(070206T)
一、专业简介
2020年10月16日习近平总书记就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习,总书记强调深刻认识推进量子科技发展重大意义,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,要加快量子科技领域人才培养力度,造就一批掌握量子科技的高精尖人才,建立适应量子科技发展的专门培养计划,打造体系化、高层次的量子科技人才培养平台。合肥工业大学量子信息科学专业(创新实验班)立足学校工科大背景,结合学校“工程基础厚、工作作风实、创业能力强”的人才培养特色,聚焦量子信息科学领域的前沿方向,打造量子物理与微电子学、光电子学、自旋电子学和信息科学以及相关前沿技术交叉发展的特色专业。
量子信息科学专业(创新实验班)依托物理学院建设。该专业现有专职教师62人,其中高级职称占比大于65%,90%具有博士学位,50%具有海外留学或访学经历,包括国家级人才2人、省部级人才和“斛兵”系列及“黄山”系列教授14人。本专业聘请10位博士生导师和31位硕士生导师组成学术导师团队,同时聘请量子信息科学、电子科学与技术和光电子学等领域的头部企业专家为产业导师,构建双导师制的育人模式,培养“学术-工程”双能型人才。
物理学院设有量子材料与器件二级学科博士点,物理学和光学工程两个一级学科硕士点,电子信息专业学位点;建有“教育部应用物理网上合作研究中心”和“安徽省省级物理实验教学示范中心”等省部级教学平台;建有量子精密测量与量子器件、光电子智能器件与系统、低维磁性与自旋电子器件、先进半导体设计与器件模拟、传感技术与传感器等专业科研实验室。学院多年的学科建设与科研发展,为量子信息科学专业的人才培养奠定了丰硕的成果和支撑条件;积极开展产学研合作,已与国内外多家知名科研机构和企业建立优质的人才联合培养基地,为量子信息科学专业(创新实验班)的实践能力培养提供了有力支撑。
量子信息科学专业(创新实验班)紧密围绕量子信息科学和技术领域的前沿方向,结合国家和区域量子信息科技战略发展对人才培养的需求,立足合肥工业大学“以工为主、理工结合、文理渗透、融合交叉”的专业与学科发展布局,以量子精密测量、量子计算、量子材料和量子通信为主要培养方向,依托量子信息教学和科研实验平台,打造高阶课程体系,包括本研衔接的理论课程和分层的实验课程,加大实践课程比例,培养具有创新精神和国际视野的量子信息科学领域的卓越和领军人才,毕业生可在量子信息科学、微电子学、光电子学和信息科学等领域从事设备和系统的设计、开发、制造、应用、维护、管理等工作,也可在上述学科领域继续深造。
二、培养目标
量子信息科学专业(创新实验班)实行小班制精英育人模式,由国家级人才和行业专家担任学术和产业双导师;依托新一代电子信息技术(含量子技术等)专业硕士点和量子材料与器件博士点组成的优势学科平台,打造本研衔接的分层课程体系;构建"基础-综合-专业-创新"四层递进式实验教学体系,以基础实验夯实技能,现代技术实验强化综合应用,专业实验深化领域认知,研究性实验培养创新能力,形成循序渐进的实践培养路径;构建“产业导向、创新驱动、多链融合”的产学研协同育人体系。通过以上特色培养举措,实现以四个方面的培养目标:
面向国家在量子物理及其交叉学科领域的重大战略需求,聚焦原创性和引领性前沿基础研究能力塑造,培养学生掌握量子精密测量、量子计算、量子材料和量子通信原理与技术,为国家量子科技基础研究提供专业人才。
面向国家量子科技产业化与创新发展的战略需求,聚焦拔尖创新人才实践能力锻造,通过参与科研项目、创新创业计划、学科竞赛、校企联合实验实训,培育基础扎实、创新突出的行业领军人才。
紧扣学校一流综合性大学建设目标,依托工科优势推动量子信息科学与微电子学、光电子学和信息科学等方向的深度交叉,聚焦量子芯片、量子通信设备等 “卡脖子” 技术攻关,培养学生具有量子器件设计、制备、系统集成等工程能力,塑造兼具跨学科视野与实践能力的拔尖创新人才。
培养肩负时代使命、厚植家国情怀、涵养人文精神、拓展全球视野,具有深厚科学素养、批判性思维与跨文化理解力,引领未来科技前沿,服务国家战略科技发展的青年拔尖人才。
经过本科阶段的学习和训练,使学生具备在量子信息科学及相关交叉学科工作和进一步深造的基础,具体为:
EO1.能综合运用物理学、数学以及信息科学等相关理论和技术,从事量子精密测量、量子计算、量子材料和量子通信相关的设计、开发、制造、应用、管理等工作,成为具有一定经验的行业技术骨干。
EO2.掌握与量子信息科学相关的交叉学科知识,可在微电子学、光电子学和信息科学等交叉科学领域从事科学研究、教育教学、工程管理或继续深造。
EO3. 具备扎实的专业素养与持续学习能力,兼具科学思维和人文底蕴;善于团队协作,拥有出色的沟通协调能力。
EO4.具有国际化视野和创新能力,能主动适应量子信息行业不断发展变化的国内外形势和环境。
三、毕业要求
(GA1)工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。
(GA2)问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。
(GA3)设计/开发解决方案:能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
(GA4)研究:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
(GA5)使用现代工具:能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。
(GA6)工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
(GA7)环境和可持续发展:能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
(GA8)职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
(GA9)个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
(GA10)终身学习:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。
四、培养目标与毕业要求关系矩阵
培养目标 毕业要求 |
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五、学制和学位
本专业标准学制为4年,学生可在3~6年内完成学业。本专业授予理学学士学位。
六、主干学科和相关课程
主干学科:量子信息科学
核心课程:力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、理论力学、电动力学、量子力学、热力学与统计物理、固体物理、量子信息技术(双语)、高等量子力学、微电子薄膜与器件、大学物理现代技术实验、量子信息科学与技术综合设计。
特色课程:量子信息技术(双语)、高等量子力学、微电子薄膜与器件、量子信息科学与技术综合设计。
公共基础课:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、工程图学、C/C++语言程序设计、电工与电子技术、工程训练、电子实习、电子电路课程设计、人工智能基础A。
专业必修课程模块:(共52学分)
大学物理基础实验(48学时2学分)、量子信息科学专业新生研讨课(16学时1学分)、力学(40学时2.5学分)、热学(32学时2学分)、电磁学(56学时3.5学分)、光学(56学时3.5学分)、理论力学(32学时2学分)、电动力学(64学时4学分)、量子力学(64学时4学分)、数学物理方法(64学时4学分)、热力学与统计物理(56学时3.5学分)、原子物理学(40学时2.5学分)、量子信息技术(双语)(56学时3.5学分)、量子信息科学与技术综合设计(48学时2学分)、认知实习(24学时1学分)、毕业实习(48学时2学分)、毕业设计(384学时8学分)、实验室安全教育(16学时1学分)。
专业选修课程模块:(共51学分)
大学物理现代技术实验(36学时1.5学分)、单片机与嵌入式系统(40学时2.5学分)、计算物理学(48学时3学分)、高等量子力学(48学时3学分)、微电子薄膜与器件(32学时2学分)、固体物理(56学时3.5学分)、量子信息专业实验(24学时1学分)、非线性光学(32学时2学分)、量子通信(56学时3.5学分)、量子信息导论(40学时2.5学分)、量子传感原理与技术(48学时3学分)、激光原理(56学时3.5学分)、量子计算(40学时2.5学分)、信号与系统(56学时3.5学分)、高等半导体物理(40学时2.5学分)、量子技术与人工智能(56学时3.5学分)、大学物理研究性实验(24学时1学分)、半导体物理与器件(48学时3学分)、量子信息课程设计(48学时2学分)、单片机与嵌入式系统课程设计(48学时2学分)、量子信息科学专业科研训练(48学时2学分)。
七、课程地图
毕业要求 课程 |
GA1 |
GA2 |
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GA10 |
形势与政策 |
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马克思主义基本原理 |
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毛泽东思想与中国特色社会主义理论体系概论 |
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习近平新时代中国特色社会主义思想概论 |
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思想道德与法治 |
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中国近现代史纲要 |
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军事理论 |
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大学生心理健康 |
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大学体育 |
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军事训练 |
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大学生劳动教育 |
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大学生国家安全教育 |
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创新创业基础 |
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大学英语 |
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高等数学 |
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线性代数 |
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概率论与数理统计 |
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工程图学C |
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C/C++语言程序设计 |
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人工智能基础A |
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电工与电子技术A |
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工程训练C |
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电子实习 |
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大学物理基础实验 |
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电子电路课程设计 |
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量子信息科学专业新生研讨课 |
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电磁学 |
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光学 |
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原子物理学 |
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理论力学 |
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电动力学 |
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量子力学 |
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热力学与统计物理 |
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数学物理方法 |
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激光原理 |
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量子信息技术(双语) |
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量子技术与人工智能 |
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量子通信 |
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量子计算 |
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量子传感原理与技术 |
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大学物理现代技术实验 |
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半导体物理与器件 |
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量子信息科学与技术综合设计 |
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实验室安全教育 |
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微电子薄膜与器件 |
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固体物理 |
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量子信息导论 |
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计算物理学 |
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高等半导体物理 |
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大学物理研究性实验 |
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非线性光学 |
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高等量子力学 |
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量子信息课程设计 |
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量子信息专业实验 |
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信号与系统 |
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单片机与嵌入式系统 |
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单片机与嵌入式系统课程设计 |
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量子信息科学专业科研训练 |
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八、ba毕业合格标准
八、毕业合格标准
1.符合德育培养要求。
2.符合毕业要求。
3.第一课堂:最低毕业学分168。其中理论课程123学分,实践教学环节45学分。其中通识教育选修课程不得低于10学分。
4.第二课堂成绩认定及毕业要求,见《合肥工业大学“第二课堂成绩单制度实施办法(暂行)》等相关文件规定。
九、教学计划结构表(见https://wlxy.hfut.edu.cn/info/1020/3781.htm)