理學院下設數學系、物理系和物理實驗中心，承擔學校數學、物理和物理實驗公共基礎課、本科專業和研究生的培養。學院設有應用物理和數學與應用數學兩個本科專業；物理學一級學科和應用數學專業兩個碩士點。《高等數學》、《概率論與數理統計》、《線性代數》、《大學物理》為市級精品課程，物理實驗中心為市級優秀實驗室。學院現有教職工92人，其中教授7人（天津理工大學特聘教授1人）、副教授23人。學院牢固樹立“教學為立院之本，科研是強院之路，教學科研協調發展”的辦學指導思想。在應用物理、數學與應用數學兩專業人才培養中，按照考研和就業兩個出口設置研究型和應用型培養模式，遵循寬口徑厚基礎原則，打好扎實的數學、物理等理論基礎；注重與信息科學、工程實踐能力相結合，通過校企結合的“3+1”培養模式，突出核心能力培養，體現“工科背景、突出理工”特色；培養信息與計算科學、金融工程、應用物理學等領域研究型、應用型高級人才。
學院注重基礎理論的培養，畢業生考研率位于全校之首，近年來多名畢業生考入清華大學、北京大學、天津大學、南開大學等國內重點高校的研究生，也有學生考入美國加州伯克利分校、加州大學河濱分校、瑞典隆德大學等國外知名高校的研究生。
數學與應用數學專業
本專業培養掌握數學科學的基本理論與基本方法，具備運用數學知識、使用計算機和數學軟件解決實際問題的能力，受到科學研究的初步訓練，能在科技、教育、金融機構、經管、商貿企業和大專院校從事科研開發、管理及教學工作的高級專門人才，并以其堅實的數學基礎適用于攻讀數學、信息及經管等學科的研究生。
數學系現有應用數學碩士點，下設泛函分析和數學經管應用兩個研究方向。
本專業設置基礎數學、計算機、金融數學三個專業方向。
專業核心課程：數學分析、高等代數、解析幾何、實變函數、復變函數、泛函分析、離散數學、常微分方程、概率論、數理統計、應用運籌、應用隨機過程、數學模型、程序設計、數據結構、數據庫、保險精算、金融數學、金融交易分析、宏微觀經濟學等。
本專業招收理工類考生，學制四年。授理學學士學位。
應用物理學專業
本專業培養目標是“理工交融 重在應用” 高級專門人才。專業方向為光電技術和光譜技術，同時注重自動控制技術、軟件開發技術等能力的培養。在夯實物理學理論體系的基礎上，努力提高學生的科技素質和創新能力。本專業畢業生能夠在物理學及應用領域中從事教學、科研、應用技術開發和管理工作，并以其堅實的數理基礎廣泛適用攻讀理學、工學和經濟學等學科的研究生。
專業核心課程：高等數學、力學、光學、電磁學、普通物理實驗、近代物理實驗、理論力學、電動力學、統計物理與熱力學、量子力學、固體物理、光譜學與光譜技術、顯示技術、激光原理等；專業選修課有光電檢測技術、半導體物理學、發光物理、傳感器技術、計算機網絡技術與應用、C語言程序設計、微機原理及接口技術等。集中性實踐課有單片機實踐、PLC技術及應用課程設計、畢業論文（設計）等。
本專業招收理工類考生，學制四年。授理學學士學位。
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