在教学改革与研究方面，示范中心依托国家级教学团队、全国高校黄大年式教师团队、国家一流专业建设点等，通过将结构知识做简、原理课程做细，建立多学科深度融合、知识点有机衔接的交通运输领域专业人才培养的新知识体系，深度挖掘由单一工程技术人才向复合型人才培养的关键点，最终形成“课程-实践-师资-评价”四维并举的复合型人才培养整体解决方案；坚守立德树人根本任务，贯彻实施新工科教育理念，将交通强国、汽车自主创新等思政元素充分融入学生培养架构，探索实践交通运输复合型人才培养新路径，努力培养具有家国情怀，追求卓越、引领未来的行业领军人才。
坚持“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求”的人才培养目标。在教学内容方面，充分吸纳全球前沿知识、热点科技问题以及典型工程案例，围绕“系统性、综合性、创新性和工程性并重”的建设思路，紧跟学科发展，面向社会需求，从理论、实验、实践与应用环节着手，及时开展实验教学内容的研究改革，丰富实验内容，实现多学科间的交叉融合；将教学、科研成果应用到实验教学中，促进“产、学、研”相结合，达到“科研反哺”教学的效果，把示范中心建成开放、共享、创新的实验教学基地，并积极组织申报教改项目，2018-2022年期间获批国家新工科研究与实践项目3项，教育部产学合作协同育人项目13项，中国交通教育研究会教育科学课题9项，陕西高等教育教学改革研究项目7项，陕西省新工科研究与实践项目1项，陕西省高等教育学会高等教育科学研究项目1项。
全面开展课程思政教学改革、加强一流课程体系建设。示范中心在教学改革与研究的实施过程中，以教育部对高校教育改革系列方针政策为指导，根据交通运输类实验教学特点，进行教学改革和一流课程建设，以为党育人、为国育才作为教学改革的核心任务，着力对课程内容及教学大纲进行更新完善，将交通强国等思政元素融入专业课程教育，推进思政育人与专业教育有机融合；建立包含智慧交通、新能源汽车、智能驾驶汽车等新兴方向的多学科融合课程体系，积极开展各类教学研究，加强学科交叉融合，更新实验教学内容，2018-2022年期间获得国家级教学成果奖一等奖1项，陕西省教学成果奖特等奖2项、一等奖2项，建立国家级一流本科课程5门，陕西省一流课程13门，编写教材、著作27部，涵盖汽车理论、交通运输工程学、汽车新能源技术等专业课程和基础课程。