中學理科實驗室建設的幾點建議

■孫宏根

為貫徹落實黨和國家教育方針，全面推進素質教育，促進義務教育均衡發展，全面提高教育質量，教育部制定了《中小學實驗室規程》。《規程》中明確規定實驗室建設應執行《中小學實驗室裝備規范》（教基〔2006〕16號）。

《中小學實驗室規程》對實驗室的建設提出了原則要求。理科實驗室應有良好的通風、換氣、采光、照明、防火、防潮、防霉等條件，應符合教學的要求。要做到安全、環保，根據需要設置電源、網絡接口和給排水管道、以及排氣、排污、排毒等設施，為實驗教學的開展創造良好的條件。實驗室要有相應的實驗桌凳，滿足學生分組實驗的需要；儀器室要有數量充足的儀器柜，能滿足存放儀器、試劑、標本、模型等的要求。

近年來，在理科實驗室建設過程中，不少學校雖按相關要求建了實驗室，但建設的品質、效能沒有真正達到目標要求，有的品味不高，有的追求豪華，有的功能缺失。理科實驗室在具體裝備過程中，不應是簡單的設備配備，應體現設計的理念，做到科學、實用、安全、環保。

本文就中學理科實驗室建設中實驗桌椅的裝備、排風換氣系統的選擇、供水供電的設計、實驗室氛圍的打造等幾個方面進行探討與實踐。

關于實驗室的桌椅、櫥柜

實驗桌椅應選用品質較好的材質，雖然初期投資成本稍高，但后期維護較小，使用時間有保證。目前制作實驗室桌用的材料有幾種，一種是飾面刨花板，它的價格比較低，但防水防潮性能比較差。另一種是實心飾面板、實心理化板，實心飾面板表面同飾面刨花板，里面材料是高分子材料板，它的防水防潮性能很好，價格稍高，實心理化板整體是一種高分子材料結構，理化性能都很優秀，價格最高。建議學校實驗室實驗桌使用實心理化面板。

實驗桌的規格依據教學要求設定，當同類實驗室數量較多時，學生實驗臺規格應多樣化。可考慮有600 mm×1 200 mm、600 mm×2 400 mm、1 800 mm×1 200 mm等不同規格，方便不同實驗所需臺面大小及實驗教學方式的要求。另外，實驗室桌椅的色彩要與周圍環境協調，實驗桌桌面不宜采用花色。作為力學實驗的實驗桌面要考慮一些卡具固定的需要，側邊不要有桌面立圍。化學實驗臺及講臺應配有防腐膠墊。實驗室實驗桌的桌面特別是靠近水源的地方要做好防水處理。

實驗桌結構一般為全飾面板結構，也有使用鋼木結構，依情況而定。化學實驗桌宜采用木結構。實驗室學生凳承受力比較大，一定要堅固耐用，有連接固定螺母的地方應有防脫扣的彈簧墊。

實驗室的櫥柜，各室應規格、顏色一致，一般上部為玻璃門、下部為對開木門。櫥內表面要光滑，內隔板要平直、耐壓，承重板應加厚加筋。物理、生物儀器柜內的隔板應是活動的，高度可以調整，以適應不同高度的儀器。要有存放特殊形體的儀器專用櫥，有自制教具專用櫥。化學、生物實驗室的櫥柜要注意防水、防酸堿。儀器櫥上有儀器分類標牌，櫥內有儀器目錄標簽，存放位置保持一致。

在中學化學藥品室內，藥品柜與與儀器櫥大致相同，隔板間距稍小，部分可設計為階梯式，藥品柜中部宜帶抽屜，方便存放小物件。化學實驗室除有藥品柜外，還應根據化學藥品管理規定，要有危險品專用櫥（柜）。危險品柜一般采用水泥結構，參考規格為1 200 mm×500 mm×1 000 mm～1 800 mm×500 mm×1 000 mm，內設2～3塊水泥擱板、木質實心門。實驗室櫥柜的門、抽屜應開合靈活，抽屜宜有拉到頭限位裝置。

每個實驗室應設置一部分稍寬的儀器柜，以滿足較長儀器存放的需要。

不同用途的櫥柜如儀器柜、藥品柜、資料柜、標本柜等因功能不同，應在設計上有所區別。

關于實驗室的排風換氣

在物理、生物實驗過程中，可以通過開啟門窗，進行自然通風，但在化學實驗過程中，會產生各種難聞的、有腐蝕性的、有毒的或易燃的氣體。這些有害氣體如不及時排出室外，就會造成室內空氣污染，影響師生的身心健康和人身安全，影響教學儀器設備的精度和使用壽命。因此，化學實驗室必須安裝通風設備。

目前，中小學主要采用的排風換氣系統主要有兩種。

一、 選用功率小、噪音低的換氣扇作為排風設備

其安裝方法一般是在化學實驗室和藥品室的外墻窗戶下安裝排氣風扇。風扇的中心距地面400 mm左右。風扇洞口靠室外的一面應設擋風屏障（可做成百頁窗形狀），以避免室外逆風影響排氣和室外人為的破壞。室內一面應設置防護罩，以避免發生意外事故。該系統造價低，工期短，功率小， 噪音小，但由于窗戶上的排氣扇會產生風短路現象，使總體換氣次數下降，排風換氣效果差，故實驗過程中產生的刺激性氣味不能完全排除。

二、 選用桌面吸風罩的排風設備

該系統是在每個實驗桌上安裝吸風罩，地下預埋通風管道。該裝置的優點是風量均勻、噪音小，吸風罩可任意升降旋轉，不需通風時可隱蔽到實驗桌里。目前這種設備在許多學校已廣泛使用，但不同企業裝備的系統排風換氣效果差異較大，學校在選擇中要有所鑒別。要

關于實驗室的供水、排水

實驗操作、安全消防等都需要用水，要求實驗室有良好的供水排水條件，起碼達到下列要求：水質好，壓力足，水量大，有足夠的供水水嘴和供水設備，任何時間都能保證滿足所有實驗室連續用水的需要。

實驗室水管管徑的選擇，視用水量大小而定。每個實驗室應安裝總水開關，控制水源及其大小。安裝水管的接口、開關和水龍頭應密閉不漏水。高中供水水嘴長頸的，初中短頸的即可。除化學實驗室、生物實驗室需供水到學生實驗桌取得比較好的通風效果，一要嚴格控制管道材料的質量；二管道鋪設、設計時要考慮地下管道氣流分配問題；三要考慮風機的質量、性能、功效。所以，應根據實驗室的大小，選用大小合適的風機。太大排風換氣過快，且噪音大，太小雖然噪音降低，但排風換氣量又達不到國家規定的指標。通風管道線一定要請專業人員設計。風管彎接頭盡量少一些，可以提高排風換氣效率，同時有效降低排風噪音。

學校建幾個排風到桌的化學實驗室，要考慮到教學班數，學生實驗的變化。根據新課標，產生有毒有害氣體的化學實驗減少了。一般情況下，學校有一個排風到桌化學實驗室基本夠用。目前，排風到桌這種通風結構還存在很多缺點，如整體結構復雜，比重大的氣體不容易及時被排出室外，需要不斷研究出新的解決辦法。外，物理實驗室一般只需要供水到室或教師講臺。另外，儀器準備室也只需供水到室。

排水是指排放廢水。實驗產生的廢液應經過處理后，排入下水管。下水管的排布要相對集中。排列整齊，以利施工和維護。

實驗室水管的選擇應是標準件，便于以后維護。水嘴應使用瓷芯水嘴。水池排水口應有過濾和水封設置。水池排水口和下水道口連接處要嚴密牢固，連接管最好是硬質管。水池下最好設置可開的門，便于維修。水池的尺寸應適中，避免水滴四濺。注意水池和飾面板邊沿的防水處理。桌面電源開關插座等的位置應遠離水池。

關于實驗室電路及電源

一、 實驗室供電設施的布置，應達到以下要求

各實驗室的實驗用電應鋪設專用線路，不要與照明電路共用，并且都要設置總電源開關。總電源開關應設在演示桌的柜內或黑板旁的配電柜內。當實驗不需用電，或實驗室無人，或遇有緊急情況時，室內電源應切斷，另外還應設置觸電保安裝置。

實驗室電源應從演示桌內控制板。通過地板下暗設的輸電線路連接到實驗桌上。電源插座一般使用多用插座，插座的設置要遠離水槽，位置一般在實驗桌的側面。實驗室內線路鋪設方式，以穿塑料管暗鋪設或防水電纜暗鋪設較為理想。化學實驗室因有腐蝕性氣體，配電導線以采用銅芯線較為合適。

實驗準備室內除供準備實驗用的電源插座外，凡有恒溫箱、烘干箱、空調等電氣設備的，應安裝以上設備的專用電源插座，并有安全接地措施。如，實驗室涉及到網絡布線，強電布線與弱電布線應綜合考慮后進行設計，強電線路與弱電線路分開鋪設，其平行間距應大于30厘米。

實驗室應有符合國家要求的接地線和漏電保護器裝置。物理、化學和生物實驗室要求電源接地點要有效得接地，避免220伏電源接線暴露在外。設置在樓頂的排風機應在避雷針保護范圍之內。

二、 實驗室電源及相關設備

物理、化學和生物實驗室教師實驗臺和學生桌應具備220伏6安培二、三眼電源的插座，教師臺應有分組控制學生220伏電源的總控鈕。

一般情況，學校已配備了學生低壓電源和教師電源，教師實驗臺和學生桌具備220伏6安培二、三眼電源的插座，完全可滿足教學的需要，可以不再加裝總控低壓電源。有的學校實驗室在實驗桌上加裝電壓表、電流表、檢流計甚至萬用表，表面上看起來很排場，但大多情況質量較差，數量上不能滿足實驗教學需要。實際教學時仍需要使用常規的教學儀表，這些組合儀表，減少了學生實驗時有效的桌面使用面積，不使用時會分散學生精力，儀表損壞不易維修，又增加了投資成本。實驗室建議不使用低壓通電到桌的電源總控系統。

生物觀察實驗室可考慮安裝日光燈到桌，或者配備自帶光源的生物顯微鏡。如，考慮安裝日光燈，應選用光譜為用全色光的燈具，以保證觀察物體顏色保真效果。日光燈和遮光板安裝位置要合理，應調整到光線剛好照滿實驗桌面而不出桌面，避免光線直刺人眼。

化學危險品室（庫）內只能安裝36伏低壓電燈。

實驗教學用房應有良好的通風條件，適時將室內有害氣體排至室外，保持室內空氣新鮮。

關于實驗室的室內排布及環境

實驗室的室內設備排布應考慮實驗教學的方便，有效地利用室內面積，符合有關規范要求。如，儀器室內儀器柜要合理擺放，便于儀器的取放和準備實驗。學生實驗桌的排列要方便學生活動出入和目前所倡導的自主合作學習的需要。《中小學理科實驗室裝備規范》有具體的原則要求，實驗桌的前沿距黑板不應小于2 300 mm，最后一排實驗桌的后沿距后墻的距離不小于900 mm，與黑板的水平距離不大于11 000 mm；前后兩實驗桌間的最小凈距離，中學不小于600 mm，小學不小于550 mm；中間的縱行走道以及實驗桌端與墻面的凈距離均不小于600 mm。

依據上述原則，實驗室桌椅的布局常分為秧田式（2人一組），秧田式（4人一組），面對面小組合作式（4～6人一組）。隨著信息技術在實驗教學中的應用，計算機、傳感器、數碼顯微鏡等設備以及各類實驗教學軟件引入到實驗室，對實驗桌椅的功能提出了新的要求，傳統的桌椅尺寸及排列方式會做相應調整，新建實驗室時應有一定的前瞻性。

實驗室的環境氛圍的營造也是實驗室建設的重要內容，著力打造實驗文化氣息，能夠激發學生的實驗興趣和欲望，潛移默化地影響學生的實驗行為。

一般常用環境布置方法，懸掛用木制或鋁合金鏡框鑲嵌規章制度如《學生實驗守則》、《實驗室安全守則》、《實驗室一般性傷害的應急措施》、科學家畫像等。墻壁上設置溫度計、濕度計、時鐘等觀察工具，后黑板或側面布置實驗園地如設計實驗、趣味實驗、實驗操作規范、科技小知識等。