本系自成立以來，一直是教學與研究並重，在教學方面，本系的特色是課程領域涵蓋廣泛，使大學部學生及研究生能充分地按照個人興趣學到各重要的課程，老師們授課也多以嚴謹著稱 。在研究方面，從基礎物理到應用物理的各種物理研究領域都有涵括。近年來「遠見」及「天下」雜誌對國內物理系作過一系列教學與研究評鑑，本系均名列榜首。

本系以培育國家之基礎科學人才為方向，並因應現今工業多元化的發展趨勢，積極培養具備專業技術及專業道德之科學研究人才，以厚植國家研究發展之實力。因而本系除加強傳統的教學理論課程外，並實行實務之科學研究，以培養學術及產業所需之研究且兼具人文素養之人才為宗旨。本系之大學部以「培養對專業知識之基本素養及通才」為目的，以期學生具備研究創新所需之基本能力。

本系希望培養出具有批判性思考及獨立解決物理相關問題的各類研發人才。本系除了一般傳統物理系的核心領域，如電磁、凝態物理、統計物理、計算物理、天文物理、高能物理、原子、分子及光學物理外，近來更致力於發展新一代量子技術及科技，冀望為下一代科技產業培養先端領導人才。

本系擁有各領域學術專精與經驗豐富的專任師資，頃全力投注於半導體物理、光電物理、磁性與低溫物理、理論物理、天文物理、量子材料及計算物理等領域之研究，近年來量子物理也是重要研究主題。

從日常生活中學物理。偉大的物理發現，往往來自於對日常自然現象觀測。舉例來說，為什麼行進中的腳踏車比靜止時更容易平衡呢？投棒球時，如何投出變化球？或是晚上在看星星時，問問自己宇宙有沒有邊境呢？又或時常在電影劇情中套用物理理論，在實際世界中可能發生嗎？
保持疑問的態度，打破砂鍋問到底。當發現有趣的物理現象或是系統，試著找出其中的規律，跟列舉出可能影響的因素，試著套用學習過的物理知識來解釋觀察的現象。這些都可幫助培養物理的興趣，而興趣可以成為動力，進而持之以恆。
同學間，老師，助教互相討論。理論的完備性，需要經過邏輯的考驗，而與他人相互討論，往往可以找到自己物理觀念上的盲點跟矛盾。
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在閱讀各個基礎學科與知識時，除了基礎的原理外，須具備系統閱讀與思辨能力，並且有規劃執行與解決問題之能力。因為學科內容豐富且具一定廣度，需要具備歸納與融會貫通的能力，可以透過規畫科學專題與執行，並透過自己發現問題，嘗試解決回答它，以提升歸納與融會貫通的能力，同時也能培養動手做的實力，此外，與國際接軌是現代人需具備的能力，可提升英文的聽說讀寫能力，以降低未來在面臨英文授課或國際交流時的壓力。

在物理系學習到的，不僅僅是對自然科學的暸解，我們更希望學生能夠在這個學習過程中，培養出嚴謹和仔細解決複雜問題的習慣。在這個基礎下，訓練我們的學生在解決問題的過程中，能提供以物理學為背景和依據的想法，並藉由研究基礎科學所養成的批判性，來找到問題的根源。所以，清華物理的教育目標不僅著重學術研究，更是希望培育有深厚學理基礎的產業人才。

本系發展特色為凝態物理及量子科技延伸至理論與計算物理、半導體物理、奈米科技、量子材料物理、量子光電、生物物理及天文與宇宙學。

大眾易誤解物理畢業生只能當老師。但清華物理的畢業生在半導體、電機、光學等產業皆有極佳的就業機會與職涯發展。在這裡我們不單單著重於培養先端物理研究人才，我們也非常注重培養學生投入科技研發的能力，這些能力讓物理系的學生在大學畢業後有更大的自由度選擇自己喜歡的專業。

一般大眾容易認為學習物理出路只有工程師 但本系仍有許多在其他領域表現良好之畢業生(例如: 博士後研究員.科學教育人員與醫療相關之行業等等)

高中生對物理系最大的誤解，就是把物理跟大量且艱深的數學工具劃上等號。事實上，物理學的研究包含觀測、實驗和理論。前兩項和部分理論建立並不需要超群的數學能力。的確，物理系跟大部分理工科系相比，在高階數學工具上有較多的運用。但是這些數學工具在解決大型的，複雜的工程問題中也是必需的，提早學習並不是壞事。

高中所涉及之物理問題多為簡化後之情形 學生喜歡以各種速算法解之 但大學所涉及之物理問題為通例 學生仍會使用速算法解之 不但不適用還容易產生迷思概念

三大類學生適合唸清華物理:
(1)對物理有興趣，有志從事學術研究或物理教育，
(2)對物理有興趣，有志成為產業界的高階研發人才，
(3)數理能力佳，但不確定自己的興趣及未來的方向。
更多清大物理相關資訊，請參考本系網址：http://phys.site.nthu.edu.tw/。
本系學生ＩＯＨ經驗分享影片請參考：https://0rz.tw/kInDX。

教育目標
1. 培育探索物理新知、啟發原創能力之科學專業人才
2. 培育具備團隊精神且善於溝通之領導人才
3. 培育國家科技發展需求之中堅人才
4. 培育具備前瞻科技新知之應用科技人才

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