机械工程及自动化专业（纺织机械设计及自动化方向）卓越工程师实验班是天津工业大学探索和培养工程拔尖创新人才的一个重要改革项目，依托天津市重点学科和重点实验室、工程实践教育中心、校外人才培养基地，着眼于未来经济社会发展对自动控制系统工程卓越工程师的人才需求，以培养具有机械工程及自动化大工程背景、掌握机械工程及自动化系统理论和工程知识与关键技术的复合型创新人才为目标，实施三年理论教育、累计一年实践专业教育的培养计划。
在保证学校对卓越工程师人才培养经费的情况下，机械工程学院每年配套经费2万元，加大对试点专业的投入，资助教学改革、课程建设、教材建设、师资培训、校企联合培养、实训实习基地建设、学生实训实习补贴、购买学生保险等费用。并制定《机械工程及自动化专业本科应用型卓越工程师培养计划》，明确了对学生的培养目标、培养模式、培养标准等。依托经纬纺织机械股份有限公司和我校纺织学科特色与优势，建设 “天津工业大学—经纬纺织机械股份有限公司国家级工程实践教育中心”。同时，天津市为实施该专业“卓越工程师”计划已投资2500万建立了“天津市纺织工艺与装备工程实践教育中心”。
为提高培养质量，该计划实行“3+1”校企联合培养模式，“3”指在校学习时间累计不超过三年，“1”指在企业学习时间累计不少于一年。在此框架下，在通用标准、行业标准及学校（专业）标准的指导下，以校企合作“现代纺织装备技术研究中心”为平台，采用“递进培养”、“项目教学”、“双导师”等多种校企联合培养模式。
项目实施情况
根据国家实施“卓越工程师”的总体方案，结合机械工程及自动化卓越工程师培养的专业培养标准，打破传统的“基础课—专业基础课—专业课”三段分割的教学模式，以“专业能力递进”培养方式对应用型机械工程及自动化卓越工程师的教学计划进行科学合理安排，全过程采用多年实践已经逐渐完善的“工程案例与项目混搭”教学法，多维度、交错融合、螺旋式提升学生的综合工程实践能力，通过案例与工程项目内容侧重点的差异来实现因材施教和个性化能力培养。
开展了金工实习实践教学改革，培养实践动手能力。引入德国教学案例，采用项目驱动的方法，以“迷你台钳”为工程案例，开展金工实习，掌握基本的加工方法和加工装备，以团队形式在教师指导下完成工作任务，培养工程实践能力和团队合作能力。同时，在工程认知实习阶段，在实训中心进行简单两不见的制作及机构组合，对机械机构初步了解和认识，由易到难培养学生了学生动手实践能力。
卓越计划支持措施
机械工程学院高度重视“机械工程及自动化专业”卓越工程师培养，对于学生在奖学金评定、研究生推免、参加海外交流学习等方面对参与卓越计划的学生进行政策倾斜，通过政策措施吸引优质生源参与到卓越计划中来；对于教师，鼓励专职教师到企业挂职和顶岗工作的激励机制，并制定了相关教师考核和评价标准，并在薪酬、工作量、专业技术职务评聘等方面都进行了说明，并对现在岗工程类专业课教师进行实践培训，2011年选派中青年骨干教师赴德国参加学习与培训，提高卓越工程师教学师资队伍水平和能力。
2011年获批天津纺织装备工程实践中心，机械工程及自动化专业负责建设纺织装备设计与制造实践教育平台，2012年获批天津工业大学—经纬纺织机械股份有限公司国家级工程实践教育中心，2013年建立天津工业大学—青岛宏大纺织机械股份有限公司国家级工程实践教育中心。