中学理科实验室建设的几点建议

■孙宏根

为贯彻落实党和国家教育方针，全面推进素质教育，促进义务教育均衡发展，全面提高教育质量，教育部制定了《中小学实验室规程》。《规程》中明确规定实验室建设应执行《中小学实验室装备规范》（教基〔2006〕16号）。

《中小学实验室规程》对实验室的建设提出了原则要求。理科实验室应有良好的通风、换气、采光、照明、防火、防潮、防霉等条件，应符合教学的要求。要做到安全、环保，根据需要设置电源、网络接口和给排水管道、以及排气、排污、排毒等设施，为实验教学的开展创造良好的条件。实验室要有相应的实验桌凳，满足学生分组实验的需要；仪器室要有数量充足的仪器柜，能满足存放仪器、试剂、标本、模型等的要求。

近年来，在理科实验室建设过程中，不少学校虽按相关要求建了实验室，但建设的品质、效能没有真正达到目标要求，有的品味不高，有的追求豪华，有的功能缺失。理科实验室在具体装备过程中，不应是简单的设备配备，应体现设计的理念，做到科学、实用、安全、环保。

本文就中学理科实验室建设中实验桌椅的装备、排风换气系统的选择、供水供电的设计、实验室氛围的打造等几个方面进行探讨与实践。

关于实验室的桌椅、橱柜

实验桌椅应选用品质较好的材质，虽然初期投资成本稍高，但后期维护较小，使用时间有保证。目前制作实验室桌用的材料有几种，一种是饰面刨花板，它的价格比较低，但防水防潮性能比较差。另一种是实心饰面板、实心理化板，实心饰面板表面同饰面刨花板，里面材料是高分子材料板，它的防水防潮性能很好，价格稍高，实心理化板整体是一种高分子材料结构，理化性能都很优秀，价格最高。建议学校实验室实验桌使用实心理化面板。

实验桌的规格依据教学要求设定，当同类实验室数量较多时，学生实验台规格应多样化。可考虑有600 mm×1 200 mm、600 mm×2 400 mm、1 800 mm×1 200 mm等不同规格，方便不同实验所需台面大小及实验教学方式的要求。另外，实验室桌椅的色彩要与周围环境协调，实验桌桌面不宜采用花色。作为力学实验的实验桌面要考虑一些卡具固定的需要，侧边不要有桌面立围。化学实验台及讲台应配有防腐胶垫。实验室实验桌的桌面特别是靠近水源的地方要做好防水处理。

实验桌结构一般为全饰面板结构，也有使用钢木结构，依情况而定。化学实验桌宜采用木结构。实验室学生凳承受力比较大，一定要坚固耐用，有连接固定螺母的地方应有防脱扣的弹簧垫。

实验室的橱柜，各室应规格、颜色一致，一般上部为玻璃门、下部为对开木门。橱内表面要光滑，内隔板要平直、耐压，承重板应加厚加筋。物理、生物仪器柜内的隔板应是活动的，高度可以调整，以适应不同高度的仪器。要有存放特殊形体的仪器专用橱，有自制教具专用橱。化学、生物实验室的橱柜要注意防水、防酸碱。仪器橱上有仪器分类标牌，橱内有仪器目录标签，存放位置保持一致。

在中学化学药品室内，药品柜与与仪器橱大致相同，隔板间距稍小，部分可设计为阶梯式，药品柜中部宜带抽屉，方便存放小物件。化学实验室除有药品柜外，还应根据化学药品管理规定，要有危险品专用橱（柜）。危险品柜一般采用水泥结构，参考规格为1 200 mm×500 mm×1 000 mm～1 800 mm×500 mm×1 000 mm，内设2～3块水泥搁板、木质实心门。实验室橱柜的门、抽屉应开合灵活，抽屉宜有拉到头限位装置。

每个实验室应设置一部分稍宽的仪器柜，以满足较长仪器存放的需要。

不同用途的橱柜如仪器柜、药品柜、资料柜、标本柜等因功能不同，应在设计上有所区别。

关于实验室的排风换气

在物理、生物实验过程中，可以通过开启门窗，进行自然通风，但在化学实验过程中，会产生各种难闻的、有腐蚀性的、有毒的或易燃的气体。这些有害气体如不及时排出室外，就会造成室内空气污染，影响师生的身心健康和人身安全，影响教学仪器设备的精度和使用寿命。因此，化学实验室必须安装通风设备。

目前，中小学主要采用的排风换气系统主要有两种。

一、 选用功率小、噪音低的换气扇作为排风设备

其安装方法一般是在化学实验室和药品室的外墙窗户下安装排气风扇。风扇的中心距地面400 mm左右。风扇洞口靠室外的一面应设挡风屏障（可做成百页窗形状），以避免室外逆风影响排气和室外人为的破坏。室内一面应设置防护罩，以避免发生意外事故。该系统造价低，工期短，功率小， 噪音小，但由于窗户上的排气扇会产生风短路现象，使总体换气次数下降，排风换气效果差，故实验过程中产生的刺激性气味不能完全排除。

二、 选用桌面吸风罩的排风设备

该系统是在每个实验桌上安装吸风罩，地下预埋通风管道。该装置的优点是风量均匀、噪音小，吸风罩可任意升降旋转，不需通风时可隐蔽到实验桌里。目前这种设备在许多学校已广泛使用，但不同企业装备的系统排风换气效果差异较大，学校在选择中要有所鉴别。要

关于实验室的供水、排水

实验操作、安全消防等都需要用水，要求实验室有良好的供水排水条件，起码达到下列要求：水质好，压力足，水量大，有足够的供水水嘴和供水设备，任何时间都能保证满足所有实验室连续用水的需要。

实验室水管管径的选择，视用水量大小而定。每个实验室应安装总水开关，控制水源及其大小。安装水管的接口、开关和水龙头应密闭不漏水。高中供水水嘴长颈的，初中短颈的即可。除化学实验室、生物实验室需供水到学生实验桌取得比较好的通风效果，一要严格控制管道材料的质量；二管道铺设、设计时要考虑地下管道气流分配问题；三要考虑风机的质量、性能、功效。所以，应根据实验室的大小，选用大小合适的风机。太大排风换气过快，且噪音大，太小虽然噪音降低，但排风换气量又达不到国家规定的指标。通风管道线一定要请专业人员设计。风管弯接头尽量少一些，可以提高排风换气效率，同时有效降低排风噪音。

学校建几个排风到桌的化学实验室，要考虑到教学班数，学生实验的变化。根据新课标，产生有毒有害气体的化学实验减少了。一般情况下，学校有一个排风到桌化学实验室基本够用。目前，排风到桌这种通风结构还存在很多缺点，如整体结构复杂，比重大的气体不容易及时被排出室外，需要不断研究出新的解决办法。外，物理实验室一般只需要供水到室或教师讲台。另外，仪器准备室也只需供水到室。

排水是指排放废水。实验产生的废液应经过处理后，排入下水管。下水管的排布要相对集中。排列整齐，以利施工和维护。

实验室水管的选择应是标准件，便于以后维护。水嘴应使用瓷芯水嘴。水池排水口应有过滤和水封设置。水池排水口和下水道口连接处要严密牢固，连接管最好是硬质管。水池下最好设置可开的门，便于维修。水池的尺寸应适中，避免水滴四溅。注意水池和饰面板边沿的防水处理。桌面电源开关插座等的位置应远离水池。

关于实验室电路及电源

一、 实验室供电设施的布置，应达到以下要求

各实验室的实验用电应铺设专用线路，不要与照明电路共用，并且都要设置总电源开关。总电源开关应设在演示桌的柜内或黑板旁的配电柜内。当实验不需用电，或实验室无人，或遇有紧急情况时，室内电源应切断，另外还应设置触电保安装置。

实验室电源应从演示桌内控制板。通过地板下暗设的输电线路连接到实验桌上。电源插座一般使用多用插座，插座的设置要远离水槽，位置一般在实验桌的侧面。实验室内线路铺设方式，以穿塑料管暗铺设或防水电缆暗铺设较为理想。化学实验室因有腐蚀性气体，配电导线以采用铜芯线较为合适。

实验准备室内除供准备实验用的电源插座外，凡有恒温箱、烘干箱、空调等电气设备的，应安装以上设备的专用电源插座，并有安全接地措施。如，实验室涉及到网络布线，强电布线与弱电布线应综合考虑后进行设计，强电线路与弱电线路分开铺设，其平行间距应大于30厘米。

实验室应有符合国家要求的接地线和漏电保护器装置。物理、化学和生物实验室要求电源接地点要有效得接地，避免220伏电源接线暴露在外。设置在楼顶的排风机应在避雷针保护范围之内。

二、 实验室电源及相关设备

物理、化学和生物实验室教师实验台和学生桌应具备220伏6安培二、三眼电源的插座，教师台应有分组控制学生220伏电源的总控钮。

一般情况，学校已配备了学生低压电源和教师电源，教师实验台和学生桌具备220伏6安培二、三眼电源的插座，完全可满足教学的需要，可以不再加装总控低压电源。有的学校实验室在实验桌上加装电压表、电流表、检流计甚至万用表，表面上看起来很排场，但大多情况质量较差，数量上不能满足实验教学需要。实际教学时仍需要使用常规的教学仪表，这些组合仪表，减少了学生实验时有效的桌面使用面积，不使用时会分散学生精力，仪表损坏不易维修，又增加了投资成本。实验室建议不使用低压通电到桌的电源总控系统。

生物观察实验室可考虑安装日光灯到桌，或者配备自带光源的生物显微镜。如，考虑安装日光灯，应选用光谱为用全色光的灯具，以保证观察物体颜色保真效果。日光灯和遮光板安装位置要合理，应调整到光线刚好照满实验桌面而不出桌面，避免光线直刺人眼。

化学危险品室（库）内只能安装36伏低压电灯。

实验教学用房应有良好的通风条件，适时将室内有害气体排至室外，保持室内空气新鲜。

关于实验室的室内排布及环境

实验室的室内设备排布应考虑实验教学的方便，有效地利用室内面积，符合有关规范要求。如，仪器室内仪器柜要合理摆放，便于仪器的取放和准备实验。学生实验桌的排列要方便学生活动出入和目前所倡导的自主合作学习的需要。《中小学理科实验室装备规范》有具体的原则要求，实验桌的前沿距黑板不应小于2 300 mm，最后一排实验桌的后沿距后墙的距离不小于900 mm，与黑板的水平距离不大于11 000 mm；前后两实验桌间的最小净距离，中学不小于600 mm，小学不小于550 mm；中间的纵行走道以及实验桌端与墙面的净距离均不小于600 mm。

依据上述原则，实验室桌椅的布局常分为秧田式（2人一组），秧田式（4人一组），面对面小组合作式（4～6人一组）。随着信息技术在实验教学中的应用，计算机、传感器、数码显微镜等设备以及各类实验教学软件引入到实验室，对实验桌椅的功能提出了新的要求，传统的桌椅尺寸及排列方式会做相应调整，新建实验室时应有一定的前瞻性。

实验室的环境氛围的营造也是实验室建设的重要内容，着力打造实验文化气息，能够激发学生的实验兴趣和欲望，潜移默化地影响学生的实验行为。

一般常用环境布置方法，悬挂用木制或铝合金镜框镶嵌规章制度如《学生实验守则》、《实验室安全守则》、《实验室一般性伤害的应急措施》、科学家画像等。墙壁上设置温度计、湿度计、时钟等观察工具，后黑板或侧面布置实验园地如设计实验、趣味实验、实验操作规范、科技小知识等。