CN106585206A - 一种适于多媒体数学教学的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适于多媒体数学教学的装置，方案是，包括左右对称转动连接在黑板墙两侧的T形螺杆，T形螺杆经上下间隔穿设于T形螺柱的两件异形螺母可旋转连接有两个连杆，上下两个连杆的另一端经销轴可旋转连接有黑板，异形螺母与竖直固定在墙体的导向卡槽之间设有限制异形螺母转动的限位结构，T形螺杆经相啮合的锥齿轮连接有驱动装置，黑板边框与对应的黑板墙体之间设有限制黑板与黑板墙自由脱离且可上下移动的吸合结构。本发明不仅解决原有固定黑板和多媒体显示幕布的位置冲突，同时增大黑板有效使用面积和多媒体可视面积，还扩大了黑板视角，改善板书的可视性，确保数学教学推导过程板书连续展示，更利于开展数学教学。
Description
技术领域
本发明涉及一种教学用具，特别是涉及一种适于多媒体数学教学的装置。
背景技术
数学作为基础学科之一，是集严密性、逻辑性、精确性、创造性与想象力于一体的科学，尤其大学数学旨在培养学生的逻辑思维能力、空间想象能力、数学运算能力、数学表达能力、增强数学建模能力，是学好后序课程的基础。而多媒体技术以其图文并茂，声像俱佳，动静皆宜的表现形式已经在数学教学活动中广泛应用。
目前，大学数学教学因其固有的教学特点，仍多以“PPT教学+板书+口授”的模式占主导，在实际教学过程中，多媒体显示幕布的设置与固定在黑板墙上的黑板产生位置冲突，有如下情况：1)多媒体幕布居中设置，直接遮挡了黑板的大部分面积；2)多媒体幕相对于黑板偏置，遮挡黑板一半的书写面积。以上布置方式同时限制了黑板的有效书写面积和多媒体可视面积，在数学教学涉及逻辑推理、推导的教学环节,使用板书便于控制节奏，步步展开层层递进，整个推导得出结论的过程可以引导学生积极思考，这一过程需要连续完成。而现有黑板的有效书写面积偏小，在有限的课堂时间内，教师需要多次重复板书书写和擦拭步骤，板书擦拭后之前的推导过程无法重现，不能实现整个逻辑推理、推导过程连续展示，对教学效果产生负面影响。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提供一种解决固定在黑板墙上的黑板和多媒体显示幕布的位置冲突，同时可以增大黑板有效使用面积和多媒体可视面积，还能够扩大黑板视角，改善板书的可视性，确保数学教学推导过程板书连续展示的一种适于多媒体数学教学的装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种适于多媒体数学教学的装置，包括左右对称转动连接在黑板墙上的竖直T形螺杆，所述T形螺杆自上而下包括用于第一台阶轴段、T形螺柱、第二台阶轴段和用于传递驱动力的连接段，还包括设于两个T形螺杆之间左右对称的两块周边镶有边框的可移动黑板，所述黑板在上下两侧面居中设置有竖直盲孔，所述黑板上下两侧均设有水平连杆，所述连杆由连接杆和分别设于两端的第一连接柱和第二连接柱连成一体，所述第二连接柱经销轴连接在盲孔上构成转动连接的结构，所述T形螺柱上下间隔穿设有两件异形螺母 ，所述异形螺母包括上部呈圆柱体的第三连接柱和下部的支板，所述第一连接柱旋转套设在第三连接柱外，所述支板的上面与所述第一连接柱的下端面接触起支撑作用，所述支板竖向滑动连接在竖直固定在墙体的导向卡槽上，所述支板和导向卡槽之间设有限位结构以限制异形螺母绕T形螺柱旋转，所述T形螺杆的连接段穿设有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与左右对称旋转连接在黑板墙面上的第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮啮合,第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮分别同轴连接有驱动其转动实现所述黑板升降的驱动装置，所述黑板边框与对应的黑板墙体之间设有限制黑板与黑板墙自由脱离且可上下移动的吸合结构。
所述盲孔内可设有第一阻尼衬套，销轴穿设于第一阻尼衬套内孔。
所述连杆的第一连接柱与异形螺母的第三连接柱之间设有第二阻尼衬套。
所述驱动装置包括经机械离合器与第一主动锥齿轮同轴连接的可正反转电机，所述驱动装置还包括与第二主动锥齿轮同轴连接的可折叠摇柄。
在黑板墙体竖直设有带有燕尾形凹槽的导向卡槽，所述导向卡槽与所述支板的燕尾形尖角配合构成实现所述异形螺母沿所述导向卡槽上下滑动的所述限位结构。
进一步的，在黑板墙体竖直固定有带有竖直U形槽的导向卡槽，所述支板的侧面横向间隔设有圆弧形凹坑，所述导向卡槽与所述支板的凹坑间卡装有钢珠构成实现所述异形螺母沿所述导向卡槽上下滑动的所述限位结构。
所述黑板的外侧边框背面、内侧边框的正面均竖向等间隔嵌有数个可旋转的横向碳钢滚柱，所述滚柱与黑板的边框表面平齐，在黑板墙体固定有外部包覆硬质塑料层的磁铁，所述磁铁与黑板外侧边框背面嵌有的滚柱吸合构成限制黑板与黑板墙体自由脱离且可上下移动的吸合结构。
所述T形螺杆第一台阶轴段和第二台阶轴段分别穿设有对称设置的推力轴承内圈和向心轴承内圈，所述轴承外圈穿设于可拆卸固定在黑板墙面的轴承座，所述轴承座和轴承起到支撑T形螺杆和确保T形螺杆可绕其轴线自由旋转的作用。
所述连杆连同所述黑板可以绕T形螺杆呈180°旋转，所述黑板可以绕第二连接柱轴线呈360°旋转，当左右两块黑板随同连杆绕T形螺杆轴线旋转180°时，中间墙面平整，可根据需要任意布设较大面积的多媒体投影幕布。
进一步，由于本发明取消了传统黑板固定在墙体上的整体框架，两块黑板旋转旋转开墙面后，中间墙面平整，可用投影屏幕漆涂刷的墙面替换多媒体投影幕布使用，成本低，且提供更大的可视面积。
本发明的有益效果在于：1)本发明取消了传统黑板固定在墙体上的整体框架，两块黑板连同连杆可分别绕T形螺杆轴线向左、右两侧实现180°旋转，黑板可绕上下两根连杆的连接柱中心组成的轴线实现360°旋转。当黑板随同连杆绕T形螺杆轴线旋转180°时，中间空出的大幅平整墙面，可根据需要，任意布设较大面积的多媒体投影幕布，也可用投影屏幕漆涂刷的墙面替换多媒体投影幕布使用，成本低，且提供更大的可视面积；2)解决了传统黑板与多媒体显示幕布的位置冲突的问题；3)黑板可以上下任意调整高度，便于教师板书的书写；4)黑板绕连杆的连接柱中心实现360°旋转，每块黑板的正反两面均可进行书写板书，提供更多的可书写面积，有利于在推导教学环节的讲解连续性和整个过程板书的连续展示，减少教师重复擦拭过程，降低劳动强度；5)黑板与连杆一起绕T形螺杆旋转，同时黑板绕连杆的连接柱中心实现360°旋转，以及两个动作的复合应用，既可增大黑板可视角度，又能减小黑板与学生之间的距离，提高了板书相对教室内不同位置学生的可视性；6)活动黑板的板书展示结合多媒体的课件展示更加富有层次感。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的图1中Ⅰ局部放大图。
图4为本发明的图2中Ⅱ局部放大图。
图5为本发明的限位结构的一个实施例俯视图。
图6为本发明的图5中异形螺母 7的结构示意图。
图7为本发明的限位结构的另一个实施例俯视图。
图8为本发明的图7中异形螺母 7的结构示意图。
具体实施方式
见图1至图8所示，一种适于多媒体数学教学的装置，包括左右对称转动连接在黑板墙上的竖直T形螺杆1，T形螺杆1上下两端穿设于对称布置的推力轴承内圈和向心轴承内圈，所述轴承外圈穿设于可拆卸固定在黑板墙面的轴承座，所述轴承座和轴承起到支撑T形螺杆1和确保T形螺杆1可绕其轴线自由旋转的作用(轴承及轴承座设置为公知技术，此处不再赘述)，所述T形螺杆1自上而下包括用于第一台阶轴段101、T形螺柱102、第二台阶轴段103和用于传递驱动力的连接段104，所述第一台阶轴段101和第二台阶轴段103分别用于上、下连接轴承和轴承座，还包括设于两个T形螺杆1之间左右对称的两块周边镶有边框的可移动黑板2，所述黑板2在上下两侧面居中设置有竖直盲孔201，所述黑板2上下两侧均设有水平连杆3，所述连杆3由连接杆302和分别设于两端的第一连接柱301和第二连接柱303连成一体，所述第二连接柱303经销轴4连接在盲孔201上构成转动连接的结构，所述销轴4端面经螺栓与第二连接柱302固定连接，所述T形螺柱102上下间隔穿设有两件异形螺母 7，所述异形螺母 7包括上部呈圆柱体的第三连接柱701和下部的支板702，所述第一连接柱301旋转套设在第三连接柱701外，所述支板702的上面与所述第一连接柱301的下端面接触起支撑作用，所述支板702竖向滑动连接在竖直固定在墙体的导向卡槽8上，所述支板702和导向卡槽8之间设有限位结构以限制异形螺母 7绕T形螺柱102旋转，所述T形螺杆1的连接段104穿设有从动锥齿轮5，所述从动锥齿轮5与左右对称旋转连接在黑板墙面上的第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮9啮合, 第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮9分别同轴连接有驱动其转动实现所述黑板2升降的驱动装置，所述黑板2边框与对应的黑板墙体之间设有限制黑板2与黑板墙自由脱离且可上下移动的吸合结构。
所述盲孔201内可设有第一阻尼衬套16，销轴4穿设于第一阻尼衬套16内孔, 所述第一阻尼衬套16产生的旋转阻力可实现黑板2在任意旋转角度定位，人手施加的外力可轻松克服旋转阻力旋转黑板2。
所述连杆3的第一连接柱301与异形螺母7的第三连接柱701之间设有第二阻尼衬套14, 所述第二阻尼衬套14产生的旋转阻力可实现所述连杆3与所述黑板2在任意旋转角度定位，人手施加的外力可轻松克服旋转阻力旋转所述连杆3。
所述驱动装置包括经机械离合器与第一主动锥齿轮6同轴连接的可正反转电机10，所述电机10外接室内电源且设有开关实现如下功能切换：1）正反转；2）实时启停，所述电机10经由与其相啮合的从动锥齿轮5带动T形螺杆1旋转，为保证在断电时教学正常开展，所述驱动装置还包括与第二主动锥齿轮9同轴连接的可折叠摇柄12，人力旋转所述摇柄12实现黑板升降。
所述连杆3连同所述黑板2可以绕T形螺杆1呈180°旋转，所述黑板2可以绕第二连接柱302轴线呈360°旋转,当左右两块黑板随同连杆绕T形螺杆轴线旋转180°时，中间墙面平整，可根据需要任意布设较大面积的多媒体投影幕布。
如图5、图7所示，在黑板墙体竖直设有带有燕尾形凹槽的导向卡槽8，所述导向卡槽8与所述支板702的燕尾形尖角配合构成实现所述异形螺母7沿所述导向卡槽8上下滑动的所述限位结构。
所述限位结构的另一个实施例如图6、图8所示，在黑板墙体竖直固定有带有竖直U形槽的导向卡槽8，所述支板702的侧面横向间隔设有圆弧形凹坑，所述导向卡槽8与所述支板702的凹坑间卡装有钢珠15构成实现所述异形螺母7沿所述导向卡槽8上下滑动的所述限位结构。
如图1、图4所示，所述黑板2的外侧边框背面、内侧边框的正面均竖向等间隔嵌有数个可旋转的横向碳钢滚柱202，所述滚柱202与黑板2的边框表面平齐，在黑板墙体固定有外部包覆硬质塑料层的磁铁11，所述磁铁11与黑板2外侧边框背面嵌有的滚柱202吸合构成限制黑板与黑板墙体自由脱离且可上下移动的吸合结构。
进一步，所述吸合结构的另一个实施例中，所述滚柱202与固定在黑板墙体的外部包覆硬质塑料层的电磁铁13相贴合，电机10和电磁铁13经电线连接构成电路实现如下逻辑功能：1）电机10通电开始转动时，电磁铁13断电，电磁铁13不吸合与其位置重合的滚柱202；2）电机10断电停止转动时，电磁铁13通电，电磁铁13吸合与其位置对应的滚柱202。
进一步，电磁铁13可设有开关以单独控制通电、断电。
进一步，黑板墙体与下边的连杆3可设置插销装置，保证黑板在长时间不使用时与墙面实现机械定位。
本发明使用时，分别将两块左右对称设置的黑板2连同连杆3绕T形螺杆1轴线从黑板墙面旋出，放下多媒体投影幕布进行多媒体授课，两块黑板旋出所空出的大幅平整墙面可根据需要任意布设较大面积的多媒体投影幕布，黑板旋出位置以不遮挡学生观看投影幕布为宜，彻底解决了传统黑板与多媒体显示幕布的位置冲突的问题。所述限位结构可实现如下动作：1）T形螺杆1旋转带动所述连杆3和黑板2实现上下移动；2）T形螺杆1静止不动时，连杆3连同黑板2一起绕T形螺杆1轴线实现180°旋转，此时连杆3与黑板2的高度不发生变化。
需要结合板书开展数学推导的教学授课时，接通所述电机10的电源，启动电机10实现正转或反转，经第一主动锥齿轮6和与其啮合的从动锥齿轮5驱动T形螺杆1旋转，进而带动连杆3与黑板2沿T形螺杆1轴线方向实现向下和向上移动，黑板2可以上下任意调整高度，便于教师将黑板2调整至适合书写的高度，两块黑板2的正反两面可满足这一授课过程的板书书写需求，较之现有技术，更有利于实现推导教学环节的讲解连续性和整个过程板书的连续展示，同时减少教师重复擦拭过程，降低劳动强度。教师可通过调整连杆3与T形螺杆1的旋转角度，盲孔201内设的第一阻尼衬套16产生的旋转阻力实现黑板2在任意旋转角度驻停，人手施加的外力可轻松克服旋转阻力旋转黑板2，从而缩短了黑板2与学生之间的距离，有助于减少学生观看板书时模糊不清的情况，同时还可以调整黑板2与连杆3的旋转角度并实时定位，两个旋转动作的复合应用，既可增大黑板可视角度，又能减小黑板与学生之间的距离，提高了板书对不同座位学生的可视性，同时避免原有固定黑板易产生的反光等问题。
当黑板2在贴近黑板墙的初始位置开始板书授课，启动电机10驱动T形螺杆1旋转，经连杆3带动黑板2上下移动，被磁铁11吸合的滚柱202上下滚动，在黑板2上下移动中，磁铁11始终可以吸合相应的滚柱202以确保黑板2的边框始终被磁铁贴合，所述磁铁11包覆的硬质耐磨塑料层避免黑板2在上下移动时黑板外框镶嵌的滚柱202与磁铁11发生直接接触，减小了滚动阻力。
为保证停电时教学工作正常开展，可手动操作所述机械离合器断开电机与第一主动锥齿轮6的驱动连接，人力操纵与第二主动锥齿轮9同轴连接的可折叠摇柄12驱动T形螺杆1转动，以带动黑板2上下升降，人手施加的外力可轻松克服各构件的阻力和磁铁11与相对应滚柱202之间的吸合力以实现黑板2升降。
在吸合结构的另一个实施例中，当黑板2在贴近黑板墙的初始位置开始板书授课，首先电磁铁13接通电源，使电磁铁13处于通电状态产生磁力，电机10和电磁铁13之间设置的逻辑电路可实现二者不同时供电，电机10停止转动时，电磁铁13处于通电状态吸合相对应的滚柱202，保证黑板2不脱离黑板墙；电机10通电转动时，电磁铁13断电，不吸合滚柱202，实现黑板2任意上下调整位置。
授课结束后，先收起多媒体投影幕布，将黑板2调整至初始位置，关闭电源开关即可。
进一步，由于本发明取消了传统黑板固定在墙体上的整体框架，两块黑板连同连杆可分别绕T形螺杆轴线向左、右两侧实现180°旋转，两块黑板旋转旋转开墙面后，中间墙面平整，可用投影屏幕漆涂刷的墙面替换多媒体投影幕布使用，成本低，且提供更大的可视面积，在板书教学中避免了产生对投影墙的粉尘污染。
Claims (7)
1.一种适于多媒体数学教学的装置，包括左右对称转动连接在黑板墙上的竖直T形螺杆（1），所述T形螺杆（1）自上而下包括用于第一台阶轴段（101）、T形螺柱（102）、第二台阶轴段（103）和用于传递驱动力的连接段（104），还包括设于两个T形螺杆（1）之间左右对称的两块周边镶有边框的可移动黑板（2），所述黑板（2）在上下两侧面居中设置有竖直盲孔（201），所述黑板（2）上下两侧均设有水平连杆（3），所述连杆（3）由连接杆（302）和分别设于两端的第一连接柱（301）和第二连接柱（303）连成一体，所述第二连接柱（303）经销轴（4）连接在盲孔（201）上构成转动连接的结构，所述T形螺柱（102）上下间隔穿设有两件异形螺母 （7），所述异形螺母 （7）包括上部呈圆柱体的第三连接柱（701）和下部的支板（702），所述第一连接柱（301）旋转套设在第三连接柱（701）外，所述支板（702）的上面与所述第一连接柱（301）的下端面接触起支撑作用，所述支板（702）竖向滑动连接在竖直固定在墙体的导向卡槽（8）上，所述支板（702）和导向卡槽（8）之间设有限位结构以限制异形螺母 （7）绕T形螺柱102旋转，所述T形螺杆（1）的连接段（104）穿设有从动锥齿轮（5），所述从动锥齿轮（5）与左右对称旋转连接在黑板墙面上的第一主动锥齿轮（6）和第二主动锥齿轮（9）啮合, 第一主动锥齿轮（6）和第二主动锥齿轮（9）分别同轴连接有驱动其转动实现所述黑板（2）升降的驱动装置，所述黑板（2）边框与对应的黑板墙体之间设有限制黑板（2）与黑板墙自由脱离且可上下移动的吸合结构。
2.根据权利要求1所述的一种适于多媒体数学教学的装置，其特征在于:所述盲孔（201）内可设有第一阻尼衬套（16），销轴（4）穿设于第一阻尼衬套（16）内孔。
3.根据权利要求1所述的一种适于多媒体数学教学的装置，其特征在于:所述连杆（3）的第一连接柱（301）与异形螺母（7）的第三连接柱（701）之间设有第二阻尼衬套（14）。
4.根据权利要求1所述的一种适于多媒体数学教学的装置，其特征在于:所述驱动装置包括经机械离合器与第一主动锥齿轮（6）同轴连接的可正反转电机（10），所述驱动装置还包括与第二主动锥齿轮（9）同轴连接的可折叠摇柄（12）。
5.根据权利要求1所述的一种适于多媒体数学教学的装置，其特征在于:在黑板墙体竖直设有带有燕尾形凹槽的导向卡槽（8），所述导向卡槽（8）与所述支板（702）的燕尾形尖角配合构成实现所述异形螺母（7）沿所述导向卡槽（8）上下滑动的所述限位结构。
6.根据权利要求1所述的一种适于多媒体数学教学的装置，其特征在于:在黑板墙体竖直固定有带有竖直U形槽的导向卡槽（8），所述支板（702）的侧面横向间隔设有圆弧形凹坑，所述导向卡槽（8）与所述支板（702）的凹坑间卡装有钢珠（15）构成实现所述异形螺母（7）沿所述导向卡槽（8）上下滑动的所述限位结构。
7.根据权利要求1所述的一种适于多媒体数学教学的装置，其特征在于:所述黑板（2）的外侧边框背面、内侧边框的正面均竖向等间隔嵌有数个可旋转的横向碳钢滚柱（202），所述滚柱（202）与黑板（2）的边框表面平齐，在黑板墙体固定有外部包覆硬质塑料层的磁铁（11），所述磁铁（11）与黑板（2）外侧边框背面嵌有的滚柱（202）吸合构成限制黑板与黑板墙体自由脱离且可上下移动的吸合结构。
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