實驗教學設(shè)備改進與創(chuàng)新的應(yīng)用性探索

【摘要】在環(huán)境專業(yè)實踐教學和野外采樣等實地工作中經(jīng)常使用儀器設(shè)備，已有的儀器設(shè)備樣式繁多，但在教學實踐中總是不同程度上缺陷和使用方法的繁瑣，無法滿足簡單易懂容易操作和實驗過程中真實的反應(yīng)自然狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，依次為創(chuàng)新點，經(jīng)多年的教學經(jīng)驗和實踐中的體會產(chǎn)生了新的思路和設(shè)計理念，得出了這個無粘性土休止角測定儀的改進雛形。

【關(guān)鍵詞】教學設(shè)備改進與創(chuàng)新應(yīng)用

一、前言

通過實驗教學已經(jīng)深刻理解無粘性土休止角測定儀的組裝原理、使用方法與創(chuàng)新意義。該操作方法簡單易懂、易于操作，并且已經(jīng)在學生的教學實驗和科研實踐中使用，效果良好，明顯減小原來使用的繁瑣和局限，達到了理想的預(yù)期效果。

二、項目來源

因在實際應(yīng)用中有很多弊端，在試驗過程中由于晃動、震動等其他外力作用，致使實驗數(shù)據(jù)與實際有相當大的誤差，不適合當前實際需求，在此問題基礎(chǔ)上，我們師生組成科研團隊為解決該問題提出了項目創(chuàng)意。

在日常操作中，運用運用已成型的無粘性土休止角測定儀是按操作中，第一：繁瑣（圖一），儀器的調(diào)試復(fù)雜，各部件之間需要協(xié)調(diào)平衡，操作起來得一環(huán)扣一環(huán)，在教學使用中不方便；第二，誤差出現(xiàn)幾率大（圖二），由于底盤的水平?jīng)Q定休止角的測量，如果底盤不水平，則休止角就會出現(xiàn)誤差；第三。局限性強（圖二），由于操作面小，對不同粒度的無粘性土誤差較大，特別是大粒度的無粘性土測試誤差大；四，用途單一：已有的無粘性土休止角測定儀一般只測含水率較小無粘性土，飽和狀態(tài)下不測。

三、改進

第一：使用簡單，易操作，機械技術(shù)含量少；第二：誤差降低，不用調(diào)整水平，懸掛式自然水平；不同粒度都可以檢測，托盤直徑有10cm、20cm、30cm、40cm四種型號；第三：飽和狀態(tài)和非飽和狀態(tài)都可以檢測。如圖：

1、用途：檢測不同粒度的無粘性土休止角。

2、結(jié)構(gòu)：

（1）托盤：直徑有10cm、20cm、30cm、40cm；高度40cm；。

（2）懸掛式測試箱：長寬高180cm、50cm、40cm；懸臂高寬20cm、25cm。

（3）測試箱底座：長寬高180cm、50cm、40cm

3、使用與保養(yǎng)：

首先有無粘性土分子篩分出不同粒度的無粘性土分別為20-50KG，用不同托盤承裝不同粒度的選好樣品，測定在正常狀態(tài)下的休止角，然后放入裝水的測試箱中測定飽和狀態(tài)下的休止角。以此類推，對不同粒度的，不同托盤分別測試。

其次，測試后將測試箱中水放空，清理底部殘余物，晾干；將托盤用水沖洗后晾干，防御測試箱。

四、措施與解決方案

1、問題或需求初步分析

目前已解決了已有無粘性土休止角上面闡述的問題，做到了使用過程中使用簡單、降低誤差、不同粒度，不同含水狀態(tài)下的測試問題，但在測量托盤中樣品高度是還有缺陷。

2.解決方案

再托盤掛鉤臂上刻上刻度，這樣，通過托盤直徑和樣品高度，就直觀地讀數(shù)，為計算和分析提供依據(jù)，為減少誤差提供方便條件。

五、結(jié)論：

在實踐中應(yīng)用特別順手，也實現(xiàn)了采樣、取樣、測試、分析等一系列過程中減少過程中的不利因素，節(jié)省時間，實用簡潔的愿望。

作者介紹：李紅軍（生于1968.08），男，漢族，遼寧丹東人，高級實驗師，本科，主要從事環(huán)境與生態(tài)方向的研究遼寧丹東遼東學院

遼東學院教育教學改革與研究項目：編號：2019B021