一、培養(yǎng)目標

培養(yǎng)適應國家建設需要，德智體全面發(fā)展，結(jié)合資源勘探、石油天然氣、材料、電子信息等工程和基礎領(lǐng)域中的物理問題進行研究，掌握堅實寬廣的計算物理基礎理論和系統(tǒng)深入的專門知識，具備嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和敬業(yè)精神，具有獨立從事科學研究工作能力，能夠在工程或基礎研究領(lǐng)域做出創(chuàng)新性成果的高級科學專門人才。

二、基本能力和素質(zhì)要求

掌握堅實的物理學基礎、系統(tǒng)的專業(yè)知識以及基本的實驗技能，熟練掌握外語專業(yè)文獻查閱；熟悉計算物理專業(yè)相關(guān)方向的國內(nèi)外研究動態(tài)和發(fā)展前沿，具有獨立從事科學研究、擔負有關(guān)專門技術(shù)開發(fā)的能力和一定的創(chuàng)新能力；具有實事求是、吃苦耐勞的科研精神，嚴謹務實的科學作風；具有較好的的文字撰寫能力、口頭表達與溝通能力。

三、培養(yǎng)方式與方法

碩士研究生培養(yǎng)采取理論學習和科研并重，導師負責制與課題小組集體指導相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮導師的指導作用和研究生的主觀能動性，建立和完善有利于發(fā)揮學術(shù)群體作用的培養(yǎng)機制，著力培養(yǎng)研究生的科研能力和獨立工作能力。研究生在學期間應積極參加校內(nèi)外學術(shù)活動（學術(shù)講座、學術(shù)報告會、學術(shù)會議、社會實踐等）。加強研究生的自學能力、科學研究能力和表達能力的訓練和培養(yǎng)。

四、學制

學術(shù)型碩士研究生的學制一般為3年，最長不得超過5年，其中課程學習1年，論文工作不少于1年，研究生學習實行彈性學制。

五、研究方向

1、計算凝聚態(tài)物理

凝聚態(tài)物理主要研究固態(tài)材料(如導體、半導體和絕緣體)中電子的電荷、自旋、軌道以及晶格振動自由度在不同的相互作用下所可能形成的各種物質(zhì)形態(tài)及其物理性質(zhì)，以及由大量經(jīng)典粒子聚集構(gòu)成的軟凝聚態(tài)（液態(tài)、液晶、玻璃態(tài)和凝膠等）體系的結(jié)構(gòu)、功能、動力學行為，尤其是各種相的性質(zhì)以及不同相之間的轉(zhuǎn)變等基礎性問題。本方向的研究內(nèi)容主要有：

（1）相態(tài)理論與計算：針對油藏流體多相、多組份特征，以分子間相互作用勢能模型和流體的狀態(tài)方程為基礎，采用分子模擬技術(shù)，研究油藏流體的相平衡、擴散和吸附等問題，為油藏流體的相態(tài)預測及其它物理性質(zhì)研究提供新的數(shù)學算法；

（2）半導體材料的設計與計算：應用密度泛函理論、格林函數(shù)理論模擬計算材料的結(jié)合能、能帶結(jié)構(gòu)、光學性質(zhì)、電學性能、晶格常數(shù)，預測材料的性能，為實驗提供前瞻性依據(jù)；

（3）原子團簇的結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)：采用密度泛函理論的從頭算法對小團簇的結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)進行計算，或者基于經(jīng)典力學的分子動力學方法模擬納米團簇熱力學性質(zhì)；

（4）氫脆的量子力學機理研究：基于密度泛函理論，研究硫和硫化氫與鐵之間相互作用的微觀機理，分析高含硫環(huán)境中鋼材損傷的量子力學原理，為新型鉆井設備研制提供理論依據(jù)；

（5）介觀納米體系的量子輸運理論：借助運動方程理論，通過求解格林函數(shù)，研究介觀納米體系，特別是耦合量子點系統(tǒng)中的電子極化輸運過程及Kondo（近藤）效應。

2、計算電磁學

基于麥克斯韋方程組，建立逼近實際問題的連續(xù)型數(shù)學模型，合理地利用理想化或工程化假設，準確地給出問題的定解條件（初始條件、邊界條件），然后采用相應的數(shù)值計算方法，經(jīng)離散化處理，將連續(xù)型數(shù)學模型轉(zhuǎn)化為等價的離散型數(shù)學模型，應用有效的代數(shù)方程組解法，求解出該數(shù)學模型的數(shù)值解（離散解）。再經(jīng)各種后處理過程，得出場域中任意點處的場強，或任意區(qū)域的能量、損耗分布，以及各類電磁參數(shù)值等，以達到理論分析、工程判斷和優(yōu)化設計等目的。本方向的研究內(nèi)容主要有：

（1）電磁學計算算法研究：基于麥克斯韋方程組，建立逼近實際問題的數(shù)學模型，設計、研究、開發(fā)高精度、高效率電磁計算算法；

（2）計算電磁學應用研究：研究高效精確電磁計算算法在目標特性、微波成像及遙感、地球物理勘探、電磁環(huán)境預測、天線分析和設計等方面的應用；

（3）電磁逆散射與電磁成像：研究電磁散射和逆散射算法，目標散射中心三維成像技術(shù)。

3、計算光物理

激光與物質(zhì)相互作用出現(xiàn)的各種非線性光學效應及其產(chǎn)生機制與應用途徑是各國開展前沿研究的重點內(nèi)容，研究成果將在激光技術(shù)、信息與計算機圖像的處理與存儲、光計算、光通信、機械加工、精密測量等方面有著重要的應用。本研究方向基于電磁場理論和非線性光學，采用激光光學、傅里葉光學等理論進行計算光物理的研究，主要包括：

（1）傳輸與變換：應用衍射積分理論和非線性薛定諤方程，研究光脈沖的傳輸與變換及其在傳輸介質(zhì)中的非線性效應；

（2）光纖通信：通過求解電磁場波動方程，研究激光在光纖中傳輸?shù)姆蔷€性效應、孤子激光器、光纖通信；

（3）光信息處理：基于傅里葉光學理論，開展光信息、全息術(shù)、自適應光學技術(shù)、光學遙感技術(shù)、光互連、數(shù)字光學計算、目標及傳輸特征數(shù)據(jù)庫及光計算技術(shù)的研究。

4、小波分析與數(shù)字圖像處理

小波分析是建立在泛函分析、Fourier分析、樣條分析及調(diào)和分析基礎上的新的分析處理工具，它繼承了傅里葉分析的思想，使用一系列尺度可變的函數(shù)作為基函數(shù)來逼近任意信號。它的時頻分辨率可變，具有多分辨率分析的特點，具有良好的時頻定位特性及對信號的自適應能力，能夠同時在時間和頻率上做局部變換，因而能有效地從信號中提取有用的局部信息，適合探測正常信號中夾帶的瞬態(tài)反?，F(xiàn)象并展示其成分。本方向的研究內(nèi)容主要有：

（1）物理特征量提取與分析：從物理現(xiàn)象的圖片中，提取感興趣的物理特征量，對自然現(xiàn)象進行特征描述，用圖像處理、分析及識別的方法解決物理現(xiàn)象的定量描述問題。

（2）光電圖像處理：通過使用小波變換去掉光電圖像中的冗余信息，實現(xiàn)對光電圖像的壓縮、分類、去污、識別與診斷；

（3）測井圖像處理：對測井圖像進行小波濾波處理，提高信噪比，自動提取目標參數(shù)，為地質(zhì)分析奠定基礎；

（4）三維圖像重建： 研究對CT、核磁共振掃描圖像進行三維小波重建的途徑，提高成像分辨率，有效提取特征目標。

六、課程設置

1、碩士研究生培養(yǎng)方案的課程設置要在本科教育的基礎上，充分體現(xiàn)學術(shù)型研究生層次的特點，課程體系要有足夠的寬廣度和縱深度，并具有前沿性和應用性。

2、設置2-3門核心課程，要求學生必須選學。

3、每門課程學分一般為2學分。培養(yǎng)方案總學分一般為24-28學分。

4、碩士研究生培養(yǎng)方案中全校公共課與全校公選課學分不得超過總學分的50%。課程設置見附件。

七、科研實踐環(huán)節(jié)

在培養(yǎng)碩士研究生的科研實踐環(huán)節(jié)上，導師或?qū)W術(shù)團隊應積極營造創(chuàng)新、合作和競爭的環(huán)境氛圍。充分發(fā)揮校內(nèi)外科研和實踐基地的作用，踐行知行統(tǒng)一，將科學實驗、科研訓練、學術(shù)培養(yǎng)和社會實踐貫穿于整個培養(yǎng)過程，培養(yǎng)碩士生的科學實驗能力、科研能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作及組織能力。

1．碩士研究生在學習期間，要參加一定的教學和社會實踐。實踐內(nèi)容除了各種形式的教學實踐外，也可以參加社會調(diào)查、承擔校內(nèi)外的科研、設計、調(diào)研、咨詢、技術(shù)開發(fā)和服務等活動。實踐能力的培養(yǎng)可以與研究生兼任助教、助研和助管的工作結(jié)合起來。實踐工作不記入課程學分,為申請學位的必備環(huán)節(jié)，考核成績采用五級記分制評定。實踐環(huán)節(jié)一般不得免修。

2．碩士研究生在學習期間，要積極參加導師或?qū)W科組承擔的科研課題的研究工作，關(guān)注本學科的發(fā)展，撰寫有關(guān)摘要和筆記。

3．碩士研究生在學習期間，要積極參加學術(shù)活動，至少聽5次學術(shù)報告，做1次（小組內(nèi)或小組外）學術(shù)報告。

4．碩士研究生在學習期間，必須在公開刊物上至少發(fā)表一篇專業(yè)學術(shù)論文(獨撰、第一作者或?qū)煘榈谝蛔髡撸瑢W生為第二作者)。

八、論文工作

學位論文是對碩士研究生進行科學研究的全面訓練，培養(yǎng)綜合運用所學知識分析問題和解決問題的重要環(huán)節(jié)，也是衡量碩士生能否獲得學位的重要依據(jù)之一。

1、選題

碩士研究生的學位論文選題應在導師指導下進行。首先在規(guī)定的理論學習完成后，在導師指導下進行相關(guān)方向的文獻綜述，廣泛搜集、查閱文獻資料，進行歸納總結(jié)，了解和掌握本學科的前沿、發(fā)展動態(tài)、現(xiàn)有的成果及存在的問題，為后面的論文選題、開題論證和論文研究工作奠定一定的基礎。選擇對行業(yè)或?qū)W科具有重要應用價值或理論意義的課題，應盡量結(jié)合導師的科研項目。論文選題必須經(jīng)導師同意并通過論證。

2、開題報告

碩士研究生一般應于第四學期內(nèi)完成學位論文開題報告，在開題報告會上廣泛征求意見，由相關(guān)學科專家審定后確定研究課題內(nèi)容。

學位論文開題報告內(nèi)容要求：擬選課題的國內(nèi)外研究動態(tài)、水平；所選課題的目的、意義；研究內(nèi)容和研究方法；預期達到的結(jié)果、水平；論文工作安排；進行該課題研究所具備的條件等。

開題報告的審議由理學院組織實施。

3、制訂學位論文工作計劃

研究生在導師指導下擬定論文工作計劃，計劃中應對完成論文的研究方法、實驗方案與手段、經(jīng)費與設備、論文撰寫、完成期限和預期達到的結(jié)果等，做出詳細的安排和說明。

4、學位論文中期考核

學位論文的中期考核是加強碩士生學位論文工作過程管理的重要環(huán)節(jié)，是對碩士生學位論文工作的一次階段性考核。

（1）中期考核時間

學位論文中期考核的時間一般應在完成學位論文開題報告后的半年左右進行。

（2）中期考核的組織和實施

中期考核工作由理學院組織實施；

碩士生必須在中期考核時對論文工作進行階段性總結(jié)，闡述已完成的論文工作內(nèi)容和所取得的階段性成果，同時介紹論文發(fā)表情況，并制定與研究課題有關(guān)的下一步論文發(fā)表計劃和擬發(fā)表論文等內(nèi)容；

碩士生的中期考核報告必須以書面形式送交。導師對該生的中期報告給出評語，評語應包括對該生已有工作的評價、計劃完成情況，以及對后續(xù)工作的估計；

中期考核小組一般應由原開題報告專家論證小組成員組成?？己诵〗M根據(jù)碩士生的中期考核報告和導師的評價，對碩士學位論文的階段性工作進行評價；

學位論文中期考核可結(jié)合研究生的學術(shù)討論或?qū)ｎ}研究報告會進行。

（3）學位論文中期考核結(jié)論可分為優(yōu)秀、合格、不合格三檔。對于中期考核不合格者，考核小組應提出整改方向，并在一個月后再次進行論文中期檢查，如仍不合格，則應中斷碩士生培養(yǎng)。

5、發(fā)表論文要求

在碩士研究生論文答辯之前，每位碩士生必須在公開刊物上以自己為第一作者或?qū)煘榈谝蛔髡摺⒆约簽榈诙髡甙l(fā)表論文1篇。未能按要求發(fā)表論文者，將不能進行學位論文送審和申請答辯。

6、學位論文預審、評議、答辯和學位

碩士學位論文的評審、評議和答辯等按《中華人民共和國學位法》中的有關(guān)規(guī)定進行。

九、課程教學大綱

參見《西南石油大學碩士研究生課程教學大綱》。

十、本學科文獻資料閱讀目錄

[1].Physical Review Letters
[2].Physical Review B
[3].The Journal of Physical Chemistry B
[4].Applied Physics Letters
[5].IEEE Transactions on Antennas and Propagation

[6].IEEE Transactions on, EMC(Electromagnetic Compatibility)

[7].Progress In Electromagnetics Research

[8].Journal of the Optical Society of America A (JOSA A)

[9].Journal of the Optical Society of America B

[10].Applied Optics

[11].Optics Express

[12].Optics letters

[13].Optics Communications

[14].IEEE Transactions on Image Processing

[15].Computer Vision, Graphics, and Image Processing (prior to 1991)

[16].Computer Vision and Image Understanding

[17].Pattern Recognition

[18].EURASIP Journal on Applied Signal and Image Processing

[19].Journal of Electronic Imaging

[20].IEEE Signal Processing Magazine

[21].原子與分子物理學報
[22].物理化學學報

[23].電子學報

[24].光學學報

[25].物理學報

[26].中國圖象圖形學報

 

 

 

 

 

附件：計算物理課程設置

 

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