【院系本科教育教学撷英系列】务实求真 笃志明理——复旦大学物理学系本科教育教学

作者:摄影: 视频: 来源:教务处发布时间:2024-10-18

编者按:立德树人是大学的根本任务,造就拔尖创新人才是服务中国式现代化最重要的使命。为更好落实这一根本任务,复旦大学把2024年作为“教育教学质量年”,着力提升“干细胞式”拔尖创新人才的核心能力和造就拔尖创新人才,举全校之力加快构建高质量育人体系。教务处结合新一轮本科教育教学工作审核评估检查,展示学科专业本科教育教学风采。

复旦大学物理学系秉承“格物、致知、明理、通达”的理念,以培养“务实求真,笃志明理”的物理人为目标,对标国家基础学科拔尖创新人才培养需求,建系70余年来,不断追求卓越、名家辈出,涌现出卢鹤绂、周世勋、谢希德、杨福家等在物理学和高等教育领域卓有成就的人物,为中国物理学发展做出了重要贡献,一直位列全国顶尖物理学院之列。

邯郸校区恒隆物理楼

物理学系在复旦大学的历史发展中也扮演着“超级孵化器”的角色,和其它系科一起,先后衍生出了微电子学院等7个新兴技术系科。物理学科自身也不断发展壮大,1993年成为国家“基础科学(理科)科研与教学人才培养基地”,2007年成为国家物理学重点一级学科,2009年获教育部“基础学科拔尖学生培养试验计划”资助,2016年在国家第四轮学科评估中获评A类,2017年入选国家“双一流”建设重点学科,2018年入选上海市高峰学科,2019年入选教育部基础学科 “拔尖计划2.0”基地,2022年再次入选国家“双一流”建设重点学科,2022年在国家第五轮学科评估中创造了历史最好成绩。

物理学系作为科研重地,建有4个重要的科研平台:应用表面物理国家重点实验室、物质计算科学教育部重点实验室、微纳光子结构教育部重点实验室和上海市超构表面光场调控重点实验室。物理学系作为国家基础学科人才培养基地,建有2个国家级教学中心:国家级实验教学示范中心和国家级虚拟仿真实验教学中心。

物理学系2024年招生宣传片

一、育人为本:一流师资深耕本科教坛

物理学系师资力量雄厚,一直坚持“特色化,精品化和国际化”的办系思路,全系教师中国家级人才比例超过50%,包括中国科学院院士和兼职院士9人,国家级高层次人才45人次,国家级青年人才35人次,973首席科学家5名,国家重点研发计划负责人4名,美国物理学会会士9名,美国光学学会会士1名。有多名教授在国际学术机构中任职并获得国际物理学重要奖励。

教书育人是教师的第一天职,物理学系坚持“以本为本”,让最优质的师资面向本科生。物理学系自2000年起率先在国内大学物理学系中推行所有教授都承担本科生课程的政策,开创了本科教学与国际接轨的新局面。大学第一年的专业课由一流教授上课;专业主干课程大都是高水平师资讲授;教授们以及他们的团队、实验室在课程教学、无学分讨论班、科研实践、毕业论文、科创项目的各个教学方面给到了强有力的软硬件双重支撑。系里的院士、特聘教授等一直工作在本科教学基础课程授课的第一线,在他们带领下,全员教授活跃在教学第一线,已形成良好的传统。龚新高院士在担任2020级强基班班主任的同时,本学期还开设了2门本科生课程“计算物理A”和“科研实践”,还牵头建设AI大课。周磊副校长是国家级一流本科课程“电动力学”的负责人,也是101计划核心课程“电动力学”的牵头专家,多年来一直坚持给本科生上课。

教师除了承担授课任务外还积极开展教学研究、申报教学各类校级、市级、国家级改革项目。近5年在研的教改项目共有20项,其中有两项教育部拔尖人才培养研究课题:陈焱教授的“拔尖学生贯通高中大学阶段的科研能力培养及导师制研究”及魏心源老师的“针对拔尖学生的实验融合理论的大学物理课程体系建设”。

另外,为了营造浓厚的系内学术研讨氛围,物理学系每周开展一次系内午间学术研讨会,连续22年每周举行学术报告会,每年举办全系的学术年会等,助科研、引创新,举全系之力投入学生的培养。

江湾校区物理科研楼

二、教学为先:课程建设卓有成效

自2015年在校内率先开展“荣誉学位”项目。目前 12门主干课程均设立了 “荣誉课程”,每一门荣誉课程均建立了课程思政教学团队,团队负责人按照课程思政建设的总体思路,通过集体备课的方式挖掘与授课内容紧密相关的课程思政元素。目前,物理学系有1门课程获评上海市课程思政示范课程,该课程教学团队获评上海市课程思政示范团队。12门荣誉课程中,5门获批复旦大学课程思政标杆课程。经由荣誉课程的影响,课程思政建设成果辐射至全系。

物理学系现有3门国家级一流本科课程,2门上海市一流本科课程。7门课程入选复旦大学优质课程。近年,4位教师获评“钟扬式”好老师,一支团队获评“钟扬式”好团队。金晓峰教授开设的通识核心课程“人文的物理学”自2015年开设以来,全校有近千人次学生修读,评教名列前茅,在B站视频总播放量超过8万,成为自然科学类通识课程的标杆,金晓峰教授也获评通识核心课程2021年度优秀教师。

与此同时,物理学系一直重视教材建设,出版了大量的物理类教材,包括16本“面向二十一世纪教材”,并始终坚持修订完善。近5年内,共修订经典教材5本,出版新教材6本,翻译教材1本。《原子物理学(第五版)》获评第一届全国优秀教材奖一等奖。《力学(第四版)》入选教育部101计划核心教材。此外,还有4本教材入选复旦大学首批“七大系列百本精品教材”立项建设项目。

《原子物理学(第五版)》,杨福家著

高等教育出版社2019年。

三、探索多维育人机制,助力学生成人成才

1.因材施教,实现深度三全育人

复旦大学物理学系在夯实教师师德师风、坚定教师立德树人主责基础之上,积极构建全员、全程、全方位育人的“多维导师制”。2008年,物理学系面向本科生推行“寝室导师制”,一位教授结对一个寝室,对结对寝室学生的学习、生活、心理等进行全面的指导与帮助。近年来,为了给优秀本科生提供更优质的资源,物理学系又对全员“寝室导师制”进行了横向拓展。面向拔尖学生推出了“拔尖导师”计划,面向强基学生推出了“学业导师”计划,这两类导师侧重于对学生学业和科研能力的培育和指导,需要指导学生高质量完成一项校级科研项目,并为学生推荐优质的国内外读研出路。同时,又对寝室导师制作了纵深开拓,于2020年新增“党建导师制”,注重对入党积极分子的思想引领。至此,构建起了以“寝室导师制”为核心,因材施教、精细化培育的多维度的导师体系,实现了深度的三全育人。

复旦大学周磊副校长和“拔尖导师”计划指导的学生王可欣(复旦大学2021届本科生毕业生之星)

2.前置“科学研究”,探索拔尖创新人才培养

为了推动研究型人才的培养,物理学系开设了多种形式的前沿学术课程,同时鼓励学生参加校级多样化的学术资助项目,制定激励措施激发教授指导本科生开展科研的积极性,建立起多层次的科研实践和实训体系。前沿学术课程包括:为本科生定制的强基计划大师讲坛、无学分讨论班、暑期学校,并要求所有课题组对本科生开放组会。学生可依托各种平台进入课题组开展前沿课题研究,申请各类国家级和校级的科研训练项目。另外,专门设立2学分“科研实践”课程鼓励学生走进课题组进行系统性的科研训练,将研究生的“科学研究”前移至本科学段。其中强基计划大师讲坛邀请朱邦芬院士、邢定钰院士、Charles F.Gammie等国内外著名学者担任主讲嘉宾,至今举办18场。物理学系所有研究生课程都对本科生开放,学生如果直研本系,可将学分和成绩带到研究生阶段。通过这一系列措施,构建了系里“本研一体化”的教育体系,实现了拔尖创新人才自主培养的全链条设计。

3.五育并举,提升实践育人能级

结合学生的成长发展规律,物理学系强调德、智、体、美、劳五育并举,立足价值引领和能力培养,鼓励密切的师生交流、对话名家大师,引领健康生活,带领学生走向社会、接触前沿、服务奉献。积极拓展“第二课堂”方面,形成了以“物理人节”“物理学月”为代表的品牌活动,搭建起了教师与学生、本科生与研究生在课堂外的交流平台。

实践育人方面,近年来形成了物理学系的“物理大神辅导班”“明理课堂”“创客格物”等多个品牌的特色活动,其中“物理大神辅导班”每年有40多人次参与辅导,服务时间超过1600小时。

物理学系着力实践教育基地建设,一方面依托专业背景和学科优势,科普服务社区和学校;另一方面聚焦行业发展、聚焦国之重器、聚焦上海,组织学生到产业前沿开展参访调研,提升实践育人能级。在过去5年,1200余人次学生在近10家国防军工重点单位完成实习实践;通过“创客格物”实践项目,600余人次走访科创企业30余家;1人获全国创新创业大赛金奖。

物理学系学生走进国家重点实验室

4.加强国际交流、开拓学术视野

物理学系积极拓展国内和国际交流项目,提供多样化的国际化交流平台:如国家留学基金委项目、校级、系级交流;物理学系与国际知名高校如伯克利、诺丁汉、耶鲁大学、东京大学、隆德大学等皆建立合作关系。据统计,物理学系35%以上的本科生有出国出境研究学习经历。送学生走出国门的同时,还将优质的师资请进来,邀请一流的国际专家,来校进行集中的高级课程讲授。

四、追求卓越:从制度到文化建立质量保障体系

物理学系坚持“以学生为中心”,通过各种有效的规章制度落实本科人才培养的理念,全系上下普遍重视、投入教学,蔚然成风。首先,在国内率先推行全部教授上本科生基础课的制度;其次,以学生评教公开、多层次听课,常态化的教学研讨等方式构筑立体化强师赋能工程,形成教学相长、师生共进的卓越教学生态。

在制度保障方面,为保证教师在教学方面的大力投入,物理学系教学指导委员会制定了教师每年教学工作量审查机制:每学期系里将定期对每位教师近三年的教学工作量进行统计。系领导为首的本科教学质量保障工作组,负责监督全系教师的教学情况。工作组通过随堂听课、检查试卷和作业、本科毕业论文系内盲审等方式为物理学系的教学质量保驾护航。对新进教师和青年教师开展连续听课活动,并将听课结果作为tenure track考核的标准之一。

物理学系还设立“苏汝铿卓越教学奖”,奖励长期从事一线本科生或研究生教学工作的优秀教师,奖项分为“卓越教师奖”“杰出教师奖”“优秀教师奖”三档,每个档次每年奖励2人。该奖自2022年设立以来共有10位教师获奖,其中陆昉、田传山、肖江、林志方获得“卓越教师奖”。

物理学系的拔尖人才培养模式创新实践获得了2022年上海市教学成果奖特等奖和2022年国家级教学成果奖二等奖。

物理学系创新人才培养模式获得2022年国家级教学成果奖二等奖

五、桃李不言:拔尖创新人才培养效果显著

70余年来,物理学系为国家和世界培养出了一大批物理学和跨学科复合型人才,万余名毕业生中,许多人已成为相关领域的领军人物,32位系友当选为中国科学院和中国工程院院士,胡思得、朱祖良曾担任中国工程物理研究院院长;沈志勋、张首晟获美国物理学会巴克利奖并当选中美两国科学院院士。96届之后的本科毕业生中,有40余人获国家级人才称号。其中更不乏斯隆研究奖、美国青年科学家与工程师总统奖等国际荣誉获得者。在毕业生中,平均每年有6-7名学生获“荣誉学位证书”、 6-8名学生获上海市“优秀毕业生”;每年约有20名学生获教育部拔尖计划“荣誉学生”。近年来毕业生平均深造率在80%以上。

近5年,物理学系本科生三次获得中国大学生物理学术竞赛(CUPT)特等奖(2019、2021、2023),五次获得全国大学生物理实验竞赛一等奖(2019、2020、2021、2022、2023)。本科生在全国和省部级的各类比赛获奖100多项,承担校级科研计划项目70项,还获得国家自然科学基金青年学生基础研究项目2项。本科生参与发表学术论文54篇,其中本科生为第一作者的学术论文36篇,包括1篇Sci. Adv.,21篇PRB或等级相当的期刊文章。

复旦学子获得2019年中国大学生物理学术竞赛特等奖

优秀学生代表感言

2020 级物理学系物理学专业本科生郭圣炳

我想用“仰之弥高,钻之弥坚”来形容在物理学系的学习过程。复旦物理系提供了一个很好的平台,包括科研的训练、实验的教学以及专业课的学习各个方面。从大一开始就有几乎不间断的实验教学来锻炼我们的实操能力。我们系里面所有的教授都要参加一线教学,每位课程老师都非常有特点、也很有物理系的风范,他们几十年的教学经验和精心编写的讲义为我们的理论课打下了坚实的基础。导师的存在则给我们提供了一个咨询的窗口,不是简单地告诉我们该做什么,而是在我们有疑问或需要帮助时,提供咨询和资源,既尊重了我们的自主性,又确保了我们能够在科研实践中得到必要的支持。我的导师石磊教授每周都会安排时间分别与学生讨论本周的进展,并为下周的工作设定期限。这种定期的交流和反馈,不仅帮助我们明确了研究方向,也提高了我们的效率。

郭圣炳在准备物理实验

2020 级物理学系物理学专业本科生诸思吟

在物理系学习是一件充满挑战的事情,课程确实都挺难的,同学们也都很强,但是这个过程其实对人的锻炼是很大的。物理系的老师们有很多年的研究和积累,他们不仅是在教我们知识,更重要的也是在教我们一种学习的思路。我们在最开始接触物理学那些听起来非常高深的名词时可能会有一些害怕崇拜的情绪,但老师们对这些概念的解释就非常生活化和平易近人。记得有一堂课上,老师用一个直观的物理图像得出了同学经过一大堆繁杂的理论推导得到的结论,这些都让当时的我对物理学习有了新的体会。物理系还经常举办各种讲座和实践活动,邀请业界的专家和学者为我们介绍最前沿的科学知识和技术发展,像大二上的时候我们有幸听到中国天眼的首席科学家李菂教授关于观测和天眼设计的讲座,从实际应用的科学装置的角度来理解我们课上所学的光学频谱分析相关的知识。

诸思吟与小队成员准备CUPT(左3)

2021级物理学系物理学专业本科生张宇泰

我进入大学就希望以学术为志向,我的拔尖导师、寝室导师和科研导师来自于不同领域、关心的问题和思考的方式不同,在他们的指导下,我逐步找到了适合自己的方向。物理系的课程不仅内容丰富,而且老师们都具有深入独到的见解,课程也很有收获。在热力学统计物理这门课上,我与队友运用所学的方法研究交通系统中的问题,体会到该如何从本质上刻画和描述一个体系,而非仅仅停留在重复前人的工作。在二年级下半学期,我进入Satoshi Nawata教授课题组,在导师的带领下研究Seiberg-Witten理论及M5膜动力学和超对称理论。科研过程需要花费时间阅读大量文献、处理好琐碎的计算细节。从最初对物理一知半解,慢慢从力学开始一点点往后学到量子场论等进阶课程、再到现在进入博士课题组做理论方面的研究,物理系不仅帮我打下了坚实的基础,更让我对物理问题有了更深刻的理解。

张宇泰正在进行公式推导

制图:实习编辑:章一诺责任编辑:李斯嘉

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