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文档简介

ICS03.180

CCSA18

37

山东省地方标准

DB37/T4800—2024

中学数字化实验室建设指南

Guidelinestotheconstructionofdigitallaboratoryinmiddleschools

2024-12-30发布2025-01-30实施

山东省市场监督管理局发布

DB37/T4800—2024

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4总则...............................................................................2

4.1融合创新.......................................................................2

4.2应用驱动.......................................................................2

4.3系统推进.......................................................................2

5分类...............................................................................2

6场所建设...........................................................................2

6.1规划方式.......................................................................2

6.2面积与间数.....................................................................2

6.3固定设施.......................................................................3

6.4环境...........................................................................3

7设备配备...........................................................................4

7.1配备标准.......................................................................4

7.2基础通用器材...................................................................4

7.3数据采集处理系统...............................................................6

7.4配套实验器材...................................................................6

8运行管理...........................................................................7

8.1人员管理.......................................................................7

8.2设备管理.......................................................................7

8.3安全管理.......................................................................7

附录A(资料性)实验室布局图.........................................................8

A.1物理数字化实验室...............................................................8

A.2化学数字化实验室...............................................................9

A.3生物学数字化实验室............................................................10

附录B(资料性)高中物理数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材..................11

附录C(资料性)高中化学数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材..................25

附录D(资料性)高中生物学数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材................32

附录E(资料性)初中物理数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材..................38

附录F(资料性)初中化学数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材..................47

附录G(资料性)初中生物学数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材................54

I

DB37/T4800—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由山东省教育厅提出、归口并组织实施。

II

DB37/T4800—2024

中学数字化实验室建设指南

1范围

本文件提供了中学数字化实验室建设的总则、实验室分类、场所建设、设备配备、运行管理的建议。

本文件适用于中学数字化实验室的建设与运行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB3096声环境质量标准

GB/T3325金属家具通用技术条件

GB4943.1音视频、信息技术和通信技术设备第1部分:安全要求

GB/T9361计算机场地安全要求

GB/T17226中小学校教室换气卫生要求

GB18580室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量

GB18583室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量

GB/T18883室内空气质量标准

GB21746教学仪器设备安全要求总则

GB/T21747教学实验室设备实验台(桌)的安全要求及试验方法

GB21748教学仪器设备安全要求仪器和零部件的基本要求

GB/T24820实验室家具通用技术条件

GB28231书写板安全卫生要求

GB/T31190实验室废弃化学品收集技术规范

GB/T36876中小学校普通教室照明设计安装卫生要求

GB50033建筑采光设计标准

GB/T50034建筑照明设计标准

GB50052供配电系统设计规范

GB50099中小学校设计规范

GB50325民用建筑工程室内环境污染控制标准

JY/T0363视频展示台

JY/T0374教学实验室设备电源系统

JY/T0385中小学理科实验室装备规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

1

DB37/T4800—2024

3.1

数字化实验室digitallaboratory

运用实时测量、数据采集、数据分析和智能控制等技术,实现中学理科实验教学与信息技术全面整

合,适合中学理科新教材并能完成新教材要求的物理、化学、生物学等学科数字化实验的场所。

4总则

4.1融合创新

利用技术优势,创新实验教学模式,完成信息技术与实验教学的深度融合,实现从融合应用向创新

发展转变。

4.2应用驱动

以实际应用为导向,在完成课程标准及教学要求的课程内容的基础上,满足实验教学和学生自主探

究的需求。

4.3系统推进

统筹各学科、学段育人目标和信息化发展需求,整合现有资源,鼓励跨学科融合,支持资源共享,

实现协调发展。

5分类

5.1按使用学段划分为初中数字化实验室和高中数字化实验室。

5.2按使用学科划分为物理数字化实验室、化学数字化实验室、生物学数字化实验室。

6场所建设

6.1规划方式

新建及改扩建学校可按以下三种方式规划中学数字化实验室:

——分别建设物理、化学、生物学数字化实验室;

——单独建设物理数字化实验室,生物学和化学共用的生化综合数字化实验室;

——物理、化学、生物学三科共用的理化生综合数字化实验室。

6.2面积与间数

6.2.1面积

2

6.2.1.1每间数字化实验室使用面积不少于96m。

22

6.2.1.2每位学生平均使用面积:新建校不小于1.92m、改建校不小于1.8m。

6.2.2间数

6.2.2.1新建及改扩建学校规模少于12个平行班的,规划建设物理、化学、生物学数字化实验室各一

间,大于12个平行班的,可考虑规划建设物理、化学、生物学数字化实验室各二间。

2

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6.2.2.2数字化实验室建设的间数设置宜充分考虑学校办学规模,并根据课程改革对实验教学的实际

需要来确定。

6.3固定设施

6.3.1各室与走廊的地面不设台阶,地面宜符合GB/T9361、JY/T0385的规定。

6.3.2学校在进行实验室布置时结合学科特点,充分体现科学性、合理性、安全性。实验台布置见GB

50099、JY/T0385,实验室布局图见附录A。

6.3.3门窗的设置见GB50033、GB50099、JY/T0385。

6.3.4综合布线系统的设计见JY/T0385。

6.3.5供配电系统的设计宜符合GB50052,单独设置三相交流电源,独立控制。教师演示台和学生实

验桌插座的配置见JY/T0385。实验室电气线路采用防火要求的暗敷配线方式,安装自动断电保护器,

有可靠的接地措施。

6.4环境

6.4.1采光

保证实验室教学用房的最佳建筑朝向,避免室内直射阳光,以自学生座位左侧射入的光为主。采光

系数宜符合GB50033、GB50099的规定。

6.4.2照明

6.4.2.1采用自然光和辅助照明,照明宜符合GB/T50034、照明安装宜符合GB/T36876,教师演示台

及学生实验桌面的平均照度不低于300lx,灯具悬挂高度距实验台面不低于1700mm,不宜用裸灯。

6.4.2.2书写板宜设局部照明,其垂直照度的平均值不低于500lx,实验台面与书写板面上的照度均

匀度不低于0.7。

6.4.3温度、湿度

6.4.3.1室内设计温度在16℃~28℃。寒冷和炎热地区宜设置采暖和降温设施。

6.4.3.2相对湿度宜符合GB/T18883的规定。

6.4.4噪声

环境噪声不大于65dB,宜符合GB3096的规定。

6.4.5通风

6.4.5.1实验室的换气采取自然通风或强制置换室内污染空气措施,换气次数宜符合GB/T17226的规

定,不低于4次/小时,使室内二氧化碳浓度低于1.5‰。

6.4.5.2采用排风到桌(化学)装置时,风速连续可调,各风罩口风速基本一致,最大风速下可实现

换气次数不低于10次/小时。

6.4.6环保

6.4.6.1室内甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染宜符合GB/T18883和GB50325中的限量值。

6.4.6.2实验台(桌)用料宜符合GB/T21747,采用的人造板材甲醛释放量宜符合GB18580,各种胶

粘剂有害物质限量宜符合GB18583,金属零部件宜符合GB/T3325。

3

DB37/T4800—2024

7设备配备

7.1配备标准

7.1.1高中按照每实验室56座配置,初中按照每实验室48座配置。每间物理、化学、生物学数字化

实验室配备的数字化器材设备及配套教具数量为:

——分组实验:学生按2人~4人一组配备,教师单独配备一组;

——演示实验:配备1组~2组。

7.1.2数字化实验室内的仪器设备和电器如为强制性认证产品,获得“CCC”认证;如为非强制性认证

产品,其电器安全宜符合GB4943.1、GB21746、GB21748的规定。

7.2基础通用器材

初中、高中数字化实验室基础通用器材包括基础设备、视听设备、环境监测系统、网络控制系统等,

具体的器材名称、技术规格及教学性能、配备数量等建议宜符合表1的规定。

表1初中、高中数字化实验室基础通用器材配备

配备数量配备建议

类型序号器材名称技术规格、教学性能单位备注

初中高中必配选配

1.长×宽×高:2400mm×700mm×850mm

2.台面厚度为12.7mm,边缘加厚至25mm。台身采

用全钢材质。台身为双面对置门柜。预留电脑主

1教师演示台张11√

机箱位置。其余宜符合GB/T24820

3.教师电源控制台对学生实验电源进行分组控

制,并设置多功能插座,其余宜符合JY/T0374

1.长×宽×高:1200mm×600mm×780mm

2.台面厚度为12.7mm,边缘加厚至25mm。台身采

用全钢材质。预留电脑主机箱位置,其余宜符合

GB/T24820

2学生实验桌张2428√

3.学生实验桌电源设多功能插座2个,带电源指示

灯,有漏电、短路过载保护装置

基础

4.接受教师电源控制台控制,其余宜符合JY/T

设备

0374

1.直径320mm,高度430mm(可调)

3学生凳2.凳面为工程塑料,立柱不小于φ50mm,壁厚不张4856√

小于2.5mm钢管

1.仪器柜规格和数量根据实验室布局形式确定

2.长×宽×高:1250mm×500mm×2000mm

4仪器柜3.采用环保塑料,注塑成型。柜中搁板位置可调个4~64~6√

节,搁板面材耐酸、耐碱、耐热、阻燃,其余宜

符合GB/T24820

1.长×宽×高:500mm×550mm×750mm/水槽深度化学、生物学

5多功能水槽台270mm张1314√数字化实验室

2.水槽台上部为多功能安装平台采用3.8mm厚工配备

4

DB37/T4800—2024

表1初中、高中数字化实验室基础通用器材配备(续)

配备数量配备建议

类型序号器材名称技术规格、教学性能单位备注

初中高中必配选配

程塑料整体模具注塑成型,多功能平台集成学生

电源,三联水嘴、试管位滴水架

3.水槽与台面采用3.8mm厚工程塑料整体模具一化学、生物学数

5多功能水槽台张1314√

体注塑成型,台面设有溢水口及台式洗眼器,四字化实验室配备

周边缘设计挡水边

4.三联水嘴采用工程塑料模具注塑成型

台式双口,喷淋头,水流锁定开关,1.5m供水软化学、生物学数

6洗眼器套11√

基础管,流量12L/min~18L/min字化实验室配备

设备箱内至少包括:医用酒精、饱和碳酸氢钠溶液、

饱和硼酸溶液、创可贴、灭菌结晶磺胺、碘伏、

7急救箱个11√

胶布、医用纱布、药棉、手术剪、镊子、止血带

(长度不小于30cm)、烫伤膏、甘油等

实验室供排水给水采用φ25mm优质国标管化学、生物学数

8室11√

系统排水采用φ50mm优质国标管字化实验室配备

实验室电气布规格:φ25mm、φ32mm

9室11√

线铜芯24芯,优质国标管,耐压500V

10液晶投影机光通量不小于3000lm,分辨率不小于1024×768台11√

白塑幕,亮度系数不小于0.85;幕面平整,视角

11银幕大,反射均匀,显像清晰;幕布表面可清洗、防幅11√

潮、防霉、阻燃、无异味、有护眼模式

定位误差不大于5mm(基准:投影分辨率为

1024×768);亮度系数小于1.75,有效散射角

不小于120°;板面表面柔和,反光均匀,无亮

12电子白板斑;板面最大有效面积不小于板面面积的90%;台11√液晶投影机+银

表面照度300lx~500lx(非阳光直射)时,白板幕,液晶投影机+

正常使用。有效显示区域对角线尺寸宜大于191电子白板,触控

视听cm(75英寸)一体机,以上配

设备显示屏可视角度不小于120°,抗光干扰,防遮置方案三选一

蔽,显示清晰,色彩自然,分辨率不小于1920×1

080,支持多点触摸,支持手指和笔进行书写和交

互操作,内置立体声音箱;接口齐全(HDMI/VGA

13触控一体机套11√

输入、USB3.0、无线网卡802.11a/b/g/n、音频

输入/输出);运行内存不小于4G、储存内存不

小于128G;有效显示区域对角线尺寸宜大于178

cm(70in)

不小于85万像素,不小于85600TV线,镜头支

14视频展示台持270°旋转,多角度定点拍摄,能展示实物和套11√

动态教学过程,其余宜符合JY/T0363

5

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表1初中、高中数字化实验室基础通用器材配备(续)

配备数量配备建议

类型序号器材名称技术规格、教学性能单位备注

初中高中必配选配

钢制,磁贴可吸,能实现教师板书与电脑、移动

视听终端的互联、互通与互动,能将板书同步显示或

15互联黑板套11√

设备放大到显示设备上,具备板书及授课内容的储存、

查询、重现功能,其余宜符合GB28231

环境16空调系统冷暖型,空调匹数不小于2匹,能效等级一级套11√

监测室内环境监测用于监测PM2.5/PM10、CO2、甲醛、TVOC、实验室

17套11√

系统系统及软件光照监测、湿度、温度、噪声数据

18台式台13~2515~29√台式和便携式

二选一,结合

计算机更新换代的实

19便携式(笔记本)台13~2515~29√

际情况进行配

20交换机保证室内计算机联网,满足教室分组教学的需要台11√

系统有数字化实验室构成、数字化实验室应用、

管理实验构成

数字化实验室评价三个功能。在数字化实验构成

信息,回收授

网络智能网络化实中可以查看实验室信息,管理实验室内的设备信

21套11√课数据,为各

控制验系统息,管理培训记录;在数字化实验的应用,可以

种决策提供数

系统查询历史记录,正在开课,课程计划;在数字化

据依据

实验评价中可以查看评价标准、历史数据

系统界面风格简约易懂,操作简单,可执行屏幕

广播、远程开关机、远程桌面、黑屏肃静等功能;

采用高品质语音编码和传输技术,广播教学流畅,

22网络管理软件支持广播、学生演示、示范教学;支持向预设路套11√

径派发与回收作业、以及执行文件传输功能发送

文件或文件夹;教师端支持发送信息、发送通知;

学生端支持发送信息、举手、提交文件等操作

7.3数据采集处理系统

7.3.1传感器

7.3.1.1配备物理、化学、生物学实验所需的传感器,如力传感器、分体式位移传感器、温度传感器、

压强传感器、pH传感器等。

7.3.1.2各学科所配传感器的种类、测量范围技术规格具体内容见附录B~附录G。

7.3.2数据采集器及实验软件

7.3.2.1数据采集器与传感器兼容,接收传感器采集到的信号,传给实验软件处理。

7.3.2.2实验软件具有实验数据显示、处理、分析、评估等功能。

7.3.2.3各学科所配数据采集器及实验软件的具体技术规格、配备数量见附录B~附录G。

7.4配套实验器材

6

DB37/T4800—2024

7.4.1配备物理、化学、生物学实验所需的配套实验器材,配套实验器材的种类、技术规格满足中学

实验教要求。

7.4.2各学科配套实验器材的器材名称、技术规格及教学性能要求、配备数量及实践活动建议见附录

B~附录G。

8运行管理

8.1人员管理

8.1.1中学数字化实验室宜配备实验室管理人员和实验教师。

8.1.2管理人员和实验教师通过一定时长的数字化实验仪器使用培训,具备基本的信息技术专业知识,

熟悉各类仪器的规格性能、用途及管理知识,熟练掌握对应学科设备的使用和操作方法,具备仪器维修

的基本技能,能够排除仪器的一般故障。

8.2设备管理

8.2.1建立数字化实验室设备使用管理制度,包括但不限于设备使用、设备维保、设备借还等内容。

8.2.2制定设备维护计划,定期对设备进行清洁、检查、校准等维护工作,做好防尘、防火、防潮、

防冻、防爆、防光、防毒、防震等工作。对于传感器、数据采集器等精密设备,按规定的方法进行保养,

确保其精度和性能。

8.2.3设备出现故障或损坏时,管理人员首先对设备故障进行检修,不能维修的送至专业部门维修,

可通过实验测试、观察设备运行状态等方法进行维修验收,保证设备性能良好。

8.2.4根据实验教学需要更新或升级实验室设备,更新时充分考虑设备的兼容性、稳定性和易用性。

8.3安全管理

8.3.1建立健全实验室安全管理制度,明确安全责任,加强安全检查和监督。

8.3.2配备灭火器和沙箱等有效的消防设施,对实验室中的电器设备进行定期检查和维护;配备事故

急救冲洗水嘴和急救箱,及时更换急救箱中的药品。

8.3.3制定实验室安全应急预案、定期组织演练,组织实验室安全教育培训,提高师生的应急处置能

力。

8.3.4实验室废弃化学品的分类、收集、贮存宜符合GB/T31190的规定,并委托有资质的第三方机构

处理。

7

DB37/T4800—2024

附录A

(资料性)

实验室布局图

A.1物理数字化实验室

物理数字化常规实验室布局图见图A.1,物理数字化顶装实验室布局图见图A.2。

单位为毫米

图A.1物理数字化常规实验室布局图

单位为毫米

图A.2物理数字化顶装实验室布局图

8

DB37/T4800—2024

A.2化学数字化实验室

化学数字化常规实验室布局图见图A.3,化学数字化顶装实验室布局图见图A.4。

单位为毫米

图A.3化学数字化常规实验室布局图

单位为毫米

图A.4化学数字化顶装实验室布局图

9

DB37/T4800—2024

A.3生物学数字化实验室

生物学数字化常规实验室布局图见图A.5,生物学数字化顶装实验室布局图见图A.6。

单位为毫米

图A.5生物学数字化常规实验室布局图

单位为毫米

图A.6生物学数字化顶装实验室布局图

10

附录B

(资料性)

高中物理数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材

高中物理数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材设备配备见表B.1。

表B.1高中物理数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材

器材序器材配备配备建议

技术规格、教学性能单位备注实践活动建议

类型号名称数量必配选配

实时无延时采样频率不低于80kHz;与计算机USB

1数据采集器接口通讯或无线通讯,支持有线连接的四通道并行台16~30√

数据采集,传感器即插即用

含无线信号接收装置和无线信号发射装置,支持传计算机与数据采

2无线模块套2~30√

数据感器与采集器之间实现数据无线传输功能集器、软件及传

采集感器等配套使

处理与各种传感器组合使用,独立数据显示,接入后自用。注:不同厂

系统动识别传感器,实时显示、存储并上传传感器测量家及不同版本的

3传感器数据显示模块个2~30√

数据,支持实验过程中的热插拔。可将模块存储的产品可能不兼容

测量数据导出至计算机或移动终端设备

DB37/T4800—2024

采集器通讯线1条、传感器线4条、转接器4只、

4附件套16~30√

技术资料等

11

DB37/T4800

12

表B.1高中物理数字化实验室数据采集处理系统、配套实验器材(续)

器材序器材配备配备建议

技术规格、教学性能单位备注实践活动建议—

类型号名称数量必配选配2024

中文简体界面,在数据采集器接入计算机后,能

自动识别数据采集器及其状态,实时显示实验数

据或曲线,具备多种对实验数据与图线的数据处

5实验软件理与分析工具,实验数据可以导出为表格或文本套1√

格式,实验曲线可导出为图片格式。具有实验图

像录制和回放功能;自动生成学生实验报告,具

有实验评估功能计算机与

数据采集

可用于以下高中物理实验:

器、软件及

1.探究弹簧弹力与形变量的关系

数据传感器等

2.研究超重和失重现象

采集配套使用。

测量范围不小于-10N~10N,分辨力不大于0.013.探究牛顿第三定律

处理注:不同厂

6力传感器N,误差不大于±1.0%FS+1字,可用于测拉力只32~60√4.探究向心力大小与半径、角速度、质量的

系统家及不同

和压力关系

版本的产

5.观察常见传感器的工作原理

品可能不

6.静摩擦力的大小随拉力的变化

兼容

7.探究两个互成角度的力的合成规律

可用于以下高中物理实验:

1.探究加速度与物体受力、物体质量的关系

测量范围不小于0.01m~1.5m,分辨力不大于

7分体式位移传感器

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