摘 要：黑板的缺陷，自從創(chuàng)造以來就有許多各種各樣的問題，人們也在不同的地方對黑板進(jìn)行了設(shè)計與改造，但現(xiàn)在黑板存在著許多問題還是沒有被解決，像黑板底槽的清理問題，很少人進(jìn)行改造與關(guān)注，于是我想到了一種黑板底槽粉塵清理設(shè)計的改造。

關(guān)鍵詞：黑板；粉塵；底槽；粉筆

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.206

1 設(shè)計目的

眾所周知，黑板是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚慕叹?，黑板是我們在學(xué)校里每天都要接觸的一件物品，知識大部分也是通過黑板來傳授給我們。我們可以得出，先進(jìn)的教學(xué)用具顯然能夠提高教學(xué)的效率，能更好地傳承前輩留下來的智慧結(jié)晶。所以，歷代教育工作者推陳出新，一直在完善現(xiàn)有的工具。由水泥黑板到木質(zhì)黑板，再到推拉式黑板。然而，21世紀(jì)，我們更崇尚的是清潔與環(huán)保。黑板的改進(jìn)也是如此。大部分人去設(shè)計無粉塵黑板，還有人設(shè)計無塵黑板擦?？墒谴蟛糠秩硕己雎粤艘粋€問題，就是黑板底部的粉塵以及斷粉筆的問題，在這個學(xué)期中，我發(fā)現(xiàn)黑板多次被底部的斷粉筆卡住的情況。雖然黑板被卡住的幾率很少見，但是如果在卡住的時候繼續(xù)推黑板，可能造成黑板卡死或?qū)е潞诎鍝p壞。

對此，能否有一種黑板可以清楚底槽下面的粉塵？在觀察與思考后我想出一種能夠清理黑板底槽粉筆以及粉塵的裝置。

2 現(xiàn)代傳統(tǒng)黑板以及改進(jìn)的黑板

現(xiàn)在使用的大部分黑板：就個人感覺而言，小學(xué)時的黑板就是這種純黑的黑板。有時看久了的確讓人感到有些煩躁。況且，在教室的白墻的襯托下，漆黑的黑板總是有些死氣沉沉的，讓教室單調(diào)乏味。 隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，漸漸地，這種古老的黑板就退出了大城市教學(xué)的舞臺，只是在部分欠發(fā)達(dá)地區(qū)還在繼續(xù)使用。

在黑板擦方面進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)計如：無塵黑板擦的設(shè)計。

眾所周知，黑板是我們?nèi)粘W(xué)習(xí)中必不可少的一樣教具，無論是從小學(xué)還是到大學(xué)，都會使用到黑板，而一般我們平時使用的人工黑板擦有粉塵污染空氣的缺點。因此，我們就有了“無塵黑板擦”的這個設(shè)想。從而達(dá)到使廣大師生減少勞動強(qiáng)度及不受粉塵危害、身心健康得到保護(hù)的目的。另外，通過我們調(diào)查，目前市場中雖已有自動黑板擦，但大多數(shù)都是針對一塊黑板，而且使用起來不方便，沒有真正達(dá)到自動和無塵的目的，因此我們設(shè)計了此“無塵黑板擦”[1]。

設(shè)計目的：黑板的缺陷，自從它的誕生至今以致以后的一段時間里都是一個有待改善的問題。它的缺點，是眾所周知的。很多全自動無塵黑板擦的探索，都因過于復(fù)雜或是代價太高而沒有應(yīng)用到實際中。此文設(shè)計的這種全自動無塵黑板擦具有簡單高效低成本的特點，對原有的黑板擦進(jìn)行了多方面的改善，希望得以推廣應(yīng)用，對教育事業(yè)有所貢獻(xiàn)[2]。

總結(jié)：現(xiàn)在大多數(shù)人使用的黑板大都是傳統(tǒng)的黑板，有很多人提出了對黑板改進(jìn)的想法，并寫出了自己的設(shè)計。

從大多數(shù)來看，他們的目的有一下幾點：

（1）對黑板擦進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)擦黑板無粉塵。

（2）對黑板功能以及樣式進(jìn)行改進(jìn)，增強(qiáng)了黑板的實用性。

（3）全自動技術(shù)以及無塵是他們設(shè)計的主要方向。

優(yōu)勢：

（1）相比較于傳統(tǒng)的黑板，在無塵清理上進(jìn)行了很大的改進(jìn)，粉塵的清理技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了成熟。

（2）全自動化或機(jī)械操作，使得使用黑板更加的快捷與簡便。

劣勢：

（1）對黑板改進(jìn)的方向比較單一。

（2）實現(xiàn)黑板的自動化操作雖然會便利，但現(xiàn)在的大部分學(xué)校對黑板要求較低，并不需要黑板的全自動化，校園中有大量的人力資源可以使用。

（3）自動化成本較高，且出現(xiàn)故障后難以維修。因此，我向著黑板改進(jìn)的不同方向進(jìn)行思考，想到了黑板底槽處粉塵以及粉筆頭對黑板的造成的影響，于是我想到了黑板底槽粉塵清理。

3 部件機(jī)構(gòu)

我構(gòu)想的清理黑板底槽粉筆以及粉塵的裝置不是很復(fù)雜，具體有：黑板，可拆卸刷子（配有螺絲），以及粉筆灰收集盒與下方更換刷子的圓孔裝置。

4 工作原理

該黑板在現(xiàn)在普遍使用的可推拉黑板的基礎(chǔ)上，在黑板底槽的可推拉的黑板底部安裝兩個螺絲刷子，推拉黑板刷子可以與黑板一起移動，通過刷子的移動將粉筆以及粉塵掃入粉筆槽，達(dá)到清理底槽處殘留粉筆的目的。清掃時只需要拆卸粉筆灰收集盒即可。

5 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計

螺絲刷子：在現(xiàn)在普通的刷子頂部加上一個形如螺絲的配件，可以實現(xiàn)將刷子像螺絲那樣鑲嵌在任何想要鑲嵌的地方。市面上比較常見的油漆刷規(guī)格有：1寸（25mm）、2寸（50mm）、3寸（75mm）、4寸（100mm）、5寸（125mm）。

黑板底槽：如圖是現(xiàn)在使用的黑板底槽，其底部寬度相對較窄，如果想要加入配有螺絲的刷子，就需要加寬黑板底部的寬度。其寬度需要增加2-5厘米。

底槽螺絲口：通過工具將黑板底部進(jìn)行鉆口，其大小與螺絲刷子規(guī)格合適，從而實現(xiàn)將刷子安裝到底槽處，達(dá)到與黑板共同移動的目的。

粉筆灰收集盒：由原先的2個變?yōu)?個，從而方便收集粉塵以及破碎的粉筆。其面積相比之前需要加大，從而達(dá)到更容易更換刷子的目的。

黑板：原本的黑板可推拉板與固定的板長度不同，此裝置將黑板推拉與固定板設(shè)計成相同的長度，粉筆槽在黑板左右兩端以及正中間，實現(xiàn)黑板推拉方便收集粉塵以及粉筆。

可推拉板下方的圓孔：通過圓孔可以達(dá)到拆卸刷子的目的，從而實現(xiàn)更換刷子不方便的問題。

6 設(shè)計創(chuàng)新點

（1）此裝置在黑板底槽處安裝了刷子，實現(xiàn)了清理破舊粉筆的功能，還可以防止底槽內(nèi)的粉筆卡住黑板或?qū)е潞诎鍝p壞的作用。

（2）由于刷子安裝在可推拉板底部，我們可以在不經(jīng)意間就可以清除底部的粉筆，不需要每天定時清理。（原因：現(xiàn)在大多數(shù)黑板內(nèi)是配有電子白板的，推拉板的后面是多媒體白板，由于現(xiàn)在智能化的普及，現(xiàn)在幾乎每天上課都需要使用白板，使用白板及需要推拉黑板，所以在不經(jīng)意間就可以實現(xiàn)清除底槽粉筆的作用）。

（3）可推拉板下方的圓孔：在刷子使用時間過長后，需要更換新的刷子，通過此圓孔可以實現(xiàn)簡便更換刷子的目的。

（4）黑板底部槽口配有與螺絲相同的結(jié)構(gòu)：可以使螺絲刷子固定在黑板底槽處，起到穩(wěn)固刷子的作用，防止刷子掉落。

（5）刷子價格便宜，且其他成本均不高，相比于人力刻意的清理，低成本的工具是人們可以承受的范圍。

（6）在現(xiàn)實中，有的人已經(jīng)設(shè)計出了清理粉塵更高級的黑板。

自動無塵黑板[3]。

（1）相比較而言，我設(shè)計的這個清理粉塵的黑板在功能上不如華東交通大學(xué)理工學(xué)院的黑板，其在功能上實現(xiàn)了全自動化，且相比較于傳統(tǒng)的黑板，其樣式發(fā)生了較大的變化，在清除黑板以及粉塵方面的效率提高了許多。

（2）但是細(xì)究他們的設(shè)計結(jié)果，存在著費用較高，材料繁雜，并且制作過程中需要較細(xì)致的設(shè)計，不利于大量的生產(chǎn)與應(yīng)用。

（3）其電動裝置以及手動裝置，如果在使用過程中出現(xiàn)損壞的情況會造成更換困難，不利于長久的利用。并且鏈條使用時間過長以后會造成生銹，在運行過程中出現(xiàn)大量的問題，導(dǎo)致黑板卡死，從而需要更換黑板，浪費錢財。

（4）我的底槽粉筆清理裝置中，其器材實現(xiàn)了更精簡，更輕巧，而且便于更換，費用相比上面的黑板設(shè)計大大的減少，并且刷子損壞后可以迅速的更換刷子，從而實現(xiàn)黑板的長久利用。在制作方面也更加的簡單、快捷。

7 設(shè)計困難

（1）現(xiàn)在的刷子上沒有螺絲，實現(xiàn)螺絲與刷子一體化比較難實現(xiàn)，刷子以及螺絲的大小要適合，不能不符合實際，要符合黑板的規(guī)格?，F(xiàn)在使用的刷子有軟刷與硬刷，使用軟刷有可能會導(dǎo)致粉筆清除的不徹底，還會造成卡住黑板的現(xiàn)象。使用硬刷子有可能會造成黑板其他部位的損害。其次，刷子清除粉塵時，新刷子清除容易，隨著刷子的使用，刷毛會有許多粉塵，不利于黑板底部的清理。

（2）加寬黑板底槽需要使用較多的材料，同時黑板底部的滑輪需要相應(yīng)的增高，滑輪與刷子可能無法同時工作，黑板底部如果過寬的話可能會影響黑板的美觀。

（3）大口的粉筆槽也就需要粉筆槽相對加大，會使粉筆槽材料增多，價格增加。同時粉筆槽過大也會影響美觀。

（4）黑板底部的螺絲口，需要與螺絲刷子配套，同時口徑需要符合黑板的規(guī)格，鉆小口螺絲刷子的螺絲也需要小，同時會造成打孔的困難。打得孔能耐用，長期使用可能會造成孔的損壞，可能會導(dǎo)致安裝螺絲刷子困難。

8 設(shè)計總結(jié)

該產(chǎn)品適用于小學(xué)，初中，高中等。其結(jié)構(gòu)相對簡單，對原有黑板的外表沒有進(jìn)行大幅度改造。該黑板底槽粉塵清理裝置能夠很好地清理底部破碎的粉筆，不會導(dǎo)致黑板卡住，從而可以延長黑板的壽命，防止黑板卡住影響課上的教學(xué)。同時清理了粉塵與粉筆后，底槽變得干凈，收集了殘余的粉筆灰，與傳統(tǒng)黑板相比，底槽處粉塵較多，不美觀，此裝置還可以增加了底槽的美觀性，實現(xiàn)了收集粉筆灰的作用。其次，黑板安裝簡單，好用，在學(xué)校人力教學(xué)的推動下，此黑板可在無形中對粉筆灰進(jìn)行清理，費用便宜，可在學(xué)校以及其他地區(qū)配合著其他設(shè)計者的設(shè)計進(jìn)行更有效的使用，從而提高教學(xué)的效率，實現(xiàn)社會的大量普及。

參考文獻(xiàn)：

[1]王佳平.無塵黑板擦的設(shè)計[R].江西：景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，2012（04）：15.

[2]高天明.一種全自動無塵黑板的設(shè)計[R].內(nèi)蒙古：物理與電子信息學(xué)院，2013（04）：13.

[3]龍傳澤，周玉成，余昊，謝文龍，鐘和東.自動無塵黑板[Z].2011（12）：31.

作者簡介：周廣興（2000-），男，山東臨沂人，學(xué)生。