实验教学体系建设是践行教学理念、凝聚实验队伍力量、制定教学方案、落实能力培养目标和提高实践教学质量的最重要的保证。化学实验教学中心建立了由实验课程和实验项目组成的“六模块、三层次”的实验教学内容体系，形成了化学专业基本技能训练、综合能力训练和化学创新能力养成协调并进的教学格局。为确保实验教学的顺利进行，中心还构建了由中心办公室、大型仪器平台、综合实验平台和基础实验平台构成的实验教学运行保障体系。

“六模块”是指以实验课程或实验项目为单位，在化学一级学科的基础上把实验教学体系划分为六个模块，分别是化学合成模块、结构表征模块、理化性质模块、化学工程模块、综合化学模块和化学创新模块。六个模块从不同侧面让学生学习并巩固常见的无机和有机化合物的设计原则和制备方法，涵盖了常见的结构表征技术和部分理化性质的开发测试和测量。

“三层次”系指中心的六个实验模式中的各实验项目分别具有“基础性实验—综合性实验—创新性实验”三个层次的实验教学内容，具有“基本技能—综合能力—研究创新能力”三个层次的专业技能训练和能力培养目标。

中心在实验内容的选取上特别注重减少了验证性和照方抓药类的实验内容，增加综合性、设计性、研究性实验。

中心各教学模块内容完全涵盖化学专业学生的知识结构、能力结构和职业素质结构要求。不同层次实验教学内容和能力目标之间呈现相互衔接、互为递进、彼此支撑、先行后继的关系，以达到“重视培养学生动手能力和实验素养”的目的，实现“学生大面积成才，强化优秀生培养，促进拔尖生脱颖而出”的分层次培养模式。