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近年来，学校积极探索，大胆创新，实现了办学模式的全方位改革。学校积极推进基于通识教育、科研能力和创新能力培养的“2+4+X”研究型大学人才培养新模式，实现从知识传授型向探索研究型教育的转变。2006年始，西安交大在国内高校率先实行“书院制”，全体本科生进入书院。书院和学院的“双院制”培养模式为学子插上了腾飞的翅膀。2007年，学校创办“钱学森实验班”，因材施教，培养拔尖人才；创办“宗濂实验班”，探索符合医学教育规律的人才培养模式。学校兴建了旨在发展学生科技兴趣爱好、鼓励发明创造的“工程坊”，鼓励学生“小发明、大创造”。“先理后工”、“先工后医”、“先工后管”、“先工后法”，这些独具西安交大特色的人才培养方式，培养出了具有多学科背景、基础扎实的复合型人才，受到社会关注。作为目前国内仅有的两所开办“少年班”教育的高校之一，西安交大以其独特的教育理念，宽松的学习氛围，强大的师资配置，良好的教学效果得到了学生和家长的好评。自2000年以来，学校取得国家级教学成果奖32项。现已建成27门国家精品课程，拥有8个国家级教学基地，8个国家级教学团队。迄今获“全国百篇优秀博士论文奖”21篇，并有26篇获提名奖。

西安交通大学科技工作以面向国家重大需求、瞄准国际前沿、突出自主创新、加速成果转化为发展战略，不断增强科技创新能力，提升科技竞争力。2000年至今，本校教授作为首席科学家主持的“973计划”项目10项，参与“973计划”课题百余项；先后主持“863计划”课题169项，获批国家自然科学基金项目1489项，基础研究项目数和经费在全国高校位居前列。2000年至今，学校共获国家科学技术奖29项（第一完成单位）。近年来，学校的人文社会科学研究呈现良好发展势头，国家社科基金重大项目、教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目等相继实现重大突破，2008年发表的SSCI论文数位居全国第四。学校依托学科与人才培养优势，创新产学研合作模式，与政府、大中型企业建立研发中心，注重解决行业关键性技术问题，充分发挥科技对区域经济和社会发展的支撑作用。

学校精心营造“思想活跃、学习活跃、生活活跃”的大学文化氛围。拥有国家大学生文化素质教育基地和100多个文化社团。科技、文艺、体育等活动丰富多彩。“九州名家”、“纵论四海”、“思源大讲堂”、“学而论坛”成为学生开拓视野的经典品牌。近年来，交大学子在亚太机器人大赛、国际大专辩论赛、国际辩论邀请赛、国际英语演讲大赛、ACM国际大学生程序设计大赛亚洲区选拔赛、国际数学建模大赛、世界大学生建筑设计竞赛、“挑战杯”课外科技大赛、“挑战杯”创业计划大赛、智能车竞赛全国总决赛、“爱迪生杯”技术创新竞赛、全国航空航天模型（科研类）锦标赛、中国励志计划大学生创业计划大赛中摘取桂冠。