文章将分为四个部分:①专业划分; ② 物理专业学什么; ③ 物理学习途径及是否申请物理专业; ④ 哪些学校的物理专业比较好。
一、关于专业划分
大学里大部分理工科专业都需要物理课程,但有的专业要求多,有的要求少,与物理的联系有远有近。 相信点击这篇文章的朋友首先想知道的问题就是大学里有哪些专业是和物理相关的,所以我们在第一部分就来说说这个问题。
我认为物理相关专业按照与物理的关系由高到低可以分为三类:①纯物理专业; ② 与物理关系密切的理科专业; ③与物理关系密切的工科专业。 下面分别介绍一下:
1.1 纯物理专业
纯物理专业一般是指带有专业代码的“物理”专业:该专业的学生将接受完整的物理教育,包括足够学时的理论课程(四大力学)和实验课程,并且还能够学习在高等教育中。 一年级学生接受初步的科学研究训练,接触物理学科学研究的前沿。
另外,如果报考专业代码的“基础数学科学”专业,也可以选择在高年级转入纯物理方向,但招收该专业的学校很少。
1.2 与物理密切相关的理科专业
除了物理专业外,还有很多理科专业会接受相对完整的物理教育,包括:①物理(师范)专业; ②“应用物理”专业专业代码: ③“核物理”专业专业代码Major; ④主科代码为“天文学”。 这些专业将学习与物理专业相同的核心课程(力、热、电、光、光四大力学),但课时会较少。 他们与物理专业的不同之处在于核心课程以外的课程。 应用物理专业将额外选修电子技术、半导体物理、激光原理、材料物理等应用课程。 教师培训学生将学习各种教育学、各种心理学和中学物理教学课程。 核物理专业还将选修核物理、核电子学、辐射防护等核相关课程。 天文学专业将开设天体力学、天体物理学、观测天文学等课程。
此外,一些大学还开设其他以物理学为核心课程的理科专业,如声学、地球物理学、空间科学与技术、部分学校的大气科学等。 (有的学校这些专业会学四大机械,有的学校不会学,需要专门筛选)
1.3 与物理密切相关的工科专业
除了理科专业外,还有很多工科专业会选修物理(特别是量子力学)核心课程,包括:①电子学(《电子科学与技术》、《微电子科学与工程》、《光电信息科学与工程》) “”),需要学习量子力学和统计物理;②有些学校的“核工程与核技术”,需要学习量子力学、电动力学和核物理;③有些学校的“材料物理”,需要学习研究量子力学和固体物理学。
另外,还有一些工科专业涉及到力学、热力学、电磁学的大量应用,包括力学、航空航天、能源电力、通信专业,这里不再讨论。
2.物理专业应该学什么?
第二部分介绍纯物理专业将学习什么。 所有专业都需要修的公共课我就不说了,比如英语、政治、体育等。 我不会谈论获得学分的课程。 我只讲专业课。 我认为专业课程可以分为六类:①数学课程; ②普通物理课程; ③理论物理课程; ④ 实验物理课程; ⑤ 计算机课程; ⑥ 高级选修课。 下面分别介绍一下:
2.1 数学课程
物理专业需要修读大量的数学课程,主要包括:①高等数学(微积分、解析几何、常微分方程); ②线性代数(矩阵运算、向量空间、线性变换); ③数学物理方法(复变量函数、积分变换、偏微分方程和特殊函数)。 这些数学课程通常在大学第一年和第二年开设,持续约 300 个学分(一个学分是一堂 50 分钟的课)。 另外,有些学校还会为物理专业开设④概率论和数理统计。
2.2 普通物理课程
所谓“普通物理”是物理专业的一门基础课,帮助学生勾勒出整个物理体系的轮廓。 包括:①力学(牛顿力学、守恒定律、刚性流体、振动与波、初步相对论); ②热学(物质状态、分子动力学、热力学定律); ③电磁学(电场、磁场、电路、电磁介质、电磁感应、初级电磁波); ④光学(几何光学、波动光学、光的偏振吸收和色散); ⑤原子物理(量子力学实验基础、原子结构与能谱、原子核)。 这些基础课程通常在大学第一年和第二年开设哪所大学有物理专业,持续约 300 个学分。
2.3 理论物理课程
理论物理课程俗称“四大力学”加固体物理课程。 它是物理专业的核心课程,帮助学生构建经典和现代物理的理论体系。 包括:①理论力学/分析力学(拉格朗日力学、哈密顿力学、微振动、刚体力学); ②电动力学(麦克斯韦方程组、求解静态电磁场、电磁波的传播与辐射、狭义相对论); ③热力学与统计物理(热力学函数、相变、经典统计、量子统计、系综论); ④量子力学(量子态算子表示、薛定谔方程及其解、微扰理论、角动量和自旋、同质粒子); ⑤固体物理(晶体、能带理论、金属电子论、半导体电子论、磁学)。 这些课程在大学第二年和第三年开设,持续约 350 个学分。
2.4 实验物理课程
实验物理课程是进入实验室做实验的课程,包括验证性实验和探索性实验。 包括:①普通物理实验(验证经典物理中的结论); ②现代物理实验(验证现代物理中的结论); ③探索性实验(研究一些小课题)。 实验课程一般从大一到大三,大约200-250学分。
2.5 计算机课程
计算机是当今世界研究科学问题的重要手段,物理专业的学生自然需要选修一些计算机课程。 包括:①编程(C语言等,不同学校开设的课程不同); ②计算物理(微积分和微分方程的数值计算、快速傅立叶变换、蒙特卡罗模拟、软件等)。 编程通常在大一开设,计算物理通常在大三开设,总共大约100个小时。
2.6 高级选修课
以上均为必修课。 接下来我们来说说专业选修课。 一般来说,必修课的内容比较古老、完整,更前沿、更深入的内容会以选修课的形式提供。 一个学校物理专业开设哪些选修课取决于该学校老师的研究方向。 如果某个方向研究的老师较多,那么一般都会开设相关方向的选修课。
比如,粒子物理领域的老师多了,就开设量子场论、粒子物理、群论等课程; 如果天体物理领域的老师多了,就开设天体物理、广义相对论、宇宙学等课程; 凝聚态物理老师很多,会讲授量子多体、材料物理、超导/半导体物理等; 光学方面的老师比较多,会讲授量子光学、非线性光学、激光原理等; 其他量子信息,非线性物理、等离子体物理、生物物理等课程也是如此。
另外,一些专业选修课一般都是各学校开设的,比如高等量子力学、高等统计物理等。
3、学习物理的出路是什么? 我应该主修物理吗?
学完物理以后你能做什么? 相信这是很多学生和家长都关心的问题,所以第三部分就来谈谈物理专业的出路。 物理相关的工科专业我就不说了。 工程专业比理科专业有更多的选择。 这里我们只讲物理专业和物理相关理科专业的选择。 我们分三部分来说:①本科毕业直接工作; ②硕士毕业后工作; ③从事科学研究工作。
3.1 毕业后直接工作
我认识的物理专业本科毕业直接就业的同学几乎都走了这三条路: 1. 成为一名中学教师(无论是否师范专业); 2. 成为一名教师。 2、成为教育机构的教师; 3. 改变职业。
此外,少数应用物理专业毕业生可在光学、电子相关企业工作,少数核物理专业毕业生可在核能、核工业、辐射等相关企业或单位工作药品。 这些就业方向取决于学生毕业时拥有的专业能力。
3.2 硕士毕业后工作
研究生毕业后能找到的工作取决于研究生院的方向。 如果你读的是物理相关工程学科的研究生,比如微电子、光学工程、材料等,将来可以在相关公司找到工作。
如果你读物理研究生,比如理论物理、凝聚态物理、粒子物理,只拿到硕士学位,毕业后很可能只能在中学或教育机构找工作。 也可以担任相关领域的大学辅导员/助理,或者在科学出版社工作,但不是那么容易找到。
当然,你也可以读其他专业的研究生,相当于转行。
3.3 从事科学研究
从事科学研究,无论是在公司还是在大学/研究所,一般都需要有博士学位。
如果你有应用领域的博士学位,找到一家好公司并拿高薪应该不难。
如果你有实验领域的博士学位,想在大学/研究所工作,并且成绩突出,找工作应该不难。 当然,人们通常会选择多读几年博士来积累成就。
如果是理论领域的博士,那就更复杂了。 博士后平均需要3-6年才能在普通大学找到合适的职位。 在顶尖大学/研究所找到职位更是难上加难。 基本上需要多篇顶级期刊论文/高被引论文+多年海外博士后经历。
3.4 我很喜欢物理,我应该主修物理吗?
怎么说呢,兴趣是一方面,就业是更重要的方面。 在考虑申请哪个专业之前,首先应该考虑自己将来想从事什么样的工作。
如果本科或硕士毕业后想去一些科技公司工作,建议填写与物理相关的工程专业,比如1.3节提到的那些。
如果你想成为一名中学物理老师,建议报考物理(师范)专业。 也可以申请物理专业或其他与物理相关的理科专业,但必须选修教育课程才能取得教师资格证。
如果您经过深思熟虑后决定攻读博士学位。 并且以后做科学研究,可以申请物理或者其他与物理相关的理科专业。 (当然,也有不少中途后悔,可以在考研期间选择转行)。
4.哪些学校的物理专业比较好?
如果你经过深思熟虑后决定主修物理,那么看来你是真爱了。 你可以先估算一下自己的成绩,然后再考虑你想申请的学校。
教育部第四轮学科评估结果物理类专业排名如下:
还可以参考软科2021年物理专业排名:
教育部第一次排名应该将物理和应用物理专业一起排名。 所以上面排名中有一些学校只招应用物理专业,比如哈尔滨工业大学、同济大学、西北工业大学等,这个需要大家去做。 通过筛选过程,避免出现想学纯物理却申请只开设应用物理的学校的情况。 另外,据一些网友反映,这两个排名给那些理论物理强但实验物理不强的学校(比如四川大学)排名较低。 可能确实是这样,所以在填写申请之前,你应该去你想要的学校的物理学院的网站上看看该学校的物理专业哪个方面更受欢迎。
有同学可能会问,本科生不是都主修物理,不分具体方向吗? 那么学校物理比较强和本科生有什么关系呢? 答:确实本科生不细分具体方向,但是本科生应该考虑自己以后想走的方向。 例如,如果一个学校只有做实验的老师哪所大学有物理专业,而做理论的老师很少,那么这个学校的学生可能就很少。 了解理论物理。
另外,选择学校的时候,不仅要考虑学校的专业实力,还要考虑很多其他方面,比如这个学校的物理专业保研名额是否多。 一般来说,如果你正在考虑在中国读研究生,最好的选择是走有保证的研究生路线。 不同学校的研究生保证名额有很大差异。 一般来说:顶尖985学校~物理基础班>普通985学校>211学校(非基础班)>非211学校。 其中,物理基础班并非985学校独有。 很多211甚至非211学校也有物理基础班。 因此,在之前的排名中,即使是同级别排名的学校,985或者有基础物理课的学校也比其他学校更值得申请。
现在就这样。 祝愿所有点击文章的高考学子都能进入自己理想的大学,学习理想的专业。
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