实验中心传承悠久的重视水工程实验教学的历史，立足西北，面向干旱半干旱地区，以农业水土工程国家重点学科、旱区农业水土工程教育部重点实验室为依托，紧密结合我国干旱半干旱地区所面临的水资源短缺、节水灌溉与生态环境修复等重大问题，在实验教学的理念、实验教学体系、方法手段和管理模式等方面进行了全面改革，牢固树立“厚基础、强能力、重实践、高素质”的人才培养理念；形成了“理论教学与实验教学并重，工程实践和科研创新结合，能力培养与素质教育一体”的人才培养模式；构建起“基础验证性实验、综合设计性实验、应用拓展性实验、科研创新性实验”四层次的实验教学体系，形成了在国内领先的农业水工程的人才培养基地。
（1）创新人才培养理念，创建新的实验教学体系。树立了“厚基础、强能力、重实践、高素质”的人才培养理念，构建了理论教学与实验教学并重，工程实践和科研创新结合，能力培养与素质教育一体的人才培养模式。构建了“基础验证性实验、综合设计性实验、应用拓展性实验、科研创新性实验”四层次的实验教学体系。
（2）科研与教学融合，构建创新性人才实验实践教学平台。中心依托国家工程实验室、工程技术研究中心、教育部、农业部重点实验室，建设了农业节水与水资源实验室，包括灌溉排水、水文与水资源、水环境、机电灌排等4个实验分室和节水灌溉试验站，形成了国内一流的农业节水与水资源实验教学平台；依托学院的拥有水利部西北水利科学研究所实验中心、陕西省水利工程质量检测中心站等建设农业水工程基础教学实验室、水利工程教学实验室，形成了在国内具有规模大、综合性强，一流的农业水工程实验教学示范平台。
（3）利用学科优势，科研促进教学，促进大学生创新能力的提高。利用中心承担的纵向、横向科研课题，推行本科生导师制，吸引本科生参与科研和工程项目的实验研究，在实践中培养创新能力与精神；利用学院拥有的西北水利工程咨询有限公司（甲级）等资质承担的工程和研究项目，吸纳本科生参与工程实践项目，培养学生的工程师素质；以学科优势和科研优势带动实验教学方法与内容的改革，注重实验教学与实践教学，实验教学与学生科技创新活动的衔接，体现了产学研紧密结合的办学特色。
（4）中心依托农业水土工程国家重点学科、教育部重点开放实验室及学院拥有的测绘、计量认证等资质承担的工程和研究项目，吸引大量本科生参与科研和工程项目的实验研究，提高了学生综合素质，培养了学生创新意识、动手能力、实践能力和科研能力，体现了产学研紧密结合的办学特色。
（5）在陕、甘、宁、新、蒙等省区，建立了集教学、科研、工程实践为一体的野外实践教学基地，形成了室内实验与野外实习相结合的农业水工程实践教学网络。使学生了解了农业、农村与农民问题，增强了他们服务“三农”的责任感和紧迫感，锻炼了他们克服困难，战胜逆境的身心素质。
（6）依托学校强大的农科基础和处于西部干旱半干旱地区的地域优势，加强农业节水、水资源优化配置和生态环境保护的实验课程和实践环节，形成了农业、水利和西部生态环境问题结合的特色实验体系。