无尘黑板的创新设计

1、 无尘黑板的创新设计 序号： 编号： 长江大学大学生科技创新项目 立 项 申 请 书 项目名称： 新式自动无尘黑板 院系名称： 机械工程学院 申请者姓名 （集体名称）： 类别： （ ）自然科学类学术论文 （ ）哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 （）科技发明制作类 长江大学大学生学习创新中心 说 明 1申请者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。 2表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申请书可复制。 3序号、编码由学创中心办公室填写。 4国家或省部级以上项目子项目须附相关证明材料。 5所附的所有相关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于

2、申请书后，字数在8000字以内（文章版面尺寸14.522cm）。 6其他相关事宜请向校团委科技部咨询。 7地 址：长江大学东校区工字楼一楼科技与社会实践部办公室 联 系 人：辛 清 联系电话：8060843 页17共 页1第 申请者的承诺书 我保证如实填写本表各项内容。如果获准立项，我承诺以本表为有约束力的协议，遵守学校关于大学生科研的有关管理规定，按计划认真开展研究工作，取得预期研究成果。学校有权使用本表所有数据和资料。 申请者（签章）： 2013年 09 月 07 日 页17共 页2第 A. 申请者情况 说明：1必须由申请者本人按要求填写，申请者情况栏内必须填写 2本表中的学籍管理部门签章

3、视为对申请者情况的确认。 性出生年 所在院（系 入学时 联系电联系电所在单性年学 是否为目前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的生（含专科生、本科生院（系）学 管理部门意（部门盖章 若是，其学号为 本项目是否为课外学术科技或社会实践活动 院系负责人 负责人签名：导师意见 日 月年 页17共 页3第 B. 项目基本情况 新式自动无尘黑项目全（）自主项 97”计划项目子项86 ）国家项目来 ）国家基金项目、国家科技攻关项目子项）其它省部级以上项目子项 专业指导教李项目指导教预计完成时 04201机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化 制、工程、交通、建筑等 信息技术（包括计算机、电信、通讯、电

4、子等 数理（包括数学、物理、地球与空间科学等 作品分生命科学（包括生物、农学、药学、医学、 康、卫生、食品等 能源化工（包括能源、材料、石油、化学、 工、生态、环保等 现场演 图 磁实物、产 模预期成果结专 样 论图 录形管教 社 法 作品所属领哲 经 个别交人员介 现场采走 问 统计书报刊 亲临实 会图片、照 调查方其自 集体组 影视资 文乡（镇 县（区 省（市预期主要调 单位及调查 电话量 填人次 个调查单位 页17共 页4第 B论A专预期成字其D研究报C 页17共 页5第 C. 项目设计论证 选题：基本思路和方法；主要观点。价值。（请分1. 本项目国内外研究现状述评;选题的意义。2. 内

5、容：本项目研究的3. 预期价值：本项目理论创新程度或实际应用4. 研究基础：项目负责人已有相关成果；主要参考文献（限填4部分逐项填写，项目设计论证部分不超过4000字）。1、（科技于一身的新型黑板。统的书写式黑板实现了多功能化。相结合并整合音响话筒之类的配套产品使黑板从单一的文字书写演变到具1）本项目国内外研究现状述评 目前，黑板的研究方向朝高科技化发展，出现了很多集机电一体化和高 在国外主要有两种形式的黑板:影音类和交互类1。借助高科技手段使传 、影音类黑板：借助现在科学技术的发展，投影成像类产品和传统黑板A有图片展示的功能，图文结合声情并茂成为这类黑板的最大特点。结合。与电磁结合的电磁式电

6、子白板，与红外线结合的电子白板，与激光结合的激光式电子白板。这类黑板的最大特点在于黑板与电脑互联互通，支持无线网络，无维护成本，后期使用寿命长但因其价格昂贵而无法推广。明显偏低动无尘式黑板、多块拼接式黑板。、交互式黑板：这类黑板是传统黑板与当今诸多的高科技手段的进一步B如与传感器结合的电感式电子白板，与超声波结合的超声波电子白板，与国外黑板研究的进度相比，国内的黑板研究则进度缓慢，科技含量也1。主要形式有23、电子黑板、滚幕式黑板、自普通黑板与白板: 54是利用黑板和计算机的有机结合，它实现了黑板和投影C、电子白板仪的完美整合。这类黑板改变了黑板的传统模式，成功地把现代科学技术运 2项 页17

7、共 页5第 用到了日常教学中，极大地提高了老师的授课和学生的听课效率，但其最大缺点在于价格昂贵，中国大部分学校无力配备，因此难以推广。、滚幕式黑板D设计出了滚幕式黑板，但该形式的黑板没有解决反光和无尘两大问题。、自动无尘黑板E76；把黑板与传输带相结合，由机电一体化的思路出发108：由电机提供动力实现自动化、利用水洗的方式实现无尘。水洗对板面损害大、难防漏水是该类黑板的缺陷。 1211：这类黑板只是把几块传统的黑板拼接起来除了增F、多块拼接黑板大了书写面积外其他方面并无改善。2（陷如下：写十几块黑板，多数得老师自己擦，因此十分累。 ）选题的意义目前，我国大多数地方的学校仍然处于“传统黑板 一、

8、对老师来说A、传统黑板存在着板书不便 粉笔灰”时代，其缺+ 难擦拭的缺点，老师须弯腰踮足)、( 、漫天飞舞的粉笔灰使老师容易患上咽喉炎、颈椎病等职业病。B师劳动强度；劲，还得等黑板干后才能书写。目前有些学校考虑到老师的健康，C、却更加增大老推广使用水溶性粉笔，溶性粉笔写的字必须用水擦拭，二、对学生来说相较普通粉笔写的字擦起来更费 、黑板形状太方正了，容易造成一种拘束的感觉及视觉疲劳。A、传统黑板始终固定在正中间，两边的同学看得不是很清楚。B、人体吸入大量的粉尘，在口腔、呼吸道、肺部沉积，容易造成慢性C 疾病一天至 页17共 页6第 频发对对老师、学生的健康和学习有着极大的改善。严重影响学生身体

9、健康。本项目能够很好地解决以上问题，这将问题，, 、项目研究的基本思路和方法2针对粉笔灰漫天飞舞，黑板难擦拭、书写面积小、反光、视觉压抑等缺陷组内讨论最终研究出了新式自动无尘黑咨询老师，我团队成员经过查阅资料，板。整个装置可以分为写字区、动力区、擦拭区、控制区、收集区，轨道区， 1示。如图 力动 区写字 （前） 控制区 尘集 1 功能区域示意图图、可收缩式手柄组成（如图、动力区由两根传动轴、电机（可以正反转）1）（。上面的轴为主动轴，下面的为从动轴，主动轴带动柔韧性板面转动，3所示）方向与滚幕的转动方向滚轮黑板擦通过与主动轴连接的齿轮机构带动而转动(，从动轴亦为手动轴，无电时可用手柄带动从动轴

10、从而带动滚幕与黑板相反) 擦（固定）发生相对运动达到擦拭黑板的目的。擦拭。控制区由控制盒和离合器组成，、控制盒可以控制黑板面的转动、（2）离合器控制黑板擦与黑板之间的距离从而确保黑板擦与黑板间有足够的摩擦 力把黑板擦拭干净同，另外离合器可控制板擦的收缩从而保留板书。 页17共 页7第 、写字区由一块完整的表面被涂成墨绿色的柔性滚幕和两块衬板组成。）（3，两块衬板置于闭合圈内固定于后箱盖内，柔性滚幕首尾闭合（类似传送带） 并分别贴合柔性滚幕内面用来支撑滚幕。主和传动齿轮及后箱组成。、24）、擦拭区由两排紧挨着的滚轮式黑板擦1（1（与黑板擦逆向转动。黑板擦2动轴通过齿轮机构（外啮合）带动黑板擦1主

11、轴通过齿轮机构（内啮合）带动；两排滚轮式黑板擦同向传动）由黑板擦1 水平固定在密封的后箱内部。、集尘区由排气扇、可卸式集灰盒、过滤网组成。排气扇的高速旋转产5）（由过生负压使后箱盖里充满粉笔尘的空气在外界大气压的作用下进入集尘盒， 滤网把粉笔灰过滤留在集灰盒中。集灰盒可定期拆下清除粉灰。、另外本黑板竖直放置于水平轨道中，可以根据需要水平移动，有效地6）（ 避免了黑板的反光问题。 手电动 从动动主 轮齿 滚 板黑 轮齿 完成板黑 擦黑板 页17共 页8第 2工作原图 页17共 页9第 从手 正面示意图3 图 滑轮擦板 擦板排气滑轮 可卸 图 4 后箱盖示意图 页17共 页10第 、本项目理论创新

12、程度或实际应用价3）构思新颖，此黑板采用了机电一体化的思路，符合现代高新技术的潮流、采用电机带动，用齿轮等传动，以自动化的新模式代替手动化的传模式，方便可靠，省时省力，节省了上课时间，提高了上课效率，可以极的方便于教学、清洁环保，可以创造良好的学习环境，粉尘不外扬，没有粉尘被吸体内，有益身体健康，符合现代环保的生活理念、具有“保留”板书的功能，老师写满了前面的板面只需将其转到后这种功能解决了传统黑板在文字写满后就要擦去而无法保存的问题去再写因此前板面的板书可以被保留下来以供老师课后总结和学生课后复习之用改变了黑板以矩形为主且固定将传送带与黑板巧妙地结合在一起动的传统模式，这种新式黑板成倍地增加

13、了黑板可供书写的面积，完美地决了传统黑板的反光问题。整个黑板安装在水平轨道上，可以水平移动，满足不同位置的学生的需求可以广泛的用于教学及宣传活动中实用性强结构简单操作方便具有广阔的市场前景、主要参考文文体探索现代化课堂教学之所需黑板的过去和未J.刘大1.,2012,12:64+74品与科,2013,14:62-63.中国教育技术.黑板与白板比较研J.沈惠2,2011,20:9-11.J.中国教育信息.3郝超“黑板“白板”之争 页17共 页11第 201教育科研J.4朱丽.让“白板“黑板”共同点亮课学09:101-1020J.电子测试2015谢.电子黑板在数学课程教学中的应185-186.机J.

14、朱凤.滚幕式微尘黑板与微尘板擦的创新设6白雪宁,2011,08:33-34.工程中国专:CN1228377易雪带式黑P.机械工J.基于单片机的自动水洗环保无尘黑板设8赵刘伟,2013,04:80-81.与自动多媒体教学体系的全自动绿色姜.王青吴谢9郭利周玉 J.除尘装置设机械工程与自动,2011,02:154-15:CN2552722.中国专自动擦字无尘黑P.10朱培轻工拼黑板的原理设J.曹巨基于变胞机构特性11陶兴,2010,02:79-81.,J.一种擦黑板机构的创新设机械工程12王信宋旭王.2009,10:29-3 页17共 页12第 D. 完成项目的条件和保证 页17共 页13第 负责

15、人和主要成员会完成哪些重要研究项目；科研成果的社会评价；完成本项目的研究能力和时间保证；院系配套的资料、设备等条件；科研手段。 1、重要研究项目 （1）自动:参照生活中的传送带，我们采用具有韧性的帆布材料作为黑板板面材料，通过电动机带动转轴转动，从而带动黑板的转动。这种创新改变了黑板为矩形且固定不动的模式，而且成倍地增加了黑板书写的面积。另外，这种自动黑板完美的解决了传统黑板的反光问题，不仅方便老师也方便了同学。在墙面上，我们做了水平导轨，实现黑板的左右移动，以方便不同位置的学生的需求。 （2）无尘：所谓的无尘就是控制粉笔灰到处飘扬，为了达到这个目的，我们把黑板擦固定在板面后的完全封闭的装置中

16、，上下两排紧挨着的黑板擦用的都是滚轮式的，用离合器控制其与滚幕的距离从而确保充分擦拭黑板，使其干净清洁。在黑板的底部装有可拆卸的收集装置，用以收集擦拭过程中掉落的粉笔灰，以达到完全无尘的效果。粉笔灰一直对老师和学生的身体健康有着严重的威胁，不过我们的项目能够很好的解决这个问题，使老师的授课和学生的学习有一个良好的环境。 （3）免擦：我们的创新在于用自动代替手动擦黑板，通过黑板与黑板擦之间的相互转动，利用摩擦力来擦拭黑板上的字迹，这样不仅节省了老师和同学的时间，更重要的是保证了老师和学生的身体健康。 （4）保留板书：对于数学课等需要大量板书且难度较大的课程，学生课上难以立即理解掌握，保留板书可方

17、便学生课下补笔记及理解消化课程。本项目中利用离合器使滚动式黑板擦“离开”滚幕以保留板书，使离合器“合 页17共 页14第 到”滚幕以擦拭黑板，方便自动转换保留、擦拭板书。、科研成果的社会评我们调查和访问了附近学校的学生和老师关于我们这个创新项目的一想法和意见，大部分认为我们这个项目可行性很高，而且有助于师生的身健康和学习，为学校的师生带来了方我们的产品构思得到了大多数院师生的认可和支持，有较广的应用推广价值、完成本项目的研究能力和时间保）我们团队名队员，每一名队员都在完成该项目的某一方面有着强的能力。另外，本团队队员有参加全国其他大赛的经验，可以确保我们完成项目的过程中少走弯路另外，在时间方面

18、，我们团队名队员分工协作，充分合理地用课余时间，可以确保本项目在规定的时间内完成、院系配套的资料、设备等条）本项目得到了机械工程学院的支持，学院会为在项目细化、发表论等提供专业指导和丰富的专业信息资料）机械工程学院有力学实验室、机电实验室、产品成型车间等可以为项目提供该项目所必需的实验设备、实验场地、实验材料，金工实习中心提供加工车间等硬件支撑学院老师在制作工艺材料选用故障检测等方面能提供专业的指导）机械工程学院有经验丰富的指导老师能为项目的实现提供保障 页17共 页15第 E. 预期研究成果 研究阶承担成果名成果形序（起止时间12013.10-2014.01论新式自动无尘黑2新式自动无尘黑2014.02-2014.04实物模34567 页17共 页16第 F.指导教师情况及对作品的说明 说明：1由指导教师本人填写； 2指导教师必须具有中级以上专业技术职称，并是与申请项目相同或相关领域的专家学者或专业技术人员； 3指导教师所在单位签章仅被视为对指导教师身份的确认。 性年职讲工作单单位电住宅电指导教师所单位签 （签章 请对申请者申该项目负责人和申请情况属情况的真实性出阐该作品有很大的实际应用价值，它很好地解决了教师和请对作品的“粉黑黑板擦在当今的生在教室里遇到的实际问题义、研究价值国学校中