1 依托学科优势，将科研成果引入实验教学，构建特色鲜明的教学体系
中心依托“五平台、三中心、两协同”等高水平研究平台，充分发挥和利用在稀土、钨、铜、锂电领域的特色与优势，遴选出具有代表性的科研成果，参照成果产业化装备原型，保留技术特征，按照袖珍化、透明化、解析化的思路，自主设计研发了多套教学实验装备和配套的仿真软件，形成了一系列理念先进、方法科学、效果良好的教学实验项目。
在科研成果转化实验教学项目的基础上，通过“基础实验”、“专业综合实验”、“开放创新实验”三大模块功能实施，构建了特色鲜明、内容完整、水平先进的实验教学体系：
在钨冶金方面，中心根据国家科技进步二等奖成果“白（黑）钨矿洁净高效制取超高性能粉体成套技术及产业化”，精心设计了“黑钨精矿常压碱分解试验”、“离子交换法生产仲钨酸铵试验”、“铵盐不变体系浸出白钨矿实验”、“Mo-W-S-H2O体系季铵树脂选择性系数和吸附等温曲线测定”等相对独立的实验单元以及全流程实验，构建了完整的钨冶金实验教学体系。
在铜冶金方面，中心根据国家科技进步二等奖成果“复杂稀贵金属物料多元素梯级回收关键技术”和安徽省科技进步一等奖成果“超高强度智能数控闪速炼铜技术”，设计了“硫化铜矿火法冶金”、“铜闪速熔炼配料数学模型”、“铜电解精炼”、“由铜铅阳极泥中综合回收稀贵金属元素”、“铜闪速熔炼过程优化控制”、“铜转炉吹炼动态仿真”等实验项目，构建了完整的铜冶金实验教学体系。
在稀土冶金方面，中心基于多年科研积淀，设计了“稀土矿酸溶”、“稀土料液N235除铁”、“萃取色层法分离稀土”、“萃取等温线及饱和容量的测定”、“Nd2O3熔盐电解”、“发光材料基质体系BaO-SiO2二元系相图的热力学优化与验证”等相对独立的实验单元以及全流程实验，构建了完整的稀土冶金实验教学体系。其中，全流程实验方案来源于当前最为成熟的稀土冶炼工艺，相关成果已成功应用于稀土龙头企业厦门钨业集团金龙稀土公司。
在动力锂电池方面，中心基于江西省动力电池及其材料重点实验室，依托国家自然科学基金、科技部产学研项目，通过开设“钴酸锂正极材料制备与电化学性能实验”，为学生提供锂电领域的专业综合实训。此外，中心还创新性地设计了“1000mAh锂离子电池的制备工艺及电性能”全流程实验，学生可以通过自主选题、自由组队的方式，在教师指导下开展新型正、负极材料、新型隔膜及电解质、新型动力电池设计与工艺、高性能电池管理系统等方面的开放创新实验。
上述基于自有科研成果独创的实验教学体系，加深了学生对特色领域前沿知识和先进技术的理解，提高了学生的工程能力和创新意识，具有引领和示范作用。
2 以学生为中心，推行自主式、合作式、研究式学习，培养学生创新创造力
（1）设计型实验
相比于验证型实验，设计型实验要求学生更深入地掌握实验原理和方法，并且对所学知识活学活用，自主设计实验方案，对培养学生分析和解决问题的能力、提高创造创新能力具有重要意义。中心通过论证、试行、改进等环节，将6个冶金专业实验由验证性转化为设计型实验，并总结形成了两种设计型实验模式：
第一种为“模仿借鉴”模式，即改变实验原料和产品要求，要求学生用规定的技术手段，设计实验方案并完成实验。
例如，实验 指导书中“金属化合物固相电解还原实验”，原先以铅酸蓄电池回收的氧化铅废料为原料，以块状金属铅为产品，原有实验方案针对的是海绵铅电解制取和块状铅熔炼制取两个环节。在设计型实验中，实验原料改用氧化铋、氧化锡或氧化锑废料，要求仍然采用固相电解还原和高温熔炼的方法得到相应的块状金属产品。实验原料变换后，实验方案不仅要调整实验参数，还要根据金属的化学性质在试剂选用方面进行调整。学生不仅要模仿借鉴原有实验方案，还要分析比较不同金属化学性质的差异，改变试剂种类，才能制定出合理的新方案。
第二种为“全新构建”模式，即要求学生在无教案可循的情况下，设计出全新的实验方案。
例如，在“稀土串级萃取动态仿真实验”中，学生利用仿真系统，自主设计萃取分离的相比、流量、萃取槽级数和出口位置等参数，获得不同级数下有机相和水相稀土元素含量的动态模拟曲线。通过分析模拟曲线，寻找萃取槽结构和工艺参数的优化方向，再经过多轮调试和优化，获得最佳的萃取槽结构原型和技术参数。在“黑钨精矿分解制取仲钨酸铵”的实验中，所用原料和目标产品分别限定为黑钨矿和仲钨酸铵，实验教材原有实验方案为“氢氧化钠分解-离子交换净化-蒸发结晶”工艺路线，但在设计型实验中，实验室仅提供各种常用的化学试剂，要求学生至少选择变换两个工艺环节，制定出合理的技术路线和实验方案，完成由原料到产品的提炼过程。
在设计型实验中，指导教师定位为“助手”，让学生成为实验的主人。教师对学生实验方案的审核主要基于安全角度，不直接否定技术路线，允许学生走“弯路”。在实验失败的情况下，教师再充当“事后诸葛亮”，与学生一同讨论并分析问题所在。
（2）任务驱动型实验
科研能力是人才培养的重要方面，能综合反映学生的创新能力、观察能力、思维能力和实际操作能力。通过对学生科研能力的培养，可提高其学习和钻研的积极性，提高人才培养质量。为此，中心要求学院教师从科研项目中提炼适合本科生参与的课题，每年遴选出30余项并发布指南，鼓励本科生以团队形式参与申报。指导教师基于项目申报书的评价结果优选团队。中心对课题执行情况进行集中考核，并组织项目结题答辩。
这种任务驱动性的实验模式很受学生欢迎，申请书提交数量往往是课题数3倍以上，出现供不应求的现象。学生进入科研项目后，在导师和学长的指导下，在团队成员互帮互助下，通过系统文献检索、方案设计、实验研究、论文撰写，其分析问题和解决问题的能力得以显著提高，同时极大增强了学生对科学研究的兴趣。例如，2011级学生刘宝从大二开始任务驱动型实验，本科学习阶段即在国内外学术期刊发表论文5篇，毕业后推免至中国科学院兰州物理化学研究所硕博连读。
（3）自由探索型实验
在学习过程中，学生往往具有强烈的好奇心和求知欲，对现有知识和方法的疑问多、想法多。在教学过程中，常有学生主动联系老师，提出自己的设想，希望老师在知识传授和实验场地等方面提供帮助。为鼓励学生从事探索和创新活动，中心通过开放实验室提供自由探索型实验平台。
学生可根据自身兴趣和特长，自由选题并向中心提出申请。中心定期组织项目评审并给予经费资助。在自由探索型实验执行过程中，从资料收集、方案拟定、实验实施、结果分析、报告编写等全过程均由学生自主完成；指导教师仅起到协助和引导作用，给予学生最大的发挥空间，从而帮助学生树立创新意识和探索精神。
基于自由探索型实验的实施，多项研究课题获得了省级或国家级创新实验项目的进一步支持。近年来，学生参与“挑战杯”、“节能减排”、“化工设计”等学科竞赛的热情显著增加，课题申报数、创新获奖层次、专利申报数、论文发表数量和质量也都有新的突破，获得省级和国家级创新创业项目资助14项，获“挑战杯”等省级及以上奖20余项。
3 借助数字化信息化技术，构建开放式仿真实验平台，实现教学手段多元化
（1）开放式冶金过程仿真实验教学平台
中心长期致力于计算机仿真技术在冶金实验教学中的应用，针对稀土、钨、铜等金属的火法/湿法冶炼过程，基于热力学和动力学、反应工程学、传输原理等理论，研究开发了“稀土串级萃取计算机仿真优化实验”、“铜闪速熔炼过程优化控制实验”、“人工神经网络在冶金中的应用”、“铜转炉吹炼动态仿真实验”、“钨离子交换吸附-淋洗过程仿真实验”等多个计算机仿真实验项目，搭建了开放式冶金过程仿真实验教学平台（OMS）。OMS运行6年来，取得了良好的教学效果，获江西省教学成果奖二等奖。
（2）传统与现代实验技术融合并举
实验仪器经历了电子管、晶体管和集成电路时代，并逐渐与计算机紧密结合，使实验过程智能化、操作简单化、结果精确化。但随着实验装置高度数字化，学生在使用中仅简单看到以数字形式表现的结果，而无法理解设备工作原理及过程。鉴于此，中心在不断更新仪器设备的同时，特意保留了一批能清楚反映装备结构和工作原理的传统实验仪器，通过将传统与现代实验装置结合使用，使学生在掌握现代实验仪器操作的同时，能够全面地了解实验设备的工作原理和过程。
例如：对于“差热分析实验”，中心在购置新型热重差热分析仪及配套数据处理软件的情况下，仍保留了1982年产的传统仪器进行教学。学生在利用新型仪器完成实验测定并快捷地得到结果的同时，可以通过传统仪器运行过程直观了解设备工作原理及实验原理。
