根据实验教学的改革方案，设置的实验教学新体系层次结构如下图所示。

实验教学新体系的结构框图

（1）理论教学体系的改革推动实验教学体系的改革，理论教学与实验教学合理衔接

　　随着教育形势的发展，对材料科学与工程基础知识与理论概念的要求越来越高，要求掌握的内容不断增加，而所分配的学时却越来越少。为解决这一矛盾，我们将材料科学与工程一级学科中三个二级学科“材料物理与化学、材料学、材料加工工程”作为一个整体来考虑，将传统的“金属学”、“金属塑性加工原理”、“金属物理”、“金属X射线衍射分析技术”、“材料电子显微分析技术”和“金属材料及热处理”等材料科学与工程基础课程进行系统整合，将课程体系按“模块”与“网络”相结合的思维框架构筑，合并其中相互重复的内容，保留其相对独立的内容，增加反映学科前沿的知识，将课程内容重新划分为“材料物理与化学”、“材料学”、“材料加工工程”三个板块，实行先“基础理论”后“工程实践”和“检测分析”教学，形成包含材料科学与工程学科的必要知识点，能反映现代材料科学与工程知识的实验教学新体系，使材料科学与工程系列课程教学实现“高起点的一步到位”。

　　理论教学体系的改革成果成为实验教学体系改革的重要基础，并推动了实验教学体系的改革与完善。实验教学新体系一方面强调了材料科学与工程实验课程的独立性，将材料科学与工程实验课程从对应的理论课程的附属地位解放出来，实行独立设课；另一方面通过课程体系结构的模块化，将理论教学与实验教学进行合理地衔接、搭配并互相补充。

（2）材料科学与工程实验教学新体系的“三层次一体化”

　　实验教学新体系包括了“材料科学与工程基础实验、综合设计实验和研究创新实验”三个实验平台，涵盖了“基本型实验”、“综合设计型实验”和“研究创新型实验”三个层次的实验。这三个层次的实验仅是材料科学与工程实验的不同层次，就材料科学与工程实验的功能而言，都包括“技能训练”和“智能培养”两大功能，这二者相辅相成，构成了无法截然分割的整体。因此，我们将三类实验环环相扣，由浅入深、循序渐进，形成了一体化的有机整体。

　　“材料科学与工程基础实验平台”的3门实验课程，强调学生材料科学与工程基本知识和基本技能培养。通过将材料科学与工程实验基本操作、实验基本技能的培养与对应的理论课程的衔接，使两者相辅相承，互相促进；通过将材料科学与工程基本操作、基本技能的培养与实际应用相衔接，做到学以致用；通过引入材料现代分析技术和研究方法，提高了传统实验的精度，提高了传统实验的现代化水平。

　　“材料科学与工程综合设计实验平台”的1门实验课程，属于大材料科学与工程意义下不同实验课程之间的大综合。该平台的实验，从制备加工方法训练到性能测试分析和组织结构表征的深化，培养学生的科研能力；实验教学内容与科研、工程、社会应用

　　实践密切联系，形成良性互动，以培养学生的工程意识。

（3）材料科学与工程实验教学体系的模块化结构

　　按照上述层次结构，各实验课程均以“方法论”进行统帅，即每门实验课程包含多种实验方法模块，对每种实验方法模块安排多个可供选择的实验项目，构成实验教学体系的模块化结构，如表2-3所示。

实验平台课程与实验方法的模块化结构