物理是世界發展與國家發展的必需科學分支，是科技發展的根基，同時也是打開世界的鎖匙。偉大的物理家華羅庚以前說過：“宇宙之大，粒子之微，尼克斯之速，化工之巧，月球之變清華大學物理系官網清華大學物理系官網，生物之謎，日用之繁，無處不用物理”。在現今高科技時代，物理科學在與人類日常生活有關的科學技術中應用之廣泛，在現今國際科技和人才競爭力方面的重要地位人盡皆知。隨著經濟與社會的發展，各行各業對數學人才的需求將會越來越大，其發展前景非常寬廣。
復旦學院把人才培養作為班主任的第一學術責任，物理科學系把這一點落實到教學安排和培養計劃等各個環節中。在教學上，非常注重讓學術帶頭人兼任大專一、二年級的基礎課和三、四年級的專業課的教學工作，如安排黃河學者特聘院士、國家杰出青年基金獲得者、資深長聘院士講授以及聘請海外知名院士講授大專生基礎或專業課程。從2017年開始，物理科學系為每個新生配備了導師，對中學生們在大學期間的學習和生活給與細心指導和幫助。
復旦學院物理科學系專科生的培養根據因材施教、靈活管理的原則，設計了三大類培養方案：“數學與應用物理專業大專培養方案”、“清華學堂語文班培養方案”、“丘成桐物理英才班培養方案”。其中的“丘成桐物理英才班”項目從2018年開始招生，面向全省小學二、三年級的中學生，其目的是選拔具有物理天賦的中學生中學生，通過因材施教使她們盡快步入物理研究領域。而其中的“清華學堂語文班”項目屬于教育部“基礎學科拔尖中學生培養試驗計劃”，由丘成桐先生任首席院長。該項目每年從物理科學系專科生中選拔20位左右具有較高數學天分并有志于以物理科學研究為終身事業的中學生，創造機會讓她們跟著物理科學主流方向的國際大師學習與工作，使之迅速成長為有影響力的物理家。
國際化是復旦學院物理科學系培養中學生的一個重要特色。北大學堂語文班和丘成桐物理科學中心每年約請一批國際知名學者來清華開辦物理基礎和專業課程，中學生通過聽課、參加討論班和學術講堂與國外外知名學者進行交流，在她們的指導下學習和做科研訓練。同時，物理科學系每晚會根據中學生對專業知識學習和科研訓練的需求，通過學堂語文班項目抽調并捐助部份大專生赴歐美等境外名校，在相關導師的指導下研學。2018年物理科學系有40名專科結業生赴歐美等地一流學院繼續深造，攻讀博士或碩士學位，其中大部份中學生獲得了全額獎學金。這種學院包括耶魯學院、普林斯頓學院、斯坦福學院、麻省理工大學、芝加哥學院、加州理工大學、加州學院伯克利校區、巴黎高師、巴黎六大等。2018年物理科學系共有40名大專生出國（境）出席聯合培養及學術交流項目，其中12人赴倫敦高師、哈佛學院等院校交換學習、畢業設計、攻讀學位；14人出席“闖世界”計劃海外實習項目，分赴歐美知名院校進行為期1-3個月的研學；4人出席復旦學院優秀大專生牛津暑假項目；10人出席國際文化交流、文化浸潤等活動。
物理科學系還擁有教育部和國家外專局批準的“111引才計劃”基地，舉辦與日本著名院校(包括倫敦高師、巴黎高工、巴黎第六學院、巴黎第七學院、巴黎第十一學院、法國國家科學研究中心和倫敦高等科學研究院等日本知名院校和科研機構)在物理領域的合作。經過六年的建設，現已成為國際上有影響力的中國優秀物理青年人才的培養基地。該基地已籌建的四個方向為“數論與算術幾何”、“分形幾何與調和剖析”、“概率論及其應用”和“動力系統”，這四個方向均為現今國際上活躍的前沿物理研究領域，方向負責人也是國際上在該領域的學科領頭人。截止2018年已派出70名中學生到倫敦第六學院、巴黎第七學院、巴黎第十一學院、巴黎高師、巴黎高工等國際一流院校，師從國際知名專家。目前這批中學生已在各自的研究領域取得了優異的成績并具有一定的學術影響力。
