實驗教學設備改進與創新的應用性探索

【摘要】在環境專業實踐教學和野外采樣等實地工作中經常使用儀器設備，已有的儀器設備樣式繁多，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自然狀態下的數據，依次為創新點，經多年的教學經驗和實踐中的體會產生了新的思路和設計理念，得出了這個無粘性土休止角測定儀的改進雛形。

【關鍵詞】教學設備改進與創新應用

一、前言

通過實驗教學已經深刻理解無粘性土休止角測定儀的組裝原理、使用方法與創新意義。該操作方法簡單易懂、易于操作，并且已經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，達到了理想的預期效果。

二、項目來源

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

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），儀器的調試復雜，各部件之間需要協調平衡，操作起來得一環扣一環，在教學使用中不方便；第二，誤差出現幾率大（圖二），由于底盤的水平決定休止角的測量，如果底盤不水平，則休止角就會出現誤差；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，飽和狀態下不測。

三、改進

第一：使用簡單，易操作，機械技術含量少；第二：誤差降低，不用調整水平，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：飽和狀態和非飽和狀態都可以檢測。如圖：

1、用途：檢測不同粒度的無粘性土休止角。

2、結構：

（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：

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，測定在正常狀態下的休止角，然后放入裝水的測試箱中測定飽和狀態下的休止角。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，為計算和分析提供依據，為減少誤差提供方便條件。

五、結論：

在實踐中應用特別順手，也實現了采樣、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，主要從事環境與生態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