卓越工程师学院紧密围绕国家战略需求和石油石化行业急需，以研究真问题、开展真科研、产出真成果为导向，以项目为牵引，构建“企业出题、高校答题”的人才培养模式，培养理论基础扎实、创新能力强、综合素质高，善于解决复杂工程技术问题的高素质、高层次、交叉复合型人才。

卓越工程师学院研究生实施“双导师（组）”指导制，培育核心导师团队，共同指导研究生。双导师（组）协同指导研究生制定培养计划、课程学习、创新实践、学位论文等相关工作。

卓越工程师学院研究生培养采用工学交替、分段育人模式，第一学年在学校完成课程学习，第二、三学年在企业完成科研训练、专业实践等相关培养环节。

研究生在企业专业实践期间，学校、研究生与企业签订三方协议，企业为研究生提供必要的工作条件和生活保障等。