教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的布局應(yīng)充分考慮實(shí)驗(yàn)家具、設(shè)備與師生的交互，為提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用率，每間實(shí)驗(yàn)室通常會(huì)安排不同的實(shí)驗(yàn)課程，因此應(yīng)優(yōu)先選擇靈活組合的實(shí)驗(yàn)家具，以支持儀器設(shè)備的便捷取用和更新。家具系統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)臺(tái)為主體，預(yù)留足夠的水電點(diǎn)位和弱電接口，為物理儀器的大量用電需求和樣品制備等基礎(chǔ)操作提供保障。根據(jù)使用頻率，設(shè)備的空間設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合操作半徑、位置、高度和可移動(dòng)性布置收納空間，以改善實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的整潔程度，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參與者的操作效率。
一、實(shí)驗(yàn)室分類
傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室：由教學(xué)區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)、演示實(shí)驗(yàn)展示區(qū)和儲(chǔ)藏區(qū)組成。滿足教師的基礎(chǔ)教學(xué)需要。
支持實(shí)例創(chuàng)設(shè)：在傳統(tǒng)布局的基礎(chǔ)上增加實(shí)例創(chuàng)設(shè)與教學(xué)區(qū)，可根據(jù)教師實(shí)際需求靈活布置公共展示和研究討論空間。教師可利用實(shí)例創(chuàng)設(shè)區(qū)進(jìn)行多種教學(xué)方法的嘗試。
支持開放式實(shí)驗(yàn)室：將教學(xué)區(qū)和演示實(shí)驗(yàn)區(qū)、實(shí)驗(yàn)成果展示區(qū)組團(tuán)布置，作為開放實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)外過(guò)渡空間。允許學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程外進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探索，增加了教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的利用率。
支持社會(huì)化研討：置入學(xué)術(shù)活動(dòng)的交流空間、客座演講和學(xué)生匯報(bào)功能空間。引入跨學(xué)科交流、校際交流，增加物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于理工科非物理院系學(xué)生的吸引力。
二、大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)SICOLAB
明確實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)儀器和家具特點(diǎn)，為師生提供更貼合實(shí)際操作場(chǎng)景的設(shè)計(jì)措施，包括符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)習(xí)慣的專業(yè)性設(shè)計(jì)、自主可變的實(shí)用性設(shè)計(jì)和預(yù)防潛在風(fēng)險(xiǎn)的安全性設(shè)計(jì)。
1、專業(yè)性
在實(shí)驗(yàn)室空間中，需要優(yōu)先確定滿足核心儀器特性的建筑條件，再根據(jù)使用者的生理需求和行為便利規(guī)劃動(dòng)線，并留出靈活周轉(zhuǎn)的空間。如進(jìn)行光物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)盡量避免灰塵對(duì)光學(xué)元件性能的影響，因此儲(chǔ)物空間與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的最短路徑連接可以顯著減少人員行走帶來(lái)的灰塵對(duì)實(shí)驗(yàn)的擾動(dòng)。
2、實(shí)用性
實(shí)際使用的場(chǎng)景、課程人數(shù)的增加、實(shí)驗(yàn)更新等要求教學(xué)實(shí)驗(yàn)室保留一定的靈活性。在組團(tuán)維度，需為不同背景的工作者設(shè)置空間的透明性，為跨部門的實(shí)驗(yàn)工作開展保留空間的通用性。在實(shí)驗(yàn)室單元中則可以通過(guò)預(yù)置濕性實(shí)驗(yàn)、通風(fēng)設(shè)備和相關(guān)管道為未來(lái)改造創(chuàng)造條件。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的構(gòu)造，收納家具和實(shí)驗(yàn)區(qū)域、儀器設(shè)備的組合設(shè)計(jì)，集成性的功能家具和一些構(gòu)造策略也能提高實(shí)驗(yàn)室的可變性。
3、安全性
各類實(shí)驗(yàn)儀器的操作要求繁多，實(shí)驗(yàn)行為相對(duì)其他教學(xué)行為更復(fù)雜，且學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作較為生疏，因此物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)室具有安全隱患。然而，目前的大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)急防護(hù)系統(tǒng)設(shè)置不足，并且水電、通風(fēng)等建筑設(shè)備上的安全措施仍不完善。為了解決這些問(wèn)題，需要在建筑設(shè)計(jì)體系中考慮安全性，并從物理環(huán)境、設(shè)備設(shè)施、構(gòu)造做法、標(biāo)識(shí)系統(tǒng)、消防抗震等方面制定全面的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全設(shè)計(jì)策略。
二、物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)SICOLAB
搭建連續(xù)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間系統(tǒng)，該空間系統(tǒng)由各層級(jí)的錨點(diǎn)空間相互串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從教學(xué)實(shí)驗(yàn)室到科研空間的過(guò)渡。
首先，需要增加各錨點(diǎn)的多樣性和密度。根據(jù)驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和研究性這 3 種實(shí)驗(yàn)的主要目的和核心問(wèn)題，分類歸納出每種實(shí)驗(yàn)所需的連續(xù)性學(xué)習(xí)空間和承載的主要內(nèi)容。例如，在學(xué)生進(jìn)入研究性實(shí)驗(yàn)階段時(shí)，應(yīng)特別關(guān)注學(xué)生工位區(qū)域和導(dǎo)師辦公室的銜接，以及同門之間傳幫帶情景的場(chǎng)所營(yíng)造。其次，傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂受限于有限的空間、時(shí)間和設(shè)備，需要借助虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行輔助。為了解決線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題，需要梳理并鞏固實(shí)驗(yàn)室單元和錨點(diǎn)空間中的設(shè)施和服務(wù)。然后，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中使用錄播系統(tǒng)、虛擬桌面和多屏顯示，及時(shí)收集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀況，方便實(shí)驗(yàn)教師對(duì)共性問(wèn)題予以回應(yīng)，學(xué)生也可通過(guò)回放查看教師演示時(shí)的細(xì)節(jié)，提高師生間的對(duì)
話效率。最后，在錨點(diǎn)空間中適當(dāng)配置顯示屏、白板等設(shè)備，方便同一實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)在課前和課后進(jìn)行討論，同時(shí)一些演示用儀器的展示和互動(dòng)裝置的陳列也將實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)延續(xù)至實(shí)驗(yàn)室外。
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