一體化粉筆換裝裝置的可行性分析

楊光春等

摘 要：文章從一體化粉筆換裝裝置研究的意義、結構特點和創新性等方面，闡述了一體化粉筆換裝裝置推廣應用的可行性。希望通過文章的分析，幫助人們深入了解該裝置的性能，便于推廣。

關鍵詞：可行性；創新性；一體化粉筆換裝裝置

隨著科技的發展，多媒體技術在教學中得到了大力推廣和應用，這對傳統的教學方法提出了一個巨大的挑戰。由于粉筆帶來的諸多不便，老師們越來越親睞于多媒體教學，在現今的許多課堂上甚至出現了“零板書”現象，黑板成了擺設。于是越來越多的老師不再自己書寫“板書”，全借助課件上現成的東西，缺少了新穎性與針對性，教學質量自然受到了影響。如果我們克服了粉筆的這些缺點，那么傳統的“板書”教學方式以其特有的靈活性必然會回歸課堂，于是多媒體與板書教學優勢互補，教學質量將得到顯著提高。

我們設計的一體化粉筆換裝裝置，它是一種集粉筆夾持功能、PPT翻頁功能和激光筆功能于一身的多功能粉筆套，將傳統的粉筆套多功能化，能夠使老師在教學過程中更加得心應手。

1 一體化粉筆換裝裝置的研究意義

一體化粉筆換裝裝置主要針對老師課堂教學使用的教具，是一種可以裝粉筆，可以自動吐芯的結構簡單，攜帶方便，減少粉塵的粉筆套，并且加裝了電子遙控翻頁和紅外線，讓老師在教學中更加得心應手。一體化粉筆換裝裝置項目的研究有非常重要的意義。

1.1 能促使多媒體與板書教學優勢互補

隨著多媒體技術及網絡技術的迅速發展，多媒體技術在教學中得到了大力推廣和應用，并對傳統的教學方法提出了巨大挑戰。現今的許多課堂教學，出現了“零板書”的現象。一節課下來，教師竟未板書一個字，無論字詞還是教學的重點、難點，均以多媒體課件的形式呈現，黑板成了擺設。其實，在課堂教學中，板書具有多方面的教育作用，一個精心設計的板書就是一本“微型教科書”，決不能因為運用多媒體技術而忽視傳統板書的價值。

然而，需要板書就會用到粉筆。但粉筆又存在易斷、傷手等不因素，不喜歡用是很正常的。如果是一只外表精美，并且還將PPT遙控、紅外線集于一身，又能解決上述問題的粉筆套呢？我想老師們都會喜歡的。這就間接的促進了老師使用粉筆的機會，既有利于拉進師生距離、給學生充足的理解知識的時間，又讓只使用多媒體技術的缺點得到了補充，是一舉多得的事。

1.2 有利于改變老師的教學環境，減少職業病的幾率

由于粉筆較短很難掌握寫字時的用力，由于受力不均或受力不一致致使粉筆容易折斷，易產生粉塵。粉筆粉塵進入肺的途徑是通過上呼吸道包括鼻、咽、支氣管，在這一過程中，對肺和上呼吸道造成危害；粉筆粉塵的主要成份碳酸鈣、氧化鈣等是一種水溶性物質，容易溶解于水，并產生堿性物質，對眼睛有較大的危害；漂浮于空氣中的顆粒粉塵也會落在教師頭發、臉上和脖子上，對皮膚膜有刺激，因為人體皮膚所生存的環境為弱酸性環境，這樣在粉塵堿性作用下破壞了皮膚的基本生存環境，由于上述種種原因影響了教師正常工作和生活，粉塵導致的教師職業病也越來越多。

根據測試，造成粉筆粉塵產生的主要原因粉筆自身成分和寫字時受力不均勻有關。由于粉筆短很難保持寫字時以相同的手勢握筆，使受力始終均勻因此在加力時較多的粉筆粉塵會吸附在黑板上，同時一部分會運動到空氣中，致使空氣中粉塵劇增。本裝置通過使用粉筆套間接的隔離了人體和粉筆的直接接觸從而減少對人體傷害。大大的改善了老師的教學環境，提高了健康水平，從而降低了職業病的發病率。

1.3 增強了學生的自主創造能力

在設計一體化粉筆換裝裝置過程中，使我們在大學階段體驗了資料查閱、尺寸設計、外觀設計、造價評估、材料選擇、實際制作、實驗再修改等工業產品設計過程。這也是對我們所學知識的一種綜合運用能力的檢驗。

2 一體化粉筆換裝裝置的結構特點

一體化粉筆換裝裝置是一種新型創新實用教學工具，雖然市場上有粉筆套等相關產品，但其單一的功能使其生存能力受到了考驗；或是有相同目的采用了不同方式去實現，通過改良粉筆生產工藝、無塵粉筆、無外線筆、PPT遙控器等，但依然存在功能單一的缺陷。然而本設計集成了以上所有功能，物美價廉，又經濟適用。

（1）用本裝置的粉筆字套可以使粉筆的受力均勻，直接減少粉塵的產生。（2）用本裝置的粉筆套字可以間接減少粉筆與人體的接觸，從而減低粉塵對人體的傷害。（3）粉筆被進一步使用，節約資源，提高粉筆利用率。（4）粉筆套的使用，將在最大限度上降低粉筆對老師的身體傷害，因此具有很強的，實用性。（5）加裝的PPT遙控裝置可以在教室的任意位置，對教學內容進行操控，讓老師不再局限于講臺，而是融入到學生的氛圍中。（6）紅外線裝置的設計，替代了教棍的指示作用，彌補了它的攜帶、使用不便等缺點。

3 一體化粉筆換裝裝置的創新性

我們對傳統的粉筆套進行了創新設計之后，其功能都能得到更好的實際運用。主要的創新點如下。

3.1 夾持部分

要使粉筆在使用過程中不會自然脫落，又必須是易送進。這就需要解決兩大問題：整個過程爪頭與粉筆外圓柱面貼合；爪頭的撓性控制合理，不能使其陷入粉筆中，產生粉塵、使送進卡死。然而這兩大問題是現有市場上產品的共性。改良后，我們將夾持部分接觸爪材料選為可收縮的塑形多開槽軟套，既在充分保證接觸的情況下又不至于出現卡死、送進難的現象。

3.2 送進部分

送進方式有很多種，一般采用較多的是：自動鉛筆原理式、推送式、螺紋旋進式等。本產品采用獨特的雙線螺紋結構，配合錐形圓柱的尾座進行送進，讓粉筆在送進過程中更加平穩，真正實現無極推送。錐形尾座很好的解決了一般產品需要選擇大、小頭放置的方向問題，使裝填粉筆時更加方便，適用范圍更加廣泛。

3.3 電子部分

一體化粉筆換裝裝置區別于市面上其他產品的一大亮點是后半段部分設計了電子電路部分。將紅外線發生器和PPT遙控電路集成，設計安裝于粉筆套上，使本產品功能更加強大，滿足了當前教師教學過程中的常規使用要求。

4 結束語

本一體化粉筆換裝裝置將粉筆套、紅外線發生器和PPT遙控電路集成為一體，滿足了當前教師教學過程的常規使用要求，具有廣泛的應用價值和推廣價值。

參考文獻

[1]孟昭水.傳統板書的優勢不可忽略[J].時代文學（雙月版），2006（5）.

[2]任志剛.粉筆塵對教師健康危害的研究[J].CHINESE JOURNAL OF SCHOOL HEALTH.2002，23（2）.

[3]濮良貴.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2006.

*通訊作者：楊光春，男，攀枝花學院機械工程學院教授，研究方向為機械工程。

作者簡介：李勇，男，四川人，大學在讀，主要研究方向為機械設計。