进入新世纪尤其是近十年来，石油行业加速转型升级，催生新业态，行业发展呈现新特点：① 勘探开发向深地深水、非常规等新领域拓展，急需新理论新技术；② 智能化发展加速，新技术催生油田开采新方法，跨界融合赋能产业转型；③ 国外合作开发油田遍布50多个国家，行业国际化程度越来越高。行业转型呼唤人才培养的供给侧改革，需要培养知识结构、规格类型、能力素质与新业态相适应的人才。
作为国内最早的石油工程专业，始终引领同类专业建设，以2010年入选国家级卓越计划为契机，依托12项教育部和山东省重点教改项目，面向行业新业态、新需求，积极应变、主动求变，强化产教融合、学科融合和科教融合，持续开展专业改革和新工科建设，探索形成了传统石油工程专业改造升级的“四新”路径。
新知识结构：面向行业新业态，融入前沿技术，注重交叉融合，加快更新迭代人才培养方案，通过优化课程体系和升级教学内容，构建支撑行业发展需要的专业知识结构。
新成长通道：实施拔尖型、复合型、国际型等分类培养模式改革，培养引领行业未来发展的创新人才、跨界融合需要的交叉复合人才和进军海外需要的国际化人才。
新教学模式：理论教学、实验教学、实习实训全方位推进研究性教学方法改革，提升学生的综合能力，满足行业转型过程中技术快速更新对人才创新能力的需要。
新工程素养：提出以工程文化涵养工程素养新理念，从行业特有的石油精神、工程案例中萃取育人元素，实施全程浸润式育人，提升新业态所需的卓越工程素养。
成果建设期内，产出了一批国家级课程、教材、名师、团队、平台等优质教学资源，牵头研制了本专业实践教学国家标准，发起成立了全国石油高校课程联盟，新工科培养方案等有形化成果辐射到30余所高校，引领着国内同类专业建设，形成了传统专业改造升级的新工科范式，产生了显著的育人效果和广泛的社会影响。
主要解决的教学问题：
① 传统教学内容不能满足新业态对人才知识结构新需求的问题。基于常规石油开采的教学体系，力学基础偏弱，缺少新领域课程和跨界融合课程，难以满足新业态对知识结构的新需求。
② 单一培养模式不能满足新业态对多元化人才需求的问题。专业传统人才培养模式单一，缺少分类培养通道，学生个性化发展不足，难以满足新业态对多元化人才的需求。
③ 传统教学模式不能满足新业态对人才能力素养高要求的问题。传统教学模式主要立足于知识传授，对学生能力素养培养不足，难以满足新业态对能力素质的高要求。