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        智能手機(jī)無線多功能示教裝置

        2018-05-18 06:42:47閆順生
        物理通報(bào) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:顯示裝置蛇形投影儀

        閆順生

        (唐山學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部 河北 唐山 063000)

        很多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)(例如分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用、牛頓環(huán)測凸透鏡曲率半徑等)需要用目鏡觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,然而通常光學(xué)儀器目鏡觀察的視野很小,不能把實(shí)驗(yàn)影像供多名學(xué)生觀看,因此教師在教學(xué)講解、示范過程中受到很大的局限性,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不理想.

        為了解決儀器目鏡觀察視野小的難點(diǎn),本人自制了一種智能手機(jī)無線多功能示教裝置,可應(yīng)用于視野放大技術(shù)領(lǐng)域.此裝置利用智能手機(jī)的拍攝先進(jìn)性、蛇形管支架的靈活性、筆記本屏幕或者其他顯示器的放大性、同屏器、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代科技結(jié)合起來用于視野放大場合,不僅可以把視野小的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加以同步放大、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)演示,還可以錄制視頻和聯(lián)網(wǎng),技術(shù)先進(jìn),應(yīng)用范圍廣.

        1 裝置介紹

        智能手機(jī)無線多功能示教裝置由智能手機(jī)、蛇形管支架、同屏器和顯示裝置構(gòu)成,如圖1所示.

        圖1 智能手機(jī)無線多功能示教裝置示意圖

        其中顯示裝置可以是筆記本電腦、液晶電視和投影儀等.智能手機(jī)和顯示裝置通過同屏器3以無線方式匹配連接.智能手機(jī)放置在蛇形管支架2的卡槽內(nèi),蛇形管支架的底座可夾持在桌沿上或其他固定物上.

        當(dāng)需要視野放大觀察物體時(shí),調(diào)整蛇形管支架,使手機(jī)攝像頭精確對準(zhǔn)觀察光學(xué)儀器的目鏡或圖像,調(diào)整合適放大倍數(shù),使圖像或物體同步放大顯示在顯示裝置的屏幕上.

        2 具體實(shí)施

        首先是用同屏器建立一個(gè)局域網(wǎng),確保智能手機(jī)和顯示裝置處于同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中;然后使用第三方錄屏App或者使用原生Chromecast進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)和顯示裝置連接(以安卓手機(jī)和安卓錄屏王App為例,智能手機(jī)內(nèi)置安卓操作系統(tǒng),與顯示裝置處于同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,將Apowersoft安卓錄屏王安裝在顯示裝置,下載Apowersoft錄屏王安卓App也安裝在智能手機(jī)上,使智能手機(jī)和顯示裝置的屏幕同屏);智能手機(jī)的手機(jī)攝像頭緊貼光學(xué)儀器的目鏡,把手機(jī)攝像頭觀測到的影像投射到顯示裝置上,完成智能手機(jī)拍攝的事物在顯示裝置上同步放大,在尺度上有放大作用[1].

        蛇形管支架包括底座、蛇形管和卡槽,底座通過蛇形管與卡槽連接;智能手機(jī)放置在蛇形管支架的卡槽中,蛇形管支架夾持智能手機(jī);蛇形管可以任意彎曲,卡槽可360°調(diào)節(jié),確保手機(jī)攝像頭精準(zhǔn)對準(zhǔn)所攝物體,觀察多種對象,應(yīng)用多種場合,如圖2和圖3所示.

        圖2 示教裝置觀察和調(diào)節(jié)分光計(jì)情景

        圖3 示教裝置無線遠(yuǎn)距離觀察和調(diào)節(jié)牛頓環(huán)情景

        智能手機(jī)和顯示裝置通過無線連接,在無線網(wǎng)絡(luò)的有效范圍內(nèi),智能手機(jī)和顯示裝置可分開布置,能擴(kuò)大示教儀的使用空間;所述的顯示裝置可以是大屏幕投影儀,也可以是多臺筆記本電腦.例如,教師可以在講臺上操作或講解,而學(xué)生可以在下面通過筆記本電腦屏幕或者投影儀實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的觀察.

        通過安裝在智能手機(jī)和顯示裝置上的App都可以錄制實(shí)驗(yàn)或教學(xué)視頻,上傳到網(wǎng)絡(luò)上,便于制作課件和學(xué)生通過多媒體預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí).

        通過手機(jī)攝像頭、同屏筆記本電腦,手機(jī)攝像就可以實(shí)時(shí)、放大成像在屏幕上或者其他投影設(shè)備上,這樣可以把不易于觀察、演示、講解的微觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大成現(xiàn)在較多同學(xué)前,便于學(xué)生觀察,理解,教師授課.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也可錄制,轉(zhuǎn)發(fā)于網(wǎng)絡(luò)上,便于每一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)觀看.另外也可應(yīng)用于課堂教學(xué),例如把作業(yè)放置在手機(jī)攝像頭前,放大,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)講解, 效果好于傳統(tǒng)投影儀,如圖4所示.

        圖4 示教裝置講解作業(yè)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情景

        3 總結(jié)

        本裝置充分利用智能手機(jī)的便利性和拍攝功能、蛇形管支架的靈活性和顯示裝置的放大性,通過同屏器、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代科技結(jié)合起來,用于視野放大教學(xué),技術(shù)手段先進(jìn),應(yīng)用范圍廣.可應(yīng)用于多個(gè)視野小的實(shí)驗(yàn),節(jié)約資金;可以錄制視頻和聯(lián)網(wǎng),便于制作課件和學(xué)生通過多媒體預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí);可遠(yuǎn)距離無線演示,移動(dòng)方便,演示自由.本裝置不僅應(yīng)用于視野小的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大,也可應(yīng)用于作業(yè)實(shí)時(shí)講解,可替代投影儀,適合多種教學(xué)場合.

        參 考 文 獻(xiàn)

        1 賀莉蓉,俞嘉隆,余建波,等.用CCD成像系統(tǒng)觀測透射式牛頓環(huán).物理實(shí)驗(yàn),2005,25(6):38~40

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