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应用物理学（基础拔尖班）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：次

一、专业名称、专业代码与专业类别

专业名称：应用物理学（基础拔尖班）

专业代码：070202

专业类别：物理学类

二、专业介绍

专业起源于1958年建校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， 2019年获批吉林省“光学物理”基础学科拔尖学生培养基地，2021年获批国家级一流本科专业。

专业依托物理学博士学位授权一级学科,在学校光电特色学科体系中处于核心基础地位。学院以“面向基础科学前沿、服务国家战略需求和社会经济发展”为指导思想，以培养光学物理及相关领域拔尖人才为目标，在激光与物质相互作用、超快光物理、纳米光子学与生物光子学、理论物理和计算物理等学科方向形成了鲜明特色。专业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。专业向社会输送了大批优秀学子，造就了光学领域人才培养的品牌优势。

物理学博士学位点学术梯队共90人，高级职称65人，博士生导师34人，具有海外经历者约25%。拥有国家级人才3人，省级人才12人，建有国家和省级科研团队14支，省级优秀教学及课程团队4个，为培养一流人才提供了有力保障。

三、培养目标

应用物理学“光学物理”基础学科拔尖创新实验班针对我国国家战略需求和人类未来发展需要，培养具有浓厚的家国情怀、超强的社会责任感、深厚的科学素养、出色的创新应用能力、扎实的学识和开阔的国际视野的物理学拔尖创新型领军人才。学生毕业后成为能够在物理学及交叉学科领域，尤其是光物理相关领域开展科学研究的物理学家，或者在光物理与量子科技、纳米科学、信息技术等领域理工融合的领军人才。

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；具有深厚的爱国主义情怀、卓越的科学精神、开阔的国际视野、较强的科学审美能力和团队协作能力，能够潜心学术，关注重大科学和人类发展问题，服务国家重大战略需求。

培养目标2：具有坚实的数理基础和严谨的逻辑思维能力，系统掌握物理学领域的基础理论、专门知识和基本技能，熟悉现代研究方法和实验技能。具有出色的创新能力、较强的独立思维和批判精神，以及初步的独立从事科学研究的能力。

培养目标3：对物理学及相关现代技术前沿和热点问题、高科技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理解，在物理学及相关学科，尤其是与光学相关交叉领域，具备敏锐的洞察力，善于发现问题并提出可行的解决方案。

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 具有深厚的爱国主义情怀、卓越的科学精神、开阔的国际视野、较强的科学审美能力和团队协作能力。
	1.3 能够潜心学术，关注重大科学和人类发展问题，服务国家重大战略需求。
	1.4 养成良好的体育锻炼习惯，保持健康体魄，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 具有坚实的数理基础和严谨的逻辑思维能力。
	2.2 系统掌握物理学领域的基础理论、专门知识和基本技能，并能够了解现代研究方法和实验技能。
	2.3 系统掌握物理学领域的基础理论、专门知识和基本技能，并能够了解现代研究方法和实验技能。
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 具备物理学及相关学科基本实验技能、知识应用能力。
	3.2 能够使用现代实验设备进行观测、测试和分析。
	3.3 在物理学及相关科学技术领域，尤其是光物理相关领域，具备敏锐的洞察力，善于发现问题和分析问题。
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 具有缜密的数理逻辑思维能力和勇于打破惯性思维的精神。
	4.2 具有批判精神和独立思考的能力，以及初步的独立从事科学研究的能力。
	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 掌握物理学问题的研究方法，并能够灵活运用。
	5.2 具有综合应用知识，解决物理学尤其是光学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 掌握数学、外语、计算机及信息技术应用等方面的工具知识。
	6.2 具有获取和处理信息的能力、综合信息技术的应用能力。
	6.3 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 具有良好的书面和口头表达能力。
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。	7.2 具有良好的沟通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。
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。	8.2 具有良好的团队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 具有开阔的国际视野和良好的国际交流能力，了解国际动态，关注全球性问题。
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。	9.2 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 具备物理学及相关领域发展有比较明确的认识，具有不断学习和适应发展的能力。
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。	10.2 对自我发展和终身学习的必要性、重要性有正确的认识。

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：
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，激光与物质相互作用，光物理与纳米科学，光信息与量子信息。

核心课程：电路分析、电磁学、光学（B）、数学物理方法、理论力学（B）、热力学与统计物理（B）、电动力学（B）、量子力学（B）、固体物理（B）、近代物理实验（理）、计算物理、物理光学、半导体物理、激光原理与技术。

九、特色课程

双语课程：光学（B）、理论力学（B）、电动力学（B）、激光原理与技术

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：导师专题科研实践

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	学时（周数）合计	学分合计
专业培养计划	通识教育课程	15	980	55	160	10	1140	65	36.1%
	学科基础课程	15	984	54.5	—	—	984	54.5	30.3%
	专业教育课程	6	264	14.5	160	10	424	24.5	13.6%
	学科交叉课程	—	—	—	64	4	64	4	2.2%
	实践环节（集中）	9	33W	32	—	—	33W	32	17.8%
	合计	45	2228	156	384	24	2612	180	100%
	必修、选修课程占课内教学总学时（学分）比例	—	85.3%	83.8%	14.7%	16.2%	100%
	实践（含实验）教学环节占总学分比例	26%
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
学期	计划教学周数	周学时	周数	学分	周数	学分	周数	学分
1	19	25.1	15	22.5	3	2	18	24.5
2	20	27.3	16	25.5	3	3	19	28.5
3	19	29	16	25.5	2	2	18	27.5
4	20	31.5	16	28	3	3	19	31
5	19	18.1	17	17.5	2	2	19	19.5
6	20	18.4	18	17	0	0	18	17
7	19	16	12	12	6	6	18	18
8	16	0	0	0	14	14	14	14
合计	152	—	110	148	33	32	143	180

十二、教学计划进程表

应用物理学（基础拔尖班）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		学分		总学时		学时分配						各学期学时安排														备注
									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
		1611902	军事理论 Military Theory		2		36		36						16		20
		1611901	体育 Physical Education		4		144		20				124		16		24		32		32		20		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
		1211901	大学外语Ⅰ College Foreign Language I		4		64		64						64
		1211905	外语实践 Practical Training of Foreign Languages		4		64		64								64
		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		792		32		156		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	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
		0121136	力学（B） Mechanics		4		64		64						64
		0121134	热学 Thermal Physics		3		48		48								48
		0121103	※ 电磁学 Electromagnetics		4		64		64								64
		0121137	※ ★ 光学（B） Optics		4		64		64										64
		0121105	原子物理学 Atomic Physics		3		48		48												48
		0921901	※ 数学物理方法 Mathematics Physics Methods		4		64		64										64
		0121138	※ ★ 理论力学（B） Theoretical Mechanics		3.5		56		56												56
		0121139	※ 热力学与统计物理（B） Thermodynamics and Statistical Physics		3.5		56		56												56
		0121140	※ ★ 电动力学（B） Electrodynamics (B)		4.5		72		72														72
		0121141	※ 量子力学（B） Quantum Mechanics (B)		4.5		72		72														72
		0121142	※ 固体物理（B） Solid State Physics (B)		4.5		72		72																72
		0121106	大学物理实验（理Ⅰ） College Physics Experiment Science		4		128				128								64		64
		0121114	※ 近代物理实验（理） Modern Physics Experiments（Science）		2		64				64														64
	小计			54.5		984		760		224				64		112		248		280		144		136
专业教育课程	必修	0131607	专业导论 Introduction to Majors		0.5		8		8												8
		0131606	※ 计算物理 Computational Physics		3		48		48												48
		0131608	※ 物理光学 Physical Optics		3		48		48														48
		0131609	※ 半导体物理 Semiconductor Physics		3		48		48																48
		0131610	※ ★ 激光原理与技术 Laser Principle and Technology		3		48		48																48
		0131118	专业实验 Professional Experiment		2		64				64												32		32
	选修	0132619	物理学前沿问题 Frontier Issues in Physics		2		32		32																		32			要求 6学分 96学时
		0132128	量子力学Ⅱ Quantum Mechanics II		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
		0132125	信息光学 Information Optics		2		32		32																		32
		0132405	导波光学基础 Guide Wave Optics		2		32		32																32
		0132615	激光器件及应用 Laser Devices and Applications		2		32		32																		32
		0132126	纳米物理与纳米技术 Nanophysics and Nanotechnology		2		32		32																		32
		0132611	薄膜物理与技术 Thin Film Physics and Technology		2		32		32																		32
		0132122	物理学专业英语 English for Physics		2		32		32																32
		0132616	谱学导论 Introduction to Spectrum		2		32		32																		32
		0132132	计算电磁学概论 Introduction to Computational Electromagnetics		2		32		32																32
		0132617	纳米光子学 Nanophotonics		2		32		32																		32
		0132618	量子信息物理 Physics of Quantum Information		2		32		32																		32
		0132146	应用光学 Applied Optics		2		32		32																32
		0132321	红外物理 Infrared Physics		2		32		32																32
		0132613	超快光学 Ultrafast Optics		2		32		32																		32
		0132127	单片机系统设计 Single Chip System Design		2		32		32																32
		0132620	半导体材料与器件 Semiconductor Materials and Devices		2		32		32																		32
		0132131	纳电子物理与器件 Nanoelectronics and Devices		2		32		32																		32
		0132124	材料分析与测试技术 Materials Analysis and Testing Technology		2		32		32																		32
		0132601	国内科学技术类课程 Domestic science and technology courses		2		32		32																		32			数理光学书院要求 4学分 64学时
		0132603	国际优秀网络课程 International Excellent Online Courses		2		32		32																		32
		0132604	物理学术基础训练课程 Physics Academic Basic Training Course		2		32		32																32
	小计（最低毕业要求）			24.5		424		360		64										56		80		160		128
学科交叉课程	选修	0242901	工程光学基础 Optical Engineering Fundamentals		2		32		32														32							要求 4学分 64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）			4		64		64																		64

应用物理学（基础拔尖班）专业实践教学环节安排表

层次	课程编号	课程名称	学分	周数	各学期学时安排								备注
					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
基础实践	0451910	电工电子实习 Electrical and Electronic Practice	1	1				1
专业实践	0151153	学术创新实践 Academic Innovation Practice	3	3		3
	0151602	科研综合认识实践 Comprehensive Knowledge and Practice of Sscientific Research	2	2			2
	0151150	基础科研训练 Basic Scientific Research Training	2	2				2
	0151152	探索物理实验 Exploratory Experiments of Physics	2	2					2
	0151605	& 导师专题科研实践 Mentor's Special Scientific Research Practice	4	4							4
	0151148	$ 光电器件设计与生产实践 Optoelectronic Device Design and Production Practice	2	2							2
综合实践	0151620	毕业论文（设计） Graduation Thesis	14	14								14
小计			32	33	3	3	2	3	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

思想道德与法治

中国近现代史纲要

马克思主义基本原理

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

习近平新时代中国特色社会主义思想概论

形势与政策

1,2,3,4

军事理论

1,2

体育

1,2,3,4,5,6

计算机基础与C程序设计

1,2

计算机基础与C程序设计实验

1,2

大学外语Ⅰ

外语实践

高等数学（理）

1,2

线性代数

概率论与数理统计（理工）

电路分析

√

电子技术C

力学（B）

热学

电磁学

√

光学（B）

√

原子物理学

数学物理方法

√

理论力学（B）

3.5

√

热力学与统计物理（B）

3.5

√

电动力学（B）

4.5

√

量子力学（B）

4.5

√

固体物理（B）

4.5

√

大学物理实验（理Ⅰ）

3,4

近代物理实验（理）

√

专业导论

0.5

计算物理

√

物理光学

√

半导体物理

√

激光原理与技术

√

专业实验

5,6

国内科学技术类课程

国际优秀网络课程

物理学术基础训练课程

物理学前沿问题

量子力学Ⅱ

电动力学Ⅱ

固体物理Ⅱ

信息光学

导波光学基础

激光器件及应用

纳米物理与纳米技术

薄膜物理与技术

物理学专业英语

谱学导论

计算电磁学概论

纳米光子学

量子信息物理

应用光学

红外物理

超快光学

单片机系统设计

半导体材料与器件

纳电子物理与器件

材料分析与测试技术

工程光学基础

光电检测技术

人工智能与智能系统

物理化学

数学模型

入学教育及军训

电工电子实习

学术创新实践

科研综合认识实践

基础科研训练

探索物理实验

导师专题科研实践

光电器件设计与生产实践

毕业论文（设计）

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：房文汇

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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