理学院下设数学系、物理系和物理实验中心，承担学校数学、物理和物理实验公共基础课、本科专业和研究生的培养。学院设有应用物理和数学与应用数学两个本科专业；物理学一级学科和应用数学专业两个硕士点。《高等数学》、《概率论与数理统计》、《线性代数》、《大学物理》为市级精品课程，物理实验中心为市级优秀实验室。学院现有教职工92人，其中教授7人（天津理工大学特聘教授1人）、副教授23人。学院牢固树立“教学为立院之本，科研是强院之路，教学科研协调发展”的办学指导思想。在应用物理、数学与应用数学两专业人才培养中，按照考研和就业两个出口设置研究型和应用型培养模式，遵循宽口径厚基础原则，打好扎实的数学、物理等理论基础；注重与信息科学、工程实践能力相结合，通过校企结合的“3+1”培养模式，突出核心能力培养，体现“工科背景、突出理工”特色；培养信息与计算科学、金融工程、应用物理学等领域研究型、应用型高级人才。
学院注重基础理论的培养，毕业生考研率位于全校之首，近年来多名毕业生考入清华大学、北京大学、天津大学、南开大学等国内重点高校的研究生，也有学生考入美国加州伯克利分校、加州大学河滨分校、瑞典隆德大学等国外知名高校的研究生。
数学与应用数学专业
本专业培养掌握数学科学的基本理论与基本方法，具备运用数学知识、使用计算机和数学软件解决实际问题的能力，受到科学研究的初步训练，能在科技、教育、金融机构、经管、商贸企业和大专院校从事科研开发、管理及教学工作的高级专门人才，并以其坚实的数学基础适用于攻读数学、信息及经管等学科的研究生。
数学系现有应用数学硕士点，下设泛函分析和数学经管应用两个研究方向。
本专业设置基础数学、计算机、金融数学三个专业方向。
专业核心课程：数学分析、高等代数、解析几何、实变函数、复变函数、泛函分析、离散数学、常微分方程、概率论、数理统计、应用运筹、应用随机过程、数学模型、程序设计、数据结构、数据库、保险精算、金融数学、金融交易分析、宏微观经济学等。
本专业招收理工类考生，学制四年。授理学学士学位。
应用物理学专业
本专业培养目标是“理工交融 重在应用” 高级专门人才。专业方向为光电技术和光谱技术，同时注重自动控制技术、软件开发技术等能力的培养。在夯实物理学理论体系的基础上，努力提高学生的科技素质和创新能力。本专业毕业生能够在物理学及应用领域中从事教学、科研、应用技术开发和管理工作，并以其坚实的数理基础广泛适用攻读理学、工学和经济学等学科的研究生。
专业核心课程：高等数学、力学、光学、电磁学、普通物理实验、近代物理实验、理论力学、电动力学、统计物理与热力学、量子力学、固体物理、光谱学与光谱技术、显示技术、激光原理等；专业选修课有光电检测技术、半导体物理学、发光物理、传感器技术、计算机网络技术与应用、C语言程序设计、微机原理及接口技术等。集中性实践课有单片机实践、PLC技术及应用课程设计、毕业论文（设计）等。
本专业招收理工类考生，学制四年。授理学学士学位。
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