拔尖创新人才的成长成才需要不一样的土壤和环境，从2009年起，同济大学以“人才培养模式创新试验区”的建设为抓手，以先进的教育教学理念为指导，从培养模式改革入手，通过改进教学方法、丰富教学内容、重构课程体系和实践环节，实施人才培养综合改革，探索建立有利于多样化创新型人才成长成才的特殊环境。从2009年开始的首批4个试验区招生111名，到2017年14个试验区年招生人数358名，经过近十年的发展，“试验区”模式为全校教育教学改革提供了范例和样本，并逐步从试验走向推广。
立足特色，分类引导，促进培养模式多元化创新
学校遵循拔尖创新人才的培养规律与特点、立足学科发展和人才培养目标需求，试验区设定强化基础、国际化、学科交叉和复合型四种模式，有侧重、有引导地进行分类培育、促进重点创新，同时也鼓励各个学院到试验区来先行先试，积极探索人才培养新模式。强化基础模式：从数学、物理和力学基础的强化入手,以扎实的理科基础为工程人才的长远发展打下扎实根基；国际化模式：充分利用同济大学在国际交流合作上的传统优势，实行国际联合培养，增加德语、法语教学；学科交叉模式：通过2个以上学院的合作培养，促进学科的交叉融合，探索新工科人才培养范式；复合型模式：注重多学科的知识和能力的融合，特别是理工与文、法、经、管等学科领域的复合型培养。
政策支持、资源保障，形成良性运作和管理机制
为支持“试验区”的建设和发展，学校除了给予政策倾斜和经费保障外，还通过一系列规章制度确保“试验区”规范运行。“试验区”通过严把入口关，遴选有志进取、学业成绩优秀，具有相应的专业潜质的学生。“试验区”学生的学籍管理实施“属地”管理原则，由具体实施院系负责，学科交叉或涉及多个院系、专业联合组成的试验区，由学生实际毕业专业的院系负责。“试验区”建设参照新专业建设要求，考核评估纳入学校教学质量评价管理体系，每年对需进一步探索的试验区作相应的总结和调整，做到有进有出，良性运作。经过二个培养周期后，“试验区”的改革实践成果，会固化到相应专业的人才培养体系中去。
探索实践，以点带面，凸显成效并积极推广
“试验区”设立以来，积极推进教学理念、机制和体系的创新，并通过“试验区”建设，促进学校教育教学改革，全面提升人才培养质量。经校内二次选拔的生源质量的大幅度提升，形成了对师资队伍的倒逼机制，推动教学相长和科教融合。汽车造型专业人才试验区由车辆工程与工业设计跨学科联合培养，自2011年成立以来，累计在各类汽车设计大赛中捧获奖杯70余项。土木法学试验区对接“土木工程师+律师”的高端人才需求，其探索的学程和辅修模式即将在全校推广。进入数理强化班的学生经过2年的基础强化，训练思辨能力和创新能力，为后续的专业学习做好铺垫。中德工程试验区的培养方案由中德双方共同制定，获得德国专业认证，合二为一的专业教学，三位一体的施教主体，仿工厂、前瞻性的工程教育模式以及国内首家“工业4.0——智能工厂实验室”，为试验区的正常运转和成功孵化为智能制造新工科专业提供了基础和保障。
“试验区”是一方方教育教学改革的试验田，通过教师的深耕不辍，学生收获了不一样的成长，结出了学校人才培养模式改革的累累硕果。