国家自然科学基金重大项目是国家自然科学基金委员会(简称“自然科学基金委”)资助体系中重要的项目类型之一,在发挥学科支撑和引领作用、推动产生原创性重大成果方面具有重要战略地位。本文全面回顾并分析了工程与材料科学部重大项目资助现状,重点阐述了当前在立项与管理机制方面存在的一些问题,阐明了重大项目深化改革的必要性和紧迫性,介绍了自然科学基金委工程与材料科学部的具体改革思路和举措,以及进行的实践和探索,提出了一些思考,为新时期国家自然科学基金重大项目深化改革提供了重要参考。