上海交大学生为乡村教师创造无尘课堂

让农村教师也使用白板。这是上海交通大学的几个学生今年暑假一直在努力做的事情。目前,该项目已完成技术研究,并赢得了部分企业的投资意向。

在教室里,老师在黑板上努力学习,学生们在充满粉笔灰的空气中大声朗读.一间教室一年使用大约3000到4000支粉笔,传统粉笔每支0.04元,大约每年150元。我国教师每年每人吸入大约200克粉笔灰。在大多数发达地区,学校使用白板教学,在白板上写字的每支笔的价格是2-5元。根据中学的教学写作量,每年需要100-300支笔,年使用成本超过700元。有没有不使用粉笔或自来水笔的白板,它不仅能净化教室环境,还能降低使用成本?上海交通大学机械与动力工程学院的一个暑期项目解决了这个问题。最近,他们在第一代设计的基础上改进并诞生了第二代“新型白板”无笔魔法白板。

刘玉是机械与动力工程学院的学生,他在四川山区教学时发现,每支粉笔对当地学校来说都非常珍贵,即使他有钱,也很难把它们运到那里。因此,刘玉想到不用粉笔为他们设计一块黑板。刘玉发现他的同学马凯泉和冯陈侗组成了一个项目团队。他们的研究发现有成千上万种关于黑板、粉笔和黑板擦的发明,但基本上都失败了。原因是一些新发明与传统粉笔和黑板书写的书写习惯太不一样,而且成本太高。在众多可能的技术解决方案中,学生们最终决定在现有市场上改进儿童用蜂窝磁性画板。原磁性画板使用磁铁书写,可以重复使用,但只能水平擦除,不能自由擦除,分辨率太低,无法用于教学。如果老师写错了一个单词,整段就会被删掉。

只有解决本地和区域自由擦除的问题,磁写技术才能真正用于教学活动。这是一个巨大的挑战。关键问题是新白板的橡皮擦是钕磁铁。这种橡皮不能像普通橡皮一样在正面擦除。它们必须放在白板背面才能擦除。如何设计一套机械结构可以同步定位在白板正面和背面的设备已经成为他们关注的问题。此外,磁铁板橡皮擦在移动过程中不得影响书写内容。偶然,马凯泉从开瓶器中得到灵感。通过本发明的双齿轮结构,可以实现前后橡皮擦的同步定位和擦除控制。在此基础上,学生们设计了一个更加完善的橡皮擦机构。

为了解决现有磁性画板分辨率低的问题,学生们正在研究各种现有的显示技术和方案,最终决定与企业合作开发高分辨率的磁性显示材料,从而将原有蜂窝磁性画板的分辨率提高了近100倍。据了解,学生们在第一代巢蜂磁性滑板样品的基础上,使用新材料制作了第二代新白板样品,并开始进行“第三代”磁性白板的研究,旨在研究如何将橡皮擦从机械装置中分离出来,使新白板的书写完全符合传统黑板的操作经验。现在实践团队正在与企业联系,希望能尽快将其推向市场。