为全面达到以上实验教学质量标准，中心在长期实践教学基础上，结合卓越工程人才的培养特征，逐步形成并搭建了“三层次一体化”实验教学体系。

第一层次——基础实验

基础实验是为培养学生扎实的无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等四大化学基础实验技能而设置的实验项目，与基础化学理论教学相呼应。基础实验属必修课程，所有化工、冶金、矿业、材料等14个专业的学生自进入大学阶段学习后，即可进入中心并在教师指导下开展基础化学实验技能训练。

该层次实验的主要教学目标是帮助学生进一步夯实化学基础理论并形成知识体系，增强基础理论验证能力和基础化学实验技能，了解大中型仪器设备操作规程，掌握设备仪器工作原理，熟悉实验数据科学处理方法。

第二层次——专业实验

专业实验包括课程内实验以及综合性、设计性实验，分专业基本技能实验和专业综合实验两部分。

专业基本技能实验包括了冶金物理化学、冶金原理、化工设备、金属学等课程验证实验，使学生掌握湿法浸出、火法焙烧/熔炼、电解精炼、沉淀、结晶、金相分析等专业基本实验技能。专业综合实验主要开设与区域特色资源相关的实验，包括稀土冶金类、钨冶金类、铜冶金类和动力电池类实验，培养学生综合运用专业知识、独立自主设计实验方案、主动分析解决问题的能力和工程素养。

第三层次——开放创新实验

开放创新实验是依托教师科研成果和学科平台优势而设立的实验项目群。开放创新实验既可以是科研项目成果转化，也可以是中心教师发布的课题指南或者学生根据科研兴趣自由探索实验。对于该层次实验开展，中心设立专项经费予以资助。

该层次实验的主要教学目标是以“工程素养，创新能力”培养为核心，增强学生在工程实践领域勇于探索的自信心和自觉性，强化学生的工程意识、合作意识，提升学生动手能力和创新能力。通过实验方案设计、装置搭建和测试分析，着力提升学生的创新思维能力和工程能力；通过校企合作为学生实施基于专业的工程创新、创业项目及基于工程实际的毕业设计提供支持，同时鼓励学生参加挑战杯、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等各类全国性的科技竞赛，不断丰富中心的竞赛性实验资源。