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基本情况

(一)专业简介

科学技术作为第一生产力,在洁净高效能源、先进制造、高精尖缺技术和极端条件下物理参数测控等关键技术实现原创成果突破、自主创新率提高,已成为影响实现“两个一百年”奋斗目标的关键因素,而攻克这些关键技术难关的瓶颈无一不涉及到物理学基础的探索与突破。其中,强化物理学等基础学科研发力度,特别是加强高等学校理工科专业人才培养的物理学基础、培养具备扎实和宽广物理学基础、能够融合交叉宽口径的工程学科方向的一流科学人才,是面向国家重大需求的既长远又十分迫切的战略举措。

西安交通大学地处中国战略屏障的西部,在124年办学历史中,始终以服务国家战略和重大需求为己任,西迁64年以来,扎根西部,有力支撑了西部乃至国家的发展。基于传统的机、动、电等学科发展优势,学校目前已形成包括以机械制造、能源动力、电气工程、航空航天、材料科学、电子科学技术等工科为主的学科布局,其中能源动力和电气工程两学科位居全国A+,机械制造和力学位居A,材料科学和电子科学技术位居A-。工科整体实力优厚,以工程物理和应用物理为特色的工程学进入全球前1‱。

交通大学物理系始建于1928年,经过1952年院系调整,1957年交通大学主体西迁,先后支持学校创建了半导体、电真空技术、无线电技术、原子核物理等专业,有力支撑了我校目前优势工科为主的学科布局。2009年物理学科入选国家基础学科拔尖人才计划,2018年教育部评估位列全国第五。2016年第四轮学科评估,人才培养位列全国第五,物理学科整体为B+。2019年,应用物理专业被评为国家一流专业。物理学科已初步形成“厚物理基础、宽工程学科口径”的拔尖人才培养模式,取得丰硕人才培养成果。优秀毕业生进入国际顶尖名校、诺奖或国际重大科学计划团队,已在专业领域崭露头角。2014届刘松同学在Nature发表论文,被2017年APS March Meeting新闻报道。2016届贾怡同学师从丁肇中教授,2年获得博士学位,在阿尔法磁谱仪的奇异物质探测项目做出重要工作,目前担任Princeton的Dicke Fellow。然而,目前在创新拔尖人才方面的培养规模较小,凸显以物理学为基础多学科交叉融合的培养深度尚需进一步加强。

物理专业强基计划培养基地,依托理学院物理学科,秉承百年交大服务国家战略发展的使命担当,面向国家在能源利用、电力安全、先进制造、新材料及量子信息等领域的重大战略需求,融合我校雄厚工科基础,整合学校物理优势资源,建立理工融合一流人才协同联动培养基地,设置能源物理和核工程、电磁安全、先进材料与微纳制造、先进电子与光子技术、量子信息等5个人才培养方向。

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图1物理学发展树图及我校专业设置与国家重大需求对应情况

基地的5个人才培养方向立足学校整体学科布局特点,面向国家中长期科技发展规划,聚焦影响国家科技发展的瓶颈问题,突出目标导向的个性化培养。具体如下:

1.能源物理和核工程:面向国家能源安全领域重大需求,以传统能源高效洁净安全转化利用、核能及新能源技术为牵引,立足物理学、能源动力和核工程的交叉,培养具有深厚数理基础、能够提出和解决能源科学技术与工程领域关键科学问题的能力,在能源科学与技术行业起引领作用的创新型拔尖人才。

2.电磁安全:面向国家关键基础设施和装备电磁安全方面的战略需求,培养能够掌握强电磁环境的产生、模拟、辐射及其与目标相互作用、易损性评估、安全防护等方面的基础理论和前沿、关键技术,服务关键基础设施和装备电磁安全领域的人才。

3.先进材料与微纳制造:先进材料是解决我国在智能制造、能源、信息和生物等技术领域快速进步的基石,而微纳制造是微传感器、微结构和功能微纳系统制造的重要科学基础,先进材料和微纳制造决定着我国能否攻克芯片等卡脖子技术国产化、持续引领世界航天和航空等领域发展。致力于培养学生深厚的物理基础理论,系统的材料科学研究以及微纳制造的专业知识,具有家国情怀、创新能力、沟通交流能力和终身学习能力等的科技领军人才。

4.先进电子与光子技术:面向国家经济或国防领域中对高端电子和光子材料与器件的重大需求,培养具有扎实物理学基础、同时能够潜心于研究领域关键材料的合成与制备、组成与结构、性能与应用以及它们之间的相互关系,解决其中基础科学问题和关键技术,开发先进电子或光子器件的科学人才。

5.量子信息:面向国家在量子通信和量子计算的重大需求,培养致力解决量子通信、量子计算、量子多体等关键科学问题的创新拔尖人才,为新一代信息与通信技术的重大突破储备人才。

强基计划物理专业的主要特色为:

1.理工深度交叉融合、本硕博贯通培养。打造学科交叉平台,夯实学生多学科基础知识,培养学生的跨界创新思维能力,具备解决多学科交叉重要问题的能力。

2.国家重大需求牵引、优势工科强基拓新。依托西安交大优势工科在国家重大战略中的作用,强化人才培养的理科基础,为国家重大战略领域培养优秀后备人才。

3.优质资源共享联通、科教融合协同创新。依托国家及省部级重要教研平台,汇聚最优秀的师资,培养更优秀的人才。

基地将选拔优质生源,放眼世界一流物理教学和研究平台,网所有可能优质师资,通过多模块、本硕博贯通培养模式,致力培养具有宽广、扎实物理基础、并接受严格工程实践训练,有志于服务国家重大战略需求和面向基础科学前沿的优秀人才。

(二)师资队伍

基于强基计划目标和使命,整合我校在能源与动力工程、电气工程、机械工程、材料科学、电子科学与技术等物理相关领域的优势资源,形成物理专业人才培养基地。基地整体现有教师225人,包括教授126人,副教授88人,其中中国科学院及工程院院士9人,国家教学名师4人,国家级领军人才56人次、优青16名;教育部教指委副主任2人、委员12人。具体见附件材料。

表1重要师资队伍列表

序号

姓名

称号

研究领域

1

姚熹

中国科学院院士

电子陶瓷材料与器件

2

侯洵

中国科学院院士

光学

3

邱爱慈

中国工程院院士

高功率脉冲技术和强流电子束加速器

4

王锡凡

中国科学院院士

电力系统

5

李鹤林

中国工程院院士

材料科学

6

陶文铨

中国科学院院士

计算传热学

7

何雅玲

中国科学院院士

热流科学

8

蒋庄德

中国工程院院士

微纳技术

9

卢秉恒

中国工程院院士

增材制造、生物制造、微纳制造与电子制造

10

王兆安

国家级教学名师

电力电子电路

11

罗先觉

国家级教学名师

电力安全

12

陶文铨

国家级教学名师

计算传热学

13

何雅玲

国家级教学名师

热流科学

(三)教学及科研条件资源平台

基地拥有物理学一级学科博士授予权和博士后流动站,拥有金属材料强度国家重点实验室、机械结构强度与振动国家重点实验室、电力设备电气绝缘国家重点实验室等6个国家重点实验室,拥有教育部物质非平衡合成与调控重点实验室、陕西省量子信息与光电量子器件重点实验室、陕西省先进功能材料及介观物理重点实验室等22个省部级重点实验室,拥有物理、力学、电工电子等5个国家级实验教学示范中心。具体见附件材料。

表2重要科研基地列表

序号

实验室名称

1

电力设备电气绝缘国家重点实验室

2

国家能源先进电网与装备可靠性及寿命评估重点实验室

3

金属材料强度国家重点实验室

4

机械结构强度与振动国家重点实验室

5

动力工程多相流国家重点实验室

6

机械制造系统工程国家重点实验室

表3重要教学基地列表

序号

基地名称

1

国家工科基础课程电工电子教学基地

2

国家级电工电子实验教学示范中心

3

力学国家级实验教学示范中心

4

能源与动力工程专业国家级教学实验中心

5

核电厂与火电厂国家级虚拟仿真中心

6

大学物理国家级实验教学示范中心

7

机械工程专业国家级实验教学示范中心

近年来,承担130多项国家重大科技发展项目、国家级重点基金项目,承担省部级以上教改项目27项,建设国家精品课程11项,获国家自然科学奖10项、获科技进步奖16项。获国家教学成果奖8项。研究成果发表在Science、Nature Phys., Phys. Rev. Lett., Adv. Mat.等国际著名物理期刊上,其中近些年本科生主导或参与发表SCI论文数百篇。本科生参与学科竞赛获国家奖430人次。具体见附件材料。

培养方式

(一)聚焦国家重大战略需求,鼓励学生攀登科学高峰

强基创新人才培养是未来引领国家科技创新和社会发展的中坚力量。学校立足国家战略需求和社会发展需求,将家国情怀、使命感、责任感融入教育教学全过程。

以服务国家重大需求为己任。秉承“胸怀大局、无私奉献、弘扬传统、艰苦创业”的西迁精神,瞄准国家重大需求中的行业需求和领域需求,激励学生树立远大志向和抱负,把自己和世界、国家“链接”起来,树立破解人类发展难题的远大志向,激发学术志趣和内在动力。

以探索重大科学问题为导向。鼓励学生依托学校工科优势,探索自然科学和工程领域的重大问题,研究先进能源、电力安全、新材料、高端制造、空天技术、量子信息和国家安全等关键领域及人才紧缺的人文社会科学领域亟需解决的难题,抢占科学制高点。

以国家科技项目为载体。依托学校承担的国家重点研发计划项目、国家科技支撑计划重大项目、国家科技攻关资助项目等国家战略布局的重大项目,鼓励学生尽早开展科研训练,探究学科前沿,勇攀科学高峰。

(二)实施本硕博一体化设计,打造贯通式人才培养体系

设计本-硕-博一体化课程体系。遵循拔尖创新人才成长规律,按照“本科生注重培养基础素质与能力,研究生课程注重培养专业素质、科研能力和创新能力”的指导思想,进一步优化课程体系设置,实施统一排课选课机制。有机衔接本科阶段与研究生阶段的知识学习和科研训练环节,鼓励本科生提前进入研究生阶段培养,对学生进入研究生阶段之前修读的课程进行学分认定。

建立贯通式培养模式。制定本科生毕业设计和研究生学位论文的长线规划,实现本-硕-博学术研究、创新能力培养的有机衔接。统筹学术型硕士和博士的知识要求、实践要求和学位论文要求,以一级学科博士学位授权点为基本单元,参照国际一流学科博士培养要求,为学生制定贯通式培养方案。实行博士资格考核审核制,选拔具有强烈科研意愿和突出科研能力的学生进入博士研究生培养阶段,未通过博士资格审核者改为按硕士培养。实行中期考核末位分流制,中期考核通过者方可继续按照博士培养,考核未通过且满足相关要求者可按硕士培养。

(三)全面推行学分制,落实个性化培养改革

为构建适应国家重大发展战略需求,尊重学生个性化发展,施行多元化人才培养模式改革,学校建立并完善学生自主选择课程、自主构建知识体系的教学管理模式。

推行学生自主选专业模块。强基计划坚持文理渗透、理工结合、专业交叉、课程融合的培养理念,尊重学生个性,一人一策,自主选择专业模块和学术方向,培养学生建构“底宽顶尖”的金字塔型知识结构,为学生提供上不封顶的成长空间。

开展学生自主选课制。全面实施学分制改革,大力推进模块化排课选课制度改革,支持学生自主确定学业进度、自主选择老师,激励师生敬畏课堂。

(四)实施夯实基础、跨界融合,尊重个性的人才培养模式

学校以夯实创新人才成长基础,筑牢创新能力发展平台为目标开展人才培养工作,建立“一二三四”阶梯式、个性化、跨学科交叉融合人才培养方案,积极推进个性化育人举措,打造高质量创新人才成长平台。

重基础知识通识教育。构建阶梯化“融通培养”课程体系,加强通识基础模块、技术科学模块、专业学科模块、创新实践模块等课程建设,打造“强理科、宽基础、重实践、国际化”人才培养方案。优化知识结构,建设基础课专项课程和荣誉课程,设计符合强基计划学生培养特点和需求的基础课专项方案、建设体现创新人才培养深度与特色的专业大类基础课和新工科交叉学科荣誉课程,加强专业内涵建设,优化整体知识结构。

重学科交叉培养。实施本科生进实验室计划,与专业学院和国家、省部级重点实验室加强合作,实现强基计划学生全部进入实验室实践学习。围绕重大基础科学问题,使学生接触科学技术和思想文化研究前沿,提升科研创新能力。依托工科优势,打造学科交叉平台,夯实学生多学科基础知识,开展交叉学科资助和研究计划,联合培养和指导学生,培养学生的跨界创新思维能力,使其具有解决多学科交叉重要问题的能力。

重学生个性化发展。打造个性化培养方案和教学计划,全面推行导师制、小班化、个性化、国际化培养。制定灵活的教学管理政策,针对拔尖创新学生培养需求,制定国内外学分互认,跨年级、跨专业、跨领域选课,优秀学生提前进入研究生培养等教学管理政策,帮助学生快速成才。

(五)汇聚最优秀的师资,培养更优秀的人才

高水平师资队伍是培养优秀人才的关键,学术大师的言传身教为优秀人才提供学术引领和人生指导。学校坚持延揽国内外一流名师辅助创新人才培养:

选聘名师授课。选派教学效果好、学生评价高的教授、博导、国内知名高校退休教师为学生授课,吸引国家级教学团队为强基计划学生授课,同时利用夏季小学期邀请国外知名学者开展短期授课或讲座。

打造教学团队。打造物理基础及专业课程建设教学团队,鼓励一批热心教学、热爱学生的教师投入教学,形成一支相对稳定、年龄结构合理、教学水平高的强基计划师资团队。

实施双导师制。聘任国内外学术大师、行业精英指导学生人生成长、学业发展和科研训练,助力学生成长与科研创新同步发展。

(六)汇聚国际顶尖资源,提升跨文化水平

深入实施国际化培养,主要从以下三方面开展:

交流“常态化”。学校先后与美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校等世界知名学府签订联合培养学生协议并不断提升协议高校层次、拓宽协议学科范围,为学生提供更高效、便捷、可靠的培养平台,增强学校参与国际合作与交流的能力,提升教师的国际化水平。

学者“请进来”。邀请国外知名院士、外籍千人、学科领域顶级科学家为强基计划学生短期授课、讲座、合作指导开展科研,帮助学生接触国际前沿和学科前沿。同时,积极接洽国外合作资源,促进国内外高校师生“双向交流”。

学生“走出去”。出台特殊政策、提供经费支持、定制个性化培养方案,选派优秀学生赴国外参加长期/短期交流。交流期间既参加课程学习,也参与国外导师的实验室研究,为今后进入一流大学、师从一流导师,抢占国际学科前沿奠定基础。

(七)多方协同育人机制,培养学生创新能力

西安交大是我国第一个全面实施全员书院制的高校,在近十五年的摸索和积累当中,学院-书院“双院制”育人取得了积极成效。

学院-书院协同。通过导师聘任、双班主任配备、学院领导参加书院院务委员会、学院书院领导定期互访、师生下午茶、师生冷餐会等机制和活动,促进学院领导和知名教授全面参与书院的工作部署和日常管理。

德育-智育协同。实施辅导员与学生面对面的“知心工程”,教师、辅导员、朋辈帮扶三级“学业辅导”体系,“认识百位老师、阅读百本经典、听取百场报告、参加百场活动”的“四个一百”育人实践引领,实现德育智育交叉同步发展。

课内-课外协同。依托专业课程开展课程实践和科研训练,培养学生的钻研精神和责任意识;建立8个爱国教育基地,依托全国重点马院开展思政课实践、依托团委开展社团活动等,培养学生创新能力,实现第一、第二课堂协同育人。

专业咨询电话:赵老师13772113702



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