在现代协同创新教育理论的指导下，结合物理学学科特点，提出了“科学前沿引领、能源问题导向、多元跨界协同、分段提升培养”的物理学研究生创新人才的培养理念。物理与能源相关学科深度融合，突出学校能源特色，从培养目标、导师团队、课程教学、实践平台等方面深化改革和研究，多维协同，构建具有能源特色的物理学硕士研究生一流创新人才培养体系。考虑研究生培养特点和学生个性化发展需求，物理学研究生创新素质教育进程以学年为单位整体上分为三个阶段，建立了“分段提升”的研究生创新素质全程培养模式。
（一）凝练学科方向，明确具有能源特色的物理学研究生创新人才培养目标
考虑学校学科布局和学科建设顶层设计，瞄准国家能源需求，结合物理学科前沿，提出了“加强数理基础、面向能源需求、突出石油特色”的学科建设指导思想。借助学校基础学科提升计划，根据本学科和能源相关学科在前沿理论方面已有的成果积累和人力资源优势，凝练出“凝聚态物理与纳米能源材料”、“新能源物理方法与技术”、“海洋和地下物理场探测方法及应用”三个学科方向。这些方向既保留了本学科的前沿方向，保持学科的独立性，增强本学科在国内外及在学校学科群中的地位和价值。又设立了学科交叉方向，强化物理学与学校优势能源工程学科的交叉融合，将基础学科前沿的新理论、新方法、新技术应用到能源领域，充分发挥了基础学科的支撑优势，将学科方向与新能源、海洋和地质等学科进行交叉融合，为基础学科建设与发展开辟新的空间。在此基础上，确立了培养基础理论厚重、具有能源特色、专业方向实用、适应国家能源发展战略需求、物理学与能源应用相结合的创新型研究生培养目标，解决了物理学研究生培养定位的关键问题。
（二）学科协同、校内外协同、国内外协同，建设多元化的研究生导师团队
基于学科协同，构建研究生导师团队。在科研合作的基础上，依据不同学科特点和项目研究任务，组建了物理学学科与我校相关能源学科交叉渗透的研究生导师团队，推进学科间的交叉和融合，将物理学与地质资源与地质工程、石油与天然气工程、材料科学与工程等学科交叉渗透，建立跨学科联合指导导师团队，将研究生置身于多学科环境中从事交叉研究，培养复合型的创新人才。
基于校内校外协同，构建研究生导师团队。以科研合作为基础，依托国家海洋局第一海洋研究所、中石化青岛安全工程研究院等20多个合作科研院所的优质创新团队和科研资源，组建了校企研究生导师团队，营造一流的学术和科研氛围，使研究生接受多元指导，开阔研究生的视野，激发研究生的创新积极性，增强研究生的社会竞争力。
基于国际交流合作，构建研究生导师团队。借助加州大学河滨分校、曼彻斯特大学、阿德莱德大学等国外高校的优质创新团队和科研资源，组建了中外协同的研究生导师团队，通过联合培养、共同培养、定期访学等形式，为学生提供国际化的学术和科研氛围，使研究生得到学术大师的指导和国外名校的学术熏陶，开阔研究生国际化的学术视野。