标,开展科学研究,努力提高学术研究水平和科研创新能力与科研竞争力,取得了一批具有世界领先水平的原创性科技成果。在新的历史起点上,学校加快建设具有中国特色、科大风格的世界一流大学,在国家“双一流”建设中,入选A类世界一流大学建设高校。
学校现有23个学院(含6个科教融合共建学院)、33个系,设有研究生院,以及苏州研究院、上海研究院、北京研究院、先进技术研究院、中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)等。有数学、物理学、力学、天文学、生物科学、化学共6个国家理科基础科学研究和教学人才培养基地和1个国家生命科学与技术人才培养基地,8个一级学科国家重点学科,4个二级学科国家重点学科,2个国家重点培育学科,18个安徽省一级学科重点学科。建有国家同步辐射实验室、合肥微尺度物质科学国家研究中心、火灾科学国家重点实验室、核探测与核电子学国家重点实验室、类脑智能技术与应用国家工程实验室、语音及语言信息处理国家工程实验室、量子信息与量子科技前沿协同创新中心、国家高性能计算中心(合肥)、安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站等12个国家级科研机构、4个国家重点科技基础设施和62个院省部级重点科研机构。
学校始终以人才培养为核心,以立德树人为根本任务,加快推进人才培养模式改革,不断提高人才培养质量。坚守“精品大学、英才教育”的理念,坚持“基础宽厚实、专业精新活、注重培养学生全面素质和创新能力”的传统特色,保持适度规模,强化科教结合,重视通过学科交叉培养人才,尊重学生兴趣,完善“两段式、三结合、长周期、个性化、国际化”的人才培养新模式,构建“注重基础、强化交叉、突出前沿”的本科课程体系,促进科技拔尖人才的成长,兼顾多样化人才培养的需求。
建校60年来,学校本科人才培养质量获得了社会各界广泛好评,培养的毕业生中迄今共有87人入选两院院士,平均每千名本科生中就产生一名院士;一大批毕业生献身祖国国防事业,涌现出了32位科技将军;248位毕业生入选国家杰出青年科学基金,科大学子正以实际行动践行着“科教报国”的光荣使命。
为贯彻教育部强基计划优秀理科人才培养计划精神,面向国家对基础科学人才、以及具备坚实学科基础优秀人才的需求,中国科学技术大学(以下称中国科大)将依托中国科大物理学院,开展物理学专业、应用物理学专业强基计划重点班(以下称强基班)优秀人才培养。
物理学院
中国科大物理学院在长期的优秀理科人才培养实践中,秉承为社会主义建设培养“红专并进、理实交融”优秀人才的理念,遵循理科创新人才成长规律,注重“因材施教、科教融合、个性化培养”,建立了以“严济慈物理科技英才班”为代表的较为完善的培养体系。形成以坚实的大类数理教育为基础,学科交叉融合、专业后选择为方针的“2+X”两段式培养模式。通过书院制+导师制个性化引导、“所系结合”与科教融合、深度国际交流与研究性学习等措施,促进科研与教育相结合、中国特色与国际视野相结合。学院将借鉴以上经验,建立完善强基班培养体系。
在“所系结合、科教融合”方面,物理学院与科学院紫金山天文台共建“天文与空间科学学院”,与科学院各相关专业院所共建12个“所系结合”英才班。中国科大物理学院将充分发挥“所系结合、科教融合”的优势,并利用中国科大校属2个国家级研究中心、物理学院直属1个国家重点实验室、1个基金委理论研究中心、7个各类省部级重点实验室等科研平台,面向合肥国家大科学中心、量子信息科学国家实验室建设等国家发展重大需求,培养具有独立学习能力、坚实理论知识和实验技能、能够感知并把握物理学前沿发展方向的优秀人才。
1958年,中国科学技术大学成立之初设原子核物理和原子核工程系、技术物理系及物理教研室,是现在中国科大物理学专业的源头。1964年,原有的与物理学相关的各系整合为物理系和近代物理系。1994年,学校成立了理学院并于2000年成为实体学院。2009年,理学院更名为物理学院。目前,中国科学技术大学物理学院由物理系、近代物理系、天文学系、光学与光学工程系、物理教学实验中心组成。同时,物理学院与中科院紫金山天文台共建“天文与空间科学学院”。
物理学院现有教职工290人,其中中国科学院、中国工程院院士14位,万人计划领军人才11人,国家级教学名师3人,长江特聘教授7位,国家自然基金委杰出青年基金获得者33位,国家自然基金委优秀青年基金获得者20位,教授122位,副教授104位。学院内建有核探测与核电子学国家重点实验室,基金委“彭恒武高能物理理论研究中心”,量子信息、星系与宇宙学、近地空间环境、强耦合量子材料物理、微观磁共振、光电子技术、物理电子学7个中国科学院及安徽省重点实验室。同时,物理学院还紧密依托合肥微尺度物质科学国家研究中心、国家同步辐射实验室开展科学研究与人才培养工作。
物理学院覆盖4个一级学科(物理学、应用物理学、天文学、光电信息科学与工程),其中物理学和天文学是国家一级重点学科,也是国家理科基础科学研究和教学人才培养基地,物理实验教学中心为国家首批国家级示范教学中心。学院现有11个二级学科方向:理论物理、天体物理、粒子物理与核物理、原子分子物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学、物理电子学、微电子学与固体电子学、光学工程、生物物理。在教育部第四次全国高校学科评估中,中国科学技术大学物理学科全部A+。2017年,物理学、天文学入选“一流学科”。
物理学院以培养从事前沿和交叉科学的基础研究、应用研究和研制开发的领军人才为目标,注重对学生的物理素质和创新精神的培养。本科阶段采取“2+X”两段式培养模式:前两年(4-5学期),开展系统性的基础理论教学和严格的实验动手能力训练;后期,在所确定的专业方向内进行深造。同时,部分学生可根据自己的志趣和能力,在11个二级学科范围内进行专业调整。
02培养目标及培养要求
物理类专业、应用物理类专业培养学生具有坚实的数学基础、广博的物理学基本知识、系统扎实的物理学基础理论、基本实验方法和技能,了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势,掌握必要的电子技术和计算机应用基础知识,熟练掌握英语,受到基础研究或应用基础研究的初步训练,具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力。培养基础扎实、后劲足、适应能力和知识更新能力较强的高级人才。毕业后适宜继续攻读物理学、应用物理学及相关的高新技术学科、交叉学科等学科领域的研究生,也可到科研、高等学校、产业部门等从事科研、教学、管理和高新技术研发工作。
注重强基班优秀人才的全过程培养:1)按学年学业表现采取动态管理和淘汰机制。2)开设本学科本硕衔接基础课程,实现高年级本科生课程与硕士基础课程间的衔接,完善“本硕博”长周期、衔接式培养模式;3)为强基班优秀学生提供优先保研机会。
03毕业要求及授予学位
学制:标准学制4年,弹性学习年限3—6年。
授予学位:理学学士。
毕业要求:总学分修满160学分,并通过毕业论文答辩。
04培养方式
以基础和专业课程学习为主干,小班化教学,实行学分制。通过学业导师制,开展创新性学习、学术研究、品格塑造等个性化培养。充分利用中国科大物理学院与科学院各专业所“所系结合”的优势、面向合肥国家大学科中心及量子信息国家实验室建设的契机,在科教融合、学科交叉、以及国际合作中选材育才。具体措施如下:
教学管理:强基计划物理重点班、应用物理重点班拟采取30-40人行政编制,小班教学。聘任不同学科方向的优秀人才担任年级班主任,近代物理系主任担任物理强基计划主管负责人,物理系主任担任应用物理强基计划主管负责人。每学年,按学业表现采取动态管理和淘汰机制。
综合能力培养:全面推动2+X培养模式建设,前两年以坚实的大类基础教育为主,后两年侧重学生多学科、跨专业X的自主学习能力培养。“学院制”大类学科培养,遴选优秀教师组成核心基础课程主讲+助教课程组,采取大班授课、小班研讨模式,培养学生对实验观测、物理图像、数学模型的总体把握。建设“书院-导师制”,每位导师与8-10名学生结对,组成为期两年的固定“科学与社会实践研讨班”,开展常态化学业指导和品格教育:(1)指导学生规划学业、课外阅读与文献调研。引导学生自主开展开放性探索实验研究,通过启发式、探究式学习,推进理实交融综合能力的培养;鼓励学生以个性化兴趣为导向,自主选择后期的专业课程和毕业论文导师,开展科研训练,进行学术探索。在锻炼学生自主学习、自我规划的同时,培养其分工协作能力和团队意识。(2)通过导师的言传身教,培养学生批判性的科学精神、锲而不舍的攻关意志、对当代中国的国情认识、担当社会责任的家国情怀。这些措施对已有的人文通识课堂教育是很好的补充,可以对青年学生的品格进行多维度的塑造。
创新性学习:加强实践教学与过程化管理,在课程教学中鼓励学生选择研究性课题,包括撰写小论文和研究性小论文竞赛,开展研究性物理实验。结合导师制,加强研究性学习和个性化辅导,注重培养研究能力。同时,利用物理学院直属省部级重点实验室、校属国家实验室和国家重点实验室、科学院“所系结合”相关研究所的科研平台等资源,把握国家合肥大科学中心及量子信息科学国家实验室建设的契机,推动理论与实践相结合,安排一、二年级学生开展暑期参观实习,三年级学生下实验室开展大学生研究计划,四年级学生在各专业方向及相关院所完成毕业设计和毕业论文。
本硕衔接:为提高优秀理科人才培育效率,实现“本硕博”长周期、衔接式培养模式,物理学院将教务处、研究生院协同,梳理各相关专业学科本、硕、博阶段的知识体系,优化课程设计,开设各学科本硕衔接基础课程以供学生选择。做好高年级本科生课程与硕士基础课程间的衔接,并从选课、排课、成绩记录等各环节确保强基班学生能够顺畅修读研究生课程。
国际交流:深入开展“走出去、请进来”双向交流。邀请国外著名高校本科学生来科大参加“未来物理学家国际暑期夏令营FPISC”,安排强基计划重点班学生与同年级海外高校学生结成一对一编组,文化交流、学科专题研讨、开放性实验合作;三年级强基班学生赴海外著名高校和国家合作科研单位,开展两个月以上的暑期交流访学。鼓励优秀大四学生在海外合作单位完成本科论文研究“预毕业深造”计划。让学生切身体验国外大学教育氛围,感受多元文化。培养学生的国际化视野。邀请国际大师级科学家来科大学术休假,为开设专题系列讲座,与科大合作者联合指导学生科研实践。培养强基班学生的国际化视野、把握科学与世界文明潮流的素养。
优秀人才体系建设:强基班的目标是通过基础学科学习、研究性学习、导师制引导、所系结合培养、国际交流的多元培养方式培育出具有社会责任感与家国情怀、攻坚克难能力、国际视野和合作领导能力的优秀人才。在此过程中,物理学院直属省部级重点实验室、校属国家研究中心和国家重点实验室、科学院“所系结合”各专业院所将发挥重要作用。我们将加强对强基班学生的引导,根据《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》精神,确保强基计划配套保研指标的专项专用,鼓励优秀学生保研深造。同时,加强和毕业生的后续联系,收集分析毕业生数据,与培养过程数据结合,总结拔尖人才培养的经验和教训,逐步建立高水平人才的用人单位对接推荐机制。
05课程设置
物理类、应用物理类本科培养设三层次课程体系,即通修课程、学科群基础课程、专业核心和专业方向课程。
物理类专业方向分为理论物理、粒子物理与核物理、原子与分子物理。应用物理类专业方向分为凝聚态物理、等离子体物理、物理电子学、微电子与固体电子学、生物物理。
06配套保障
学校将根据《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》精神,专款专用,为强基计划物理重点班、应用物理重点班提供充足的经费,支持物理学、应用物理学拔尖人才的培养。在通识教育方面,除增加人文学科的课堂教学外,通过推行两年制导师“科学与社会实践研讨班”,把小班学术研讨的经验,推广到科学与社会科学、历史、哲学、以及时政教育的结合中去,学校将对教员采取遴选、培训,逐步建立导师库。
物理学院将设立教学委员会,遴选优秀教师担任强基班各门专业核心课程教学,提供师资保障;设立国际交流委员会、学业导师小组、日常管理小组,提供组织保障。
物理学院近代物理系系主任为物理强基班的责任教授,物理系系主任为应用物理强基班的责任教授,为各年级强基班配备优秀的青年教授担任班主任,负责培养方案修订、学生动态管理与选拔、教学组织和国际交流等各项工作。
07备注
中国科学技术大学本科生培养方案正在调整,中国科大强基计划“物理学”专业、“应用物理学”专业本科生培养方案应以中国科学技术大学本科生培养方案(2020年)为准。