面对激烈的竞争，高校纷纷调整战略目标，东北大学早在20世纪90年代中后期，就开始对现代大学的内涵进行探索。经过几年的实践，现代大学的基本内涵已经明确：多科性、研究型、国际化。
现代大学，多科性、综合性的学科设置是重要基础。适应未来发展，东北大学本世纪初确定了总体办学思路：发展工科优势，加强理科和管理、社科的建设；力争在生命科学和生物技术上有所突破；适度发展人文与艺术教育。资金投入向重点学科建设倾斜，在2001年投入1.1亿元的基础上，今年又大幅增加了资金预算。今年学校还专门拨巨款用于人才引进。
现代大学不仅要有一流的学科水平，还要有比较齐全的学科门类。东北大学现有本科专业49个，研究生专业58个，形成了以工为主，自然科学、人文科学、社会科学以及管理科学协调发展的学科分布。在2001年的全国重点学科评比中，东北大学有7个学科被评为国家重点，其中自动化学科与清华大学等院校并列全国第一。这些学科分布在冶金、机械、材料、自动化、计算机、采矿等领域，形成了覆盖面广、新老学科交叉的重点学科布局。近几年，东北大学又发展了生命科学、生物技术等新兴学科，形成了“一体两翼”的学科特色。
东北大学以相关学科为基础组建学科群，发挥多学科群体优势；积极支持联合开展科学研究、共同申报重大科研项目，支持组建跨学院、跨系、跨学科的虚拟研究中心。对于已有的优势学科，进行重新整合，使强者更强。
东北大学把建设研究型大学作为一个重要目标，把科学研究作为学科建设的核心，提高现有学科的水平和在国内国际的地位，丰富现有学科的内涵，开拓边缘新兴学科，造就高水平的学术带头人，培养高水平的硕士、博士生。“九五”期间，东北大学共完成省部级以上科研项目155项。自1999年以来，科研经费已连续3年突破2亿元，2001年达到2.9亿元。
东北大学在向研究型大学迈进过程中，对学校的体制和运行机制也作了相应的改革。经过多年探索，对基层学术组织进行全面彻底改革，把原来的教研室改造成研究所，引进新的运行机制，并赋予一定的自主权，科研、教学互相促进，成为学校教学科研的重要载体。与此同时，学校加大了研究生招生力度，尽快把研究生和本科生的比例由现在的1∶3提高到1∶1。东北大学还加强了科学园区、3个国家工程技术研究中心和1个国家重点实验室建设。
东北大学积极关注世界高等教育发展的趋势和规律，树立全球意识，强化国际交流合作，提高人才培养质量和学术水平。
东大把国际化作为建设现代大学的重要内涵，扩大教育国际交流，积极争取高水平的合作对象，大胆引进国外优质教育资源。在科研上，无论是基础研究，还是应用性研究，东北大学都鼓励教师到国际学术界前沿领域去选课题，同时还把教师的科研成果和水平放到国际学术界去衡量。全方位开放式办学，是国际教育、文化、科技交流的桥梁。1999年6月，东北大学组织发起海外学子回国创业与服务活动，这项活动现已成为由辽宁省政府组织的全省规模的海外学子创业周活动。为与国际用人制度接轨，东北大学第二轮聘用参照国际标准进行改革，变身份管理为合约管理。
近几年来，东北大学先后与19个国家和地区的79所院校和科研机构建立了校际关系，互派学者和留学生进行科研、教学、人才培养的合作，先后与韩国、德国、澳大利亚、加拿大、英国等国家和地区进行合作办学的探索。
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