無塵黑板的創(chuàng)新設(shè)計

1、 無塵黑板的創(chuàng)新設(shè)計 序號： 編號： 長江大學大學生科技創(chuàng)新項目 立 項 申 請 書 項目名稱： 新式自動無塵黑板 院系名稱： 機械工程學院 申請者姓名 （集體名稱）： 類別： （ ）自然科學類學術(shù)論文 （ ）哲學社會科學類社會調(diào)查報告和學術(shù)論文 （）科技發(fā)明制作類 長江大學大學生學習創(chuàng)新中心 說 明 1申請者應(yīng)在認真閱讀此說明各項內(nèi)容后按要求詳細填寫。 2表內(nèi)項目填寫時一律用鋼筆或打印，字跡要端正、清楚，此申請書可復(fù)制。 3序號、編碼由學創(chuàng)中心辦公室填寫。 4國家或省部級以上項目子項目須附相關(guān)證明材料。 5所附的所有相關(guān)材料必須是中文（若是外文，請附中文本），請以4號楷體打印在A4紙上，附于

2、申請書后，字數(shù)在8000字以內(nèi)（文章版面尺寸14.522cm）。 6其他相關(guān)事宜請向校團委科技部咨詢。 7地 址：長江大學東校區(qū)工字樓一樓科技與社會實踐部辦公室 聯(lián) 系 人：辛 清 聯(lián)系電話：8060843 頁17共 頁1第 申請者的承諾書 我保證如實填寫本表各項內(nèi)容。如果獲準立項，我承諾以本表為有約束力的協(xié)議，遵守學校關(guān)于大學生科研的有關(guān)管理規(guī)定，按計劃認真開展研究工作，取得預(yù)期研究成果。學校有權(quán)使用本表所有數(shù)據(jù)和資料。 申請者（簽章）： 2013年 09 月 07 日 頁17共 頁2第 A. 申請者情況 說明：1必須由申請者本人按要求填寫，申請者情況欄內(nèi)必須填寫 2本表中的學籍管理部門簽章

3、視為對申請者情況的確認。 性出生年 所在院（系 入學時 聯(lián)系電聯(lián)系電所在單性年學 是否為目前正式注冊在校的全日制非成人教育、非在職的生（含?？粕⒈究粕海ㄏ担W 管理部門意（部門蓋章 若是，其學號為 本項目是否為課外學術(shù)科技或社會實踐活動 院系負責人 負責人簽名：導(dǎo)師意見 日 月年 頁17共 頁3第 B. 項目基本情況 新式自動無塵黑項目全（）自主項 97”計劃項目子項86 ）國家項目來 ）國家基金項目、國家科技攻關(guān)項目子項）其它省部級以上項目子項 專業(yè)指導(dǎo)教李項目指導(dǎo)教預(yù)計完成時 04201機械與控制（包括機械、儀器儀表、自動化 制、工程、交通、建筑等 信息技術(shù)（包括計算機、電信、通訊、電

4、子等 數(shù)理（包括數(shù)學、物理、地球與空間科學等 作品分生命科學（包括生物、農(nóng)學、藥學、醫(yī)學、 康、衛(wèi)生、食品等 能源化工（包括能源、材料、石油、化學、 工、生態(tài)、環(huán)保等 現(xiàn)場演 圖 磁實物、產(chǎn) 模預(yù)期成果結(jié)專 樣 論圖 錄形管教 社 法 作品所屬領(lǐng)哲 經(jīng) 個別交人員介 現(xiàn)場采走 問 統(tǒng)計書報刊 親臨實 會圖片、照 調(diào)查方其自 集體組 影視資 文鄉(xiāng)（鎮(zhèn) 縣（區(qū) ?。ㄊ蓄A(yù)期主要調(diào) 單位及調(diào)查 電話量 填人次 個調(diào)查單位 頁17共 頁4第 B論A專預(yù)期成字其D研究報C 頁17共 頁5第 C. 項目設(shè)計論證 選題：基本思路和方法；主要觀點。價值。（請分1. 本項目國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評;選題的意義。2. 內(nèi)

5、容：本項目研究的3. 預(yù)期價值：本項目理論創(chuàng)新程度或?qū)嶋H應(yīng)用4. 研究基礎(chǔ)：項目負責人已有相關(guān)成果；主要參考文獻（限填4部分逐項填寫，項目設(shè)計論證部分不超過4000字）。1、（科技于一身的新型黑板。統(tǒng)的書寫式黑板實現(xiàn)了多功能化。相結(jié)合并整合音響話筒之類的配套產(chǎn)品使黑板從單一的文字書寫演變到具1）本項目國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評 目前，黑板的研究方向朝高科技化發(fā)展，出現(xiàn)了很多集機電一體化和高 在國外主要有兩種形式的黑板:影音類和交互類1。借助高科技手段使傳 、影音類黑板：借助現(xiàn)在科學技術(shù)的發(fā)展，投影成像類產(chǎn)品和傳統(tǒng)黑板A有圖片展示的功能，圖文結(jié)合聲情并茂成為這類黑板的最大特點。結(jié)合。與電磁結(jié)合的電磁式電

6、子白板，與紅外線結(jié)合的電子白板，與激光結(jié)合的激光式電子白板。這類黑板的最大特點在于黑板與電腦互聯(lián)互通，支持無線網(wǎng)絡(luò)，無維護成本，后期使用壽命長但因其價格昂貴而無法推廣。明顯偏低動無塵式黑板、多塊拼接式黑板。、交互式黑板：這類黑板是傳統(tǒng)黑板與當今諸多的高科技手段的進一步B如與傳感器結(jié)合的電感式電子白板，與超聲波結(jié)合的超聲波電子白板，與國外黑板研究的進度相比，國內(nèi)的黑板研究則進度緩慢，科技含量也1。主要形式有23、電子黑板、滾幕式黑板、自普通黑板與白板: 54是利用黑板和計算機的有機結(jié)合，它實現(xiàn)了黑板和投影C、電子白板儀的完美整合。這類黑板改變了黑板的傳統(tǒng)模式，成功地把現(xiàn)代科學技術(shù)運 2項 頁17

7、共 頁5第 用到了日常教學中，極大地提高了老師的授課和學生的聽課效率，但其最大缺點在于價格昂貴，中國大部分學校無力配備，因此難以推廣。、滾幕式黑板D設(shè)計出了滾幕式黑板，但該形式的黑板沒有解決反光和無塵兩大問題。、自動無塵黑板E76；把黑板與傳輸帶相結(jié)合，由機電一體化的思路出發(fā)108：由電機提供動力實現(xiàn)自動化、利用水洗的方式實現(xiàn)無塵。水洗對板面損害大、難防漏水是該類黑板的缺陷。 1211：這類黑板只是把幾塊傳統(tǒng)的黑板拼接起來除了增F、多塊拼接黑板大了書寫面積外其他方面并無改善。2（陷如下：寫十幾塊黑板，多數(shù)得老師自己擦，因此十分累。 ）選題的意義目前，我國大多數(shù)地方的學校仍然處于“傳統(tǒng)黑板 一、

8、對老師來說A、傳統(tǒng)黑板存在著板書不便 粉筆灰”時代，其缺+ 難擦拭的缺點，老師須彎腰踮足)、( 、漫天飛舞的粉筆灰使老師容易患上咽喉炎、頸椎病等職業(yè)病。B師勞動強度；勁，還得等黑板干后才能書寫。目前有些學校考慮到老師的健康，C、卻更加增大老推廣使用水溶性粉筆，溶性粉筆寫的字必須用水擦拭，二、對學生來說相較普通粉筆寫的字擦起來更費 、黑板形狀太方正了，容易造成一種拘束的感覺及視覺疲勞。A、傳統(tǒng)黑板始終固定在正中間，兩邊的同學看得不是很清楚。B、人體吸入大量的粉塵，在口腔、呼吸道、肺部沉積，容易造成慢性C 疾病一天至 頁17共 頁6第 頻發(fā)對對老師、學生的健康和學習有著極大的改善。嚴重影響學生身體

9、健康。本項目能夠很好地解決以上問題，這將問題，, 、項目研究的基本思路和方法2針對粉筆灰漫天飛舞，黑板難擦拭、書寫面積小、反光、視覺壓抑等缺陷組內(nèi)討論最終研究出了新式自動無塵黑咨詢老師，我團隊成員經(jīng)過查閱資料，板。整個裝置可以分為寫字區(qū)、動力區(qū)、擦拭區(qū)、控制區(qū)、收集區(qū)，軌道區(qū)， 1示。如圖 力動 區(qū)寫字 （前） 控制區(qū) 塵集 1 功能區(qū)域示意圖圖、可收縮式手柄組成（如圖、動力區(qū)由兩根傳動軸、電機（可以正反轉(zhuǎn)）1）（。上面的軸為主動軸，下面的為從動軸，主動軸帶動柔韌性板面轉(zhuǎn)動，3所示）方向與滾幕的轉(zhuǎn)動方向滾輪黑板擦通過與主動軸連接的齒輪機構(gòu)帶動而轉(zhuǎn)動(，從動軸亦為手動軸，無電時可用手柄帶動從動軸

10、從而帶動滾幕與黑板相反) 擦（固定）發(fā)生相對運動達到擦拭黑板的目的。擦拭。控制區(qū)由控制盒和離合器組成，、控制盒可以控制黑板面的轉(zhuǎn)動、（2）離合器控制黑板擦與黑板之間的距離從而確保黑板擦與黑板間有足夠的摩擦 力把黑板擦拭干凈同，另外離合器可控制板擦的收縮從而保留板書。 頁17共 頁7第 、寫字區(qū)由一塊完整的表面被涂成墨綠色的柔性滾幕和兩塊襯板組成。）（3，兩塊襯板置于閉合圈內(nèi)固定于后箱蓋內(nèi)，柔性滾幕首尾閉合（類似傳送帶） 并分別貼合柔性滾幕內(nèi)面用來支撐滾幕。主和傳動齒輪及后箱組成。、24）、擦拭區(qū)由兩排緊挨著的滾輪式黑板擦1（1（與黑板擦逆向轉(zhuǎn)動。黑板擦2動軸通過齒輪機構(gòu)（外嚙合）帶動黑板擦1主

11、軸通過齒輪機構(gòu)（內(nèi)嚙合）帶動；兩排滾輪式黑板擦同向傳動）由黑板擦1 水平固定在密封的后箱內(nèi)部。、集塵區(qū)由排氣扇、可卸式集灰盒、過濾網(wǎng)組成。排氣扇的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)5）（由過生負壓使后箱蓋里充滿粉筆塵的空氣在外界大氣壓的作用下進入集塵盒， 濾網(wǎng)把粉筆灰過濾留在集灰盒中。集灰盒可定期拆下清除粉灰。、另外本黑板豎直放置于水平軌道中，可以根據(jù)需要水平移動，有效地6）（ 避免了黑板的反光問題。 手電動 從動動主 輪齒 滾 板黑 輪齒 完成板黑 擦黑板 頁17共 頁8第 2工作原圖 頁17共 頁9第 從手 正面示意圖3 圖 滑輪擦板 擦板排氣滑輪 可卸 圖 4 后箱蓋示意圖 頁17共 頁10第 、本項目理論創(chuàng)新

12、程度或?qū)嶋H應(yīng)用價3）構(gòu)思新穎，此黑板采用了機電一體化的思路，符合現(xiàn)代高新技術(shù)的潮流、采用電機帶動，用齒輪等傳動，以自動化的新模式代替手動化的傳模式，方便可靠，省時省力，節(jié)省了上課時間，提高了上課效率，可以極的方便于教學、清潔環(huán)保，可以創(chuàng)造良好的學習環(huán)境，粉塵不外揚，沒有粉塵被吸體內(nèi)，有益身體健康，符合現(xiàn)代環(huán)保的生活理念、具有“保留”板書的功能，老師寫滿了前面的板面只需將其轉(zhuǎn)到后這種功能解決了傳統(tǒng)黑板在文字寫滿后就要擦去而無法保存的問題去再寫因此前板面的板書可以被保留下來以供老師課后總結(jié)和學生課后復(fù)習之用改變了黑板以矩形為主且固定將傳送帶與黑板巧妙地結(jié)合在一起動的傳統(tǒng)模式，這種新式黑板成倍地增加

13、了黑板可供書寫的面積，完美地決了傳統(tǒng)黑板的反光問題。整個黑板安裝在水平軌道上，可以水平移動，滿足不同位置的學生的需求可以廣泛的用于教學及宣傳活動中實用性強結(jié)構(gòu)簡單操作方便具有廣闊的市場前景、主要參考文文體探索現(xiàn)代化課堂教學之所需黑板的過去和未J.劉大1.,2012,12:64+74品與科,2013,14:62-63.中國教育技術(shù).黑板與白板比較研J.沈惠2,2011,20:9-11.J.中國教育信息.3郝超“黑板“白板”之爭 頁17共 頁11第 201教育科研J.4朱麗.讓“白板“黑板”共同點亮課學09:101-1020J.電子測試2015謝.電子黑板在數(shù)學課程教學中的應(yīng)185-186.機J.

14、朱鳳.滾幕式微塵黑板與微塵板擦的創(chuàng)新設(shè)6白雪寧,2011,08:33-34.工程中國專:CN1228377易雪帶式黑P.機械工J.基于單片機的自動水洗環(huán)保無塵黑板設(shè)8趙劉偉,2013,04:80-81.與自動多媒體教學體系的全自動綠色姜.王青吳謝9郭利周玉 J.除塵裝置設(shè)機械工程與自動,2011,02:154-15:CN2552722.中國專自動擦字無塵黑P.10朱培輕工拼黑板的原理設(shè)J.曹巨基于變胞機構(gòu)特性11陶興,2010,02:79-81.,J.一種擦黑板機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)機械工程12王信宋旭王.2009,10:29-3 頁17共 頁12第 D. 完成項目的條件和保證 頁17共 頁13第 負責

15、人和主要成員會完成哪些重要研究項目；科研成果的社會評價；完成本項目的研究能力和時間保證；院系配套的資料、設(shè)備等條件；科研手段。 1、重要研究項目 （1）自動:參照生活中的傳送帶，我們采用具有韌性的帆布材料作為黑板板面材料，通過電動機帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動黑板的轉(zhuǎn)動。這種創(chuàng)新改變了黑板為矩形且固定不動的模式，而且成倍地增加了黑板書寫的面積。另外，這種自動黑板完美的解決了傳統(tǒng)黑板的反光問題，不僅方便老師也方便了同學。在墻面上，我們做了水平導(dǎo)軌，實現(xiàn)黑板的左右移動，以方便不同位置的學生的需求。 （2）無塵：所謂的無塵就是控制粉筆灰到處飄揚，為了達到這個目的，我們把黑板擦固定在板面后的完全封閉的裝置中

16、，上下兩排緊挨著的黑板擦用的都是滾輪式的，用離合器控制其與滾幕的距離從而確保充分擦拭黑板，使其干凈清潔。在黑板的底部裝有可拆卸的收集裝置，用以收集擦拭過程中掉落的粉筆灰，以達到完全無塵的效果。粉筆灰一直對老師和學生的身體健康有著嚴重的威脅，不過我們的項目能夠很好的解決這個問題，使老師的授課和學生的學習有一個良好的環(huán)境。 （3）免擦：我們的創(chuàng)新在于用自動代替手動擦黑板，通過黑板與黑板擦之間的相互轉(zhuǎn)動，利用摩擦力來擦拭黑板上的字跡，這樣不僅節(jié)省了老師和同學的時間，更重要的是保證了老師和學生的身體健康。 （4）保留板書：對于數(shù)學課等需要大量板書且難度較大的課程，學生課上難以立即理解掌握，保留板書可方

17、便學生課下補筆記及理解消化課程。本項目中利用離合器使?jié)L動式黑板擦“離開”滾幕以保留板書，使離合器“合 頁17共 頁14第 到”滾幕以擦拭黑板，方便自動轉(zhuǎn)換保留、擦拭板書。、科研成果的社會評我們調(diào)查和訪問了附近學校的學生和老師關(guān)于我們這個創(chuàng)新項目的一想法和意見，大部分認為我們這個項目可行性很高，而且有助于師生的身健康和學習，為學校的師生帶來了方我們的產(chǎn)品構(gòu)思得到了大多數(shù)院師生的認可和支持，有較廣的應(yīng)用推廣價值、完成本項目的研究能力和時間保）我們團隊名隊員，每一名隊員都在完成該項目的某一方面有著強的能力。另外，本團隊隊員有參加全國其他大賽的經(jīng)驗，可以確保我們完成項目的過程中少走彎路另外，在時間方面

18、，我們團隊名隊員分工協(xié)作，充分合理地用課余時間，可以確保本項目在規(guī)定的時間內(nèi)完成、院系配套的資料、設(shè)備等條）本項目得到了機械工程學院的支持，學院會為在項目細化、發(fā)表論等提供專業(yè)指導(dǎo)和豐富的專業(yè)信息資料）機械工程學院有力學實驗室、機電實驗室、產(chǎn)品成型車間等可以為項目提供該項目所必需的實驗設(shè)備、實驗場地、實驗材料，金工實習中心提供加工車間等硬件支撐學院老師在制作工藝材料選用故障檢測等方面能提供專業(yè)的指導(dǎo)）機械工程學院有經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)老師能為項目的實現(xiàn)提供保障 頁17共 頁15第 E. 預(yù)期研究成果 研究階承擔成果名成果形序（起止時間12013.10-2014.01論新式自動無塵黑2新式自動無塵黑2014.02-2014.04實物模34567 頁17共 頁16第 F.指導(dǎo)教師情況及對作品的說明 說明：1由指導(dǎo)教師本人填寫； 2指導(dǎo)教師必須具有中級以上專業(yè)技術(shù)職稱，并是與申請項目相同或相關(guān)領(lǐng)域的專家學者或?qū)I(yè)技術(shù)人員； 3指導(dǎo)教師所在單位簽章僅被視為對指導(dǎo)教師身份的確認。 性年職講工作單單位電住宅電指導(dǎo)教師所單位簽 （簽章 請對申請者申該項目負責人和申請情況屬情況的真實性出闡該作品有很大的實際應(yīng)用價值，它很好地解決了教師和請對作品的“粉黑黑板擦在當今的生在教室里遇到的實際問題義、研究價值國學校中