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应用物理学专业本科人才培养方案
作者:长春理工大学物理学院     发布时间:2024-10-08    浏览次数:

一、专业名称、专业代码与专业类别

专业名称:应用物理学

专业代码:070202

专业类别:物理学类

二、专业介绍

专业起源于1958年长春光机学院建立之初光学物理系技术物理专业,1986年更名为应用物理学专业,是我校光电特色起源专业之一。经过60余年积淀与革新,融合现代纳米物理与信息技术,铸就了光学特色显著的现代应用物理学专业,2021年获批国家级一流本科专业,2019年获批吉林省“光学物理”基础学科拔尖学生培养基地,设纳米物理与应用、信息物理与应用两个方向。

专业依托物理学博士学位授权一级学科,在我校光电特色学科体系中处于核心基础地位,拥有高功率半导体激光国家级重点实验室、“光学物理”基础学科研究中心等31个创新创业实践平台,形成了高层次学科、高水平科研和高质量创新创业教育强力支撑本科教学的独特优势。专业践行王大珩“教学、科研、生产相结合”理念,长期建设形成“理工融合、产教融合、科教并举”培养模式,向社会输送大批优秀学子,造就了光学领域人才培养的品牌优势。专业积极与俄罗斯圣彼得堡国立信息技术、机械与光学大学开展合作办学,旨在培养光子学与光信息领域的创新人才。

本专业教师具有博士学位90%以上,具有海外经历者约25%,其中教育部新世纪优秀人才、吉林省拔尖创新人才等多人,拥有省级优秀教学及课程团队4个,为专业人才培养提供了有力保障。

三、培养目标

应用物理学专业依托我校光电特色学科体系,立足本省战略性新兴产业和全国经济战略需求,面向“四新”人才需求,以“厚基础、强专业、重实践”为指导思想,培养德智体美劳全面发展、具有社会责任感和国际视野、科学素养较高、数理基础深厚、专业技能扎实、能够在物理学和相关领域,尤其是在光物理与纳米技术领域、光信息与量子信息领域从事教学、科研和技术开发等相关工作的创新应用型专门人才。

毕业生在毕业后5年左右,能够达到如下要求:

培养目标1:具备坚定正确的政治方向、良好的思想品德、健全的人格和健康的体魄,热爱祖国,热爱人民,拥护中国共产党的领导; 具有人文修养、职业素养、社会责任感,坚定践行社会主义核心价值观。

培养目标2:学生要具有扎实的数理基础和较强的逻辑思维能力,能够系统掌握物理学现代技术领域的基础理论、专门知识和基本技能。

培养目标3:具备科学思维和国际视野,具有良好的科学素养和创新意识,能够运用物理学研究方法进行科学研究和技术开发。

培养目标4:在物理学及相关学科,尤其是光物理与纳米技术和信息物理交叉领域,具备解决现代高新技术和社会各领域工程问题的能力。

培养目标5:具备自主学习和终身管理的能力,能在相关领域继续深造;有创新创业精神,具有承担专业领域工作和解决工作中实际问题的能力,能够在团队中承担管理和技术工作。

四、毕业要求与指标点分解

毕业要求

指标点

01.思想品德:具有坚定正确的政治方向、良好的思想品德、健全的人格和健康的体魄,热爱祖国,热爱人民,拥护中国共产党的领导;具有科学精神,人文修养,职业素养、社会责任感和积极向上的人生态度,了解国情社情民情,践行社会主义核心价值观。

1.1 具有坚定正确的政治方向、良好的思想品德,热爱祖国,热爱人民。

1.2 具有健全的人格,较好的科学精神、人文修养、职业素养、社会责任感和积极向上的人生态度。

1.3 了解国情社情民情,践行社会主义核心价值观。

1.4 掌握体育运动的一般知识,形成良好的体育锻炼和卫生习惯,达到国家规定的大学生体育锻炼合格标准。

02.学科知识:掌握系统的基础知识和专业知识,掌握必备的研究方法,了解本专业及相关领域最新动态和发展趋势。

2.1 较系统和完整地掌握物理学的基本理论、基本知识和基本技能。

2.2 对物理学相关专业方向前沿、发展动态、应用前景有所了解。

2.3 获得扎实的专业基础知识和有特色的专业方向知识。

2.4 掌握数学、外语、计算机及信息技术应用等方面的工具知识。

03.问题分析:具备较强的实验和实践能力,能够使用现代实验设备进行观测、测试和分析,具有在实践中发现、认识和解决问题的能力。

3.1 学生要具备物理学及相关学科基本实验技能、知识应用能力。

3.2 具有综合运用知识,发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3.3 能够使用现代实验设备进行观测、测试和分析。

3.4 能够运用实验实践技能,解决应用物理学领域的科学和工程问题。

04.批判性思维:具有逻辑思维能力和批判性思维精神,能够发现、辨析、质疑、评价本专业及相关领域现象和问题,表达个人见解。

4.1 具有较强的数理逻辑思维能力和勇于打破惯性思维的精神。

4.2 具有质疑精神和独立思考的能力。

4.3 具备跟踪领域前沿问题的意识,并能够进行综合分析和评价。

05.应用能力:具有专业综合能力和创新能力,能够对本学科以及交叉学科领域问题进行综合分析和研究,构建和表达科学的解决方案。

5.1 具有领悟应用物理学思维方法和研究方法的能力。

5.2 具有综合应用知识,解决本学科以及交叉学科领域问题的能力。

5.3 具有一定的创造性思维能力、科学研究能力、技术创新和开发能力。

06.信息能力:具有信息获取与数据分析的能力,具有应用信息技术解决本专业实际问题的能力。

6.1 具有综合的计算机及信息技术的应用能力,获取和加工处理信息的能力。

6.2 掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取最新参考文献的基本方法,具备追踪科技前沿动态的能力。

07.沟通表达:具有良好的沟通表达能力,能够通过口头和书面表达方式与同行、社会公众进行有效沟通,传播相关专业知识。

7.1 具有较好的书面和口语表达能力。

7.2 具有良好的沟通协调能力和知识传播能力。

08.团队合作:具有良好的团队合作能力,能够与团队成员和谐相处,协作共事,并作为成员或领导者在团队活动中发挥积极作用。

8.1 具有科研合作精神和工程协作能力。

8.2 具有较好地协调能力和活动策划能力。

09.国际视野:具有国际视野和国际交流能力,了解国际动态,关注全球性问题,尊重世界不同文化的差异性和多样性。

9.1 具有国际视野和国际交流能力,了解国际动态,关注全球性问题。

9.2 能够尊重世界不同文化的差异性和多样性。

10.学习发展:具有终身学习意识和自我管理,自主学习能力,能够通过不断学习,适应社会和个人可持续发展。

10.1 具备以物理学为基础的跨学科跨领域自主学习和终身学习能力。

10.2 能够适应社会和个人可持续发展, 具备承担专业领域工作的能力。

五、毕业要求对培养目标的支撑

毕业要求

培养目标1

培养目标2

培养目标3

培养目标4

培养目标5

毕业要求1

毕业要求2

毕业要求3

毕业要求4

毕业要求5

毕业要求6

毕业要求7

毕业要求8

毕业要求9

毕业要求10

六、学制与修业年限

标准学制:4年

修业年限:4-6年

七、授予学位

授予学位:理学学士学位

八、主干学科、核心知识领域与核心课程

主干学科:物理学

核心知识领域:机械运动现象与规律,热运动现象与规律,电磁和光现象与规律,物质微观结构和量子现象与规律,凝聚态物质结构及性质,时空结构,物理学中的数学方法,光物理与纳米技术,光信息与量子信息。

核心课程:电路分析、 电子技术C、数学物理方法、 理论力学、 热力学与统计物理、电动力学I、量子力学I、固体物理Ⅰ、 近代物理实验(理)、计算物理、半导体物理。

九、特色课程

双语课程:光学、理论力学、电动力学Ⅰ

产学研合作课程:光电器件设计与生产实践

专业综合设计类课程:学术创新实践、物理学模拟与仿真方法实践

十、课程框架与毕业要求学分

专业名称

课程模块

必修/选修合计

占总学分比例

必修

选修

学时
(周数)
合计

学分
合计

门数

学时
(周数)

学分

学时

学分

专业培养计划

通识教育课程

15

980

55

160

10

1140

65

38%

学科基础课程

16

936

51.5

936

51.5

30.1%

专业教育课程

4

168

8.5

160

10

328

18.5

10.8%

学科交叉课程

96

6

96

6

3.5%

实践环节(集中)

9

31W

30

31W

30

17.5%

合计

44

2084

145

416

26

2500

171

100%

必修、选修课程占课内教学总学时(学分)比例

83.4%

81.6%

16.6%

18.4%

100%

实践(含实验)教学环节占总学分比例

26.5%

自主发展计划

毕业要求学分
(第二课堂完成)

16 + X

十一、专业学期周学时、学分分配

学期

计划教学周数

课程教学

实践教学环节

合计

周学时

周数

学分

周数

学分

周数

学分

1

19

24

15

21.5

3

2

18

23.5

2

20

27.3

16

25.5

3

3

19

28.5

3

19

24.9

18

24.5

0

0

18

24.5

4

20

23.6

18

23

1

1

19

24

5

19

17.3

16

16.5

2

2

18

18.5

6

20

17.6

17

16

2

2

19

18

7

19

21.3

12

14

6

6

18

20

8

16

0

0

0

14

14

14

14

合计

152

112

141

31

30

143

171

十二、教学计划进程表

应用物理学专业教学计划进程表

课程
类别

课程
性质

课程编号

课程名称




学时分配

各学期学时安排



理论

实验

实践

第1学年

第2学年

第3学年

第4学年


1

2

3

4

5

6

7

8


通识教育课程

必修

1511901

思想道德与法治

Value,Morality and Rule of Law

3

48

42

6

48


1511902

中国近现代史纲要

The Outline of Modern Chinese History

3

48

44

4

48


1511903

马克思主义基本原理

Introduction to the Basic Tenets of Marxism

3

48

42

6

48


1511904

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

Introduction to Mao Zedong Thought and Theoretical System of Socialism with Chinese Characteristics

3

48

40

8

48


1511905

形势与政策

Situation and Policy

2

32

32

8

8

8

8


1511906

习近平新时代中国特色社会主义思想概论

Introduction to Xi Jinping Thought on Socialism with Chinese Characteristics for a New Era

3

48

40

8

48


1211901

大学外语Ⅰ

College Foreign Language I

4

64

64

64


1211902

大学外语Ⅱ

College Foreign Language II

4

64

64

64


1611901

体育

Physical Education

4

144

16

128

16

24

32

32

20

20


1611902

军事理论

Military Theory

2

36

36

16

20


0511901

计算机基础与C程序设计

Computer Foundation and C Program Design

5

80

80

32

48


0511902

计算机基础与C程序设计实验

Computer Foundation and C Program Design Experiment

1

32

32

16

16


0911901

高等数学(理)

Advanced Mathematics(Natural Science)

12

192

192

80

112


0911906

线性代数

Linear Algebra

3

48

48

48


0911907

概率论与数理统计(理工)

Probability Theory and Mathematical Statistics(Natural Science and Engineering )

3

48

48

48


小计

55

980

788

32

160

280

292

184

136

68

20


选修

通识教育选修课

10

160

通识教育选修课程分为科学技术、人文社科、创新创业、艺术美育、国际视野等五类模块课程,第2-5学期开设。通识教育选修课要求学生至少修读第一课堂10学分,其中限选课程为:“人文社科”课程模块中的“四史”课程(至少修读1门,0.5学分)、劳动教育理论(1学分)、大学生心理健康教育(2学分);“创新创业”课程模块中的创新创业基础(1学分)、大学生职业生涯发展(1学分)、大学生就业指导(1学分);“艺术美育”课程模块中应至少修读2学分,艺术类专业学生要修读本专业外的相关课程。

学科基础课程

必修

0321901

工程制图与CADⅠ

Engineering Drawing and CAD Ⅰ

2.5

40

32

8

40


0421902

※ 电路分析

Circuit Analysis

3

56

40

16

56


0421916

※ 电子技术C

Electronic Technique C

3

56

40

16

56


0121101

力学

Mechanics

3

48

48

48


0121134

热学

Thermal Physics

3

48

48

48


0121103

电磁学

Electromagnetics

4

64

64

64


0121104

★ 光学

Optics

3

48

48

48


0121105

原子物理学

Atomic Physics

3

48

48

48


0121106

大学物理实验(理Ⅰ)

College Physics Experiment Science

4

128

128

64

64


0921901

※ 数学物理方法

Mathematics Physics Methods

4

64

64

64


0121108

※ ★ 理论力学

Theoretical Mechanics

3

48

48

48


0121110

※ 热力学与统计物理

Thermodynamics and Statistical Physics

3

48

48

48


0121111

※ ★ 电动力学Ⅰ

Electrodynamics I

3.5

56

56

56


0121135

※ 量子力学Ⅰ

Quantum Mechanics Ⅰ

4

64

64

64


0121113

※ 固体物理Ⅰ

Solid State Physics I

3.5

56

56

56


0121114

※ 近代物理实验(理)

Modern Physics Experiments(Science)

2

64

64

64


小计

51.5

936

704

232

48

112

232

256

104

184


专业教育课程

必修

0131115

专业导论

Introduction to Majors

0.5

8

8

8


0131116

※ 计算物理

Computational Physics

3

48

48

48


0131117

※ 半导体物理

Semiconductor Physics

3

48

48

48


0131118

专业实验

Professional Experiment

2

64

64

64


选修

0132122

物理学专业英语

English for Physics

2

32

32

32

要求 6学分 96学时


0132139

凝聚态物理前沿问题

The Frontier of Condensed Matter Physics

2

32

32

32


0132140

量子力学前沿问题

The Frontier of Quantum Mechanics

2

32

32

32


0132129

电动力学Ⅱ

Electrodynamics II

2

32

32

32


0132130

固体物理Ⅱ

Solid State Physics II

2

32

32

32


0132128

量子力学Ⅱ

Quantum Mechanics II

2

32

32

32


0132123

激光原理与器件

Laser Principles and Devices

2

32

32

32


0132125

信息光学

Information Optics

2

32

32

32


0132146

应用光学

Applied Optics

2

32

32

32


0132126

纳米物理与纳米技术

Nanophysics and Nanotechnology

2

32

32

32


0132127

单片机系统设计

Single Chip System Design

2

32

32

32


0132132

计算电磁学概论

Introduction to Computational Electromagnetics

2

32

32

32


0132124

材料分析与测试技术

Materials Analysis and Testing Technology

2

32

32

32


0132131

纳电子物理与器件

Nanoelectronics and Devices

2

32

32

32


0132147

纳米光子学与生物光子学

Nanophotonics and Biophotonics

2

32

32

32


限选

0133119

薄膜物理与技术

Thin Film Physics and Technology

2

32

32

32

纳米物理与应用


0133120

半导体材料与器件

Semiconductor Materials and Devices

2

32

32

32


0133121

量子信息物理

Physics of Quantum Information

2

32

32

32

信息物理与应用


0133410

物理光学

Physical Optics

2

32

32

32


小计(最低毕业要求)

18.5

328

264

64

56

80

192


学科交叉课程

选修

0242901

工程光学基础

Optical Engineering Fundamentals

2

32

32

32

要求 6学分 96学时


0242904

光电检测技术

Optoelectronic Detecting Technology

2

32

32

32


0642902

人工智能与智能系统

Artificial Intelligence & Intelligent System

2

32

32

32


0842901

物理化学

Physical Chemistry

2

32

32

32


0942903

数学模型

Mathematical Modeling

2

32

32

32


小计(最低毕业要求)

6

96

96

32

64



































应用物理学专业实践教学环节安排表

层次

课程编号

课程名称



各学期学时安排


第1学年

第2学年

第3学年

第4学年

1

2

3

4

5

6

7

8

基础实践

1811901

入学教育及军训
Admission to Education and Military Training

2

3

3

0451910

电工电子实习
Electrical and Electronic Practice

1

1

1

专业实践

0151152

探索物理实验
Exploratory Experiments of Physics

2

2

2

0151150

基础科研训练
Basic Scientific Research Training

2

2

2

0151151

专题科研实践
Special Scientific Practice

2

2

2

0151148

$ 光电器件设计与生产实践
Optoelectronic Device Design and Production Practice

2

2

2

0151153

& 学术创新实践
Academic Innovation Practice

3

3

3

综合实践

0151149

& 物理学模拟与仿真方法实践
Physics Simulation and Emulation Method Practice

2

2

2

0151154

毕业论文(设计)
Graduation Thesis

14

14

14

小计

30

31

3

3

1

2

2

6

14

※:核心课程  ★:双语课程  ☆:全英课程  $:产学研合作课程  &:专业综合设计类课程  


十三、“毕业要求-课程体系”支撑矩阵

学分

学期

核心
课程

毕业
要求1

毕业
要求2

毕业
要求3

毕业
要求4

毕业
要求5

毕业
要求6

毕业
要求7

毕业
要求8

毕业
要求9

毕业
要求10

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

1

2

3

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

思想道德与法治

3

1

H

H

H

H

中国近现代史纲要

3

3

H

H

H

H

马克思主义基本原理

3

4

H

H

H

H

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

3

4

H

H

H

H

形势与政策

2

1,2,3,4

H

H

H

H

习近平新时代中国特色社会主义思想概论

3

5

H

H

H

H

大学外语Ⅰ

4

1

H

H

H

M

M

大学外语Ⅱ

4

2

H

H

H

M

M

体育

4

1,2,3,4,5,6

M

H

M

M

军事理论

2

1,2

H

H

H

H

H

计算机基础与C程序设计

5

1,2

H

H

M

计算机基础与C程序设计实验

1

1,2

H

M

H

M

H

M

高等数学(理)

12

1,2

H

H

H

H

线性代数

3

3

H

H

H

H

概率论与数理统计(理工)

3

3

H

H

H

H

电路分析

3

3

H

L

M

H

电子技术C

3

4

H

L

M

H

工程制图与CADⅠ

2.5

4

H

L

M

H

力学

3

1

H

M

M

H

L

热学

3

2

H

H

H

M

电磁学

4

2

H

H

H

H

M

光学

3

3

H

H

H

H

M

H

H

原子物理学

3

4

H

H

H

H

M

大学物理实验(理Ⅰ)

4

3,4

H

H

H

H

M

数学物理方法

4

3

H

H

H

H

H

H

理论力学

3

4

H

H

H

H

M

H

H

M

H

H

热力学与统计物理

3

5

H

H

H

H

M

H

M

电动力学Ⅰ

3.5

5

H

H

H

H

M

H

M

H

H

量子力学Ⅰ

4

6

H

H

H

H

M

H

M

固体物理Ⅰ

3.5

6

H

H

H

H

M

H

M

近代物理实验(理)

2

6

H

H

H

H

M

专业导论

0.5

5

H

H

H

H

计算物理

3

5

H

H

H

H

M

H

M

半导体物理

3

6

H

H

H

H

M

H

M

专业实验

2

7

物理学专业英语

2

6

H

H

H

H

H

凝聚态物理前沿问题

2

7

M

H

H

量子力学前沿问题

2

7

M

H

H

电动力学Ⅱ

2

7

H

H

H

H

M

H

M

固体物理Ⅱ

2

7

H

H

H

H

M

H

M

量子力学Ⅱ

2

7

H

H

H

H

M

H

M

激光原理与器件

2

7

H

H

H

H

M

信息光学

2

7

H

H

H

H

M

应用光学

2

7

H

H

H

H

M

纳米物理与纳米技术

2

7

H

H

H

H

M

单片机系统设计

2

6

H

L

M

H

计算电磁学概论

2

6

H

H

H

H

M

材料分析与测试技术

2

7

H

H

H

M

M

纳电子物理与器件

2

7

H

H

H

M

M

纳米光子学与生物光子学

2

7

H

H

H

M

M

薄膜物理与技术

2

6

H

H

H

M

M

半导体材料与器件

2

7

H

H

H

M

M

量子信息物理

2

7

H

H

H

M

M

物理光学

2

6

H

H

H

M

M

工程光学基础

2

5

H

H

H

M

M

光电检测技术

2

7

H

H

H

M

M

人工智能与智能系统

2

5

H

H

H

M

M

物理化学

2

5

H

H

H

M

M

数学模型

2

7

H

H

H

M

入学教育及军训

2

1

H

H

M

电工电子实习

1

4

M

H

H

M

探索物理实验

2

5

H

H

H

M

H

基础科研训练

2

6

H

H

H

H

H

H

M

H

H

H

专题科研实践

2

7

H

H

H

H

H

H

M

H

M

H

光电器件设计与生产实践

2

7

M

M

H

H

M

学术创新实践

3

2

H

H

H

物理学模拟与仿真方法实践

2

7

H

H

H

M

H

毕业论文(设计)

14

8

H

H

H

H

H

M

H

H

H

注:表中教学环节:课程、实践环节等,根据课程对各项毕业要求的支撑强度分别用“H(高)、M(中)、L(弱)”表示,支撑强度的含义是:该课程覆盖毕业要求指标点的多寡,H 至少覆盖 80%,M 至少覆盖 50%,L 至少覆盖 30%。


十四、课程体系拓扑图



专业负责人:李金华

教学院长:秦旭磊

学院学术分委员会主任:李野

2024年09月27日

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