摘 要：黑板的缺陷，自从创造以来就有许多各种各样的问题，人们也在不同的地方对黑板进行了设计与改造，但现在黑板存在着许多问题还是没有被解决，像黑板底槽的清理问题，很少人进行改造与关注，于是我想到了一种黑板底槽粉尘清理设计的改造。
关键词：黑板；粉尘；底槽；粉笔
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.206
1 设计目的
众所周知，黑板是我们日常生活中不可缺少的教具，黑板是我们在学校里每天都要接触的一件物品，知识大部分也是通过黑板来传授给我们。我们可以得出，先进的教学用具显然能够提高教学的效率，能更好地传承前辈留下来的智慧结晶。所以，历代教育工作者推陈出新，一直在完善现有的工具。由水泥黑板到木质黑板，再到推拉式黑板。然而，21世纪，我们更崇尚的是清洁与环保。黑板的改进也是如此。大部分人去设计无粉尘黑板，还有人设计无尘黑板擦。可是大部分人都忽略了一个问题，就是黑板底部的粉尘以及断粉笔的问题，在这个学期中，我发现黑板多次被底部的断粉笔卡住的情况。虽然黑板被卡住的几率很少见，但是如果在卡住的时候继续推黑板，可能造成黑板卡死或导致黑板损坏。
对此，能否有一种黑板可以清楚底槽下面的粉尘？在观察与思考后我想出一种能够清理黑板底槽粉笔以及粉尘的装置。
2 现代传统黑板以及改进的黑板
现在使用的大部分黑板：就个人感觉而言，小学时的黑板就是这种纯黑的黑板。有时看久了的确让人感到有些烦躁。况且，在教室的白墙的衬托下，漆黑的黑板总是有些死气沉沉的，让教室单调乏味。 随着经济和科技的发展，渐渐地，这种古老的黑板就退出了大城市教学的舞台，只是在部分欠发达地区还在继续使用。
在黑板擦方面进行改进的设计如：无尘黑板擦的设计。
众所周知，黑板是我们日常学习中必不可少的一样教具，无论是从小学还是到大学，都会使用到黑板，而一般我们平时使用的人工黑板擦有粉尘污染空气的缺点。因此，我们就有了“无尘黑板擦”的这个设想。从而达到使广大师生减少劳动强度及不受粉尘危害、身心健康得到保护的目的。另外，通过我们调查，目前市场中虽已有自动黑板擦，但大多数都是针对一块黑板，而且使用起来不方便，没有真正达到自动和无尘的目的，因此我们设计了此“无尘黑板擦”[1]。
设计目的：黑板的缺陷，自从它的诞生至今以致以后的一段时间里都是一个有待改善的问题。它的缺点，是众所周知的。很多全自动无尘黑板擦的探索，都因过于复杂或是代价太高而没有应用到实际中。此文设计的这种全自动无尘黑板擦具有简单高效低成本的特点，对原有的黑板擦进行了多方面的改善，希望得以推广应用，对教育事业有所贡献[2]。
总结：现在大多数人使用的黑板大都是传统的黑板，有很多人提出了对黑板改进的想法，并写出了自己的设计。
从大多数来看，他们的目的有一下几点：
（1）对黑板擦进行改进，实现擦黑板无粉尘。
（2）对黑板功能以及样式进行改进，增强了黑板的实用性。
（3）全自动技术以及无尘是他们设计的主要方向。
优势：
（1）相比较于传统的黑板，在无尘清理上进行了很大的改进，粉尘的清理技术已经达到了成熟。
（2）全自动化或机械操作，使得使用黑板更加的快捷与简便。
劣势：
（1）对黑板改进的方向比较单一。
（2）实现黑板的自动化操作虽然会便利，但现在的大部分学校对黑板要求较低，并不需要黑板的全自动化，校园中有大量的人力资源可以使用。
（3）自动化成本较高，且出现故障后难以维修。因此，我向着黑板改进的不同方向进行思考，想到了黑板底槽处粉尘以及粉笔头对黑板的造成的影响，于是我想到了黑板底槽粉尘清理。
3 部件机构
我构想的清理黑板底槽粉笔以及粉尘的装置不是很复杂，具体有：黑板，可拆卸刷子（配有螺丝），以及粉笔灰收集盒与下方更换刷子的圆孔装置。
4 工作原理
该黑板在现在普遍使用的可推拉黑板的基础上，在黑板底槽的可推拉的黑板底部安装两个螺丝刷子，推拉黑板刷子可以与黑板一起移动，通过刷子的移动将粉笔以及粉尘扫入粉笔槽，达到清理底槽处残留粉笔的目的。清扫时只需要拆卸粉笔灰收集盒即可。
5 主要结构设计
螺丝刷子：在现在普通的刷子顶部加上一个形如螺丝的配件，可以实现将刷子像螺丝那样镶嵌在任何想要镶嵌的地方。市面上比较常见的油漆刷规格有：1寸（25mm）、2寸（50mm）、3寸（75mm）、4寸（100mm）、5寸（125mm）。
黑板底槽：如图是现在使用的黑板底槽，其底部宽度相对较窄，如果想要加入配有螺丝的刷子，就需要加宽黑板底部的宽度。其宽度需要增加2-5厘米。
底槽螺丝口：通过工具将黑板底部进行钻口，其大小与螺丝刷子规格合适，从而实现将刷子安装到底槽处，达到与黑板共同移动的目的。
粉笔灰收集盒：由原先的2个变为3个，从而方便收集粉尘以及破碎的粉笔。其面积相比之前需要加大，从而达到更容易更换刷子的目的。
黑板：原本的黑板可推拉板与固定的板长度不同，此装置将黑板推拉与固定板设计成相同的长度，粉笔槽在黑板左右两端以及正中间，实现黑板推拉方便收集粉尘以及粉笔。
可推拉板下方的圆孔：通过圆孔可以达到拆卸刷子的目的，从而实现更换刷子不方便的问题。
6 设计创新点
（1）此装置在黑板底槽处安装了刷子，实现了清理破旧粉笔的功能，还可以防止底槽内的粉笔卡住黑板或导致黑板损坏的作用。
（2）由于刷子安装在可推拉板底部，我们可以在不經意间就可以清除底部的粉笔，不需要每天定时清理。（原因：现在大多数黑板内是配有电子白板的，推拉板的后面是多媒体白板，由于现在智能化的普及，现在几乎每天上课都需要使用白板，使用白板及需要推拉黑板，所以在不经意间就可以实现清除底槽粉笔的作用）。
（3）可推拉板下方的圆孔：在刷子使用时间过长后，需要更换新的刷子，通过此圆孔可以实现简便更换刷子的目的。
（4）黑板底部槽口配有与螺丝相同的结构：可以使螺丝刷子固定在黑板底槽处，起到稳固刷子的作用，防止刷子掉落。
（5）刷子价格便宜，且其他成本均不高，相比于人力刻意的清理，低成本的工具是人们可以承受的范围。
（6）在現实中，有的人已经设计出了清理粉尘更高级的黑板。
自动无尘黑板[3]。
（1）相比较而言，我设计的这个清理粉尘的黑板在功能上不如华东交通大学理工学院的黑板，其在功能上实现了全自动化，且相比较于传统的黑板，其样式发生了较大的变化，在清除黑板以及粉尘方面的效率提高了许多。
（2）但是细究他们的设计结果，存在着费用较高，材料繁杂，并且制作过程中需要较细致的设计，不利于大量的生产与应用。
（3）其电动装置以及手动装置，如果在使用过程中出现损坏的情况会造成更换困难，不利于长久的利用。并且链条使用时间过长以后会造成生锈，在运行过程中出现大量的问题，导致黑板卡死，从而需要更换黑板，浪费钱财。
（4）我的底槽粉笔清理装置中，其器材实现了更精简，更轻巧，而且便于更换，费用相比上面的黑板设计大大的减少，并且刷子损坏后可以迅速的更换刷子，从而实现黑板的长久利用。在制作方面也更加的简单、快捷。
7 设计困难
（1）现在的刷子上没有螺丝，实现螺丝与刷子一体化比较难实现，刷子以及螺丝的大小要适合，不能不符合实际，要符合黑板的规格。现在使用的刷子有软刷与硬刷，使用软刷有可能会导致粉笔清除的不彻底，还会造成卡住黑板的现象。使用硬刷子有可能会造成黑板其他部位的损害。其次，刷子清除粉尘时，新刷子清除容易，随着刷子的使用，刷毛会有许多粉尘，不利于黑板底部的清理。
（2）加宽黑板底槽需要使用较多的材料，同时黑板底部的滑轮需要相应的增高，滑轮与刷子可能无法同时工作，黑板底部如果过宽的话可能会影响黑板的美观。
（3）大口的粉笔槽也就需要粉笔槽相对加大，会使粉笔槽材料增多，价格增加。同时粉笔槽过大也会影响美观。
（4）黑板底部的螺丝口，需要与螺丝刷子配套，同时口径需要符合黑板的规格，钻小口螺丝刷子的螺丝也需要小，同时会造成打孔的困难。打得孔能耐用，长期使用可能会造成孔的损坏，可能会导致安装螺丝刷子困难。
8 设计总结
该产品适用于小学，初中，高中等。其结构相对简单，对原有黑板的外表没有进行大幅度改造。该黑板底槽粉尘清理装置能够很好地清理底部破碎的粉笔，不会导致黑板卡住，从而可以延长黑板的寿命，防止黑板卡住影响课上的教学。同时清理了粉尘与粉笔后，底槽变得干净，收集了残余的粉笔灰，与传统黑板相比，底槽处粉尘较多，不美观，此装置还可以增加了底槽的美观性，实现了收集粉笔灰的作用。其次，黑板安装简单，好用，在学校人力教学的推动下，此黑板可在无形中对粉笔灰进行清理，费用便宜，可在学校以及其他地区配合着其他设计者的设计进行更有效的使用，从而提高教学的效率，实现社会的大量普及。
参考文献：
[1]王佳平.无尘黑板擦的设计[R].江西：景德镇陶瓷学院，2012（04）：15.
[2]高天明.一种全自动无尘黑板的设计[R].内蒙古：物理与电子信息学院，2013（04）：13.
[3]龙传泽，周玉成，余昊，谢文龙，钟和东.自动无尘黑板[Z].2011（12）：31.
作者简介：周广兴（2000-），男，山东临沂人，学生。
