中国科学院研究生院物理科学学院在原物理系的基础上组建成立。原中国科学院研究生院物理系是随着新中国第一所研究生院—中国科学技术大学研究生院（中国科学院研究生院的前身）的成立而诞生的。在成立之初，从各研究所和著名大学陆续聘请了一批教学经验十分丰富的教师组成了专职师资队伍，同时按照中国科学院关于所系结合的办校方针，从各对口研究所又聘请了一批在物理学科前沿领域工作且学术造诣深厚的研究人员作为兼职教师，其中包括了许多著名的科学家，如“两弹元勋”彭桓武院士为研究生开设了《理论物理》，首届国家最高科技奖获得者黄昆院士与王守武院士等一起开设了《固体物理学》，谈镐生院士开设了《物理流体力学》，胡海昌院士开设了《弹性力学》等课程，形成了独特的专职和兼职师资队伍并重的教学队伍格局。另外，研究生院还先后聘请了许多国外著名的科学家来校授课，其中以诺贝尔物理奖获得者李政道教授开设的《粒子物理》和《统计物理》，诺贝尔物理奖获得者杨振宁教授开设的《相位与近代物理》，国际著名力学家林家翘教授开设的《应用数学物理》，著名理论物理学家黄克逊教授开设的《统计物理》，U． Fano开设的《原子分子物理》等课程影响最大，这些课程不仅面向中国科学院研究生院的学生，同时还面向全国其他高校的研究生和青年教师，在全国引起了很大的反响，对推动我国物理学研究起了很大的作用。这样多层次富有特色的师资队伍结构和教学模式不仅保证了中国科学院研究生基础课良好的教学质量，同时也为研究生日后迅速进入科研工作提供了充分的知识储备。物理系是研究生院较大的一个系，专职教师一度达50余人，承担了中科院十几个研究所研究生的基础课教学任务，每年开设80余门课程，学科范围覆盖了物理学、力学、天文学、动力工程及工程热物理、核科学与技术、光学工程等一级学科，教学质量优异。专职教师的科研工作成绩也很突出，长期承担国家攀登计划项目、973项目、国家自然科学基金重大、重点、面上项目及中科院的科研项目等。国家自然科学基金申请的批准率一直保持在较高的比例，每年平均在国内外重要学术刊物上发表学术论文80余篇，并曾先后获得过多种国家及部委级学术成果奖励。
2000年新组建的中国科学院研究生院的挂牌成立，标志着中科院的研究生教育体系发生了重大改变，教育资源重新进行优化。物理系同时也步入了大发展的时期，其组成结构和职能也相应发生了根本性的变化。按照中国科学院研究生教育的“三统一，四结合”方针，物理系不仅组织并承担了每年四、五百研究生的基础课教学任务，同时还组织完成了8个一级学科（物理学、力学、天文学、动力工程及工程热物理、核科学与技术、光学工程、机械工程、仪器科学与技术）300多门硕士研究生课程的设置和部分教学大纲的编写任务，并参与组织了某些一级学科学位点的申请工作。中科院新的研究生教育体系对我们现有的师资队伍提出了更高的要求，即在进一步提高教学质量和学术水平的同时，更要提高教学管理和服务水平。
随着贯彻实施中国科学院新时期的办院方针，深入推进知识创新试点工程的前进步伐，科学院及时提出了“科研与教育并举，出成果与出人才并重”，“坚持科技创新与人才培养协调发展，坚持提高质量与发展规模有机统一，树立把我院办成一所大学校的新观念”的重大战略构想。因此，把研究生院本部建设成为设施齐全、功能完善、手段先进的教学中心和管理中心就成为未来几年中国科学院的重要工作。在这样难得的发展机遇面前，为了更好地落实“三统一、四结合”的办学目标，提高中国科学院研究生的教育质量，更好地为各对口研究生培养单位服务，同时也为了适应研究生规模增长的实际需要，实现研究生院的跨越式发展，在原物理系的基础上组建成立了物理科学学院。
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