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物理学试验班(H)——物理拔尖学生培养试验班(H)

西安交通大学是首批入选国家基础学科拔尖人才培养计划的大学之一。理学院承担理科物理试验班拔尖人才培养工作。在师资配备、课程设置、科研训练和国际化方面为学生提供良好的培养平台。物理试验班的目标是培养培养物理基础扎实、理工交叉能力突出,具有家国情怀、世界胸怀,能面向国家战略需求和基础科学前沿,勇攀世界科学高峰,引领人类文明进步的自然科学家。

试验班按照“加强基础、重视应用、分流培养、因材施教”的教学指导思想,突出“起点高、基础厚、要求严、重实践”的教学特色,采用“校内+国外+校内”的“三明治”培养模式,构筑基础学科拔尖人才培养专门通道,实施荣誉(Honor)教育。遵循物理学的成才规律,试验班探索个性化培养、多种学习方式相结合的教学模式以及教学方法,培养学生独立思考、自主学习、勇于探索和实践的意识和能力。在2018年教育部拔尖计划十周年评估中,西安交大物理试验班并列全国第五。

科学选拔,动态管理。每年招收50名左右学生,分别从高考生、少年班学生及各专业优秀生中选拔,通过“笔试、面试”两个阶段,和“特色笔试、数理思维、人文素养、创新潜能”四个模块,考查学生科研兴趣、学习天赋、创新潜质等素养。实施动态评估,建立差异化的进出机制。

理工交融,个性化培养。采用学分制管理机制,制定了灵活的课程免修、缓修、及补修制度。制定个性化培养计划:设置工程基础课程模块、交叉学科选修模块,鼓励学生跨学科学习;选派学生赴国外一流大学进行短期学习或科研训练,免修校内有关课程;允许优秀学生提前选修研究生课程;实施暑期小学期制,进行学科竞赛、短期国际暑研,国外专家短期授课或讲座等。试验班毕业生中符合保研资格的学生可以全部保研,免试推荐攻读国内硕士研究生,提前攻读博士学位。近年来,约有40%毕业生选择清华、北大,科大和中科院等国内一流学校和研究所读研,20%选择留校读研。

一流师资,国际化培养。借鉴国际名校物理专业的课程体系设计拔尖学生培养计划,实现与国外大学课程的对接。汇聚名师大家,为学生进行小班授课:长期聘请来自北京大学等国内一流高校的国家教学名师和知名教授担任试验班专业主干课程主讲;聘请我校领军人才计划入选者学者、外籍教授、及国家/省级教学名师等讲授核心课程。采用研讨式教学方法,启迪学生思维,增强学生独立自主学习与思考意识,注意传授知识与学生能力培养相结合,注重学生综合素质、分析解决问题能力与创新意识的培养和提高。实行广泛的国际交流,本科期间可通过选拔,资助出国学习或研究半年到一年。物理试验班已先后与MIT、UC Berkeley、密歇根州立大学、纽约州立大学石溪分校、德州农工大学、荷兰莱顿大学等十余所国际知名大学和研究所签署了联合培养协议,每年派出30余名本科生出国交流学习。近年来,40%以上的学生毕业后被MIT、Harvard大学、Princeton大学、Columbia大学等国际一流高校录取攻读博士学位。

实施双导师制,助力科研创新。物理实验班学生管理实行导师制与班级管理相结合,从大二开始,一对二配备指导教师:学业导师指导学生学习规划和志趣培养;科研导师带领学生进入前沿课题研究。设置科研训练模块,在前两年物理学主干课程学习之后,学生打好了宽广扎实的专业基础,后两年开始学生可按兴趣在量子光学、凝聚态物理和理论物理等领域选修专业课程,并选择加入一流研究组的学术活动,在专业科研导师带领下开展科研工作,围绕学生综合素质和学术创新能力等核心要素,开展多样化、多层次的科研训练。近五年,试验班学生积极参加国内外学科竞赛、大学生数学建模、挑战杯等课外学术竞赛等,累计获得团队全国特等奖2项,一等奖5项,30多人/次获得国际、国内奖项。试验班学生本科在校期间已发表高水平SCI学术论文30余篇,承担省级以上“大学生创新训练项目”30余项。

专业Q&A:

Q:理科物理试验班是什么样的一个班级?

A:理科物理试验班是根据国家“基础学科拔尖学生培养试验计划”(简称“珠峰计划”)而设立的。“基础学科拔尖学生培养试验计划”是国家为回应“钱学森之问”而推出的一项人才培养计划,是国家教育体制改革试点项目,旨在培养基础知识扎实、专业知识出众、科研思想活跃、国际视野开阔、发展潜力明显,未来成长为相关基础学科领域的领军人物,并逐步跻身国际一流科学家队伍。2009年8月西安交通大学被国家教育部列为首批开展“基础学科拔尖学生培养试验计划”的高校之一。我校于2009年9月在理学院成立了物理试验班,并于同年开始招生。在2018年教育部拔尖计划十周年评估中,西安交大物理试验班并列全国第五。

Q:理科物理试验班学习什么专业?其核心课程有哪些?

A:主要培养物理及相关基础研究领域的高水平科学研究学者,学习专业为物理学。专业核心课程有:力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、分析力学、电动力学、量子力学、热力学与统计物理学、固体物理、实验物理(普通物理实验与近代物理实验)等。从大三开始,可以根据兴趣选修凝聚态物理、量子光学和量子信息、广义相对论、量子场论等多个方向的专业课程。

Q:理科物理试验班的人才培养模式和特点?

A:培养模式及特点:

1、配备一流的教学条件、聘请一流的教师、选用一流的教材,实行国际化教学模式。

2、强化科研训练。为每位学生配备学业导师,对学生的学业与科研训练进行一对一的培养。从三年级开始把学生分至相关方向,除继续学习有关课程外,参加由导师带领学术团队,完成前沿课题研究。

3、加强国际交流。聘请国内著名学者、教授为试验班学生讲授基础主干课程;聘请国内外著名专家学者为试验班的学生进行讲座和座谈。

4、选送优秀学生到国(境)外知名高校学习相关基础课程和专业课程。学习时间分为暑期研究(一般为6周)、一学期/两学期课程学习。交大认可在国(境)外高校取得的学分。选送方式为学校安排和学生自己联系相结合。学校为选送学生提供相应的资助(含交通费用、学费),并负担部分生活费。

5、试验班的学生培养实行分流制。主要是针对学无兴趣和学习能力不足的学生进行分流。凡在一学年本科必修课程中有不及格者或所修的专业主干课程中有3门次以上(含3门次)的课程成绩为70分以下者将会被分流,一年级可分流至原专业或其他物理专业,二年级开始分流至其他物理专业。

6、试验班的学生本科毕业时,学校对于这些学生保送我校读研究生的指标予以倾斜。

Q:试验班师资情况如何?

A:高水平的师资队伍是培养优秀人才的关键。理学院在选派本院最好的教师为试验班授课的同时,积极聘请国内外优秀教师和知名学者担任试验班基础主干课程的主讲教师或兼职教师。已聘请过的国内外知名学者、国家级名师或国家级精品课程负责人包括:兰州大学钱伯初教授(已故)讲授“力学”、“原子物理”和“量子力学”,北京大学钟锡华教授讲授“光学”和“电磁学”,北京大学吴崇试教授讲授“复变函数与数理方程”,北京大学丁浩刚教授讲授“电动力学”和“广义相对论”,北京师范大学彭芳麟教授讲授“计算物理”,北京大学程檀生教授讲授“量子力学”,武汉大学姚端正教授讲授“数学物理方法”,北京大学田光善教授讲授“电动力学”,加拿大纽布朗大学王鼎益教授讲授“电动力学”,德国达姆斯塔特工业大学Dieter H.H. Hoffmann教授讲授“电磁学”和“等离子体物理”。理学院还为外聘教师配备了有经验的辅导教师,在辅助外聘教师工作的同时,培养自己的教学骨干。

表1部分师资情况—核心课程

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Q:理科物理试验班国际化交流程度如何?

A:国际化视野是未来领军人才的基本要求。理学院十分重视对理科物理试验班学生的国际化培养,多次聘请国际知名学者、科学家访问学校,通过授课、讲座、交流座谈,培养学生和外籍教师的交流能力,拓宽视野。近年来,理学院共邀请了10余位诺贝尔奖获得者来校做报告,并组织学生面对面交流,极大地促进了学生的学习和科研热情。此外,通过多种渠道不断为学生提供“走出去”的机会。目前,物理试验班已与美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校、德州农工大学、圣母大学、密西根州立大学、佐治亚理工学院、纽约州立大学石溪分校和布法罗分校、英国曼彻斯特大学、格拉斯哥大学、荷兰莱顿大学等14所国际一流大学签署了学生联合培养协议,每年选派优秀学生前往对方高校进行交流学习。学生在国外期间,也会要求进入科研实验室,开展科学研究。通过这些交流项目,学生可以近距离体验国际一流大学的学习和科研氛围,见识和感受国际一流大师的风采,树立了学术自信心。目前赴外进行过长学期交流的学生约占到试验班总人数的2/3。我校同时为学生提供学费、旅费、生活费方面的支持。

表2部分物理试验班(H)国外协议交流学校

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Q:理科物理试验班如何提高学生科研实践能力?

A:科研训练是创新人才成长的重要环节。为给试验班学生脱颖而出创造条件,理学院开设了科研训练、高等物理实验课程,并在学校的大力支持下,建立了涉及材料物理、凝聚态物理、非线性光学和量子光学等前沿课题的创新教学实验平台,使学生可以循序渐进地加入到科研团队的科研活动中,开展具体的课题研究,并将科研训练拓展至前沿科研探索。此外,为充分利用我校的工科优势和优良师资资源,在试验班学生培养过程中,鼓励拔尖学生加入学校的优秀导师团队和一流的实验室,培养具有学科交叉综合素质的拔尖人才。近年来,物理试验班学生通过科研训练,先后在Physical Review Letters、Physical Review A、Physical Review B、Physics Letters B、Scientific Reports等国际知名物理期刊上发表学术论文30余篇。

Q:已毕业学生去向有哪些?

A:已毕业学生92%以上继续攻读研究生学位,其中在国内高校读研人数和出国读研人数约各占一半。截止2019年,理科物理试验共有7届220名学生顺利毕业,其中已有96人赴国(境)外一流大学继续深造学习,107人赴北京大学、清华大学等国内名校或研究院所攻读硕博学位。例如:2015届郭铎赴Columbia攻读博士、霍卫光赴Princeton攻读博士,2016届贾怡、2017届李长昊赴MIT攻读博士,2017届郝泽宇赴Harvard攻读博士。优秀毕业生进入诺奖、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。七届毕业生已在Nature、Science Advances、PRL等顶级期刊发表论文40余篇。

Q:招生人数和录取方式如何?

A:理科物理试验班目前录取方式有高考统招和校内选拔两种。从交大少年班选拔10名。高考统招20名。新生开学报道时,通过自愿报名、笔试、面试方式,再选拔20名学生。每届总共招收50名学生。

Q:进入试验班需要哪些条件?

A:热爱物理,愿意从事基础科学研究的每一个优秀学生都是我们的候选对象。

 物理学(试验班) | 应用物理学 | 材料物理 
 光电信息科学与工程 | 材料化学 | 应用化学 

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