一、培養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)適應(yīng)國家建設(shè)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(chǔ)領(lǐng)域中的物理問題進(jìn)行研究，掌握堅實(shí)寬廣的計算物理基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)深入的專門知識，具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和敬業(yè)精神，具有獨(dú)立從事科學(xué)研究工作能力，能夠在工程或基礎(chǔ)研究領(lǐng)域做出創(chuàng)新性成果的高級科學(xué)專門人才。

二、基本能力和素質(zhì)要求

掌握堅實(shí)的物理學(xué)基礎(chǔ)、系統(tǒng)的專業(yè)知識以及基本的實(shí)驗技能，熟練掌握外語專業(yè)文獻(xiàn)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(dú)立從事科學(xué)研究、擔(dān)負(fù)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(shí)事求是、吃苦耐勞的科研精神，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)作風(fēng)；具有較好的的文字撰寫能力、口頭表達(dá)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(xué)習(xí)和科研并重，導(dǎo)師負(fù)責(zé)制與課題小組集體指導(dǎo)相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮導(dǎo)師的指導(dǎo)作用和研究生的主觀能動性，建立和完善有利于發(fā)揮學(xué)術(shù)群體作用的培養(yǎng)機(jī)制，著力培養(yǎng)研究生的科研能力和獨(dú)立工作能力。研究生在學(xué)期間應(yīng)積極參加校內(nèi)外學(xué)術(shù)活動（學(xué)術(shù)講座、學(xué)術(shù)報告會、學(xué)術(shù)會議、社會實(shí)踐等）。加強(qiáng)研究生的自學(xué)能力、科學(xué)研究能力和表達(dá)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。

四、學(xué)制

學(xué)術(shù)型碩士研究生的學(xué)制一般為3年，最長不得超過5年，其中課程學(xué)習(xí)1年，論文工作不少于1年，研究生學(xué)習(xí)實(shí)行彈性學(xué)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(dǎo)體、半導(dǎo)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(xué)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(chǔ)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(chǔ)，采用分子模擬技術(shù)，研究油藏流體的相平衡、擴(kuò)散和吸附等問題，為油藏流體的相態(tài)預(yù)測及其它物理性質(zhì)研究提供新的數(shù)學(xué)算法；

（2）半導(dǎo)體材料的設(shè)計與計算：應(yīng)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(xué)性質(zhì)、電學(xué)性能、晶格常數(shù)，預(yù)測材料的性能，為實(shí)驗提供前瞻性依據(jù)；

（3）原子團(tuán)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(tuán)簇的結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)進(jìn)行計算，或者基于經(jīng)典力學(xué)的分子動力學(xué)方法模擬納米團(tuán)簇?zé)崃W(xué)性質(zhì)；

（4）氫脆的量子力學(xué)機(jī)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(jī)理，分析高含硫環(huán)境中鋼材損傷的量子力學(xué)原理，為新型鉆井設(shè)備研制提供理論依據(jù)；

（5）介觀納米體系的量子輸運(yùn)理論：借助運(yùn)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(diǎn)系統(tǒng)中的電子極化輸運(yùn)過程及Kondo（近藤）效應(yīng)。

2、計算電磁學(xué)

基于麥克斯韋方程組，建立逼近實(shí)際問題的連續(xù)型數(shù)學(xué)模型，合理地利用理想化或工程化假設(shè)，準(zhǔn)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(yīng)的數(shù)值計算方法，經(jīng)離散化處理，將連續(xù)型數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為等價的離散型數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用有效的代數(shù)方程組解法，求解出該數(shù)學(xué)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(diǎn)處的場強(qiáng)，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(dá)到理論分析、工程判斷和優(yōu)化設(shè)計等目的。本方向的研究內(nèi)容主要有：

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

（2）計算電磁學(xué)應(yīng)用研究：研究高效精確電磁計算算法在目標(biāo)特性、微波成像及遙感、地球物理勘探、電磁環(huán)境預(yù)測、天線分析和設(shè)計等方面的應(yīng)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(biāo)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(xué)效應(yīng)及其產(chǎn)生機(jī)制與應(yīng)用途徑是各國開展前沿研究的重點(diǎn)內(nèi)容，研究成果將在激光技術(shù)、信息與計算機(jī)圖像的處理與存儲、光計算、光通信、機(jī)械加工、精密測量等方面有著重要的應(yīng)用。本研究方向基于電磁場理論和非線性光學(xué)，采用激光光學(xué)、傅里葉光學(xué)等理論進(jìn)行計算光物理的研究，主要包括：

（1）傳輸與變換：應(yīng)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(yīng)；

（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(yīng)、孤子激光器、光纖通信；

（3）光信息處理：基于傅里葉光學(xué)理論，開展光信息、全息術(shù)、自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)、光學(xué)遙感技術(shù)、光互連、數(shù)字光學(xué)計算、目標(biāo)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(chǔ)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(diǎn)，具有良好的時頻定位特性及對信號的自適應(yīng)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)反常現(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(jìn)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(shí)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(jìn)行小波濾波處理，提高信噪比，自動提取目標(biāo)參數(shù)，為地質(zhì)分析奠定基礎(chǔ)；

（4）三維圖像重建： 研究對CT、核磁共振掃描圖像進(jìn)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(biāo)。

六、課程設(shè)置

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

2、設(shè)置2-3門核心課程，要求學(xué)生必須選學(xué)。

3、每門課程學(xué)分一般為2學(xué)分。培養(yǎng)方案總學(xué)分一般為24-28學(xué)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(xué)分不得超過總學(xué)分的50%。課程設(shè)置見附件。

七、科研實(shí)踐環(huán)節(jié)

在培養(yǎng)碩士研究生的科研實(shí)踐環(huán)節(jié)上，導(dǎo)師或?qū)W術(shù)團(tuán)隊?wèi)?yīng)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(shí)踐基地的作用，踐行知行統(tǒng)一，將科學(xué)實(shí)驗、科研訓(xùn)練、學(xué)術(shù)培養(yǎng)和社會實(shí)踐貫穿于整個培養(yǎng)過程，培養(yǎng)碩士生的科學(xué)實(shí)驗?zāi)芰?、科研能力、?chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作及組織能力。

1．碩士研究生在學(xué)習(xí)期間，要參加一定的教學(xué)和社會實(shí)踐。實(shí)踐內(nèi)容除了各種形式的教學(xué)實(shí)踐外，也可以參加社會調(diào)查、承擔(dān)校內(nèi)外的科研、設(shè)計、調(diào)研、咨詢、技術(shù)開發(fā)和服務(wù)等活動。實(shí)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(shí)踐工作不記入課程學(xué)分,為申請學(xué)位的必備環(huán)節(jié)，考核成績采用五級記分制評定。實(shí)踐環(huán)節(jié)一般不得免修。

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

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

4．碩士研究生在學(xué)習(xí)期間，必須在公開刊物上至少發(fā)表一篇專業(yè)學(xué)術(shù)論文(獨(dú)撰、第一作者或?qū)煘榈谝蛔髡?，學(xué)生為第二作者)。

八、論文工作

學(xué)位論文是對碩士研究生進(jìn)行科學(xué)研究的全面訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)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(xué)位的重要依據(jù)之一。

1、選題

碩士研究生的學(xué)位論文選題應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行。首先在規(guī)定的理論學(xué)習(xí)完成后，在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行相關(guān)方向的文獻(xiàn)綜述，廣泛搜集、查閱文獻(xiàn)資料，進(jìn)行歸納總結(jié)，了解和掌握本學(xué)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(chǔ)。選擇對行業(yè)或?qū)W科具有重要應(yīng)用價值或理論意義的課題，應(yīng)盡量結(jié)合導(dǎo)師的科研項目。論文選題必須經(jīng)導(dǎo)師同意并通過論證。

2、開題報告

碩士研究生一般應(yīng)于第四學(xué)期內(nèi)完成學(xué)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(xué)科專家審定后確定研究課題內(nèi)容。

學(xué)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(yù)期達(dá)到的結(jié)果、水平；論文工作安排；進(jìn)行該課題研究所具備的條件等。

開題報告的審議由理學(xué)院組織實(shí)施。

3、制訂學(xué)位論文工作計劃

研究生在導(dǎo)師指導(dǎo)下擬定論文工作計劃，計劃中應(yīng)對完成論文的研究方法、實(shí)驗方案與手段、經(jīng)費(fèi)與設(shè)備、論文撰寫、完成期限和預(yù)期達(dá)到的結(jié)果等，做出詳細(xì)的安排和說明。

4、學(xué)位論文中期考核

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

（1）中期考核時間

學(xué)位論文中期考核的時間一般應(yīng)在完成學(xué)位論文開題報告后的半年左右進(jìn)行。

（2）中期考核的組織和實(shí)施

中期考核工作由理學(xué)院組織實(shí)施；

碩士生必須在中期考核時對論文工作進(jìn)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(dǎo)師對該生的中期報告給出評語，評語應(yīng)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(yīng)由原開題報告專家論證小組成員組成。考核小組根據(jù)碩士生的中期考核報告和導(dǎo)師的評價，對碩士學(xué)位論文的階段性工作進(jìn)行評價；

學(xué)位論文中期考核可結(jié)合研究生的學(xué)術(shù)討論或?qū)ｎ}研究報告會進(jìn)行。

（3）學(xué)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(yīng)提出整改方向，并在一個月后再次進(jìn)行論文中期檢查，如仍不合格，則應(yīng)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?、自己為第二作者發(fā)表論文1篇。未能按要求發(fā)表論文者，將不能進(jìn)行學(xué)位論文送審和申請答辯。

6、學(xué)位論文預(yù)審、評議、答辯和學(xué)位

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

九、課程教學(xué)大綱

參見《西南石油大學(xué)碩士研究生課程教學(xué)大綱》。

十、本學(xué)科文獻(xiàn)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(xué)報
[22].物理化學(xué)學(xué)報

[23].電子學(xué)報

[24].光學(xué)學(xué)報

[25].物理學(xué)報

[26].中國圖象圖形學(xué)報

 

 

 

 

 

附件：計算物理課程設(shè)置

 

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