Towards Better Problem Finding and Creativity in Graduate School Education
目前的研究生院教育体系主要集中在培养更好的学习者和问题解决者。基于问题的学习方法的兴起证明了这种技能在从幼儿到研究生院的各级教育中的重要性。然而，到目前为止，大多数程序主要集中在产生更好的问题解决者，而忽略了问题的发现。问题发现是创造性解决问题的一个重要技能，也是创造性解决问题的第一步.大多数关于问题发现技能的研究只集中在行业和公司，以培训员工在创新产品设计和开发方面跳出框框。在中学或大学阶段，大多数基于问题的学习（PBL）场景中通常会给学生一个定义明确的问题，而问题发现或如何处理结构不良的问题则大多被忽视。在这项研究中，我们提出了新渡部学校计划，并讨论了我们独特的课程，教问题发现在研究生院教育。我们展示了如何在研究生阶段引入问题发现，提高学生在团队学习环境中理解困难和邪恶问题的能力。此外，我们提出了它如何影响研究生的创造力，从而更好地解决问题。
2018-07-06 physics.ed-ph
Preparing graduate students to be educators
我们提出了两个方案，解决需要更好地准备研究生作为专业物理学家的角色，特别是在教学和教育研究领域。这两个程序，准备未来的物理学家（PFP）和一门课程，教学和学习物理，旨在相互支持，解决这些更广泛的研究生角色，并支持物理教育研究领域的发展。虽然是自愿的，但PFP吸引了两个大型研究机构中大约一半的物理学研究生的参与。与全国比例相比，这些学生对未来担任教育工作者的兴趣大约是全国学生的两倍。虽然只有不到五分之一的受访者表示教育受到物理研究界的重视，但超过90%的受访者表示有意将物理教育的研究成果纳入未来的教学中。与协同程序，教与学物理的经验表明，它是可以复制的程序在不同的机构，包括提高学生掌握物理，培养学生的兴趣，教育和教学，并从事学生在物理教育的研究项目启动早期的成功。除了介绍这些程序，我们确定了一些关键的功能，有助于他们的成功。
2006-09-01 physics.ed-ph
Teaching STEM Courses using Ignatian Pedagogy
针对伊格内修教学范式（IPP）极少应用于STEM课程且相关文献匮乏的问题，本文提出结合学科教育研究主动策略与评估工具的IPP应用框架，通过多层级物理课程实例验证其促进学生学习的效果，并强调需融入耶稣会教育特质。
2025-09-06 physics.ed-ph
Astro2020: Promoting Diversity and Inclusion in Astronomy Graduate Education: an Astro2020 APC White Paper by the AAS Taskforce on Diversity and Inclusion in Astronomy Graduate Education
本白皮书的目的是为资助机构，学科领导人及其组成部门提供指导，这些部门的战略是（1）改善长期代表性不足的人口获得高等教育的机会，（2）改善学生入学部门的气候。改善获得机会以增加多样性和改善气候以增强包容性这两个目标是相辅相成的，而且它们都以参与不平等这一根本问题为前提。该白皮书已获得AAS董事会的认可。
2019-07-15 astro-ph.IM physics.ed-ph
Toward an Effective Pedagogy of Climate Change: Lessons From a Physics Classroom
有效的气候教育的一个主要障碍是缺乏在课堂上参与气候变化和相关社会环境危机的激进愿景（Kwauk，2020）。气候系统的关键方面：其固有的复杂性和跨学科性，社会和自然系统的纠缠，以及它跨越大尺度的空间和时间的事实-所有这些都对我们现代的，分割的正规教育系统提出了严峻的挑战。我提出了一个以正义为中心的论点，在科学，社会和正义的关系中，气候变化的跨学科概念化，旨在与气候系统的特征相结合，使其具有挑战性。基于教学实验在本科物理课堂上的非科学专业，我确定了五个一般的障碍，教学气候变化，并制定了四个方面的有效的气候教学法：科学技术，跨学科，本体认识论，和心理社会行动的尺寸。在一个协作的课堂文化的背景下，通过转型学习，我描述了使用的元概念框架，随着气候正义的问题，旨在实现所有四个方面的有效的气候教学法。这个广泛的整体框架可能适用于本科物理学以外的背景和学科。
2021-03-06 physics.ed-ph
Teaching Fluid Mechanics for Undergraduate Students in Applied Industrial Biology: from Theory to Atypical Experiments
EBI是一个继续教育机构，提供工程硕士学位水平的应用工业生物学教育。流体力学在EBI被认为是困难的学生谁似乎有点没有动力。为了激励他们，我们采用了一种新的以游戏为基础的教学法。让学生从日常生活中获得灵感，找到流体力学的应用，并做实验来验证和验证课程中获得的一些理论结果。在本文中，我们提出了一种创新的教学/学习教学法，其中包括通过游戏学习的概念及其在工程流体力学的影响。介绍了学生在流体力学课程中所做的一些非典型实验。通过学生的教学评价，可以了解学生对课程的感受。通过对学生教学评价的分析，说明了这种方法在激励学生方面的有效性。事实证明，通过游戏学习在流体力学领域取得了巨大成功，课程评估大幅增加。流体力学已逐渐被认为是有趣的、有用的、令人愉快的和容易吸收的。它表明，这种教学法，其中包括教育游戏为学生带来了好处。因此，这些实验似乎是一个非常有效的工具，以改善高等教育的教学/学习活动。
2011-06-03 physics.ed-ph
Transforming the Preparation of Physics GTAs: Curriculum Development
研究生助教（GTA）是本科生教育的关键合作伙伴。鉴于GTA可能对本科生的学习产生巨大的影响，为他们提供适当的教学准备非常重要。但GTA本身就是学生，并不是所有人都想从事学术事业。将GTA准备充分融入研究生的专业发展降低了参与的障碍，使所有研究生都可以从探索教学及其在许多潜在职业道路上的应用的机会中受益。在本文中，我们描述了一个GTA准备课程的设计和实施的第一年博士。佐治亚理工学院物理学院的学生。通过实施和修订的年度周期，由我们开发的3P框架（教育学，物理学，专业发展）的指导下，该课程已发展成为一个强大而全面的专业发展计划，深受物理研究生的欢迎。
2021-09-01 physics.ed-ph
Transforming the content, pedagogy and structure of an introductory physics course for life sciences majors
在本文中，我们描述了我们如何将我们的大招生介绍性物理序列的生命科学的学生讲座/工作室的格式，并与真实的生物应用物理概念对齐。我们已经改革了教学法，包括研究验证的互动参与的做法，并实现了我们的目标，提高学习收益，可持续性和我们的课程改革的适应性。与传统教学相比，讲座/工作室形式的核心积极参与导致可比或增强的学习收益（通过验证的概念调查衡量）。如果再加上适当的教员准备，这种形式是可持续的，不需要比传统的教授这种课程的模式更多的财政或人力资源。我们已经开发了一套完整的积极参与的教学材料，并提供给我们机构以外的物理教育社区采用。
2017-09-15 physics.ed-ph
A New Approach to Developing Interactive Software Modules through Graduate Education
教育技术作为一种支持科学概念体验式学习的机制，已经具有重要意义。然而，这一机制的发展受到开发此类产品所需的大量时间和技术专门知识的限制，特别是在专门科学领域。我们试图测试是否可以有效地开发互动，教育，在线软件模块的学生作为一个先进的科学课程的课程组成部分。我们讨论了一组由哈佛大学研究生开发的十五个这样的模块，以展示与天文学和物理学相关的各种概念。这些模块的成功开发表明，可以制作关于专门专题的教育和外联在线软件工具，同时实现基于项目的学习目标。我们描述了一套适合于模块开发的技术，并详细介绍了学生开发的模块的四个例子。我们提供了将教育软件开发纳入研究生课程的建议，并通过讨论这种新方法与新的在线学习环境（如edX）的相关性得出结论
2013-10-16 astro-ph.IM physics.ed-ph
Graduate Quantum Mechanics Reform
我们解决了四个主要领域，研究生量子力学教育可以改善：课程内容，教材，教学方法和评估工具。我们在科罗拉多矿业学院进行了为期三年的纵向研究，在所有这些领域进行了创新。特别是，我们已经修改了课程的内容，以反映在该领域的进展，在过去的50年，使用教科书，包括这些内容，纳入了各种教学技术的基础上物理教育研究，并使用各种评估工具来研究这些改革的有效性。我们提出了一个新的评估工具，研究生量子力学概念调查，并进一步测试以前开发的评估工具，量子力学概念调查。我们发现，研究生反应良好，以研究为基础的技术，主要是在入门课程进行了测试，他们学习的新内容介绍了在每个版本的课程。我们还发现，学生回答研究生量子力学概念问题的能力与他们解决相同主题的计算问题的能力高度相关。与此相反，我们发现，学生的理解基本的本科量子力学概念在现代物理水平并没有提高教学在研究生水平。
2009-01-23 physics.ed-ph
What does it mean to think like a physicist? Insights from physics graduate students
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
研究探讨了物理研究生如何定义像物理学家一样思考，发现核心课程强调数学技巧而忽视概念发展，而选修课和研究经历更有效促进概念理解与身份认同。
2026-04-02 physics.ed-ph
Examining the Impact of Student Expectations on Undergraduate Biology Education Reform
在过去的10-15年里，本科生物教育课程改革的呼声不断，其中大多数都集中在课程或教学法的改革上。从学生在一个大的本科生物学导论课程收集的数据表明，学生的期望，他们学习的知识的性质，影响他们如何与改革的努力，在课堂上互动。鉴于学生的期望影响他们参与课程活动的方式，本文（系列文章中的第一篇，着眼于生物学中的学生期望）认为，课程改革举措应该考虑学生的期望，以增加有效实施的机会。
2011-05-31 physics.ed-ph
Physics graduate student employment: what we can learn from professional social media
在这项研究中，我们调查了渥太华大学物理硕士和博士毕业生的就业状况，发现94%的毕业生要么就业，要么在毕业后一年继续接受物理教育。我们的数据库是从2011年至2019年学年提交的硕士和博士论文的公共在线存储库中填充的，其中包括2020年从专业社交媒体平台LinkedIn收集的就业信息。我们的研究结果突出表明，毕业生主要在他们的研究领域迅速找到就业机会，大多数毕业生在学术界或物理相关行业就业。我们还发现，相当一部分就业的毕业生（20%）在非传统的物理学职业中找到了工作，如商业管理和医疗保健。与在工业或非传统领域工作的毕业生相比，在学术界工作的毕业生的在线连接性往往较低，这表明在线网络对于对非学术职业感兴趣的学生来说更重要。
2021-06-08 physics.ed-ph
Analysis of the Institutional Free Market in Accredited Medical Physics Graduate Programs
本文通过分析2017-2023年经认证医学物理研究生项目的公开数据，发现硕士毕业生增长远快于博士，且NIH资助更多流向生物医学工程等非认证项目，为认证和劳动力规划提供依据。
2025-03-13 physics.app-ph physics.ed-ph physics.med-ph
"Be Better Than You Need to Be": A-Level Physics Students' Rants, Resilience and Peer Pedagogy on TikTok
本研究通过分析TikTok上学生创作的A-level物理内容，探讨了学生如何通过同伴教学和分享经验来应对学科挑战，强调了战略资源和持续练习的重要性。
2025-12-07 physics.ed-ph
Rubric-based holistic review: a promising route to equitable graduate admissions in physics
由于高等教育和社会的系统性不平等已经被带到了最前沿，研究生课程有兴趣增加申请人和入学者的多样性。然而，现有的评估申请人的结构可能不支持这些目标。支持这些目标的一个潜在解决方案是基于规则的整体审查。从2018年开始，我们的物理系为我们研究生课程的所有申请人实施了基于规则的整体审查流程。该规则对申请人进行了18项指标的评估，包括他们的成绩，考试成绩，研究经验，非认知能力以及与该计划的契合度。然后，我们比较了教师的录取状态，性别和本科课程的申请人在三年内的评级。我们发现，分数显示录取和未录取的学生之间的统计学显着差异的希望和统计学显着差异的性别或本科课程与GRE成绩和服务工作的期望已知的差距对齐。然后，我们的研究结果表明，以分数为基础的整体审查作为一种可能的途径，使研究生入学物理学更公平。
2021-10-08 physics.ed-ph
Teaching practices of graduate teaching assistants
物理教育研究一直表明，学生在参加互动参与课程时有更高的学习成果。因此，许多学校正在积极改革其入门课程。对于交互部分（实验室，教程和/或研讨会）主要由研究生助教（TA）教授的课程，好的TA有助于改革的成功。许多研究已经调查了助教和学生之间的具体互动，但更多的可以通过全面检查助教学生互动。在一个学期的课程中，我使用实时教师观察工具（RIOT）观察了助教在各种教学角色中的表现。这些观察结果显示了助教在几乎没有干预的情况下可能会“默认”什么。我介绍了一个部门在改革的早期阶段的快照，并讨论了我的研究结果的影响，因为它们涉及到我们的助教的专业发展。
2016-02-24 physics.ed-ph
Towards Scientific Literacy in Inclusive Science Education
针对教师难以设计包容性科学课程的问题，德国NinU网络提出NinU框架，整合科学教育与包容性教学法，通过理论、示例和练习支持教师规划与反思，以促进科学素养的普及。
2024-11-06 physics.ed-ph
Data-Driven by Design: Building a Reflective Physics Graduate Program
School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院物理与天文学院）
针对物理研究生教育中阻碍公平参与的长期问题，本研究通过定性数据分析，与项目领导合作，在新物理和已有天体物理研究生项目中培养数据驱动的自我反思文化，提出改进措施。
2026-06-26 physics.ed-ph
Graduate teaching assistants use different criteria when grading introductory physics vs. quantum mechanics problems
物理研究生助教（TA）通常负责评分。物理教育研究表明，将证明问题解决过程的责任放在学生身上的评分做法可以帮助他们发展解决问题的技能和学习物理。然而，助教们可能还没有制定出有效的评分方法，他们可能会对入门课程和高级课程中的学生解决方案进行不同的评分。在助教专业发展课程的背景下，我们要求助教对学生的入门物理和量子力学问题的解决方案进行评分，并解释为什么他们的评分方法在这两种情况下是不同的或相似的。助教在QM情境中期望和奖励推理的频率更高。我们的研究结果表明，这些差异可能至少部分是由于助教没有意识到，分级可以作为一种形成性评估工具，也没有考虑从物理入门学生的角度来看，物理入门问题的难度。
2017-01-05 physics.ed-ph
Transforming student learning with classroom communication systems
自1993年以来，马萨诸塞大学物理教育研究小组（UMPERG）开发了课程和教学技术与课堂交流系统（CCS）的使用，并研究了基于CCS的教学的有效性。本公告描述了CCS如何影响“互动教学法”并从根本上改变学习过程。它包括从十年经验中吸取的教训中提出的建议。
2005-08-18 physics.ed-ph
Studying Expert Practices to Create Learning Goals for Electronics Labs
高年级本科生的实验室课程通常涉及先进的设备，相对较小的班级规模和扩展的实践项目。这些课程为物理教育研究界带来了独特的挑战和机遇，因为这些功能在其他本科课程中并不常见。在这里，我们专注于基于实验室的电子课程。作为建立高年级电子学学习目标的第一步，我们采访了科罗拉多大学博尔德分校的研究生和教师，了解他们在自己的研究实验室中使用电子学的情况。电子课程的具体内容与研究生研究人员的实践经验相似，因此关注研究生的经验是通知实验室课程改革的理想选择。从他们的采访回应中，我们开发了一个电子应用分类框架。我们确定了五种类型的使用和四种形式的互动与电子内容是一致确定的教师和研究生。然而，我们看到教师和研究生之间关于如何学习电子学的差异。
2014-07-11 physics.ed-ph
Establishing a national masters programme in high-energy physics: lessons from a Romanian case study
University of Bucharest（布加勒斯特大学）；West University of Timișoara（蒂米什瓦拉西部大学）；Babes-Bolyai University（巴比什-博约伊大学）；Alexandru-Ioan Cuza University of Iași（雅西亚历山德鲁·乔安·库扎大学）；IFIN-HH（霍雷胡-赫利乌研究所）；Transylvanian Institute of Neuroscience（特兰西瓦尼亚神经科学研究所）
本文以罗马尼亚高能物理国家硕士项目为例，探讨建立联合协调的国家研究生教育项目。阐述了发展动机，介绍了项目设计、政策流程，指出其对学生流动等有贡献，还讨论了经验教训与未来展望。
2026-07-29 physics.ed-ph
Incorporating Current Research into Formal Higher Education Settings using Astrobites
许多本科和研究生阶段的物理科学课程的主要目标是让学生做好从事科学研究的准备，或者让学生为利用与研究科学家使用的技能类似的技能的职业做好准备。即使对于那些可能不打算从事具有这些特征的职业的学生来说，接触现代研究应用的背景也可以成为教学和学习的宝贵工具。然而，学生参与研究的一个持续障碍是熟悉学术研究人员用来相互交流研究方法和发现的技术语言，格式和背景：该领域的文献。Astrobites是一个由研究生撰写的在线网络资源，自2010年成立以来，已经发布了1,300多篇天体物理学文献的简短和可访问的摘要。本文提出了三种方法，介绍在正规高等教育设置的方法和结果，从现代研究的各个层次的学生。对于每种方法，我们提供了一个样本课程计划，整合了Astrobites的内容和原则，包括教师的分步说明，建议将课程调整到本科和研究生范围内的不同班级水平，样本学生讲义和评分规则。
2017-06-04 astro-ph.IM physics.ed-ph
Conceptualization of Electromagnetic Induction at various Educational Levels: a Case Study
大量的物理教育科学文献记载了在各级教学中处理电磁感应（EMI）的普遍困难。但是，在我们所知的最好的，有一个研究，比较困难的EMI在不同的教育程度缺乏。我们在这里讨论了一个案例研究意大利高中，研究生和教师的概念化的一些方面的EMI作为一个功能的样本教学水平。我们分析了多项选择的书面问卷的答案，改编自文献，共49名学生。本文还讨论了物理教育专业大学生在讨论中学电磁干扰教学路径的期末设计时遇到的一些困难。我们发现，一些深刻的误解是常见的各级教育，可能来自非常贫穷的联系，通常在教学EMI，法拉第通量定律和洛伦兹力之间。
2019-10-10 physics.ed-ph
Transforming U.S. Particle Physics Education: A Snowmass 2021 Study
对粒子物理学知识的追求需要不断学习。随着新工具的出现，新的理论被开发出来，物理学家们用不断发展的方法寻找新的答案。然而，正规的教育系统是粒子物理学家的主要培训场所。研究生院（和本科学校在较小程度上）是研究人员学习研究所需的大部分技术技能，发展科学解决问题的能力，学习如何在自己的领域建立自己，并开始发展自己的职业生涯。不幸的是，物理学家在正规教育中获得的技能往往与在物理学领域取得成功所需的技能不匹配。我们对美国粒子物理界进行了一项调查，以确定研究生和本科教育中缺失的元素，并衡量如何弥合这些差距。在这篇贡献的论文中，作为2021-22雪团社区规划工作的一部分，我们报告了这项调查的结果。我们还推荐了几个具体的社区行动来提高粒子物理教育的质量;这里的“社区”指的是物理系、国家实验室、专业协会、资助机构和物理学家个人。
2022-04-19 physics.ed-ph physics.soc-ph
The Compass Project: Charting a New Course in Physics Education
这篇文章讲述了加州大学伯克利分校的指南针项目成立的故事，并描述了它的影响。指南针项目是一个由物理科学研究生和本科生组成的自我形成的小组。它的目标是提高本科物理教育，为我们的成员提供专业发展的机会，并增加学生的保留，特别是那些来自人口通常在物理科学代表性不足。指南针通过提供广泛的服务，包括暑期课程，秋季和春季学期课程，指导，研究讲座系列，以及其他学术和社会支持，培养了一个多元化，协作的学生社区。
2013-01-11 physics.ed-ph
Education dimensions of MGI: a question of multidisciplinarity, purpose, and equality
本文确定了与协调发展新的研究方法和新发现的步伐加快材料科学与缓慢发展的教科书和课程的挑战。目标受众是本科到研究生教育社区，但也考虑了K-12管道的影响。本文提出了一个实验室到市场的课堂连续体与理论，实验，数据的交叉点作为概念和内容框架的MGI可能会展开。
2022-01-01 cond-mat.mtrl-sci physics.ed-ph
Surveying the State of Writing Education in Physics and Astronomy
本文通过对515名物理与天文相关受训者的在线调查，分析美国高校本科及研究生写作教育模式、质量差异与不平等风险，并提出结构化写作训练建议。
2025-10-03 astro-ph.IM physics.ed-ph
Effectiveness of Quota Policies Across STEM, Biological, and Humanities Programs
本研究分析Unesp十多年配额政策，发现配额在物理和教育学影响小，在生物学影响大；基于微积分I数据，公开竞争录取学生表现最佳，种族配额生最差，且多次尝试通过率更低，揭示初始教育差距难在高等教育中克服。
2025-10-09 physics.ed-ph physics.soc-ph
Evaluation of a deliberate-practice informed supplemental intervention in graduate Quantum Mechanics
本研究为研究生量子力学课程设计了一项基于刻意练习理念的补充干预措施，以支持学生在有限信息下进行决策，结果显示干预后学生问题解决技能未见统计学显著改善，但概念理解有所提升。
2025-08-13 physics.ed-ph quant-ph
Summary Report of the Topical Group on Physics Education, Community Engagement Frontier (CEF4/CommF4) Snowmass 2021
粒子物理领域的发展和进步的一个重要伙伴是各级物理教育的强大计划，可以吸引整个人口统计范围的入门级学生，并为他们提供在科学，技术，工程和数学（STEM）和其他领域取得成功所需的教育，培训和技能。本报告总结了几个调查小组的工作，这些小组审查和评估了K-12、本科、研究生和博士后领域物理教育的当前机会，包括国家和国际联系。根据这些评估，提出了旨在以战略方式进行教育创新的建议，以加强研究界与教师之间、学术界与私营部门之间的联系，并通过国内和国际联系。
2022-09-21 hep-ex physics.ed-ph
Network analysis of graduate program support structures through experiences of various demographic groups
本文利用面向李克特式调查的网络方法（NALS）分析不同人口群体在ASES问卷中的回答，揭示了支持结构相关经历主题的群体差异与主题混合，并验证了NALS方法的有效性与可推广性。
2024-08-06 physics.ed-ph physics.soc-ph
Resource Letter QIE-1: Research in quantum information education
George Mason University（乔治梅森大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）；Wichita State University（威奇托州立大学）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
本文为庆祝2025年联合国国际量子科学与技术年，综述了量子信息科学与工程（QISE）教育领域的学术研究，旨在指导教育者采用研究型教学方法开展QISE教学，并为基于学科的教育研究（DBER）从业者提供入门指南。
2026-06-04 physics.ed-ph quant-ph
Astrophysical Dynamics 1999/2000: Merging Research and Education
“1999/2000年天体物理动力学”讲习班是在一个家庭高级研究课程之后举办的，这两项活动都是由我组织的。在会议记录本的这篇开篇文章中，我描述了它们，并记录了它们对当地机构学术生活的强烈影响。高级研究课程对研究生、高级研究员和具有良好物理和数学背景的积极性的本科生开放。该课程涉及天体物理动力学现代研究的若干多学科问题，因此也是物理学家、数学家和工程师感兴趣的问题。主要的题目是气体动力学，并结合恒星动力学和等离子体物理进行讨论。该课程还辅之以由这些领域的专家就热点问题举办的平行研讨会，并向广大科学听众开放。特别是，我给了一个友好的介绍小波，这是一个越来越强大的工具，不仅用于处理信号和图像，但也用于分析分形和湍流，并承诺有重要的应用动态模型的盘星系。讲习班向广大科学界人士开放。出版论文集的研讨会实际上是我为高级研究课程提出的创新考试形式。稿件经过评审，平均质量很高，在少数情况下特别高。高级研究课程和研讨会一起在学生中产生了极大的热情，并欢迎一百个不同的人参与，这意味着比查尔姆斯理工大学和哥德堡大学的平均研究生课程多一个数量级。
2000-06-09 astro-ph math-ph math.MP
