重慶大學強基計劃物理學專業人才培養方案
根據《教育部關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》(教學〔2020〕1號)等文件要求,加強強基計劃招生和培養的有效銜接,特制定培養方案如下。
一、基本情況
1. 專業簡介
重慶大學物理學專業辦學始于1929年所建立的理學院,它是重慶大學最早設立的三個學院之一。上世紀五十年代因院系調整整體遷出。1977年重新招收物理學本科生,2003年獲凝聚態物理學博士學位授權點,2011年獲物理學一級學科博士學位授權點,2013年獲物理學博士后科研流動站。主要研究領域為理論物理、粒子物理和凝聚態物理。物理學是重慶市重點學科和ESI前1%學科。
重慶大學強基計劃物理學專業采用“3+1+2”(本-碩貫通)和“3+1+4”(本-博貫通)模式進行培養。其中,“3”是前三年主要以物理學科課程為主;“1”是第四年學生根據自己的興趣和特長進入相關領域方向,完成本碩博銜接課程學習,“2”和“4”分別指進入碩士或博士研究生階段,開展領域方向的科學研究工作。物理學專業主要面向物理學領域及物理相關學科領域進行交叉培養,相關學科基本情況如下:
先進制造領域主要依托機械工程、儀器科學與技術兩個重點學科,在機械傳動、高端裝備、智能制造、微納制造等領域研究實力雄厚。第四輪學科評估為A-。
智能科技領域主要依托電氣工程和動力工程及工程熱物理等學科,在智能控制、智能決策等領域研究實力雄厚。電氣工程是工程國家一級重點學科,第四輪學科評估為A-,學科排名前5%。
國家安全領域(地下空間防護)依托土木工程學科入選“雙一流”建設學科名單和巖土工程國家重點學科。圍繞影響國家安全的地下空間防護領域重大科學問題,結合土木工程學科特色與優勢,通過學科交叉,服務國家地下應急工程、人防工程、防災減災工程等建設與國防事業,第四輪學科評估為B+。
新材料領域依托國家重點學科,在輕合金材料、材料微觀表征分析、堿激發膠凝材料研究領域的科研實力已進入國內領先、國際先進行列,ESI排名前1.26‰。第四輪學科評估為B+。
2. 師資隊伍
物理學院現有專任教師70余人,其中教授29人和副教授27人。國家杰出青年基金獲得者2名、國家級青年人才4名、教育部新世紀優秀人才3名、重慶市百千萬工程領軍人才1名、重慶市巴渝學者特聘教授1名、重慶市青年拔尖人才1人、重慶市物理學學術技術帶頭人8人。
交叉領域方向師資情況如下:
先進制造領域現有長江學者等國家級專家13人,國家重點研發計劃首席科學家5人和教育部創新團隊。
智能科技領域現有院士1人,長江學者等國家級專家9人,國家級突出貢獻專家1人,教育部新世紀人才支持計劃入選者23人和國家自然科學基金委、教育部和科技部的創新團隊。
國家安全領域(地下空間防護)現有院士3人,長江學者等國家級專家15人,國家級青年人才2名,青長2名,優青4名,教育部長江學者創新團隊。
新材料領域擁有院士1人,長江學者3人,國家杰青2人及其他國家級人才5人和國家自然科學基金委、教育部和科技部的創新團隊。
3. 教學及科研條件資源平臺
物理專業與中科院高能所聯合組建重慶大學“錢三強物理英才班”,與中科院物理所聯合組建重慶大學“嚴濟慈物理英才班”,擁有大學物理實驗國家級實驗教學示范中心、物理探索與體驗重慶市科普基地。學科正在建設超瞬態物質科學實驗裝置,已有國家自然科學基金委理論物理學術交流與人才培養平臺、軟凝聚態物理及智能材料研究重慶市重點實驗室、重慶市材料物理高校重點實驗室、重慶大學量子材料與器件研究中心、重慶大學分析測試中心等科研平臺,為物理學專業人才培養提供良好的支撐。
先進制造領域依托“機械傳動國家重點實驗室”、“微納器件與新材料技術國家級國際聯合研究中心”、“儀器儀表傳感器與測量系統國家地方聯合工程研究中心”等國家級科研基地。近三年本學科領域方向先后牽頭承擔國家重點計劃項目5項,國家自然基金杰出基金1項,國家自然科學基金重點項目4項,國家自然科學基金重大儀器專項1項,國防軍工重大項目2項。
智能科技領域擁有“輸配電裝備及系統安全與新技術”國家重點實驗室、國家電工電子基礎實驗教學示范中心、重慶市控制與智能系統新技術工程實驗室、重慶市交通物聯網工程技術研究中心等國家級和省部級科研平臺。近三年本學科領域方向先后牽頭承擔國家重點計劃項目3項,國家自然基金杰出基金2項,國家自然科學基金重點項目12項,國家自然科學基金重大儀器專項3項,國防軍工重大項目4項。
國家安全領域(地下空間防護)擁有庫區環境地質災害防治國家地方聯合工程研究中心、山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室、綠色建筑與人居環境營造國際合作聯合實驗室、山地城鎮建設防災與減災協同創新中心、鋼結構與建筑工業化協同創新中心、工程結構抗震防災重慶市重點實驗室、巖土工程重慶市重點實驗室等國家級和省部級科研平臺。近三年本學科領域方向先后牽頭承擔國家重點計劃項目1項,國家自然科學基金重點項目3項(2項重點項目,1項重大項目課題)。
新材料領域依托國家鎂合金材料工程技術研究中心、國家“111計劃”先進材料基因組表征與調控創新引智基地、沈陽材料科學國家研究中心輕金屬研究部、新材料技術國家國際聯合研究中心、教育部輕合金材料國際合作聯合實驗室等國家和省部級平臺,建立了居于國際先進水平的重慶大學電鏡中心。近三年牽頭承擔了國家“973”、“863”、國家重點研發計劃、國家重大儀器專項、國家自然科學基金重點項目、國際科技合作重大項目等國家級項目150多項。
二、培養目標及培養要求
1. 培養目標
培養服務于國家重大戰略需求的物理學科及先進制造、智能科技、國家安全、新材料等關鍵領域的領軍人才。
(1)本科階段培養目標
強基計劃物理學專業培養具有強烈的社會責任感和國家使命意識的學生。通過數理基礎課程的嚴格訓練,使學生具備扎實的物理基礎、從事交叉學習和研究的能力、強烈的創新意識和服務社會的綜合素質,具備在物理學科或與物理相關的國家重大戰略領域(先進制造、智能科技、國家安全、新材料)學科繼續深造的潛質,具有開拓精神和良好理科素養的研究型后備人才。
(2)碩士研究生階段培養目標
培養具有濃厚的家國情懷和寬廣的國際視野,具備在物理學或與物理學緊密相關的國家重大戰略領域掌握堅實的基礎理論和系統的專業知識,能解決國家重大戰略領域關鍵技術問題的復合型、交叉型工程技術精英。
(3)博士研究生階段培養目標
培養具有濃厚家國情懷和寬廣國際視野,具備在物理緊密相關的國家重大戰略領域堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專業知識,善于從國家重大戰略領域的重大問題中提煉出物理問題,并具有創造性解決關鍵科學和技術難題的能力,具有引領未來領域科學技術發展的復合型、交叉型領軍人才。
2. 階段性考核和動態進出辦法
學院根據學校規定定期對學生進行綜合考核,實行動態進出機制。具體動態調整辦法另行公布。
3. 本碩博銜接的辦法
物理學專業本-碩-博銜接方案為:“3+1+X”,分為大學前三學年、第四學年銜接和研究生(碩博)三階段。本科階段夯實物理科學基礎,注重人格塑造、價值引領,樹立學生服務于國家重大戰略需求的遠大志向,引導學生找到適合自己發展的碩士、博士階段的專業方向,形成物理跨越工程領域的知識遷移能力。研究生階段注重培養科學研究能力和創新意識,能夠創新性解決國家戰略領域的關鍵理論與技術。本科畢業時符合免試攻讀研究生資格要求的學生,可優先推薦免試攻讀國家重大戰略需求領域的相關學科碩士、博士研究生。
三、畢業要求及授予學位
1. 本科階段完成143學分,學生以物理學專業畢業,授予理學學士學位。
本科階段學分要求及學分分布
課程模塊 | 必修課程 | 選修課程 | 備注 |
通識與公共基礎課程 | 14 | 0 | 思政類 |
4 | 4 | 軍體類 | |
4 | 0 | 外語類 | |
6 | 計算機類 | ||
0 | 11 | 通識類 | |
數理基礎及核心物理課程 | 57.5 | 0 | |
方向選修模塊 | 12 | 根據興趣,第四學年選修 物理等其他5領域課程 | |
實踐環節 | 24.5 | 0 | 個性化的創新能力培養環節 |
個性化模塊 | 5 | ||
最低畢業學分 | 143 |
2. 研究生階段按照相關專業畢業要求,授予相應學科的碩士或博士學位。
四、本科課程設置
課程設置一覽表
課程名稱 | 總學分 | 總學時 | 線上學時 | 排課學時 | 學時分配 | 推薦學期 | 備注 | |||||||
理論 | 實驗 | 實踐 | 課外 | |||||||||||
要求: 1. 體育自選項目要求4學分。 2. 英語類課程根據入學分級考試結果培養,最低學分要求為4學分。 3. 推免研究生需完成培養方案6學期要求的課程且完成英語和體育課程的最低學分。 | ||||||||||||||
公共基礎課程 | ||||||||||||||
1、思想政治理論課必修 14學分 | ||||||||||||||
MT10100 | 思想道德修養與法律基礎 | 2 | 32 | 32 | 32 | 2 | ||||||||
MT10200 | 中國近現代史綱要 | 3 | 48 | 48 | 48 | 1 | ||||||||
MT20400 | 毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論 | 4 | 64 | 64 | 64 | 4 | ||||||||
MT20300 | 馬克思主義基本原理 | 3 | 48 | 48 | 48 | 3 | ||||||||
MT00000 | 形勢與政策 | 2 | 64 | 64 | 64 | 1-8 | ||||||||
小計 | 14 | |||||||||||||
2、外語類4學分 | ||||||||||||||
EUS10032 | 高級學業素養英語3-1 | 2 | 32 | 32 | 32 | 1 | 三級起點 | |||||||
EUS10033 | 高級學業素養英語3-2 | 2 | 32 | 32 | 32 | 2 | ||||||||
小計 | 4 | |||||||||||||
3、軍體類4學分 | ||||||||||||||
MET11001 | 軍事技能 | 2 | 2周 | 1 | ||||||||||
MET11000 | 軍事課(含軍事訓練、軍事理論) | 2 | 36 | 12 | 24 | 24 | 1 | |||||||
體育自選項目 | 4 | 128 | 128 | 128 | 1-4 | |||||||||
小計 | 8 | 64 | 64 | 32 | 32 | |||||||||
4、計算機類6學分 | ||||||||||||||
CST11011 | 程序設計技術(基于C) | 3 | 56 | 40 | 40 | 32 | 1 | 任選1門 | ||||||
CST11012 | 程序設計技術(基于Python) | 3 | 40 | 32 | 32 | 16 | 1 | |||||||
CST21002 | 大數據基礎及應用 | 3 | 48 | 32 | 32 | 32 | 2 | |||||||
小計 | 9 | |||||||||||||
5、通識課程11學分,其中必修3學分,全校選修8學分 | ||||||||||||||
通識與素質課程 | 8 | 全校選 | ||||||||||||
PHYS10060 | 新生研討課 | 1 | 16 | |||||||||||
專題研修課 | 2 | 32 | S1 | |||||||||||
小計 | 11 | |||||||||||||
數理基礎及核心物理課程 | ||||||||||||||
要求57.5學分 | ||||||||||||||
MATH10010 | 高等數學(I-1) | 5 | 80 | 80 | 80 | 1 | ||||||||
MATH10011 | 高等數學(I-2) | 5 | 80 | 80 | 80 | 2 | ||||||||
PHYS10210 | 普通物理(I-1) | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 1 | 力學、熱學 | ||||||
PHYS10220 | 普通物理(I-2) | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 2 | 電磁學、光學 | ||||||
PHYS10230 | 普通物理(I-3) | 3 | 56 | 48 | 48 | 16 | 3 | 原子物理學 | ||||||
MATH20010 | 高等代數 | 3.5 | 56 | 56 | 56 | 3 | ||||||||
PHYS20210 | 數學物理方法 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 3 | |||||||
MATH20041 | 概率論 與數理統計 | 3 | 48 | 48 | 48 | 4 | ||||||||
PHYS20220 | 分析力學 | 3 | 56 | 48 | 48 | 16 | 4 | |||||||
PHYS20230 | 電動力學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 4 | |||||||
PHYS30310 | 計算物理學 | 3 | 56 | 48 | 48 | 16 | 5 | |||||||
PHYS30210 | 量子力學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 5 | |||||||
PHYS30320 | 對稱性與群論 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 6 | |||||||
PHYS30220 | 熱力學與統計物理 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 6 | |||||||
PHYS30230 | 固體物理 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 6 | |||||||
小計 | 57.5 | |||||||||||||
方向選修模塊 | ||||||||||||||
建議按在5個模塊選擇其中一個模塊修讀,學分要求≧12學分。*建議必選 | ||||||||||||||
物理模塊課程 | ||||||||||||||
PHYS40210 | *高等量子力學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
PHYS40220 | 磁性物理 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
PHYS40230 | 多體理論 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
PHYS40240 | 量子輸運基礎 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
PHYS40410 | 廣義相對論 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
PHYS40510 | 量子場論 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
小計 | 24 | |||||||||||||
先進制造模塊課程 | ||||||||||||||
ME40931 | 機器人學 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | ||||||||
MCI41031 | 現代檢測技術 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | ||||||||
OE40301 | 光電傳感器件及系統 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | ||||||||
ME40901 | 機械工程基礎 | 4 | 64 | 64 | 7 | |||||||||
EST40300 | 電子技術基礎 | 4 | 64 | 64 | 64 | 7 | ||||||||
ME40911 | 先進制造技術 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | ||||||||
ME40912 | 齒輪嚙合原理與創新設計 | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | ||||||||
小計 | 28 | |||||||||||||
智能科技模塊課程 | ||||||||||||||
EE11020 | 電路原理 | 4.5 | 72 | 80 | 64 | 16 | 7 | |||||||
EE21010 | 電磁場原理 | 4 | 64 | 68 | 60 | 8 | 7 | |||||||
EE21100 | 模擬電子技術 | 4 | 64 | 72 | 56 | 16 | 7 | |||||||
EE21110 | 數字電子技術 | 4 | 64 | 72 | 54 | 20 | 7 | |||||||
EP40001 | 工程熱力學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
EP40002 | 工程流體力學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
EP40003 | 傳熱傳質學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
EP40004 | 燃燒學 | 4 | 72 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
小計 | 32.5 | |||||||||||||
國家安全模塊課程 | ||||||||||||||
CEM21035 | 材料力學(I) | 4.5 | 76 | 76 | 68 | 8 | 7 | |||||||
CEM20102 | 結構力學(I-1) | 4 | 64 | 64 | 64 | 7 | ||||||||
CE30105 | 混凝土結構基本原理(I) | 4 | 64 | 64 | 64 | 8 | ||||||||
CE40136 | 地下建筑結構 | 2.5 | 40 | 40 | 40 | 8 | ||||||||
CE30110 | 鋼結構基本原理(I) | 2.5 | 40 | 40 | 40 | 8 | ||||||||
GE41011 | 巖土工程勘察 | 2 | 32 | 32 | 32 | 7 | ||||||||
S16081401005 | 巖土工程數值分析 | 2 | 32 | 32 | 32 | 8 | ||||||||
USE30102 | 地下工程測試技術 | 1.5 | 24 | 24 | 24 | 7 | ||||||||
S16217 | 彈塑性力學(I) | 2.5 | 40 | 40 | 40 | 7 | ||||||||
CE40201 | 地下工程建造與管理 | 2 | 32 | 32 | 32 | 8 | ||||||||
小計 | 27.5 | |||||||||||||
新材料模塊課程 | ||||||||||||||
MSE40501 | *金屬學原理 | 4 | 64 | 64 | 64 | 16 | 7 | |||||||
MSE41005 | *材料先進表征技術 | 4 | 48 | 48 | 64 | 32 | 7 | |||||||
MSE40511 | *輕合金加工與性能 | 4 | 64 | 64 | 64 | 16 | 8 | |||||||
MSE40521 | *高性能輕合金及應用 | 4 | 64 | 64 | 64 | 16 | 8 | |||||||
小計 | 16 | |||||||||||||
課程編碼 | 課程名稱 | 總學分 | 總學時 | 線上學時 | 排課學時 | 學時分配 | 推薦學期 | 備注 | ||||
理論 | 實驗 | 實踐 | 課外 | |||||||||
集中實踐環節 | ||||||||||||
學分要求24.5 | ||||||||||||
MT13100 | 思想道德修養與法律基礎實踐 | 1 | 2周 | 2周 | 2周 | 2 | ||||||
MT23400 | 毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論實踐 | 1 | 2周 | 2周 | 2周 | 4 | ||||||
PHYS12210 | 物理綜合實驗1 | 1.5 | 48 | 48 | 2 | |||||||
PHYS22210 | 物理綜合實驗2 | 1.5 | 48 | 48 | 3 | |||||||
PHYS32210 | 物理綜合實驗3 | 1.5 | 48 | 48 | 5 | |||||||
創新能力培養1 | 2 | 2 | 考核時間 | |||||||||
創新能力培養2 | 2 | 4 | 考核時間 | |||||||||
創新能力培養3 | 2 | 5 | 考核時間 | |||||||||
創新能力培養4 | 2 | 6 | 考核時間 | |||||||||
創新能力培養5 | 2 | 7 | 考核時間 | |||||||||
PHYS45000 | 畢業論文或設計 | 8 | 8 | |||||||||
小計 | 24.5 | |||||||||||
個性化學分 | ||||||||||||
要求:在讀期間至少完成5學分 說明:短期國際交流項目、學科競賽、科技成果等按學校學分認定管理辦法相關文件執行 | ||||||||||||
社會實踐 | 1 | 必選 | ||||||||||
短期國際交流 | 0-2 | |||||||||||
學科競賽類 | 0-2 | |||||||||||
科研或創新創業項目 | 0-2 | |||||||||||
科技成果類 | 0-4 | |||||||||||
創新創業實踐活動 | 0-2 | |||||||||||
創新實踐班 | 0-4 | |||||||||||
五、培養措施
1.使命為先、對標一流的課程體系
聚焦國家重大戰略需求,以“強基礎、少而精、重交叉”的課程設置原則,借鑒國內外一流大學課程體系,重新梳理物理學和國家重大戰略需求領域對物理學專業人才培養的需要,建立起強基計劃物理學專業課程體系。(見課程設置部分)
2. 因材施教、小班教學、能力為重的教學方式
大面積建立榮譽課程,激發學生成就感和學習動力,開展研究性教學。每門課程配備有熱情、高水平的一流師資,大量課程實施小班教學。教學過程中注重引導學生樹立家國天下的遠大志向,強調5C(Creativity、Criticalthinking、Communication、Collaboration、Continuous learning ability)能力培養。
3. 班主任制,“1+X”導師制
各班配備一名教師班主任。班主任負責引導全班學生志存高遠,樹立全班學生報效祖國的崇高理想,營造班級良好的學習和學術氛圍。為每位學生配備一名學業導師,每位導師限帶1-2名學生,負責學生學業指引,言傳身教,釋疑解惑,引導學生志存高遠。三年級下期,為每位學生配備1名院外(包含校外、境外)的對應領域導師,負責學生興趣深度挖掘、言傳身教和團隊環境熏陶,接觸科學研究前沿。對有需求的學生再配備個性化成長指引導師,幫助學生個性化成長。
4. 四年不間斷的科研訓練
分階段、分層次,全方位開展不間斷本科生科研訓練。科學研究方法訓練為主線,以大學生科研訓練項目、國家級重大重點科研項目為載體,以學科競賽、重點實驗室為平臺,將知識學習、能力培養和素質養成有機結合,形成螺旋式上升的科研訓練體系。
一年級開設科研專題課(含新生研討課),培養新生科研興趣的,激發學生好奇心和潛在的科研意識;二年級和三年級參與大學生科研訓練計劃和教師科研團隊進行科研訓練,注重知識的熟悉、技能訓練和組織能力的綜合培養以及學術論文寫作;四年級學生進入國家級重大重點科研項目開展研究工作。
5. 多途徑的國際化舉措
聘請具有國際影響的著名科學家給予指導、來校授課,參與前沿講座、論文指導等教學活動,甚至作為部分學生導師之一深度指導學生。定期舉辦出國留學專題講座,開展出國留學經驗分享會,營造出國留學氛圍。
學生在本科四年學習期間,至少有一次境外學習交流的機會,包括聯合培養、交換生項目、實驗室研究、夏令營、學術會議等。開拓學生國際視野,增強學術自信,培養創新精神。
6. 激勵機制
(1)設置專項獎學金。面向強基計劃學生設立專項獎學金,鼓勵引導學生刻苦學習,奮發向上。
(2)設立國際化專項經費。制定《強基計劃學生國際化實施方案》和《強基計劃學生出國(境)交流獎勵辦法》,資助學生積極參加國際交流學習。
(3)免試讀研。本科畢業時符合免試攻讀研究生資格要求的學生,優先推薦免試攻讀國家重大戰略需求領域的相關學科碩士、博士研究生。
強基計劃招生及培養工作按照教育部相關政策執行,若遇教育部政策調整,則按新政策執行。本培養方案可能隨重慶大學本科教育改革有所調整。