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物理学专业为“物理学理科基础科学研究和教学人才培养基地”是由教育部批准设立的全国理 科人才培养基地之一。该基地面向全国培养 21世纪从事物理学基础研究和教学的高级科技人才。该基地拥有两个博士学位授权点，三个硕士学位授权点，并设有博士后流动站。为鼓励学生努力学习和发现青年学生中的优秀人材，基地班除设有学校奖学金外，还建立了物理学院人才培养基地奖学金以及程京理论物理奖和沈寿春实验物理奖，每年颁发一次，以激励学生积极进取、奋发向上的学习精神。每年能有20几名基地班的学生被推荐免试攻读硕士研究生。为贯彻落实教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的通知精神，培养我国加入WTO后所需人才，促进我校外语教学课程建设整体水平的提高，从2000年率先为基地班学生的五门物理基础课程开展双语教学，并取得了显著效果，现已被学校确定为我校外语教学课程建设试点单位。
该专业设有凝聚态物理、理论物理、信息物理与计算机应用三个专业方向。除理论力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学、数学物理方法、固体物理等主要专业基础课外，学生可依兴趣选修为各个专业方向分别开设的专业课程。凝聚态物理是该院传统优势学科，近年来与先进的光子学理论与光电技术相融合在原有基础上获得了新的发展。该专业设有硕士点、博士点、博士后流动站，设有光子学研究中心。该专业方向本科生四年级进入专业课程教育阶段，其中有专业实验、 X-射线衍射晶体学、固体物理Ⅱ、晶体物理、现代材料和固体光谱学等课程。理论物理是天津市重点学科，有硕士点、博士点和博士后流动站。开展中高能核物理、粒子物理、场与唯象学、非线性物理、逆散射物理成像技术、微大气物理学和悬浮力学、微扰QCD理论和量子论及低维凝聚态理论等研究。该方向的专业课为粒子物理导论、原子核理论导论、大气物理导论、量子场论导论等。信息技术与仪器物理是硕士学位授权点，所培养的学生在具有良好的物理基础的同时，又具备物理信息采集处理技能和计算机软硬件的开发技能，造就从事信息物理学和智能仪器教学与研究开发的两用人才。现设置的课程有，实验和计量方法、计算机操作系统、数据结构、计算机网络、微机原理与接口技术、信息电子学、程序设计等。毕业生主要从事智能仪器的设计开发、仪器测控软件开发等工作。
近两年，该专业本科生读研率达 75%以上，其余学生分赴高校、科研院所、国内外集团公司或出国深造。
材料物理专业 是经教育部批准新建专业。培养兼具物理学、光电子、材料科学、信息科学等知识的专门人才，满足社会对光电子技术、信息技术发展的需求。该专业方向主要研究各材料的性能、开发及相关应用等，它是开展凝聚态物理、光学、激光物理、生物物理等物理分支研究的基础。多次获得国家级科研与教学成果奖。自 1990 年以来，累计获得国家科研基金超过 1,600 万元。有专业教师 21 人，平均年龄小于 40 岁，绝大部分具有博士学位和高级职称，其中有“长江学者”特聘教授和杰出青年基金获得者各一名，为材料物理专业的发展典定了坚实的基础。本科生的主要专业课有：光电子学概论、材料科学基础、材料学概论、理论物理概论、材料物理、材料学实验等。本专业毕业生适应于继续攻读材料工程、物理学科及相关技术学科的硕士或博士学位，能胜任本领域相关的科研部门和高等院校的科研和教学工作，也可在相关企事业单位从事高新技术开发和管理工作。
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