一種中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多功能器材盒

馬召茹 廖興剛

摘 要 本文研制了一種小型、簡(jiǎn)單、多功能且規(guī)范的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多功能器材盒，可用于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用實(shí)驗(yàn)器材的歸納與整備，便于實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作過(guò)程中多種器皿與藥品的取用，以利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利完成，達(dá)到高效的教學(xué)效率，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)器材 組合存放盒 中學(xué)化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法有多種，很多教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中為了不影響課堂效果和教學(xué)進(jìn)度，限制學(xué)生自由取用器材與藥品，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上完全沒(méi)有了自我，完全失去了創(chuàng)造的思維空間，以致學(xué)生就如同一部機(jī)械人無(wú)法發(fā)揮主觀能動(dòng)性，結(jié)果就是達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo);但另一方面，放任學(xué)生自由取用實(shí)驗(yàn)器材藥品，會(huì)存在管理方面的問(wèn)題，部分危險(xiǎn)事故的偶然發(fā)生引起學(xué)校與社會(huì)的高度關(guān)注。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室配置器材的合理放置也是一直以來(lái)較為嚴(yán)峻的問(wèn)題。目前實(shí)驗(yàn)室對(duì)器材管理及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的痛點(diǎn)問(wèn)題如下：（1）同種器皿是分類(lèi)集中存放在存貯柜中，學(xué)生在每次做實(shí)驗(yàn)前都可能為尋找器皿而浪費(fèi)時(shí)間;（2）部分器皿是分散放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，不僅占據(jù)較多實(shí)驗(yàn)桌面空間而且容易造成實(shí)驗(yàn)組之間的混淆;（3）在操作過(guò)程中，散亂的器皿導(dǎo)致取放無(wú)秩序，容易出現(xiàn)器皿翻倒破碎，引發(fā)化學(xué)藥品潑濺造成人身危害的情況;（4）尋找器皿的過(guò)程中，課堂秩序會(huì)變混亂;（5）學(xué)生浪費(fèi)時(shí)間尋找器皿、藥品，沒(méi)有達(dá)到高效實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

基于以上原因，科學(xué)化、合理化、規(guī)范化地設(shè)計(jì)一種多功能的存放盒，用于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的器皿容納盒也可以作為常用實(shí)驗(yàn)器皿的存貯盒。這樣既方便學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)便捷取用實(shí)驗(yàn)器皿及小型藥品，也利于實(shí)驗(yàn)順利開(kāi)展。除此之外還可以幫助實(shí)驗(yàn)管理人員清查器皿的數(shù)量和器皿的完整性，以改善現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的狀況，有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，提高教學(xué)效果。

1“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多功能器材盒”設(shè)計(jì)思路

對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用器材進(jìn)行尺寸測(cè)量，初步確定器材盒大小尺寸。按照器材種類(lèi)分類(lèi)設(shè)計(jì)各種器材存儲(chǔ)及操作（功能）區(qū)域，包括容量類(lèi)、功能類(lèi)、輔助類(lèi)器材，采用Soildworks 2013版軟件對(duì)設(shè)計(jì)器材盒進(jìn)行3D建模。

2“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多功能器材盒”結(jié)構(gòu)

器材盒由底板、左壁、右壁、后壁4塊壁而連接成一個(gè)半封閉的裝置盒，其內(nèi)部設(shè)有多個(gè)功能區(qū)域，例如容量類(lèi)、功能類(lèi)、輔助類(lèi)等;外部也設(shè)有模塊連接區(qū)，例如可拆卸的鐵架（包括鐵夾、鐵圈）、可自由取用的活動(dòng)試管架等。器材盒的左側(cè)外壁設(shè)有可拆卸鐵架（包括鐵夾、鐵圈）裝置，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需自由拆裝，主要用于固定和支持各種儀器，一般常用于酒精（噴）燈加熱、滴定等實(shí)驗(yàn)操作;過(guò)濾裝置部位預(yù)留有四個(gè)孔，等距離分布，可放置漏斗等小型過(guò)濾裝置，同時(shí)也可用于倒置懸掛量筒（100 mL）;后壁內(nèi)側(cè)設(shè)有試管斜置插柱，主要功能是倒置實(shí)驗(yàn)過(guò)程清洗的試管，方便再次取用;中部設(shè)置一塊斜面面板，其斜面上設(shè)有凹槽，用于斜面實(shí)驗(yàn)或反應(yīng)的放置與觀察;同時(shí)，中部斜面與隔層構(gòu)成的三角形區(qū)域內(nèi)置有活動(dòng)試管架，可脫離器材存放盒本體使用，主要是用于放置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的試管，可與后壁內(nèi)側(cè)的試管斜置插柱結(jié)合使用，同時(shí)該三角區(qū)域可以存放試管刷，試管夾等;三角斜面下部設(shè)計(jì)的是用于做暗處理的避光區(qū)，可用于存放培養(yǎng)皿或需要避光的試劑瓶，也可用于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需避光處理的操作區(qū);右邊分隔為上下兩個(gè)部分，其上半部分為小型器皿貯存區(qū)，主要用于放置燒杯（≤250 mL）、錐形瓶（≤250 mL）、量筒（≤10 mL）、研缽等小型器皿;下半部分是大型容器貯存區(qū)，主要是容量瓶（≥250 mL），燒杯（≥500 mL），錐形瓶（≥500 mL）等容器;右側(cè)外壁設(shè)計(jì)的是微量移液槍等器材懸掛區(qū)，便于取用;器材盒后壁外側(cè)設(shè)有溫度計(jì)、移液管等器材儲(chǔ)存區(qū)。

3“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多功能器材盒”應(yīng)用

根據(jù)3D模型搭建器材盒成品模型，依據(jù)測(cè)量所使用的器皿，按照各功能區(qū)域，將實(shí)驗(yàn)器皿放置在器材盒模型上檢測(cè)成品模型的承載性。該器材盒采用的是PVC板拼接而成，制作材料成本低廉且對(duì)于測(cè)試器皿的承載性符合要求。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可根據(jù)實(shí)際需要，采取不同的材質(zhì)進(jìn)行加工制作以符合承載需求。此外，器材盒尺寸為56.5 ？30 cm（長(zhǎng) ？寬），放在實(shí)驗(yàn)桌面上不會(huì)占據(jù)過(guò)多的桌面空間，而且此器材盒可以放置在實(shí)驗(yàn)桌水槽旁邊，既不影響實(shí)驗(yàn)操作也不會(huì)占據(jù)實(shí)驗(yàn)桌面，還便于清洗實(shí)驗(yàn)器皿。

4“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多功能器材盒”創(chuàng)新與特色

本文研究的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多功能器材盒結(jié)合了多功能、實(shí)用性強(qiáng)、低成本與可循環(huán)利用等特點(diǎn)而制作。除適用于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的輔助教學(xué)，該器材盒還可應(yīng)用于中學(xué)生物以及大多數(shù)高校的化學(xué)、生物專(zhuān)業(yè)類(lèi)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有較為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

基金項(xiàng)目：該文為貴州省2018年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（2018520517）;貴州師范學(xué)院2017年度校級(jí)學(xué)生科研項(xiàng)目自主研究項(xiàng)目（2017DXS066）;以及貴州省一流大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目（黔教高發(fā)[2017]158號(hào)）的研究成果。

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