从实验室的发展历程来看，世界著名的实验室无论是著名的贝尔实验室还是以诺贝尔奖摇篮著称的卡文迪实验室，均是累累硕果，培育出了许多世界级的优秀人才，尤其成为理工科科技人才的输出地。正是在理工科实验室这块科学圣土上，其独有的实验室人文环境深深滋养和哺育着大批高端的人才，很好的实现了其教育功能。本研究着重探讨理工科实验室教育功能的内涵及其如何发挥实现对理工科优秀人才的培养。首先提出理工科实验室教育功能的指导功能、解释功能、整合功能、引领功能及创新功能，从建构主义理论、科学过程技能理论以及组织气候理论的角度出发，为理工科实验室教育功能确定理论依据。其次，以理工科实验室授课老师、实验室学生、实验室管理领导三大部分为代表进行深度访谈，根据访谈记录对大学理工科实验室教育功能现状、问题及原因进行分析。从指导功能、解释功能、整合功能、引领功能及创新功能的发挥角度分析，得到理工科实验室教育功能现状问题为：过分强调客观知识，教师权威存在，资源整合不够，学生主体性发挥不够和创新能力不足。进一步分析访谈结果，发现影响理工科实验室教育功能发挥的原因主要包括：从客观知识到建构知识的观念；学术知识霸权及学科隔离；实验内容陈旧及评估机制不完善；实验室气氛不够，风险承受力差；经费紧缺和师资力量不足。再次，根据2009年由教育部网络培训中心主办的国家精品课程骨干教师高级研修班中的学习情况，精选出理工类实验班级中《机械设计》《分析化学及实验》《数字逻辑与系统》专业讨论议题。把各专业所在班级的各地区分中心教师们对于理工科实验室各种观点进行归纳、总结、精炼最后汇总成表，以各专业实验班级为单位，运用案例分析法，根据各大学教师对理工科实验室的现状和问题的了解，提出加强实验硬件资源的建设，多样化实验模式，创新实验教学内容，完善考核制度的策略。最后，为了确保理工科实验室教育功能得到有效的发挥，根据建构主义理论、组织气候理论、科学过程技能理论，结合访谈以及案例分析当前理工科实验室教育功能发挥的现状，提出：构建系列型模式、趣味型模式、近现代模式、综合型模式,以及实现实验主体互动、实验训练实践、实验激励有效、实验内容共享及实验考核多元化的策略。