一体化粉笔换装装置的可行性分析

摘 要：文章从一体化粉笔换装装置研究的意义、结构特点和创新性等方面，阐述了一体化粉笔换装装置推广应用的可行性。希望通过文章的分析，帮助人们深入了解该装置的性能，便于推广。

关键词：可行性；创新性；一体化粉笔换装装置

随着科技的发展，多媒体技术在教学中得到了大力推广和应用，这对传统的教学方法提出了一个巨大的挑战。由于粉笔带来的诸多不便，老师们越来越亲睐于多媒体教学，在现今的许多课堂上甚至出现了“零板书”现象，黑板成了摆设。于是越来越多的老师不再自己书写“板书”，全借助课件上现成的东西，缺少了新颖性与针对性，教学质量自然受到了影响。如果我们克服了粉笔的这些缺点，那么传统的“板书”教学方式以其特有的灵活性必然会回归课堂，于是多媒体与板书教学优势互补，教学质量将得到显著提高。

我们设计的一体化粉笔换装装置，它是一种集粉笔夹持功能、PPT翻页功能和激光笔功能于一身的多功能粉笔套，将传统的粉笔套多功能化，能够使老师在教学过程中更加得心应手。

1 一体化粉笔换装装置的研究意义

一体化粉笔换装装置主要针对老师课堂教学使用的教具，是一种可以装粉笔，可以自动吐芯的结构简单，携带方便，减少粉尘的粉笔套，并且加装了电子遥控翻页和红外线，让老师在教学中更加得心应手。一体化粉笔换装装置项目的研究有非常重要的意义。

1.1 能促使多媒体与板书教学优势互补

随着多媒体技术及网络技术的迅速发展，多媒体技术在教学中得到了大力推广和应用，并对传统的教学方法提出了巨大挑战。现今的许多课堂教学，出现了“零板书”的现象。一节课下来，教师竟未板书一个字，无论字词还是教学的重点、难点，均以多媒体课件的形式呈现，黑板成了摆设。其实，在课堂教学中，板书具有多方面的教育作用，一个精心设计的板书就是一本“微型教科书”，决不能因为运用多媒体技术而忽视传统板书的价值。

然而，需要板书就会用到粉笔。但粉笔又存在易断、伤手等不因素，不喜欢用是很正常的。如果是一只外表精美，并且还将PPT遥控、红外线集于一身，又能解决上述问题的粉笔套呢？我想老师们都会喜欢的。这就间接的促进了老师使用粉笔的机会，既有利于拉进师生距离、给学生充足的理解知识的时间，又让只使用多媒体技术的缺点得到了补充，是一举多得的事。

由于粉笔较短很难掌握写字时的用力，由于受力不均或受力不一致致使粉笔容易折断，易产生粉尘。粉笔粉尘进入肺的途径是通过上呼吸道包括鼻、咽、支气管，在这一过程中，对肺和上呼吸道造成危害；粉笔粉尘的主要成份碳酸钙、氧化钙等是一种水溶性物质，容易溶解于水，并产生碱性物质，对眼睛有较大的危害；漂浮于空气中的颗粒粉尘也会落在教师头发、脸上和脖子上，对皮肤膜有刺激，因为人体皮肤所生存的环境为弱酸性环境，这样在粉尘碱性作用下破坏了皮肤的基本生存环境，由于上述种种原因影响了教师正常工作和生活，粉尘导致的教师职业病也越来越多。

根据测试，造成粉笔粉尘产生的主要原因粉笔自身成分和写字时受力不均匀有关。由于粉笔短很难保持写字时以相同的手势握笔，使受力始终均匀因此在加力时较多的粉笔粉尘会吸附在黑板上，同时一部分会运动到空气中，致使空气中粉尘剧增。本装置通过使用粉笔套间接的隔离了人体和粉笔的直接接触从而减少对人体伤害。大大的改善了老师的教学环境，提高了健康水平，从而降低了职业病的发病率。

1.3 增强了学生的自主创造能力

在设计一体化粉笔换装装置过程中，使我们在大学阶段体验了资料查阅、尺寸设计、外观设计、造价评估、材料选择、实际制作、实验再修改等工业产品设计过程。这也是对我们所学知识的一种综合运用能力的检验。

2 一体化粉笔换装装置的结构特点

一体化粉笔换装装置是一种新型创新实用教学工具，虽然市场上有粉笔套等相关产品，但其单一的功能使其生存能力受到了考验；或是有相同目的采用了不同方式去实现，通过改良粉笔生产工艺、无尘粉笔、无外线笔、PPT遥控器等，但依然存在功能单一的缺陷。然而本设计集成了以上所有功能，物美价廉，又经济适用。

3 一体化粉笔换装装置的创新性

我们对传统的粉笔套进行了创新设计之后，其功能都能得到更好的实际运用。主要的创新点如下。

3.1 夹持部分

要使粉笔在使用过程中不会自然脱落，又必须是易送进。这就需要解决两大问题：整个过程爪头与粉笔外圆柱面贴合；爪头的挠性控制合理，不能使其陷入粉笔中，产生粉尘、使送进卡死。然而这两大问题是现有市场上产品的共性。改良后，我们将夹持部分接触爪材料选为可收缩的塑形多开槽软套，既在充分保证接触的情况下又不至于出现卡死、送进难的现象。

3.2 送进部分

送进方式有很多种，一般采用较多的是：自动铅笔原理式、推送式、螺纹旋进式等。本产品采用独特的双线螺纹结构，配合锥形圆柱的尾座进行送进，让粉笔在送进过程中更加平稳，真正实现无极推送。锥形尾座很好的解决了一般产品需要选择大、小头放置的方向问题，使装填粉笔时更加方便，适用范围更加广泛。

3.3 电子部分

一体化粉笔换装装置区别于市面上其他产品的一大亮点是后半段部分设计了电子电路部分。将红外线发生器和PPT遥控电路集成，设计安装于粉笔套上，使本产品功能更加强大，满足了当前教师教学过程中的常规使用要求。

4 结束语

本一体化粉笔换装装置将粉笔套、红外线发生器和PPT遥控电路集成为一体，满足了当前教师教学过程的常规使用要求，具有广泛的应用价值和推广价值。

参考文献

[2]任志刚.粉笔尘对教师健康危害的研究[J].CHINESE JOURNAL OF SCHOOL HEALTH.2002，23（2）.

[3]濮良贵.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2006.

*通讯作者：杨光春，男，攀枝花学院机械工程学院教授，研究方向为机械工程。

作者简介：李勇，男，四川人，大学在读，主要研究方向为机械设计。