在一次生物實(shí)驗(yàn)中,我班同學(xué)爭先恐后地觀看顯微鏡下的實(shí)驗(yàn)圖像,險些引發(fā)一場“戰(zhàn)爭”。事后我想,如果同學(xué)們能同時觀看顯微鏡下的圖像,那該多好呀!
我在一次使用智能手機(jī)拍照時突然想到,如果將手機(jī)拍照功能與顯微鏡進(jìn)行有效整合,就能既滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需求,又有助于老師教學(xué)。于是,我設(shè)計(jì)了一款適用于不同類型顯微鏡的智能手機(jī)支架。該支架上的微調(diào)裝置可使托盤上的手機(jī)上下、左右及前后移動,使手機(jī)與顯微鏡的目鏡鏡頭精準(zhǔn)對接。
數(shù)碼顯微鏡上的目鏡一頭大,一頭小,有時還需把目鏡拉長或縮短再使用。我將托盤與套筒分離,再用可升降撐桿把托盤與套筒對接,解決了目鏡直徑大、套筒小的問題,也解決了拉長或縮短目鏡時需要上下移動托盤的問題。
一、器材準(zhǔn)備
智能手機(jī)、光學(xué)顯微鏡、不銹鋼螺母(內(nèi)徑為0.5厘米的6個,內(nèi)徑為0.8厘米的3個)、不銹鋼板(長度為17厘米,寬度為12.2厘米)、不銹鋼圓筒(直徑為3.6厘米,高度為2.8厘米)、臨時裝片、金屬支撐桿、改裝后的顯微鏡卡尺和無線同屏器。
二、支架的使用方法
(一)在數(shù)碼顯微鏡上使用
1.按常規(guī)方法調(diào)節(jié)顯微鏡,在低倍鏡或高倍鏡下找到清晰的像,將支架套在鏡筒上,使支架上的托盤與目鏡齊平。
2.把手機(jī)平放在托盤上,通過調(diào)節(jié)顯微鏡卡尺對手機(jī)進(jìn)行前后左右移動。調(diào)節(jié)撐桿上的螺絲,讓手機(jī)在托盤上上下移動,使手機(jī)鏡頭與目鏡實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對接,直至手機(jī)屏幕上出現(xiàn)滿屏物象。
3.從手機(jī)屏幕上觀察并拍攝微觀圖像。
(二)在普通光學(xué)顯微鏡下使用
使用方法同上,只需在安裝支架之前在目鏡上套一個套筒,方便支架上的大尺寸套筒牢固地嵌入。
(三)多臺顯微鏡組合使用
1.將一臺顯微鏡的支架水平旋轉(zhuǎn)90°,并靠近另一臺顯微鏡,同時按常規(guī)方法調(diào)節(jié)另一臺顯微鏡,在低倍鏡或高倍鏡下找到清晰的像。
2.把手機(jī)放在平放的托盤上,手機(jī)鏡頭靠近另一臺顯微鏡的目鏡。通過前后左右調(diào)節(jié)微調(diào)裝置,使手機(jī)鏡頭與目鏡精準(zhǔn)對接,直至手機(jī)屏幕出現(xiàn)滿屏物象。
3.從手機(jī)屏幕上觀察并拍攝微觀圖像。
(四)與投影儀或一體機(jī)組裝使用
將該裝置通過無線同步器,與多媒體教室的投影儀或一體機(jī)實(shí)現(xiàn)無線連接,把現(xiàn)場觀察到的顯微鏡下的內(nèi)容在多媒體教室的屏幕上呈現(xiàn),以直播的形式展示出來。
三、共享圖像
(一)把無線同屏器安裝在多媒體教室的投影儀或一體機(jī)上,通過無線同屏器將智能手機(jī)與教室的投影儀或一體機(jī)連接,接通電源,開啟投影儀或一體機(jī)。
(二)打開手機(jī)的“設(shè)置”菜單欄,點(diǎn)擊“更多連接方式”選項(xiàng)。
(三)找到無線同屏器傳送的信號源,并點(diǎn)擊連接。
(四)打開手機(jī)熱點(diǎn),將計(jì)算機(jī)通過Wi-Fi接入手機(jī)熱點(diǎn),或?qū)⑹謾C(jī)與計(jì)算機(jī)都接入相同的路由器,實(shí)現(xiàn)手機(jī)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)互通。
(五)運(yùn)行“IP攝像頭”App, 根據(jù)提示選擇“開啟服務(wù)器”。此時,手機(jī)相當(dāng)于一臺視頻服務(wù)器,為計(jì)算機(jī)提供視頻服務(wù)。
該裝置操作方便,實(shí)驗(yàn)效果好,能高效實(shí)現(xiàn)微觀現(xiàn)象宏觀化及圖像共享。同學(xué)們能從手機(jī)屏幕上同時、同步觀察多臺顯微鏡下的標(biāo)本圖像,還可用手機(jī)拍攝并保存實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(指導(dǎo)老師:沈勇兵 劉霞娟 曾碧紅)
專家點(diǎn)評
湖南省武岡市第一中學(xué)沈孜萱同學(xué)的適用于顯微鏡的智能手機(jī)支架,從發(fā)明選題的方式上分析,屬于老題新做的項(xiàng)目,曾經(jīng)也有青少年探討過這個課題。而從沈孜萱同學(xué)的創(chuàng)新實(shí)際出發(fā),該選題源于同學(xué)們用顯微鏡開展實(shí)驗(yàn)觀察學(xué)習(xí)的實(shí)際需求。沈孜萱同學(xué)能想同學(xué)之所想、急同學(xué)之所急,大膽創(chuàng)新、勇于實(shí)踐、敢于超越,其創(chuàng)新意識與毅力,值得肯定。
首先,能從學(xué)習(xí)中找到創(chuàng)新的課題不是一件容易的事情。因?yàn)槭芩季S定勢的影響,我們常覺“它就應(yīng)該這樣”,很難想到要改變或創(chuàng)新。能抓住這個課題,說明其創(chuàng)新意識已達(dá)到一定高度。其次,要完成這個作品,使它完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求,必須將多學(xué)科的知識、技能等綜合應(yīng)用,并且要耗費(fèi)大量的課余時間,沒有良好的創(chuàng)新毅力是難以堅(jiān)持的。
建議沈孜萱同學(xué)在學(xué)習(xí)中繼續(xù)尋找更新穎而又力所能及的課題,進(jìn)一步提升自己的創(chuàng)新意識,鍛煉自己的毅力。