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物理学专业前沿交叉创新实验班培养方案（2020）（中文版）（070201）

作者：发布时间：2022-04-25 点击数：

一、专业简介

本专业始建于1930年，是本校最早设立的院系专业之一，是国家理科基础科学研究与教学人才培养基地的专业。在济南校区设有“国家基础学科拔尖实验计划”泰山学堂物理取向班、物理学国家基地班等卓越拔尖培养特色班。为主动对接国家对基础科学高端、交叉、创新人才的需求，充分发挥amjs60885金沙✪欢迎莅临高层次人才集聚优势，推进基础学科人才培养模式改革，特在青岛校区增设物理学专业前沿交叉创新实验班。本专业采用校内转专业招生，支持学科物理学、化学是国家“985工程”和“211工程”重点建设学科，入选山东大学“学科高峰计划”首批重点学科，并充分发挥与动力工程及工程热物理、地球物理学等一级学科交叉融合发展优势，以物理学基础知识为基本起点，通过设立粒子与太空科学、物理与能源科学、物理与化学、物理与计算科学等专门化方向，使优秀的本科生在掌握物理学的基础上，在相关专门化方向上得到强化训练，掌握扎实的基础，并具有高水平的国际化能力、宽广的科学视野和一定的技术研发技能，从而推进探索交叉学科高端人才培养模式，为现代物理各学科和许多交叉学科的科研部门、高新技术的应用开发部门输送高级专门人才。

本专业在一年级第二学期通过转专业招生，学生从二年级开始在实验班学习，一年级暑期集中补修专业课程。

二、培养目标

面向基础科学前沿研究以及国家重大战略需求，突出学科交叉融合，培养学生具有高度的使命感和责任心、良好的思想品德、人文素质、科学精神、科学素养、科学作风和开阔的国际视野；具有扎实的物理学、太空科学、能源科学、化学、数学以及计算科学等学科基础知识，了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势；注重培养学生的数值计算能力、自主学习和终身学习能力、创新意识和科研能力以及团队合作和组织管理能力，能独立承担物理及相关前沿交叉科学领域的教学、科研、技术研发和管理等方面工作，接受科学思维和物理学研究方法的训练；毕业后适宜继续攻读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等工作，成为具有较强国际竞争力的创新拔尖人才。

本专业学生毕业后5年预期可以达到以下目标：

（1）具备良好的思想品德和职业素养、高度的社会责任感，遵守职业道德和规范；

（2）具备扎实的专业知识和熟练的实践技能，富有创新意识，能够作为团队的技术骨干或主要负责人，解决物理学及相关的高新技术学科、交叉学科等学科领域的复杂问题；

（3）具有较强的沟通合作与组织管理能力，能够参与或领导多学科背景团队、组织及协作共同完成物理及相关前沿交叉科学领域的科研、技术研发项目；

（4）具有国际视野和跨文化交流能力，能够及时了解领域发展现状与动态、获取和掌握最新知识和技术，并用于实际问题的分析和解决；

（5）具有持续学习和自我发展能力，能够通过多种方式和渠道不断增加知识和提升技能。

三、毕业要求

根据人才培养目标，要求学生达到以下的毕业要求：

1.专业知识：具有扎实的物理学、太空科学、能源科学、化学、数学以及计算科学等学科基础知识，具有综合运用各类知识解决物理学相关问题的能力。

1-1掌握高等数学、外语、计算机及信息技术等方面的知识，并能将其运用于解决物理学问题中。

1-2系统掌握物理学领域的基础知识、基本原理、基本实验技能和专业知识，具有解决复杂物理问题的能力。

2.问题分析：在物理应用、理论研究中，能够利用所学知识处理相关问题，具有制定合理解决方案的能力。

2-1具备应用所学知识和仪器设备等解决相关专业实际问题的能力。

2-2具有综合应用物理学及物理学交叉学科知识分析问题，解决问题的能力。

3.科学研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂问题进行研究，包括设计和实施实验、分析和解释数据的能力，并通过综合信息得到科学的结论。

3-1掌握科学实验的基本实验方法和理论。

3-2具有基础实验的动手实践能力和综合实验技能。

3-3针对复杂问题，具有制定实验方案、操作实验、采集数据及结果分析和数值计算的能力。

3-4 理论联系实际，具有批判性思维和解决复杂问题的能力和创新能力，并能够通过信息综合得到合理有效的结论。

3-5 具有创新意识和理解科技热点问题的能力。

4.使用现代工具：能够针对复杂问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源和信息技术工具。

4-1具有中外文资料查询、文献检索以及运用现代信息技术获得相关信息的基本能力，并能用来解决相关专业的实际问题。

4-2 具有计算思维，具备初步的高级语言程序设计能力，以及利用计算机求解问题的基本能力。

5.职业规范：具有坚定正确的政治方向，具有人文社科知识、人文素质和社会责任感，能够理解并遵守职业道德和规范，履行职责。

5-1 具有良好的思想品德和民族精神，践行社会主义核心价值观。

5-2 具有较好的人文社会科学素养，对中国和世界历史、人类文化及艺术具有一定的了解。

5-3 具有较强的社会责任感、集体主义观念，能够在实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责任。

6.个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

6-1 能够正确认识自我，理解个人素养的重要性，并具有团体意识；

6-2 能够理解团队中每个角色的含义以及角色在团队中的作用；

6-3 能够在团队中做好自己所承担的个体、团队成员以及负责人等各种角色；

6-4 具备多学科背景知识，能够在多学科背景下的团队中与团队成员沟通，了解团队成员想法，并能够协调和组织。

7.沟通与交流：能够就物理学领域的复杂问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告、讲解学术报告、陈述发言等，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

7-1能够通过口头和书面方式正确表达自己的观点和主张，能够和团队其他成员进行有效沟通，具有较好的人际交流能力。

7-2具有良好的英语听说读写能力，能用英语有效地进行口头和书面的信息交流，具有用英语进行学术、技术交流和合作的能力。

7-3了解物理学、太空科学、能源科学、化学、核科学与技术、计算科学与技术等相关领域的前沿研究动态及发展趋势，具有国际化视野。

8.终身学习：具有自主学习能力和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

8-1 充分认识物理学领域的快速发展以及自主学习、终身学习的重要性，以适应实际工作中的不同需要。

8-2 具有自主学习、不断学习和适应发展的能力。

8-3 具有自我管理的能力，具有良好的身体素质和心理素质，适应社会和个人可持续发展。

四、核心课程设置

根据专业建设和认证标准开设的富有本专业特色、以本专业最核心的理论和技能为内容的课程。本专业必修核心课程有高等数学（1）、高等数学（2）、物理基础I（力、热）、物理基础II（光、电磁）、物理基础III（原子物理、核物理）、模拟电子技术、模拟电子技术实验、数字电子技术、数字电子技术实验、线性代数、数学物理方法、热力学统计物理、理论力学、电动力学、量子力学、固体物理、计算物理基础与实验、基础物理实验、近代物理实验、概率论与数理统计等。

五、主要实践性教学环节（含主要专业实验）

本专业主要实践性教学环节及主要专业实验包括：基础实验（I）、基础实验（II）、基础实验（III）、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、近代物理实验、科研训练、毕业论文等。

六、毕业学分 170学分（专业培养计划151学分，重点提升计划7学分，创新实践计划4学分，拓展培养计划8学分，共计170学分）

七、标准学制 1+3年（原专业学习1年，实验班学习3年）。

允许最长修业年限 6年

八、授予学位理学学士

九、专业培养计划课程学时学分比例

课程性质	课程类别			学分		学时		占总学分百分比
必修课	通识教育必修课程	理论教学		25	32	400	720	16.56%	21.19%
		实验教学	课内实验课程（计算思维32）	1		32		0.66%
		实验教学	独立设置实验课程	0		0
		实践教学	课内实践课程（毛1+近现代1）	2		160		1.32%
		实践教学	独立设置实践课程（体育4）	4		128		2.65%
	学科平台基础课程	理论教学		26	33.5	416	656	17.22%	22.19%
		实验教学	课内实验课程	1		32		0.66%
		实验教学	独立设置实验课程	4.5		144		2.98%
		实践教学	课内实践课程	2		64		1.32%
		实践教学	独立设置实践课程	0		0
	专业必修课程	理论教学		39	63.5	624	1408	25.53%	42.05%
		实验教学	课内实验课程	1		32		0.66%
		实验教学	独立设置实验课程	4.5		144		2.98%
		实践教学	课内实践课程	6		192		3.97%
		实践教学	独立设置实践课程	13		416		8.61%
选修课	专业选修课程	理论教学		10	10	160	160	6.62%	14.57%
		实验教学	课内实验课程
		实验教学	独立设置实验课程
		实践教学	课内实践课程
		实践教学	独立设置实践课程
	通识教育核心课程	理论教学		10	10	160	160	6.62%
		实验教学	课内实验课程
		实验教学	独立设置实验课程
		实践教学	课内实践课程
		实践教学	独立设置实践课程
	通识教育选修课程			2	2	32	32	1.32%
毕业要求总合计				151		3136		100%

注：专业选修课程只需填写最低修业要求学分与学时数据。

十、专业课程设置及学时分配表

课程类别				课程号/ 课程组		课程名称	学分数		总学时		总学时分配					考核方式	开设学期	备注
											理论教学	实验教学		实践教学	实践周数
通识教育必修课程				sd02810750		毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	3		48		32	0		16	0	考试	6
				sd02810740		习近平新时代中国特色社会主义思想概论	3		48		48	0		0	0	考试	6
				sd02810610		思想道德与法治	3		48		48	0		0	0	考试	1
				sd02810600		马克思主义基本原理	3		48		48	0		0	0	考试	4
				sd02810460		中国近现代史纲要	3		64		32	0		32	0	考试	2
				sd02810390		当代世界经济与政治	2		32		32	0		0	0		1-4	不修读
				0070		大学英语课组	8		240		128	0		112	0	考试	1-4	课外112学时
				sd02910630		体育(1)	1		32		0	0		32	0	考查	1
				sd02910640		体育(2)	1		32		0	0		32	0	考查	2
				sd02910650		体育(3)	1		32		0	0		32	0	考查	3
				sd02910660		体育(4)	1		32		0	0		32	0	考查	4
				sd01310930		计算思维	3		64		32	32		0	0	考试	1
				sd06910010		军事理论	2		32		32	0		0	0	考试	2
				小计			32		720		400	32		288	0
通识教育核心课程				国学修养			2		32		32	0		0	0	考试	1-6	任选2学分
				艺术审美			2		32		32	0		0	0	考试	1-6	任选2学分
				人文学科			2		32		32	0		0	0	考试	1-6	至少选修6个学分（在人文学科、社会科学课程模块中至少修满2个学分）
				社会科学			2		32		32	0		0	0	考试	1-6
				自然科学			2		32		32	0		0	0	考试	1-6
				工程技术			2		32		32	0		0	0	考试	1-6
				信息社会			2		32		32	0		0	0	考试	1-6
				小计			10		160		160	0		0	0
通识教育选修课程				00090		通识教育选修课程组	2		32		32	0		0	0	考查	1-8	任选2学分
				小计			2		32		32	0		0	0
学科平台基础课程				sd30210010		高等数学(1)	5		80		80	0		0	0	考试	1
				sd30220010		高等数学(2)	5		80		80	0		0	0	考试	2
				sd99320460		大学化学	3		48		48	0		0	0	考试	3
				sd99320110		程序设计基础	3		64		32	32		0	0	考试	4
				sd993200F0		物理基础I （力、热）	3		48		48	0		0	0	考试	2
				sd99320440		物理基础II（光、电磁）	6		112		80	0		32	0	考试	3
				sd99320480		物理基础III（原子物理、核物理）	4		80		48	0		32	0	考试	4
				sd993200C0		基础物理实验（I）	1.5		48		0	48		0	0	考查	2
				sd993200A0		基础物理实验（II）	1.5		48		0	48		0	0	考查	3
				sd99320430		基础物理实验（III）	1.5		48		0	48		0	0	考查	4
				小计			33.5		656		416	176		64	0
专业教育课程	专业必修课程	专业基础课程		sd99330170		新生研讨课	2		48		16	0		32	0	考查	2
				sd01221250		模拟电子技术	3		48		48	0		0	0	考试	3
				sd01221260		模拟电子技术实验	1		32		0	32		0	0	考查	3
				sd01221530		数字电子技术	3		48		48	0		0	0	考试	4
				sd01221540		数字电子技术实验	1		32		0	32		0	0	考查	4
				sd99330130		数学物理方法	5		96		64	0		32	0	考试	4
				sd99330080		线性代数	3		48		48	0		0	0	考试	2
				sd993200B0		概率论与数理统计	3		48		48	0		0	0	考试	5
				小计			21		400		272	64		64	0
		专业核心课程		sd99330060		理论力学	5		96		64	0		32	0	考试	3
				sd99330150		电动力学	5		96		64	0		32	0	考试	5
				sd99330100		量子力学	5		96		64	0		32	0	考试	5
				sd99330120		热力学统计物理	5		96		64	0		32	0	考试	3
				sd99330180		固体物理	4		64		64	0		0	0	考试	6
				sd993300E0		计算物理基础与实验	3		64		32	32		0	0	考试	5
				sd99330450		近代物理实验	2.5		80		0	80		0	0	考查	6
				sd99330160		科研训练	6		192		0	0		192	0	考查	4、5、6
				sd99330140		毕业论文	7		224		0	0		224	0	考查	8
				小计			42.5		1008		352	112		544	0
	专业选修课程	专业限选课程		sd99330090		等离子体物理导论	2		36		28	8		0	0	考试	6	粒子与太空科学方向限选模块
				sd993301B0		太空科学导论	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd993302E0		粒子物理导论	2		32		32	0		0	0	考试	7
				sd993301A0		宇宙学导论	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd99330300		红外物理学导论	2		32		32	0		0	0	考试	7	物理与能源科学方向限选模块
				sd99330350		计算能源材料导论	2		32		32	0		0	0	考试	6
				sd99330360		反应堆技术与工程	2		40		24	0		16	0	考试	6
				sd993302A0		核能技术概论	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd99330280		能源电化学与电池技术导论	4		64		64	0		0	0	考查	5	物理与化学方向限选模块
				sd99330230		分子物理前沿导论	4		64		64	0		0	0	考查	6
				sd99330250		材料科学与仪器分析导论	4		64		64	0		0	0	考查	6
				sd993301D0		现代量子化学	4		64		64	0		0	0	考查	5	物理与计算科学方向限选模块
				sd99330200		分子模拟原理与算法	4		64		64	0		0	0	考试	6
				sd993301E0		固体能带理论	4		64		64	0		0	0	考试	5
				小计			4											至少在同一模块选修4学分
		专业任选课程		sd993303B0		群论基础	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd99330370		高等量子力学	2		32		32	0		0	0	考试	7
				sd99330330		航天器热控技术	2		32		32	0		0	0	考查	7
				sd99330210		MATLAB程序设计、数值计算与应用	2		32		32	0		0	0	考查	7
				sd99330420		广义相对论基础	1.5		24		24	0		0	0	考试	6
				sd99330270		非线性动力学	1		16		16	0		0	0	考试	7
				sd99330290		量子场论	2		32		32	0		0	0	考试	7
				sd99330410		非平衡态统计物理	2		32		32	0		0	0	考试	6
				sd993301C0		物理学前沿讨论	1		16		16	0		0	0	考查	8
				sd993303E0		能源物理与化学	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd99330380		材料辐照导论	2		32		32	0		0	0	考试	6
				sd99330320		粒子物理实验技术导论	2		32		32	0		0	0	考试	6
				sd99330390		航天工程导论	1.5		32		16	0		16	0	考试	5
				sd99330400		多物理场建模与仿真	2		32		32	0		0	0	考查	6
				sd993303A0		现代热物理测试技术	2		32		32	0		0	0	考查	5
				sd993304A0		能源互联信息物理系统	1		16		16	0		0	0	考查	6
				sd99330260		光电材料	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd993303C0		无机化学	2		32		32	0		0	0	考试	6
				sd993303F0		生物学原理	2		32		32	0		0	0	考试	7
				sd993302D0		分析化学	1.5		32		16	16		0	0	考试	7
				sd993302C0		金属有机化学	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd99330220		功能纳米材料研究进展	2		32		32	0		0	0	考查	7
				sd993301F0		分子反应动力学与反应动态学	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd99330190		LabVIEW程序设计与仪器控制	1.5		32		16	16		0	0	考查	6
				sd99330340		大学生学业与职业规划	1		16		16	0		0	0	考查	4
				sd993302F0		基础有机化学	2		32		32	0		0	0	考试	5
				sd99330240		物理化学	2		32		32	0		0	0	考试	4
				sd993302B0		生活中的低碳能源	2		32		32	0		0	0	考查	5
				sd99330310		现代材料制备科学与技术	2		32		32	0		0	0	考查	5
				小计			6
	专业选修合计						10
合计							151
重点提升计划			sd02810590		“四史”教育系列专题（2021年5月新增）		1	16		16		0	0		0		2	纳入学生毕业学分要求，不纳入绩点
			sd09010070		形势与政策(1)		0	16		16		0	0		0		1
			sd09010080		形势与政策(2)		0.5	16		16		0	0		0		2
			sd09010090		形势与政策(3)		0	16		16		0	0		0		3
			sd09010100		形势与政策(4)		0.5	16		16		0	0		0		4
			sd09010110		形势与政策(5)		0	16		16		0	0		0		5
			sd09010120		形势与政策(6)		1	24		8		0	16		0		6
			sd06910050		军事技能		2	96		0		0	96		3		1
			sd07810230		大学生心理健康教育		2	32		32		0	0		0		1
			小计				7	248		136		0	112		3
创新实践计划					创新实践课程													合计修满4学分即可
					创业实践课程
					创新创业实践成果
			小计				4
拓展培养计划					主题教育		1
					社会实践		2
					志愿服务		1
					学术活动		4
					研究创新
					就业创业
					文化艺术
					身心健康
					社会工作
					社团经历
			小计				8
合计							19

十一、课程（项目）与毕业要求对应关系表

课程（项目）名称	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
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论		L			H	L		M
马克思主义基本原理		L			H	L		M
高等数学	M	M		L				L
物理基础	H	M				M	M
基础物理实验	H	M			M	M	M
理论力学	H	M				M	M
电动力学	H	H				M	M
量子力学	H	H				M	M
热力学统计物理	H	M				M	M
固体物理	L		H			L
模拟电子技术			L		M			L
数字电子技术			L		M			L
数学物理方法	M			M
概率论与数理统计	M	M		L				L
计算物理基础与实验		M		H		H	M	M
近代物理实验	M	L			M	H
粒子物理导论			M	M			L
等离子体物理导论			M	M			L
红外物理学导论			M	M			L
计算能源材料导论			M	M			L
核能技术概论			M	M			L
能源电化学与电池技术导论			M	M			L
分子物理前沿导论			M	M			L
现代量子化学			M	M			L
分子模拟原理与算法			M	M			L
科研训练	M	H	H	H		L	L	M
毕业论文			H	H	L		H	M

注：对应相关度请分别填写“H”、“M”、“L”。

十二、大学英语课程设置及学时分配表

类别	课组号	课程号	课程名称	学分数	总学时	总学时分配		开设学期	备注
类别	课组号	课程号	课程名称	学分数	总学时	课内教学	实践教学	开设学期	备注
大学英语课组	00070	sd03111790	大学基础英语(1)	2	88	32	56	1	新生根据入学英语分级考试结果，分别选修相应课程
		sd03111800	大学基础英语(2)	2	88	32	56	2
		sd03111810	大学综合英语(1)	2	88	32	56	1
		sd03111820	大学综合英语(2)	2	88	32	56	2
		sd03111830	通用学术英语(1)	2	88	32	56	1
		sd03111840	通用学术英语(2)	2	88	32	56	2
			英语提高课程	4	128	128		3-4	每个学期任选2学分的提高类课程
	应修小计			8	304	192	112		自主学习112学时

备注：英文版参照中文版格式单独制作

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