物理学、应用物理学、天文学

       上海交通大学于1906年创办了物理实验室,1928年创立了物理系,是全国最早拥有物理学科的少数几所大学之一。改革开放以来,设立了物理学、应用物理学和光信息科学与技术专业。2007年以来,物理系抓住了高等教育改革与发展的重大机遇,全面借鉴国际一流物理与天文院系的成功经验和成熟做法,把培养拔尖创新人才与开展一流前沿研究紧密结合,实现了跨越式的发展。2013年,新增了天文学方向,更名为物理与天文系。契合把上海交通大学建设成世界一流大学的目标,物理与天文系经过持续高水平发展,2017年更名为物理与天文学院。自创办以来,名师荟萃,秉承“格物致知、求真务实”的传统,培养出了一批杰出人才和社会精英(http://www.physics.sjtu.edu.cn/),包括物理学家、教育家、企业家、政治家、经济学家和社会活动家等,为科技、经济和社会的发展做出了巨大的贡献,在国内外产生了广泛的影响。目前,物理与天文学院拥有粒子与核物理研究所、凝聚态物理研究所、激光等离子体研究所、光科学与技术研究所、交叉科学研究所、天文系,以及维尔切克量子中心等研究单位,覆盖了物理学、天文学、光学工程和核科学与技术四个一级学科,成为C-9高校物理学科专业门类最齐全的三个院系之一,是全国高校中拥有国家协同创新研究中心的四个物理院系之一,是上海交通大学建设世界一流大学首批重点建设的六个试点学院之一,被学界公认为在国内近十年来发展最快、最具国际竞争力的物理与天文院系之一。在2017年教育部第四轮学科评估中,上海交通大学物理学一级学科被评为A类学科。2019年物理学本科专业入选国家一流本科专业建设点。

 

队伍平台

       物理与天文学院现有教授73人,副教授58人, 90%以上的教师都曾在国际一流研究机构深造或长期工作过。在这支教师队伍中,现有诺贝尔物理学奖获得者2名(全国独一无二),多种国家级人才计划入选者88人次,包括中国科学院院士4名、中国工程院院士1名、海外高层次专家8名、国家‘万人计划’专家9名、国家杰出青年科学基金获得者20名、教育部‘长江学者’8名,以及国家优秀青年科学基金获得者、青年拔尖人才计划、和教育部‘青年长江学者’等优秀青年人才38名。物理与天文学院目前拥有一个国家级协同创新中心、一个国家级实验教学示范中心、一个国家工科基础课程物理教学基地、四个省部级重点实验室、三个国家自然科学基金委创新群体、三个科技部创新团队以及三个教育部创新团队,面向基础研究前沿的重大科学问题和应用研究前沿的重大战略需求,承担多项国家级的重大科研项目,在粒子与核物理、凝聚态物理、激光等离子体物理、天文与天体物理、光学与原子分子物理、量子信息与量子计算、软物质等交叉学科以及应用物理等多个研究领域做出了一批具有国际影响或国际领先的重要成果,包括世界领先的暗物质直接探测研究、马约拉纳费米子研究、宇宙大尺度结构研究、颗粒物质临界固体本质研究、解决激光脉冲超高信噪比单次测量世界性难题、发现并揭示莫尔晶格中波的演化规律、首次在光学腔中搭建了两个独立的合成维度,以及面向国家重大战略需求的光伏与超导等新型功能材料的应用研究。近年来,学院在《Nature》、《Science》等一流期刊上发表了一批有国际影响的重要研究成果,一项成果获得国家自然科学二等奖,多项成果获得省部级科研奖项。

培养特色

       上海交通大学结合自身优势,整合数学科学学院和物理与天文学院高端人才资源,于2017年开始设立理科试验班,培养具有坚实数理基础、宽厚专业背景的(复合型)拔尖创新人才,有助于他们发展成为高端研究人才(科学家)和杰出应用人才(企业家)。理科试验班的培养体系在第一学年不分专业,实行数理贯通的课程设置,采取统一的培养和管理模式。除了学校统一的通识课程和个性化课程以外,数学科学学院和物理与天文学院将集中最强的师资力量,系统地讲授数理方面的基本理论核心课程,训练必要的基本实验技能。第二学年开始,学生将根据自己的兴趣、爱好、特长和志向,进入数学科学学院或物理与天文学院,继续接受更专业的课程学习和专业训练。

       物理与天文学院以‘培养拔尖创新人才’为宗旨,以‘价值引领、知识探究、能力建设、人格养成’四位一体为理念,以‘创新性、多元化和国际化’为驱动,建立了有自己特色的人才培养体系。近年来,人才培养质量显著提高,曾获2014年度国家教学成果一等奖。学院借鉴并吸收国际一流院系的成功经验和成熟做法,以学好物理本科,夯实未来基础为出发点,与美国杜克大学和马里兰大学以及日本大阪大学等国际一流物理系深度合作,建立一整套的拔尖创新人才培养体系,充分尊重人才发展的差异性,把高端研究人才(科学家)和杰出应用人才(企业家)作为拔尖创新人才的两个培养目标,全面推进研究式学习的培养模式,提供给学生与国际一流物理院系类似的文化、氛围、环境和平台。我们的培养特色如下:

       第一,拥有物理学、天文学、应用物理学三个本科专业和一个国际化人才培养试点班(国际班),为本科生提供物理学、天文学、面向新兴产业和新技术的应用物理学,以及多学科交叉领域的课程组合计划,使本科生可根据自己的兴趣和特长,在二、三年级均有机会选择自己更感兴趣和更加适合自己发展的专业方向。

       第二,借鉴美国加州理工大学的精英式人才培养经验,提供人才发展的优化路径:从一年级开始配备本科生导师,扎实做好人格养成和科学素养方面的工作,引导和指导学生从中学阶段“应试式”学习,成功地转入大学阶段“自主式”与“研究式”学习,二年级开始可进入研究团队或实验室进行科研实践轮训,参与科研项目研究。近年来,越来越多的本科生专业水平和创新能力得到大幅的提升,在国际核心期刊上发表了重要的研究成果。

       第三,在统一的课程体系下,向具有不同兴趣和具备不同条件的本科生提供标准班、国际班和致远班等不同的可选学习模式。标准班采用全中文教学;国际班采用全英文教学,加强英语能力训练;致远班实施‘致远荣誉课程’计划,采用双语教学。从二年级开始,学生可申请获得资助赴国际一流物理系访学1-6月。

       第四,基于强大的天文学与天体物理师资力量,学院2018年开始增设天文学专业本科招生。上海交通大学天文学研究领域广泛,涉及河外星系天文学、射电天文学、引力理论、天文信息学、核天体物理和实验室天体物理等前沿研究领域。天文学专业致力于培养对天文学感兴趣的天文学拔尖人才。近几年,我国天文事业正进入一个史无前例的蓬勃发展时期,天文人才严重短缺,需要高等学校和科研机构培养大量的优秀天文学人才。此外,天文学还向航天探测、人工智能、经济金融,以及大数据与云计算等领域输送学科交叉型与复合型的优秀人才。

       第五,在提供上述可供选择的多种锻炼与发展机会的同时,物理与天文学院还设立了多种奖学金,建立了一整套的奖学金资助制度,激励本科生潜心学习、积极进取、追求卓越,促进拔尖人才脱颖而出,使三分之二的本科生具有获得奖学金的机会。

就业发展

       物理学和天文学是理学大类下的两个一级学科,与数学、化学和生物等学科平行。物理与天文学院的本科生不仅在知识体系、逻辑思维、求实创新和综合能力等方面受到系统训练,而且受到颇具特色的计算机能力训练,包括数值模拟、机器学习,以及图形数据处理等,具有非常扎实的数理功底和非常严谨的思辨能力。与数学相比,物理学面对的是开放性问题,为解决现实问题所需的多种思维能力提供了最优质的训练,因此在大多数行业领域广受欢迎。国际大数据分析表明,一个人经过物理本科专业的良好训练后,可攻读生物、化学、医疗、材料、计算机、机械、电子、人工智能、经济、金融、法律和管理等学科的研究生,并能获得很好的发展;这些行业中,众多在事业上取得巨大成功的人士都得益于物理专业的系统训练以及与其它学科交叉的优势。半个多世纪以来,随着现代科技的持续发展,欧美日的公司一般都倾向于招收具有很好物理或天文专业背景的毕业生,这些毕业生同时具备上手快、判断准、视野宽和境界高以及逻辑性强等优势,被招来后,经过3-6个月短期业务培训,大多数会比本行专业毕业的学生强很多,会较快地发展成为公司的重要骨干,成为核心力量。真可谓本科学物理,干啥都在行。在国内,就业热点频繁切换以及功利主义给很多考生和家长带来了不少困惑与烦恼,但可以确定的是,本科选学物理专业无疑是一个绝佳的选择!人们预测,在不久的将来国内的高科技公司一定会争抢物理类专业及其相关领域的优秀毕业生,这种趋势正在悄然形成;而且,从欧美日高校物理类本科生人数的持续增长来看,这种趋势一定是长远的。

       物理与天文学院的本科生得益于我们长期坚持的拔尖人才培养体系的贯彻实施,毕业后无论是继续深造,还是就业,绝大多数学生获得了很好的发展,已经形成了一种品牌;一些本科生在继续攻读物理学或天文学研究生后发展成为著名物理学家或天文学家,包括中国科学院院士和美国科学院院士等,而超过一半的人在各行各业成为了佼佼者,获得了巨大的成功,其中有IT领军人物和杰出的企业家,还有知名的经济学家和著名的政治家 (http://www.physics.sjtu.edu.cn/node/1729)

       近十年来,我们的本科毕业生每年有超过2/3的人继续攻读不同专业的研究生,在国内外一流研究机构就读约各占一半。其余少于1/3的人选择就业或创业,其中一部分人得益于应用物理方面的训练,在电子、软件、通信、激光、航天、军工、材料、能源、汽车、机械、化工,以及医疗技术等新兴领域的高科技企业受到特别的青睐,另一部分人得益于理论建模、数值模拟、定性与半定量分析,以及图形数据处理等方面的系统训练和统计物理及其交叉学科的特色训练,在商业咨询机构、经济研究部门和金融投资机构等广受欢迎。

       二十一世纪,物理与天文本科专业为追求梦想的本科生提供了一种适宜的环境、先进的平台、有效的路径和系统的训练,既要向物理学和天文学专业领域输送优秀人才,同时,在像上海交通大学这样的顶级高校,通过与数学、化学、生物、计算机、电子工程、经济金融等多学科交叉大平台的训练,向这些学科输送优质的研究生生源。正因为如此,近十年来,随着高科技和新兴产业的蓬勃发展,欧美日的一流大学物理与天文专业本科生的招生人数持续增长,一些高校增长甚至超过一倍,而且就业率几乎100%


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