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1、序号： 编号： 长江大学大学生科技创新项目立 项 申 请 书项目名称： 新式自动无尘黑板 院系名称： 机械工程学院 申请者姓名（集体名称）： 类别：（ ）自然科学类学术论文（ ）哲学社会科学类社会调查报告和学术论文（）科技发明制作类长江大学大学生学习创新中心第 1 页 共 17 页说 明1申请者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申请书可复制。3序号、编码由学创中心办公室填写。4国家或省部级以上项目子项目须附相关证明材料。5所附的所有相关材料必须是中文（若是外文，请附中文本） ，请以 4号楷体打印在 A4 纸上，附于申请书后，字数在
2、 8000 字以内（文章版面尺寸14.522cm） 。6其他相关事宜请向校团委科技部咨询。7地 址：长江大学东校区工字楼一楼科技与社会实践部办公室联 系 人：辛 清联系电话：8060843第 2 页 共 17 页申请者的承诺书我保证如实填写本表各项内容。如果获准立项，我承诺以本表为有约束力的协议，遵守学校关于大学生科研的有关管理规定，按计划认真开展研究工作，取得预期研究成果。学校有权使用本表所有数据和资料。申请者（签章）：2013 年 09 月 07 日第 3 页 共 17 页A. 申请者情况说明：1必须由申请者本人按要求填写，申请者情况栏内必须填写2本表中的学籍管理部门签章视为对申请者情况的
3、确认。姓 名 性别 出生年月所在院（系） 班 级专 业 入学时间申请者情况 联系电话 1 联系电话 2姓 名 性别 年龄 学历 所在单位合作者情况院（系）学籍管理部门意见是 否 为 目 前 正 式 注 册 在 校 的 全 日 制 非 成 人 教 育 、 非 在 职 的 学生 （ 含 专 科 生 、 本 科 生 ） 。是 否若是，其学号为： （部门盖章）年 月 日资 格 认定院系负责人或导师意见本项目是否为课外学术科技或社会实践活动。是 否负责人签名：年 月 日第 4 页 共 17 页B. 项目基本情况项目全称 新式自动无尘黑板项目来源（）自主项目（ ）国家“863” 、 “973”计划项目子项
4、目 （ ）国家基金项目、国家科技攻关项目子项目（ ）其它省部级以上项目子项目项目指导教师 李宁 专业指导教师预计完成时间 2014 年 04 月作品分类（A） A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）自然科学类项目选填 预期成果结题形式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示图片 录像 样品 论文 专利作品所属领域 （ ）A 哲学 B 经济 C 社会 D 法律 E 教
5、育 F 管理调查方式走访 问卷 现场采访 人员介绍 个别交谈 亲临实践 会议 图片、照片 书报刊物 统计报表影视资料 文件 集体组织 自发 其它预期主要调查单位及调查数量省（市） 县（区） 乡（镇） 村（街）单位 邮编 姓名 电话 调查单位 个 人次社会科学类项目选填 预期成果 A.专著 B.论文 字数第 5 页 共 17 页C.研究报告 D.其他第 5 页 共 17 页C. 项目设计论证选题：1. 本项目国内外研究现状述评;选题的意义。2. 内容：本项目研究的基本思路和方法；主要观点。3. 预期价值：本项目理论创新程度或实际应用价值。4. 研究基础：项目负责人已有相关成果；主要参考文献（限填
6、 20 项） 。（请分 4 部分逐项填写，项目设计论证部分不超过 4000 字） 。1、 （1）本项目国内外研究现状述评目前，黑板的研究方向朝高科技化发展，出现了很多集机电一体化和高科技于一身的新型黑板。在国外主要有两种形式的黑板:影音类和交互类 。借助高科技手段使传1统的书写式黑板实现了多功能化。A、影音类黑板：借助现在科学技术的发展，投影成像类产品和传统黑板相结合并整合音响话筒之类的配套产品使黑板从单一的文字书写演变到具有图片展示的功能，图文结合声情并茂成为这类黑板的最大特点。B、交互式黑板：这类黑板是传统黑板与当今诸多的高科技手段的进一步结合。如与传感器结合的电感式电子白板，与超声波结合
7、的超声波电子白板，与电磁结合的电磁式电子白板，与红外线结合的电子白板，与激光结合的激光式电子白板。这类黑板的最大特点在于黑板与电脑互联互通，支持无线网络，无维护成本，后期使用寿命长但因其价格昂贵而无法推广。与国外黑板研究的进度相比，国内的黑板研究则进度缓慢，科技含量也明显偏低 。主要形式有:普通黑板与白板 、电子黑板、滚幕式黑板、自1 23动无尘式黑板、多块拼接式黑板。C、电子白板 是利用黑板和计算机的有机结合，它实现了黑板和投影45仪的完美整合。这类黑板改变了黑板的传统模式，成功地把现代科学技术运第 9 页 共 17 页用到了日常教学中，极大地提高了老师的授课和学生的听课效率，但其最大缺点在
8、于价格昂贵，中国大部分学校无力配备，因此难以推广。D、滚幕式黑板 ；把黑板与传输带相结合，由机电一体化的思路出发67设计出了滚幕式黑板，但该形式的黑板没有解决反光和无尘两大问题。E、自动无尘黑板 ：由电机提供动力实现自动化、利用水洗的方式实810现无尘。水洗对板面损害大、难防漏水是该类黑板的缺陷。 F、多块拼接黑板 ：这类黑板只是把几块传统的黑板拼接起来除了增12大了书写面积外其他方面并无改善。（2）选题的意义目前，我国大多数地方的学校仍然处于“传统黑板+粉笔灰”时代，其缺陷如下：一、对老师来说A、传统黑板存在着板书不便(老师须弯腰踮足)、难擦拭的缺点，一天至少写十几块黑板，多数得老师自己擦，
9、因此十分累。B、漫天飞舞的粉笔灰使老师容易患上咽喉炎、颈椎病等职业病。C、目前有些学校考虑到老师的健康，推广使用水溶性粉笔，却更加增大老师劳动强度；溶性粉笔写的字必须用水擦拭，相较普通粉笔写的字擦起来更费劲，还得等黑板干后才能书写。二、对学生来说A、黑板形状太方正了，容易造成一种拘束的感觉及视觉疲劳。B、传统黑板始终固定在正中间，两边的同学看得不是很清楚。C、人体吸入大量的粉尘，在口腔、呼吸道、肺部沉积，容易造成慢性疾病第 5 页 共 17 页频发,严重影响学生身体健康。本项目能够很好地解决以上问题，这将问题，对对老师、学生的健康和学习有着极大的改善。2、项目研究的基本思路和方法针对粉笔灰漫天
10、飞舞，黑板难擦拭、书写面积小、反光、视觉压抑等缺陷我团队成员经过查阅资料，咨询老师，组内讨论最终研究出了新式自动无尘黑板。整个装置可以分为写字区、动力区、擦拭区、控制区、收集区，轨道区，如图 1 示。图 1 功能区域示意图 （1） 、动力区由两根传动轴、电机（可以正反转） 、可收缩式手柄组成（如图 3 所示） 。上面的轴为主动轴，下面的为从动轴，主动轴带动柔韧性板面转动，滚轮黑板擦通过与主动轴连接的齿轮机构带动而转动(方向与滚幕的转动方向相反)，从动轴亦为手动轴，无电时可用手柄带动从动轴从而带动滚幕与黑板擦（固定）发生相对运动达到擦拭黑板的目的。（2） 、控制区由控制盒和离合器组成，控制盒可以
11、控制黑板面的转动、擦拭。离合器控制黑板擦与黑板之间的距离从而确保黑板擦与黑板间有足够的摩擦力把黑板擦拭干净同，另外离合器可控制板擦的收缩从而保留板书。控制区集尘区动力区写字区（前）擦拭区（后）第 5 页 共 17 页（3） 、写字区由一块完整的表面被涂成墨绿色的柔性滚幕和两块衬板组成。柔性滚幕首尾闭合（类似传送带） ，两块衬板置于闭合圈内固定于后箱盖内，并分别贴合柔性滚幕内面用来支撑滚幕。（4） 、擦拭区由两排紧挨着的滚轮式黑板擦 1、2 和传动齿轮及后箱组成。主动轴通过齿轮机构（外啮合）带动黑板擦 1 逆向转动。黑板擦 2（与黑板擦 1 同向传动）由黑板擦 1 主轴通过齿轮机构（内啮合）带动
12、；两排滚轮式黑板擦水平固定在密封的后箱内部。（5） 、集尘区由排气扇、可卸式集灰盒、过滤网组成。排气扇的高速旋转产生负压使后箱盖里充满粉笔尘的空气在外界大气压的作用下进入集尘盒，由过滤网把粉笔灰过滤留在集灰盒中。集灰盒可定期拆下清除粉灰。（6） 、另外本黑板竖直放置于水平轨道中，可以根据需要水平移动，有效地避免了黑板的反光问题。完成擦黑板黑板擦 2主动轴 从动轴手柄电动机齿轮机构黑板擦 1齿轮机构滚 幕第 5 页 共 17 页图 2 工作原理第 10 页 共 17 页图 3 正面示意图图 4 后箱盖示意图齿轮机构手柄电机 主动轴从动轴滚幕板擦主轴 1板擦主轴 2滑轮组 1滑轮组 2排气扇（内置
13、）可卸式集灰盒第 11 页 共 17 页3 、本项目理论创新程度或实际应用价值（1）构思新颖，此黑板采用了机电一体化的思路，符合现代高新技术发的潮流。（2） 、采用电机带动，用齿轮等传动，以自动化的新模式代替手动化的传统模式，方便可靠，省时省力，节省了上课时间，提高了上课效率，可以极大的方便于教学。（3） 、清洁环保，可以创造良好的学习环境，粉尘不外扬，没有粉尘被吸入体内，有益身体健康，符合现代环保的生活理念。（4） 、具有“保留”板书的功能，老师写满了前面的板面只需将其转到后面去再写，这种功能解决了传统黑板在文字写满后就要擦去而无法保存的问题，因此前板面的板书可以被保留下来，以供老师课后总结
14、和学生课后复习之用。（5） 、将传送带与黑板巧妙地结合在一起，改变了黑板以矩形为主且固定不动的传统模式，这种新式黑板成倍地增加了黑板可供书写的面积，完美地解决了传统黑板的反光问题。整个黑板安装在水平轨道上，可以水平移动，以满足不同位置的学生的需求。（6） 、结构简单，操作方便，实用性强，可以广泛的用于教学及宣传活动中，具有广阔的市场前景。4、主要参考文献1刘大仁. 探索现代化课堂教学之所需黑板的过去和未来J. 文体用品与科技,2012,12:64+742沈惠勤. 黑板与白板比较研究J. 中国教育技术备,2013,14:62-63.3郝超君. “黑板” “白板”之争J. 中国教育信息化,2011
15、,20:9-11.第 12 页 共 17 页4朱丽莉. 让“白板” “黑板”共同点亮课堂J. 学园(教育科研） ，2013，09:101-1025谢燕. 电子黑板在数学课程教学中的应用J. 电子测试，2013，05：185-186.6白雪宁,宁煜,朱凤芹. 滚幕式微尘黑板与微尘板擦的创新设计J. 机械工程师,2011,08:33-34.7 易雪元.带式黑板P. 中国专利:CN1228372。8赵振,刘伟祥. 基于单片机的自动水洗环保无尘黑板设计J. 机械工程与自动化,2013,04:80-81.9郭利鹏,周玉清,吴谢浩,王青山,姜龙. 多媒体教学体系的全自动绿色黑除尘装置设计J. 机械工程与自动化,2011,02
