物理学类

2017-03-25

理学院物理系(网址:http://physics.hit.edu.cn/)

招生类(专业):物理学类(包含应用物理学、核物理二个专业)

光电信息科学与工程专业

系主任寄语

哈尔滨工业大学物理系学术研究与人才培养并举,光学博士点是全国首批5个之一,并被确认为全国首批重点学科,现在拥有物理学一级学科博士点、一级学科硕士点及博士后科研流动站,科学研究涵盖光学、凝聚态物理、粒子物理与原子核物理、等离子体物理及原子与分子物理等学科方向。连续多年进入ESI前1%行列,2012年教育部学科评估全国排12名。现有物理学(包括“应用物理学”、“核物理”二个专业)及“光电信息科学与工程”两个大类本科专业。师资力量雄厚,包括全国青年教师讲课比赛第一名获得者等一大批优秀教师从事本科教学工作。人才培养成果丰硕,在2014年、2015年及2016年的全国大学生物理学术竞赛中连续特等奖。哈工大物理系以培养物理学科学研究精英为己任,你来到这里将会找到研究的动力和乐趣,开拓认知世界的全新视野,为实现人生的宏伟理想和远大目标奠定坚实的知识基础。哈工大物理系诚挚地迎你的到来,学习、研究将为你插上腾飞的翅膀。

赵远教授

2017年3月18

 

院系特色

哈尔滨工业大学物理学科创建于建国初期,创始人为我国资深女物理学家和教育家洪晶先生。哈工大物理学科是新中国建立后国内最早由原苏联专家主持联合培养物理学研究生的单位之一,马祖光院士就是当时在哈工大物理学科由中苏联合培养的研究生。

1977年,随着高考的恢复,哈工大物理学科相继开始招收应用物理专业本科生和硕士研究生。1981年,哈工大物理学科被批准建立了国内首批博士点—光学博士点,是当时全国5个光学博士点之一。1987年,“光学”博士点被确认为全国首批重点学科,20多年来一直保持着国家重点学科的称号。2001年,物理系创办的光信息科学与技术专业开始招收本科生。在发展光学学科的同时,1986年,物理系建立了粒子物理与原子核专业硕士学科点,成为国内最早从事高能重离子碰撞物理领域研究的单位之一。2008开始,教育部批准在哈工大物理系设立国防紧缺专业核物理专业,开始招收本科生。目前,物理系拥有“物理学”博士后科研工作流动站,具有“物理学”一级学科博士学位授予权,“光学”学科为国家重点学科,在2012年教育部全国高校学科整体水平评估中,哈工大物理学一级学科在全国高校中位列前12位,在工科大学中位列第4。“物理学”学科为黑龙江省一级重点学科,“光学”和“凝聚态物理”两个学科为工业和信息化部重点学科,2014年新建“等离子体物理”学科,并建有“微光学与光子技术”黑龙江省重点实验室及“凝聚态科学与技术”黑龙江省高校重点实验室。近三年,物理系共承担并完成国家重要科研项目59项、研究款经费3900余万元,发表学术论文325篇(其中SCI收录论文276篇,EI收录论文20篇),申请发明专利22项,获发明专利授权33项。物理系在光学、凝聚态物理、粒子物理与核物理、等离子物理、原子与分子物理等多个研究领域招收硕士与博士研究生,为国家培养了一批优秀的物理人才。

物理系现设有“应用物理学”、“光电信息科学与工程”和“核物理”三个本科专业。“光电信息科学与工程”专业为工业和信息化部重点专业、黑龙江省重点专业,该专业自2001年创建以来一直在国内名列前茅。“应用物理学”专业是黑龙江省重点专业。“核物理”专业为国家紧缺特色专业,是国家根据人才需要,在我校设立的国家紧缺本科专业。

哈工大物理系的人才培养以研究型人才培养为主。坚持突出基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、富有创新精神的培养原则,为国家培养基础扎实、综合能力强的全面发展型优秀人才。物理系现有专任教师89人,其中院士1人,青年千人1人,教授30人,副教授37人,有博士生指导教师46人,教学带头人4人,黑龙江省名师1人,哈工大名师3人。我系在校博士研究生150人,硕士研究生156人,本科生330人。我系开设的专业基础课和专业主干课程的主讲教师完全由教授及教学优秀的副教授担任。为了充分吸收国外知名高校的教学经验,物理系已经与美国、加拿大、英国、法国以及香港、台湾等国家和地区的一些著名高校建立了联合培养项目,一些优秀学生被选送到这些学校联合培养或学术交流。物理系培养的学生基础好、素质高,学习能力强,受到用人单位的普遍欢迎。

物理系的物理实验中心是我校四个世界银行贷款建设的实验中心之一,是黑龙江省物理实验示范中心,也是工业和信息化部实验教学示范中心。2015年“应用物理专业实验教学中心”被评为国家级实验教学示范中心,2014年“物理实验中心”获批“黑龙江省虚拟实验中心”建设单位。物理系的“非线性光学信息处理”国家重点专业实验室、“凝聚态科学与技术”黑龙江省重点实验室以及近代光学、凝聚态物理、中高能核物理等多个研究组的科研实验室除对博士和硕士研究生开放外,也对物理系的本科生全面开放。优良的实验条件为学生开展课余实验探索及科技制作、锻炼创新思维提供了广阔的空间。

 

物理系十分重视在本科生中开展学术研究活动,“大学生物理学术竞赛”、“大学生创新性实验”等为学生在本科阶段开展科学研究打下了良好的基础。以物理系本科生为主组成的哈工大代表队2013年参加全国“大学生物理学术竞赛”中获得一等奖,在全国以“985”院校为主的38支代表队中名列第三。在2014年全国“大学生物理学术竞赛”中获得特等奖,在全国以“985”院校为主的39支代表队中名列第一。在2015年全国“大学生物理学术竞赛”中获得特等奖,在全国以“985”院校为主的49支代表队中名列第一。这是我校代表队继2014年夺冠后再次夺冠,成为CUPT历史上首支蝉联冠军的队伍。

物理系十分重视加强学生思想道德修养工作,注重科学文化建设,“物理节”、“博导讲座”、“模拟自然大赛”等丰富多彩的活动使学生的想象和创造能力有了充分发挥的空间,让学生在实践中体会到科学的快乐。

 

应用物理学专业(咨询电话:0451-86414109)

1.专业剖析

应用物理学专业是培养从事物理学科学研究和物理学工程应用的人才的专业。物理是材料、能源、机械、电子、机电、计算机、自动化控制、建筑工程等近现代诸多工程技术类学科的基础学科,科学技术的发展历史表明,物理学的一系列科学发现推动了现代科技的一次次飞跃。应用物理学是连接基础物理和后续工程应用领域之间的重要桥梁,应用物理学专业培养的人才是具有雄厚知识基础、积极的创新意识和巨大发展潜力的复合型人才。

2.专业特色

本专业为黑龙江省重点专业,以“厚基础、强能力、重创新”为理念,培养研究型物理专门人才和具有较强科学技术适应能力及知识更新能力的复合型人才。依托学校在航天和军工应用技术方面的学科优势与特色,以光电信息、新能源与功能材料等重点方向。构建了以创新研修课、大学生创新创业训练计划项目、大学生物理学术竞赛及加入课题研究和毕业论文(设计)为架构的实践能力培养体系,对学生进行创新能力和创新意识的培养。本专业的大学生在2014和2015年连续两届获得全国大学生物理学术竞赛唯一的特等奖。

3.培养目标

本专业通过广泛地进行物理专业知识的学习和系统地进行物理思维方式的训练,使学生具备较强的知识更新能力和终生学习的能力,养成良好的专业素养,这样既能够满足毕业生进一步学习(硕士和博士研究生)的需要,又能满足其以后的知识自我更新的需要。毕业生除推荐或考取研究生继续深造外,也能够在物理学或相关的科学领域从事科学研究、教学、技术开发及相关管理工作。

4.师资力量

本专业的教师具有丰富的教学经验、精深的学术造诣和高度的责任心。本专业现有教师12人,其中教授8人(其中国家“千人计划”青年人才1人、教育部新世纪人才2人,龙江学者2人)、副教授1人、讲师3人。教师全部具有博士学位,青年教师都有境外一年以上访问或工作经历。这些教师的主要研究领域包括光学、凝聚态物理学、等离子体物理、原子与分子物理等,先后获得数十项国家自然科学基金、863、企业联合项目支持,获得四十余项发明专利。本系还聘请了诺贝尔物理奖得主丁肇中担任首席学术顾问,中国工程院院士吕跃广为本专系的兼职教授/博导。

教师团队培养了一批优秀博士毕业生,其中一位博士生毕业后直接受聘中科院物理所“百人计划”研究员,一位博士生归国后被本校聘为教授。教师团队同美国北达科他州立大学、佐治亚理工学院、德克萨斯大学(奥斯汀)、新奥尔良大学、伊利诺伊大学、西弗吉尼亚大学、肯特州立大学,德国亚琛工业大学,澳大利亚科廷大学,新加坡国立大学建立了长期合作关系。

5.课程体系

本专业的课程设置注重通过系统的物理与数学基础课学习打好理论基础,通过理论与实验相结合的方式训练学生的科学思维方法和掌握实验技能,借助丰富的选修课学习拓宽知识面;充分利用创新研修课学习和参加大学生物理学术竞赛提升学术创新能力,通过广泛开展创新创业训练课题研究培养学生的工程化能力。

本专业的主干基础课程有基础物理学(力学、热学、电磁学、光学、原子物理学)、理论物理(理论力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学)、物理实验(基础物理实验、近代物理实验、应用物理学专业实验)、数学物理方程、固体物理、激光原理与技术、光电信号检测与处理、等离子体物理基础、电子线路等。

在专业课学习阶段,形成了光电信息和新能源与功能材料两大专业方向模块课程,结合具体的特色专业方向,开设了非线性物理、软物质物理学、信息功能材料导论、现代测试技术、新能源材料物理、固体物理实验方法、凝聚态物理导论等专业选修课。此外,为培养和提升学生的创新能力,开设了功能材料物性测量方法、离子导体器件及其应用、铁电单晶功能材料性能测试方法、弱信号检测的现代物理学方法、成像激光雷达新体制等创新研修课。

6.特色课程

本专业的力学、电磁学、光学、实验物理、量子力学、电动力学等8门课程为省级精品课。

本专业历来非常重视实验教学,有着很好的实验条件,2015年获得批准为“应用物理专业实验国家级实验教学示范中心”。实行了“4+X”的新教学模式,形成了分层次、分阶段和模块化的专业物理实验教学体系,实验教学工作严格执行“5C”教学质量标准。在实验教学中注意通过专业物理实验项目的实践,进一步丰富和活跃学生的物理思想,培养学生观察和分析物理现象的能力,把握现象的本质和产生机理;进一步培养学生正确和良好的实验习惯以及严谨的科学作风,使学生获得具有一般专业水平的用实验方法和技术研究物理现象和规律的独立工作能力,为学生从事专业、科研、应用和发展新技术打好坚实的物理实验基础。本专业的专业教学实验包括喇曼光谱实验、红外光栅光谱仪的定标和红外吸收谱的测量、阿贝成像原理与空间滤波、θ调制及空间假彩色编码实验、光波导薄膜厚度和折射率的测量、激光器纵模分析及偏振特性实验、光泵磁共振技术、微波电子顺磁共振实验、铁磁共振实验、扫描隧道显微实验、扫描微探针制作和调试实验、物体色度值的测量、变温霍尔实验、闪光法测量不良导体导热系数、电子衍射实验、布拉格光纤光栅传感器实验、光时域反射实验、用瑞利干涉仪测量液体的折射率等。

7.科研实践

应用物理专业依托于物理学科国家级和省级重点学科及重点实验室的强大科研实力和良好实验资源,充分利用“光学信息处理”、“红外激光雷达”、“凝聚态科学与技术”等科研实验平台,组织应用物理专业学生开展内容丰富的科研实践活动。

在大学一年级,组织学生开展“大一项目”的课题研究。由本专业骨干教师从其科研和教学工作中凝练适合大一新生开展的研究课题,同时鼓励学生基于自己的兴趣和设想提出的课题开展研究。在这些项目中,有些课题则源自基础科学研究,有较高的学术价值,有些课题则取材自日常生活,有极强的应用背景,有的甚至是具有商业化发展潜力的项目。通过“大一项目”研究工作,促进大一新生明确学习目标,熟悉学习和科研环境,积累实践经验,培养团队合作意识。

积极动员组织二年级学生参加中国大学生物理学术竞赛(CUPT),充分利用教学和科研实验室的实验平台资源,针对竞赛选题广泛开展实验观测、理论推导和数值模拟。在此过程中,参赛学生不但学习到了更多更广泛的物理知识,更能提高动手实验能力和建模能力,实现理论与实验的结合,完成对实验观测结果的分析总结,最终在竞赛中对自己的研究结论进行流利的口头表达和展示,培养对学术问题的独立思考能力和批判性思维。

在大学二、三年级期间,组织学生开展“大学生创新创业训练计划”项目的申报和课题研究,以培养大学生加深对书本知识的理解,鼓励学生学习的主动性、探索未知领域的求知欲,对感兴趣的题目开展实际研究。由学生自组团队,自拟题目,在教师的指导下进行自主探索研究。这些课外科研活动可以充分利用应用物理专业实验教学中心的实验条件和专业实验室资源,并在国家和学校的相关项目经费的资助下补充和采购在本科生创新创业项目工作中急需的实验仪器和技术装备,为大学生创新创业实践项目创造良好的科研实践条件。在应用物理专业本科生培养方案中对创新创业实践的学分有明确的要求。在大学生创新创业实践活动的培训和指导方面,以在大学生创新创业实践项目的立项申报阶段组织报告会等方式对参与活动的大学生进行培训,由经验丰富的指导教师和获奖项目组长或骨干成员介绍经验,动员尽可能多的大学生参与到创新创业实践活动中来,并在项目运行期间进行不间断的指导。通过促进学生之间、指导教师之间和师生之间的交流,增强学生的创新创业意识,培育大学生的创新创业文化。大学生开展的创新创业实践项目在取得具有较高学术价值和较好应用前景的研究成果后,本专业教师会指导他们在国内外学术期刊上发表学术论文,对技术创新结果将以发明专利或实用新型专利作为表现形式。

本专业还建立了航天科工集团8358所和中科院长春光机所两个水平高实习基地;在台湾中正大学建有海外学术交流基地;与中国科技大学等国内多所高校建立了学分互认的交流计划。此外,本专业还与国内若干大型国营和民营企业建立了密切的校企合作关系,为学生在大学学习期间提供了更多接触工程实践和参与产学研项目研究的机会。

8.国际交流

物理系系与国际顶尖学者(包括诺贝尔物理奖得主、扫描隧道显微镜的发明人罗雷尔教授,诺贝尔物理奖得主丁肇中教授,诺贝尔物理奖得主格罗斯教授等)保持长期合作交流关系,通过邀请这些学者来本系访问,派出本系教师出国学术访问、留学和出席国际会议等方式,开展广泛的国际合作交流。在学生国际化方面,通过国家公派、政府间合作和校际合作计划,建立若干派出项目。每年选派优秀3-5名优秀本科生到国外著名大学或研究中心交流学习,每年派出近5名左右研究生出国进行联合培养,并接收外国留学生来本系攻读学位。

本专业目前已与英国帝国理工大学、加拿大滑铁卢大学、法国里尔大学、美国代顿大学等国外知名高校签订了2+2联合培养合作协议,安排本科生出国留学。此外,每年还安排若干名学生赴国外及港澳台大学做短期访学交流。

9.毕业去向

应用物理专业建设三十余年来,已经培养了1000余名毕业生,他们遍及海内外,有相当一部分毕业生已经成为各自岗位上的领军人物。

本专业学生毕业后,大部分学生选择读研深造,被保送或考取本校及北京大学、清华大学、复旦大学和中国科学院等单位的信息、通信、材料、能源等相关专业读硕士或硕博连读,一部分学生选择到国外读研,一部分学生选择到航天集团及中科院等院所从事工作,或到华为、三星等著名的企业工作,或自主创业。

经过本专业师生的共同努力,学生培养质量得到了全社会和各用人单位的高度好评,本专业毕业生很受用人单位的欢迎,2016年就业率100%。。

 

核物理专业(咨询电话:0451-86414109)

1.专业剖析

哈尔滨工业大学粒子物理与原子核物理学科始建于1986年,是国内最早从事高能重离子碰撞物理领域研究的单位之一。本学科1987年起开始招收硕士研究生,1991年开始招收博士研究生,在高能重离子物理领域的强度干涉学和核物质集体流这两个重要研究方向上都做出过原创性的研究工作。为满足国家发展建设对人才的需求,经教育部批准,本学科于2008年建立了国家紧缺专业—核物理专业,同年开始招收核物理专业本科生。专业教育中既注重数理基础,又强调核技术与应用,理工兼备,旨在为国家培养适于在核科学、核技术相关领域从事科学研究、专业教学、技术应用和开发管理等工作的专门人才。

2.专业特色

本专业秉持“厚基础、强能力、重创新”的教育理念,依托哈尔滨工业大学的学科优势与特色,通过对教学资源的优化配置,使学生受到系统深入的物理基础理论以及核物理专业相关知识和技能的基本训练,拥有较强的知识更新能力和终生学习的能力。

3.培养目标

本专业为国家紧缺专业,旨在培养具有较好的数理基础、核物理学理论基础和熟练的实验技能;受到良好的科学思维、科学方法和科学实验的基本训练,具有较广泛的科技适应能力及较强的知识更新能力和发展后劲,能够适应核物理学科及相关学科需要的高素质、创新型优秀人才。

4.师资力量

物理系一贯重视本科生的培养,师资力量雄厚。为核物理专业本科生承担物理基础和理论课的教师队伍中有教授20余人;承担核物理专业课程的教师中有教授4人(均为博士生导师)、副教授2人,黑龙江省教学名师1人。本专业拥有良好的实习基地和学生交流基地,目前已与加拿大滑铁卢大学、法国里尔大学、美国代顿大学等国外知名高校签订了2+2联合培养合作协议。教师团队同美国威斯康星大学、匹兹堡大学、布鲁克海文国家实验室STAR合作组、德国重离子研究所、海德堡大学、阿尔法磁谱仪国际合作合作组、江门中微子实验国际合作组建立了长期合作关系。

5.课程体系

本专业主干课程包括数学基础课(数学分析、代数与几何、概率论与数理统计)、物理基础课(力学、热学、电磁学、光学、原子物理学),理论物理课(理论力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学),实验物理课(基础物理实验、近代物理实验、核电子学实验、核物理专业实验),数学物理方法,电子线路,计算物理,原子核物理,核电子学基础,辐射剂量与防护等。本专业注重学生创新能力的培养,构建了以创新研修课、大学生创新创业训练计划项目、大学生物理学术竞赛及加入课题研究和毕业论文(设计)为架构的实践能力培养体系。

6.科研实践

本专业重视实验教学,重视对学生实践能力的培养。学生除了要修习物理类的“基础物理实验”、“近代物理实验”外、还要修习“核电子学实验”、“核物理专业实验”等专业类试验课程,形成了分层次、分阶段和模块化的实验教学体系。在国家、教育部专向建设项目的资助下,本专业今年增置了多套专业实验教学设备,包括核磁共振实验仪、正电子湮没谱仪、康普顿散射谱仪、β-γ符合测量仪、核物理多功能探测实验仪等,开设的核物理教学实验包括γ射线的穿透吸收与应用、低能γ射线的反散射测量、X射线荧光分析等,学生既能锻炼实际动手能力,又能了解相关技术的实际应用。本专业教师的学术研究方向包括强度干涉学、核物质集体流、夸克-胶子等离子体输运理论、高能物理实验数据分析、强子物理唯象理论、粒子探测器模拟、中微子物理及探测等,高年级的本科生可以在教师的指导下,直接参与科研工作,接受从事研究工作的初步训练。

6.国际交流

本专业拥有良好的实习基地和学生交流基地,目前已与加拿大滑铁卢大学、法国里尔大学、美国代顿大学等国外知名高校签订了2+2联合培养合作协议。教师团队同美国威斯康星大学、匹兹堡大学、布鲁克海文国家实验室STAR合作组、德国重离子研究所、海德堡大学、阿尔法磁谱仪国际合作合作组、江门中微子实验国际合作组建立了长期合作关系。学生还可以通过国家公派、政府间合作以及校际合作计划,到国内外一流大学进修深造。

7.毕业去向

本专业毕业生除到国外一流院校继续深造外,多数都以推荐和考取方式进入在哈尔滨工业大学以及北京大学、中国科技大学、复旦大学和中科院等单位继续攻读硕士和博学位。其余毕业生则在核物理学或核技术与应用、物理学相关的学科、国防建设、核医学等相关科学技术领域从事科学研究、教学、技术开发及相关管理工作。