自2015年获批开展深化专业学位研究生教育综合改革试点以来，学校坚持“需求导向、特色引领、求实求新、分类培养、协同发展”的原则，多措并举，积极推进各项改革工作，在工程专业学位研究生培养模式创新、管理体制机制改革和质量保障体系构建等方面取得了一定成效。
——特色培养理念指导下的多模式分类培养。学校形成了“一个核心，两个结合，三段贯通，四级递进”的工程专业学位研究生特色培养理念，“一个核心”是指以提升职业胜任能力为核心；“两个结合”是指校内、校外相结合，国内、国外相结合；“三段贯通”是指课程学习、专业实践与项目研究、学位论文研究与答辩三个培养环节有序衔接、融会贯通；“四级递进”是指“基础实践（校企专家案例课程教学）、技能实践（校内实验教学平台实践与综合能力竞赛）、专业实践（校外工程实践能力训练）、研究实践（基于学位论文研究的工程创新能力培养）”四级递进式工程实践能力培养体系。在“一二三四”特色培养理念的指导下，学校主动服务国家能源战略和社会经济创新驱动发展需求，结合研究生职业规划与个性化成长要求，构建了“工程创新型”、“技术研发型”、“工程应用型”三类工程硕士专业学位研究生培养模式；并对三类人才的培养目标、课程设置、导师指导方式、实践基地选择和学位论文选题等内容进行全新设计，提高了研究生培养目标与职业岗位需求的匹配度。
——形成了比较完善的“平台+中心+基地”三位一体的实践育人体系。“平台”是指研究生实验教学平台和综合能力竞赛平台，“中心”指创新创业与工程素养教育中心，“基地”则指研究生校企联合培养基地。三者在培养上各有侧重，功能上相互衔接，极大提升了研究生工程实践能力、创新创业能力和综合素养。一是持续加强研究生实验教学平台建设，着力打造高水平综合能力竞赛平台。以一级学科甚至跨一级学科为口径，坚持通用性、综合性、梯次性，建设石油相关特色优势学科或工程领域工程实践平台，开设了系列实践教学类课程。同时，继续推行并完善集“学、赛、研”为一体的CBL教育教学模式，形成了国内一流的石油特色学科研究生创新实践竞赛群，打造了中国石油工程设计大赛、中国研究生石油装备创新设计大赛等4个高水平、综合性工程能力训练与竞赛平台。二是成立了创新创业与工程素养教育中心，稳步推进创新创业、工程 素养教育等工作。在两课中增设工程综合素质教育学习与实践专题，开展创新创业与工程素养等方面的理论教学与实践指导；搭建了大学生就业创业技能训练基地、SPR创新创业基地、石创空间、大学生创业项目孵化基地等多样化创新创业实训平台，提升创新创业实践能力；组建了校内专职教师和企业兼职创新导师相结合的创新创业师资队伍，提升指导服务能力；通过举办创新创业文化周、高峰论坛等活动，活跃创新创业校园文化氛围。三是持续加强研究生校外实践基地建设和管理，提高基地建设水平与培养成效。学校充分发挥行业优势，积极推进校企产学研的深度融合，在石油石化企业建立了240余个研究生联合培养实践基地，其中4个实践基地入选“全国工程专业学位研究生联合培养示范基地”，校外联合培养基地建设整体水平和培养质量不断提升。
——基于专业认证和职业资格衔接改革导向，构建以职业胜任能力为核心的专业学位研究生教育评价体系。一是试点开展了石油工程研究生教育专业认证。成立了石油工程硕士研究生教育认证咨询专家委员会、认证专家委员会和认证工作秘书处等相关机构，确立了教育认证办法和标准，举办了石油工程硕士研究生教育认证专家培训班，并在中国石油大学（北京）、辽宁石油化工大学等部分石油院校开展了第一批项目认证试点工作。二是积极推动部分工程领域探索专业学位教育与行业领域职业资格衔接工作。学校试点支持了机械工程、安全工程、建筑与土木工程、软件工程、计算机技术等5个工程领域探索专业学位教育与职业资格衔接的工作，改革内容包括提高教师“双证”（教师资格证和行业职业资格证）和毕业生“三证”（毕业证、学位证、行业职业资格证）比例，推动专业学位研究生课程与职业资格证书考试科目的豁免与互认、申请承担职业资格考试考点工作等。