以问题导向学习（PBL）设计了基于温度信号的Hg²⁺光热传感综合教学实验。在该教学实验中，学生首先基于机械化学，采用湿法研磨策略，制备了具有高光热转换效率的CuS纳米颗粒（CuS NPs），而后基于CuS NPs与Hg²⁺的沉淀置换反应诱导的CuS NPs分散液的光热信号变化实现了环境水样中Hg²⁺的检测。将Hg²⁺光热传感的科研成果融入实验教学环节，探讨本科化学实验的创新教学设计理念，实现了以科学研究思维来指导设计大学化学创新实验，有助于系统全面地培养学生发现问题及解决问题的能力，同时将有效提升学生的基础知识综合利用与实践创新能力，促进高校本科实验教学改革。