本研究旨在开发一种新型开放探索型实验，并将其融入到本科生的综合实验教学中。该实验采用基质辅助激光解吸电离质谱(MADLI-MS)技术，用于疾病标志物的筛查与鉴定，在实验中，我们选择α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)作为有机基质，首先研究了点样方式对实验结果的影响。接着，我们使用5种代谢小分子来验证基质的适用性。然后，我们从健康人和心血管疾病患者中提取了特异性的血清代谢指纹图谱(SMPs)，通过对大数据进行多元统计分析，建立了一个用于心血管疾病诊断的MALDI-MS平台，并成功地将其应用于健康人和患者的区分。这种模式的目标是创建一个将实验教学和科研工作相结合的开放探索型平台，使学生在实验过程中不仅能学习和掌握MADLI-MS的原理、操作和数据分析，还能培养他们的科研创新能力和综合思维能力。

以经典有机化学实验项目——肉桂酸的合成为例，介绍在有机合成实验教学中引入逆向思维的教学设计，经改进后，实验融入了丰富的思政元素，逆向推理思维模式的引入，避免了“照方抓药”式的实验教学；学生通过探究多条合成路线构建目标分子，进一步加深了对有机合成内涵的理解；本项目融入了三项诺贝尔化学奖成果，确保了教学内容的前沿性和先进性。