学校努力营造宽松和谐的学习环境，从课程体系建设和深化课程改革入手，构建起凸显人文素养、培养创新能力的校本课程体系。重视在各学科教学中渗透科技创新教育，积极引导学生开展综合实践和研究性学习、学科节、科技创新等活动，不断激发每个学生学习的兴趣和潜能，让个性优势与特长得到尽情张扬。

学校与西安交大联办大学少年班，探索中学教育与大学教育的衔接；创建了西北地区第一个学生自主管理的中学生科技创新社团，先后有200余人次获得国家知识产权局颁发的专利证书，是陕西省获得国家发明创新专利最多的中学，并成为陕西唯一“首批全国中小学知识产权教育示范学校”。

学校先后邀请11位诺贝尔奖获得者、4位航天英雄，以及数十位知名教授、院士来校为师生讲学与做报告。鼓励学生通过与科学大师与航天英雄们的“零距离”交流，学习他们刻苦钻研、献身科学、报效国家的精神，点燃同学们一生向往科学、崇尚英雄、勇攀高峰的理想。