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關(guān)于對解決黑板擦拭麻煩及粉塵處理的研究
黑板并非特指黑色的板面，傳統意義上講它是一個(gè)可以反復書(shū)寫(xiě)的平面，板面堅硬，多用于教學(xué)。用木板或磨砂玻璃等制成的，可以用粉筆等特定的書(shū)寫(xiě)材料在上面寫(xiě)字。多為黑色，墨綠色，白色或米黃色。
摘要：目前，學(xué)校大多數地方都是傳統的黑板，由黑板面、粉筆、黑板擦組成，但是它有很大的缺陷：傳統黑板需要手動(dòng)擦拭，書(shū)寫(xiě)不方便，一天至少寫(xiě)十幾塊黑板，多數老師需要自己擦拭，因此十分累。同時(shí)，擦拭黑板的粉筆灰影響老師和前排學(xué)生的身體健康。目前有些學(xué)�？紤]到老師和學(xué)生的健康，推廣使用水性筆，但是水性筆書(shū)寫(xiě)困難，況且水性筆寫(xiě)的字必須用水擦拭，相較普通粉筆書(shū)寫(xiě)的字擦起來(lái)更費勁，還需要等黑板干后才能書(shū)寫(xiě)。
關(guān)鍵詞：粉塵處理;應用;翻頁(yè)黑板
一、研究背景及意義
粉筆，像是老師傳授知識的大嘴巴。讓同學(xué)們得到應有的知識。是它，讓同學(xué)們畫(huà)出的黑板報�？墒�，當它起到極大作用的時(shí)候也為我們帶來(lái)了極大危害，嚴重影響老師和同學(xué)的身心健康。并且粉筆粉塵對老師和學(xué)生還有大量的看不見(jiàn)摸不著(zhù)的身體傷害，嚴重影響著(zhù)老師學(xué)生的身體健康。
(1)對肺的危害：粉塵對教師身體的危害，以肺最為常見(jiàn)，在教學(xué)過(guò)程中，粉筆塵很容易被吸入肺以后，多數被阻留在肺泡內，經(jīng)過(guò)一系列的刺激，化學(xué)和免疫的作用便可造成肺部損失，包括呼吸系統炎癥和肺通氣功能下降，常見(jiàn)的肺部疾病有：慢性、急性肺炎、肺癌、塵肺病等(即粉筆粉塵中含有二氧化硅，被吸入肺部，在肺部游離的二氧化硅含量在百分之一以上形成肺纖維化的粉塵，從而使肺泡纖維化，導致肺部呼吸功能下降)。
(2)對上呼吸道的危害：粉筆粉塵進(jìn)入肺的途徑是通過(guò)上呼吸道包括鼻、咽、支氣管，在這一過(guò)程中，部分粉塵會(huì )停留于上呼吸道，對粘膜上皮細胞產(chǎn)生機械刺激和損壞，長(cháng)期在這種環(huán)境下工作，會(huì )引起一系列的病變，其中對鼻的影響最常見(jiàn)的是誘發(fā)干燥性鼻炎，其次是肥厚性鼻炎，癥狀為鼻腔干燥、鼻塞、鼻腔粘膜充血、分泌物增多等;對咽的影響主要是誘發(fā)慢性咽炎，使咽部干燥，咯痰不爽、咽痛咽癢;對支氣管的影響主要是誘發(fā)慢性支氣管炎，有時(shí)還會(huì )引發(fā)哮喘，另外還有可能引起鼻咽、支氣管等部分的癌變。
(3)對眼睛的危害：教師在教學(xué)過(guò)程中，粉筆粉塵落入眼中，刺激淚腺分泌，眼淚水解碳酸鈣而產(chǎn)生堿性物質(zhì)，就會(huì )嚴重刺激眼部粘膜，造成粘膜損傷，形成慢性炎癥，還可能誘發(fā)近視的產(chǎn)生。
(4)對皮膚的危害：教師在教學(xué)過(guò)程中，粉筆粉塵不可避免地會(huì )沾在手上，同時(shí)漂浮于空氣中的顆粒粉塵也會(huì )落在教師頭發(fā)、臉上和脖子上，對皮膚膜有刺激作用，如果暑天遇汗水解，產(chǎn)生堿性物質(zhì)，對皮膚粘膜的刺激就更大，因為人體皮膚所生存的環(huán)境為弱酸性環(huán)境，這樣在粉塵堿性作用下破壞了皮膚的基本生存環(huán)境，粉筆粉塵使皮膚變得干燥、粗糙，并伴有搔癢感覺(jué)，使人體不適，嚴重者會(huì )引起粉刺、毛囊炎、膿皮病、皮膚皸裂和大量毛發(fā)脫落，影響和干擾了教師正常工作和生活。
(5)對耳的危害：粉筆粉塵進(jìn)入外耳道，混在皮脂中，可形成耳垢栓塞，若長(cháng)期如此，會(huì )引起耳部炎癥的發(fā)生。
正是因為這些原因我們想到了設計這款翻頁(yè)的黑板，通過(guò)翻頁(yè)我們可以把需要檫掉的黑板面放在我們所對的正面，充分減少了對粉筆粉塵對老師和學(xué)生身體的傷害。
二、翻頁(yè)環(huán)保黑板簡(jiǎn)介
我們設計的這款名為“夢(mèng)幻翻頁(yè)環(huán)保黑板”的新型木制黑板。它能幫助老師更好地完成教學(xué)任務(wù)，減輕粉塵對老師以及學(xué)生身心的傷害。該黑板具有以下特點(diǎn)：
特點(diǎn)一：它可以幫助老師完成最基本的書(shū)寫(xiě)板書(shū)職能;
特點(diǎn)二：黑板上可書(shū)寫(xiě)部分是靈活的。老師可通過(guò)手柄輕松將黑板面寫(xiě)字部分轉過(guò)180度，實(shí)現在黑板正反兩面書(shū)寫(xiě)的特點(diǎn);
特點(diǎn)三：黑板后面裝有可移動(dòng)板擦。老師可通過(guò)手柄輕松將背面已書(shū)寫(xiě)的板書(shū)擦拭干凈，從而避免了正面檫黑板的時(shí)候粉塵的干擾;
特點(diǎn)四：以木頭作為材料，大大減小了黑板自重，在一定程度上延長(cháng)了其壽命。
特點(diǎn)五：翻動(dòng)自如，免去講課時(shí)邊寫(xiě)邊擦，還能較長(cháng)時(shí)間保留講課內容。 同時(shí)起書(shū)寫(xiě)面積約為傳統黑板的2倍，不僅擴大了書(shū)寫(xiě)面積，而且為老師提供更大的發(fā)揮空間。
綜上所述，我們設計的這款黑板在確保實(shí)用性的同時(shí)，也具有一定的美觀(guān)性，創(chuàng )新性。它可以幫助老師以及學(xué)生遠離粉筆粉塵的摧殘，讓老師和同學(xué)輕松上課輕松學(xué)習。
三、設計方案
(1)外觀(guān)結構。結構設計新穎，充滿(mǎn)環(huán)保氣息，整個(gè)黑板設計80%的原料都是木材，不僅使用起來(lái)輕便，而且木紋構造的邊框更是讓學(xué)生感受到新時(shí)代課堂的活躍氣氛，傳統黑板顏色太深，給學(xué)生一種壓抑的感覺(jué)，更容易讓學(xué)生造成一種拘束的課堂氛圍。
(2)齒輪傳遞機構。我們受到翻頁(yè)廣告牌的啟示，想到了通過(guò)把黑板翻頁(yè)，來(lái)實(shí)現換面的功能，為了實(shí)現這一功能，我們想到了齒輪傳動(dòng)機構。我們利用齒輪傳遞效率高，便于控制，體積小的特點(diǎn)設計了此傳動(dòng)機構。齒輪在市場(chǎng)上普遍存在，且便于采購，這也是我們決定使用齒輪的重要因素之一[1]。
(3)軸承固定機構。為了提高黑板翻轉的精度，我們想到了軸承固定機構，它可以高精度的控制黑板頁(yè)在固定的軸上發(fā)生旋轉。在日常生活中，我們隨處都可看到軸承。它輕便，方便使用與控制。
(4)原理設計方案。通過(guò)手動(dòng)帶動(dòng)手把的旋轉，從而帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉動(dòng)，主動(dòng)輪通過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)從動(dòng)齒輪轉動(dòng)，黑板面通過(guò)軸連接在從動(dòng)齒輪上。通過(guò)從動(dòng)齒輪的旋轉帶動(dòng)黑板面的旋轉，把手旋轉180°黑板面剛好換一個(gè)面。當其中一面黑板面書(shū)寫(xiě)滿(mǎn)之后，可以通過(guò)反轉黑板面把板書(shū)保存在黑板背面。也可以通過(guò)背部的黑板擦一次性擦拭掉，然后將黑板粉塵集中收集在黑板底部的收集槽中集中處理[2]。
四、應用前景
(1)翻頁(yè)黑板可以幫助老師同學(xué)們遠離粉塵的困擾，更舒心的教學(xué)與學(xué)習;(2)黑板價(jià)格低廉，實(shí)用，美觀(guān);(3)創(chuàng )意性強，市場(chǎng)推廣潛力大;(4)操作簡(jiǎn)便，只需搖動(dòng)把手就可實(shí)現翻頁(yè)功能。輕輕的拉動(dòng)黑板擦就可實(shí)現檫黑板的功能。
參考文獻：
[1]劉鴻文.材料力學(xué)(第4版)[M].北京：高等教育出版社，2001：11-32
[2]孫恒，陳作模，葛文杰.機械原理(第七版)[M].高等教育出版社，2006.
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