但是，进入20世纪后，世界新军事变革浪潮风起云涌，导致发展中国家与发达国家在军事系统特别是武器装备方面产生了新的更大的“时代差”，对仍处在机械化阶段的我国国防力量形成了巨大挑战。党的十七大报告指出，必须适应世界军事发展新趋势，加快中国特色军事变革。受世界新军事变革的影响，我国兵器行业在当前的成长性已不如过去强盛，这使南京理工大学的发展走进了“慢进也是退”的窘境。这时，学校有人对是否固守国防性质和兵器行业产生了动摇，也有人认为国防科技已成为学校发展难以逾越的制约因素，致使学校在办学思路和思想方面显得犹豫和凌乱。
王晓锋校长上任之后，立即从分析学校所担负的国防使命、所具备的基础优势、所处的发展环境入手，马不停蹄地走访专家、咨询老同志、召开各种研讨会，集中大家的智慧，寻求学校在新形势下建设发展的新思路、新战略。经过领导班子研究决定，学校提出了一个鲜明响亮的新思路——打造新形势下学校“立体兵工”的办学特色。
王校长说：“在过去几十年里，国防科技始终是南京理工大学的立校之本。虽然现在的形势发生了巨大变化，而且全校上下对学校如何走出发展困境都十分地着急与期盼，对学校的转型发展有着各种各样的想法和意见，但我认为，我们决不能放弃和丢掉国防科技这个立校之本。”
王晓锋校长认为，“立体兵工”概念的提出是一个思想的创新，体现了学校办学特色内涵的拓展，也对引领兵器行业发展提出了一个新概念。实际上，学校已经具有了一定的“立体兵工”基础，学校近年来大力推进包括宇航发射、精确制导、新概念武器等8个军品科研方向，学校的毕业生都已渗透到海空天磁等各个领域。他说：“‘立体兵工’办学特色与思路的实质，是源于兵工，高于兵工；南理工的兵器特色不能丢，但如果一味地守着它，就走不远，做不大，‘立体兵工’所体现的学校新办学理念，就是要将兵器特色拓展到以陆为主，陆、海、空、天、磁协调发展的学科体系中去。”
为此，学校制定了《南京理工大学（2008－2010）滚动发展计划》，以“立体兵工”的思路，对学科建设、科学研究、人才培养、队伍建设等10项重点工作进行整体优化。学校大力发展信息、能源、材料等21世纪的支柱学科，加大用高新技术改造传统兵器学科的力度，学校的国防特色学科由5个增加到12个；在拥有弹道国防科技重点实验室、空间载荷技术研究中心、制导技术研究所、水中兵器研究所等的同时，还重点建设了“智能弹药技术”与“近程高速目标探测技术”等国防重点学科实验室和国防科技工业大构件焊接技术研究应用中心；规划建立了汤山军工试验中心，等等。
目前，学校正抢抓机遇，与中国兵器工业集团筹建协同创新中心，以进一步提升和强化学校在兵器领域的优势。“十一五”期间，学校在国防科研中坚持以突破关键技术、探索新概念武器、发展具有自主知识产权的高新技术为重点，不断拓展研究领域，研究项目遍及陆、海、空、天、磁等领域，已形成了“立体兵工”的格局。
对于学校“立体兵工”办学特色的构建，王校长说：“我们发现，在积极主动适应国防现代化建设新要求的过程中，学校已经完成了从中国现代兵器技术的人才摇篮到国防科技的创新基地的嬗变，已经走出了传统的陆地兵工的发展模式，形成了‘立体兵工’的办学特色，并充分体现在教育理念、学科建设、科学研究、人才培养和社会服务等各方面，有力地推进了特色鲜明的高水平研究型大学的建设。”
2.寓军于民，服务“三化”，拓展转型发展的强校之路
2008年7月，学校的隶属关系又一次发生了变化，随着国家工业和信息化部的正式挂牌运行，学校开始在新的体制下运行。
党的十七大提出：大力推进信息与工业化的融合，走新型工业化道路。这是深刻把握我国工业化面临的新课题、新矛盾而做出的战略决策。作为工业和信息化部所属的高校，在国家走新型工业化道路中肩负着什么样的使命，应该有什么样的作为呢？
王晓锋校长深刻地认识到，学校的大学使命又增添了新的内容，而且，也是学校转型发展的重大契机。
王校长说：“随着国家走新型工业化道路战略的实施和学校归属工业和信息化部，学校理应成为推进‘两化’融合、走新型工业化道路的排头兵，这是南理工的大学使命在新形势下的重大转换和增添。然而，不尽于此，学校同时也具备了在更大范围和程度上融入社会、服务社会的外部条件和广阔空间。所以，新型工业化是学校建设发展与转型发展的一个重大契机。”
王校长认为，随着改革开放和社会主义市场经济体系的不断深化，学校肩负的“强大国防”大学使命的完成，从外部环境到形式都已不同于以往，需要自觉主动地融入社会，通过为社会服务和做出贡献来实现。但学校在新形势下融入社会的力度还远远不够，并且学校没有深刻地认识到，学校的大学使命在“强大国防”的基础上，“繁荣祖国”的使命要求已显得越来越突出。
于是，王晓锋校长要求学校相关部门编印了关于新型工业化的《学习参考资料》，通过两级党委中心组学习、组织专题研讨会与宣讲报告会等形式，让广大干部教师认真领会学校归属工信部后对学校转型及建设发展的意义与影响。
经过全校上下对学校发展历程、发展定位与发展目标等进行深入的研讨和思考之后，学校党委从战略的高度明确提出：服务“工业化、信息化、国防现代化”，是南理工“繁荣祖国”的大学使命在新时期的具体体现；“军民结合，寓军于民”，是学校建设特色高水平研究型大学的基本要求。
此后，南京理工大学主动适应新型工业化和区域经济发展的需要，大力开展知识创新和科技创新。学校的科研形成了先进制造与自动化、光电与信息技术、新材料与新工艺、能源与环境技术、化工与生物技术、公共安全与社会发展等6大高新技术领域，积累了一大批成熟的科研成果。如由于具备特种加工形成的装备制造技术优势，学校在国家中长期科学和技术发展16个重大专项之一的“高档数控机床与基础制造装备”中承担了4项相关课题。“十一五”以来，学校承担“高分”、“探月”、“新一代宽带无线移动通信网”等6个国家重大科技专项领域课题12项，国家“973计划”项目18项，国家“863计划”课题53项；获得包括2项国家自然科学二等奖在内的14项国家科学技术奖励，学校的科研经费总量年均增长近20%、基础科研经费年均增长46.8%。
王校长说：“在国家走新型工业化道路的新形势下，学校要在根本上解决转型发展问题。转型发展从狭义上说，就是指学校由原先纯粹的国防科技院校向真正意义上的理工大学转型，从主要服务于兵器行业向更宽广的国防科技领域和民用领域转型；从广义上说，还包括学校的办学观念、办学模式、体制机制、思维方式等全面地向现代大学的要求和功能转型，等等。”