本系並重基礎數理能力訓練及探究實作能力培養。除了嚴謹的理論教學與練習，也鼓勵學生加入實驗室/研究室，透過教授指導專題研究獲取實作經驗。除了各教師獨立研究之外，亦強調系所合作以及實驗與理論的相互支援。本系整合出二個跨領域研究群：【奈米與光電物理研究群】、【理論與計算物理研究群】，提供優秀的跨領域人才學習環境，不論深造或就業皆是理想的選擇。

本系強調實驗與理論並重，以培養具有理論基礎及應用技術之科技人才。大學部課程分為天文與基礎物理組與量子材料組，其課程著重於基礎物理建構、天文觀測、高能物理、重力波探測、量子物理、量子資訊等。除課堂教學外，利用專題研究、參訪、競賽等形式，加強師生互動，增進學生對科技產業發展趨勢之了解，提高學生對學習興趣。師資陣容堅強，研究成果卓越，近六年國科會物理學門研究計畫案總件數與總金額，全國前10名，私校第1。

【物理學】是一門基礎科學，藉由觀察、實驗、模擬等方法，研究自然界各種尺度中的現象，以期建立一套完整自洽、以數學為語言、能正確解釋與預測大自然的理論。「奈米與光電」是尖端應用領域，【基礎要應用來發揮】，【應用要基礎來支持】，期盼學生奠定良好基礎，在尖端領域發揮所學。

物理科學知識是發展高科技產業的基石，經由完整的教育訓練，培育學生具有分析事理、發現問題及解決問題的能力。透過學習基礎課程：普通物理、電磁學、對應數學、量子物理、量子資訊等課程，進階課程包含廣義相對論、天文學、統計力學、數值計算、量子計算、量子通訊、光量子科技等，都有完整的課程規劃培訓具潛力的學生。

無論理論、實驗或計算，都可以透過許多經驗的累積能力。可以平日多透過科普節目(Discovery、國家地理雜誌等)以及科學雜誌、文章接觸深奧的物理概念；多找考物理相關問題(題目)練習思考與計算；透過探究實作相關課程或競賽累積實作經驗。

可以準備高中時期所參與物理，科學或資訊活動、競賽或相關研習之證書或獎狀，或準備高中時期參加社團團隊作品或成果之參與紀錄與特殊表現。

1. 物理學與數學及其他自然科學如化學、生物、地球大氣科學等有許多共同關切的問題，使用的科學方法及邏輯也相當一致；主要的差別在於研究的自然系統及現象的不同。
2. 物理學是許多工程學科的基礎，提供基礎研究訓練以及程式能力。基礎穩固後，有更大的空間學習半導體、光電與材料等領域，更能觸類旁通深入專業領域的核心，獲得具創意的來突破解決問題。

物理系課程著重在基礎科學知識的瞭解及應用，並培育學生具有發現問題、分析問題、及解決問題的能力。以物理基礎課程為本，本組特別加強光電半導體相關知識的訓練，課程涵蓋光電半導體之基礎知識與元件應用，以及同步輻射光源之應用。使得完成課程的同學，具備充實的光電科技能力，成為優秀的應用物理之科技人才。

許多高中學生會以為物理「沒有什麼應用」，畢業之後的發展狹窄。其實，物理是許多科學與工程的基礎，本系的訓練讓學生有良好的理論物理與奈米光電相關的應用科學知識，並厚實程式計算、數位應用能力。學生畢業後於台積電、艾司摩爾(ASML)、日月光、聯電、群聯電子、研華科技、台達電、友達光電等科技業就職。

物理系的生涯發展絕對不僅限於大學教師或是中小學老師，現代科技產業的發展變化迅速，更需要具備有相當的基礎科學知識才能勝任。物理系所傳授的便是科技發展所需要的基礎科學知識，透過適當的課程安排來培育學生的思考邏輯及解決問題的能力，有了能力再加上個人興趣的培養，學生將可在各行各業適興發展。

1. 因考試領導教學，許多高中同學學習物理學的方式以計算與解題為主，忽略了基本觀念的融會貫通，觀察現象統整結果，以符號、文字論述與解釋物理現象、法則的能力，及動手操作實驗的基本訓練。
2. 物理學以數學為語言；但物理學處理的不是抽象的數字與邏輯而是具體的自然界物理量與規律。

物理學是一門很有趣的科學知識，強調的是藉由觀察、分析、驗證與理解來了解我們生活周遭的自然現象，進而培養使用這些知識的能力，也就是分析問題、解決問題的能力。

許多同學因精采的科普讀物引發興趣，但缺乏知識積累歷程及對科學工作付出的努力缺乏體會。
本系在課程安排上讓學生在知識上由簡入深累積歷程，進而從專題與實作學習過程中累積經驗獲得能力。

本系在材料科學相關領域的研究上有優良的傳統及優異的表現，近年來在同步輻射光源應用在材料科學研究上更是執國內相關研究發展之牛耳。另外，本系也是國內少數有天文物理專業研究的系所，系上老師所組成的研究小組不僅活躍於國內的相關研究，也參與國際上知名的研究團隊(如2015年諾貝爾物理獎得主Prof. Takaaki Kajoita所領導的研究團隊)。

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