工业工程是以现代工业化生产为背景，以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，在制造工程学、管理科学和社会科学等诸多学科基础上发展起来的一门交叉学科。清华大学工业工程系正式成立于2001年，在十余年的发展历程中逐渐探索出一条培养“国际化复合型工业工程人才”的道路。2014年9月，以郑力、赵晓波、成晔、吴甦、张伟等五位老师为主完成的工业工程系教学成果获得2014年国家级高等教育教学成果一等奖。
根据工业工程专业“管理与工程”相结合的特点，工业工程系确立了“重工程、懂管理、善交流、具有国际视野和竞争力、富有创新意识和能力”的复合型人才培养目标，并在培养过程中建立了“知识、技能和态度”三个维度全面发展的新人才培养质量观，并围绕它建立了“国际化教学、实验和实践教学、挑战式教学、创新能力培养”的四个教学举措和一个质量保障体系。
在知识传授方面，以推动国际化教学作为重要举措。工业工程系通过引进全套国际上一流大学广泛使用的外文专业教材，精心组织最前沿的学科知识，并通过教师团队多年的教学实践不断的改进，使之既能反映国际通行的知识结构，又能适合我国目前的产业发展情况；通过与国际一流大学合作举办海外联合硕士项目和自主留学生硕士项目、暑期交换生混班上课等举措，在为学生营造国际化培养氛围上取得了成功，让学生在学习知识的同时学会理解、沟通和表达。
在技能的获取与应用方面，工业工程系强化实验和实践教学，通过精心设计的实践体系，既考察学生对知识的掌握，也让学生理解理论与实际的差异，并学会综合运用知识解决实际问题。通过社会化的综合实践环节和教师们精心设计的“工业工程综合课程设计”环节，使学生进一步掌握复杂的人际交往技能和发现问题及解决问题的综合能力。
在课堂上鼓励教师推行挑战式教学，通过设计具有挑战性的教学内容，不断挑战学生的知识和能力极限，加深学生对知识的了解；探索创新能力的培养，通过开放式的问题、作业和考试，让学生进行开放性的思考。挑战式教学促使学生进行更有深度的探索，超越了一般专业课的要求，同时在挑战式团队项目中培养了学生的领导力，团队精神，不放弃的精神，以及追求卓越的态度。
学生创新能力的培养措施则包括创新能力问卷设计，对本科生创新能力进行课程前后的测评；根据各位任课老师的需求提供教学资源，搜集并整理有创新性的、适合本系课程的教学方法和资料；对课程进行全程记录，探讨和总结。通过期中、期末的访谈、问卷测试和创新力自评等方式对课程情况进行调查和反馈。
上述四种教学举措在“知识、技能和态度”三个维度上全面培养学生，提升综合素质；而教育质量保障体系则通过系统化设计，从“需求-能力-知识”的关联分析，进行培养大纲和课程的设计，确保每门课程的教学内容、手段与教育总体目标相匹配，教师教学改革与学生学习效果相匹配，最终保证教学创新服务于学生素质提升。
经过十余年的探索，工业工程系的人才培养已经获得了较高的国际认可度，在2006、2011年的两次国际评估中获得工业工程领域的美国工程院院士或专业顶级学术期刊主编的高度评价；在国内工业工程教育领域也连续多年专业排名全国第一。2007年，工业工程系的教学成果被国际工业工程学会授予“教学创新奖”，2012年获得清华大学教学成果奖特等奖，同年获得北京市高等教育教学成果奖一等奖。此次获得国家级教学成果一等奖，将进一步坚定工业工程系未来的人才培养方向，实现最初的立系宗旨：“在教育与研究方面建成世界一流的工业工程系，致力于提高中国和世界的生产力、提高人民的生活质量与生活水平。”
