实验中心与各专业配合，从人才培养的高度出发，以能力培养为核心，围绕“宽口径、厚基础、重能力、能创新”的专业培养目标，将实验教学同理论教学紧密结合，科学地设置实验项目; 注重实验内容的先进性和综合性，形成适应专业特点及自身系统性和科学性的完整的实验教学体系，既注重纵向知识体系的系统性又注重横向知识的相互渗透，计划教学与开放教学相结合，全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力，训练创新思维和实践能力。

构建“四纵两横”实验技术支撑体系。实验中心服务的各专业涉及光学、材料、化学、生物、机械、电子、计算机等多门基础学科，是各种高新技术的“集成”，实验中心围绕信息获取过程中各个环节所必需的技能来确定实验教学内容，构建了“四纵两横”（如图）实验技术支撑体系。“四纵”反映学科基础的四个方面：电子技术实验技术，机械工程实验技术，光学工程实验技术，计算机应用实验技术。“两横”反映实验技术的两个层次：基础实验技术，学科新技术及其集成应用技术。在深化实验教学内容改革的同时，注重四纵两横的相互支撑。这一理念为教育部仪器科学与技术教指委、光电信息工程分教指委制定“专业规范”所采纳。

根据专业教学需求，实验教学内容组织分为基础型、综合设计型、研究创新型和工程实践型四类，其中综合设计型、研究创新型和工程实践型是重点。基础型实验重点在于加深对课堂教学知识的理解和应用，突出课堂教学知识点的验证，使学生深入理解所学知识的内涵。综合设计型和研究创新型实验侧重研究和探索，培养学生利用所学知识发现问题、解决问题的能力。工程实践型强调以工程实际问题或具体对象为载体，将实验中的多条“知识线”组成“知识面”，将课堂知识和实验技能进行交融，进而有效地转化为学生独立分析、解决实际工程问题的能力。