专利名称：自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及显微实验教学系统，特别是自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台。
背景技术：
用显微镜进行形态观察是医学、生物、生化、工业等各种科学领域中各门微观形态学实验课普遍使用的教学模式和手段，也是使学生通向微观世界的重要窗口。学生只有通过自己观察镜下的显微结构，才能真正的理解和掌握理论知识，从而达到提高学生认识、分析和综合能力的目的。但由于显微镜使用的特殊性和个体性，传统的镜下观察使学生很难得到教师的有效指导。此外，由于传统的正置金相显微镜自动化程度低，且不能实现网络通信功能，在现代实验教学中存在诸多不便。
发明内容
本发明提供自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台，是通过新型的实验教学系统来进行多媒体互动实验教学。这一系统将传统的由教师个别地手把手地教学生用显微镜进行微观形态观察，变为师生互动的、图像共享的、高效率的网络教学体系。本发明的自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台，其正置金相显微镜是具有接收计算机指令而进行自动调焦、自动控制载物台位置和图像采集功能的自动正置金相显微镜，带有自动正置金相显微镜的计算机作为教师用机和带有自动正置金相显微镜的计算机作为学生机，通过网络连接到同一个交换机上，教师用机和学生机上都安装有利用 VC编程的网络教学软件和金相分析软件。上述的自动正置金相显微镜的镜筒顶部设置图像采集的C⑶接口，工作台是由X 向步进电机、Y向步进电机、Z向步进电机分别控制的X向台板、Y向台板、Z向台板组成的三轴联动工作台，物镜安装在由W轴步进电机控制的物镜转换器上，可接收PC机指令并处理的单片机电路设置于显微镜内的电路板中。自动正置金相显微镜通过串口线与计算机连接，图像采集的CXD接口通过USB接口与计算机连接。教师用机和学生机通过交换机搭建100M局域网。实际应用时，局域网中教师用机一台，可以配套学生机1 M9台。本发明方案(1)在互动实验平台网络教学软件开发过程中，利用VC编程实现局域网广播与网络辅导，达到“遥感”与“遥视”双重功能，实现多媒体课堂的互动教学。(2)利用数字图像处理技术，采用VC编程开发金相分析软件，可以实现球墨铸铁特征参数自动分析，几何量任意测量。(3)采用交换机搭建100M局域网，实现因特网或局域网远程控制，可由远程用户端用电脑操作显微镜进行远程实验采集和远程实时教学。(4)自动显微系统的主要组成仪器——全自动正置金相显微镜采用四轴三连动(三轴联动是X Y Z工作台板的联动机构，四轴三联动是控制工作台的X、Y、Z向电动调节以及镜头的电动切换。)，实现χ、y轴载物台、Z轴自动调焦和物镜转换器数控转换三部分的自动控制。本发明的有益效果是，在金相显微系统的基础上结合自动控制软件与网络教学软件两者优势，研发出集自动控制与网络教学为一体的自动显微系统多媒体互动实验教学平台，是显微教学模式的一种改革；本发明是集自动正置金相显微系统、网络教学软件、金相分析软件于一体的全新的互动教学系统，与传统的金相教学模式相比具有明显的优势，实现了师生之间的真正互动。本实验平台包括教师用机和学生机，教师用机利用教学软件通过通信网络把金相教学图像进行教学广播与远程遥控辅导，使得互动实验平台既具有“遥感”又具有“遥视”功能，从而提高了金相教学的质量和效率；利用金相分析软件可以使学生快速的获取实验数据和结果，提高了教学效率。
图1自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台构建示意图； 图2自动正置金相显微镜主体结构示意图。
具体实施例方式见图1。自动正置金相显微镜1是具有接收计算机2指令而进行自动调焦、自动控制载物台位置和图像采集的的功能，带有自动正置金相显微镜1的计算机2作为教师用机和带有自动正置金相显微镜1的计算机2作为学生机，通过网络连接到同一个交换机3上， 教师用机和学生机上都安装有利用VC编程的网络教学软件和金相分析软件。自动正置金相显微镜1通过串口线与计算机2连接，自动正置金相显微镜1的图像采集的CXD接口通过USB接口与计算机2连接。教师用机和学生机通过交换机3搭建100M局域网，形成了本发明的自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台。本发明中教师用机一台，学生机四台。见图2。上述的自动正置金相显微镜1的镜筒4顶部设置图像采集的C⑶接口 5， 工作台是由X向步进电机6、Y向步进电机7、Z向步进电机8分别控制的X向台板9、Y向台板10、Z向台板11组成的三轴联动工作台，物镜安装在由W轴步进电机12控制的物镜转换器13上，可接收PC机指令并处理的单片机电路14设置于显微镜内的电路板中。
权利要求
1.自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台，包括计算机、正置金相显微镜，其特征是正置金相显微镜是具有接收计算机指令而进行自动调焦、自动控制载物台位置和图像采集功能的的自动正置金相显微镜，带有自动正置金相显微镜的计算机作为教师用机和带有自动正置金相显微镜的计算机作为学生机，通过网络连接到同一个交换机上，教师用机和学生机上都安装有利用VC编程的网络教学软件和金相分析软件。
2.根据权利要求1所述的自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台，其特征是自动正置金相显微镜的镜筒顶部设置图像采集的C⑶接口，工作台是由X向步进电机、 Y向步进电机、Z向步进电机分别控制的X向台板、Y向台板、Z向台板组成的三轴联动工作台，物镜安装在由W轴步进电机控制的物镜转换器上，可接收PC机指令并处理的单片机电路设置于显微镜内的电路板中。
3.根据权利要求1或2所述的自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台，其特征是自动正置金相显微镜通过串口线与计算机连接，图像采集的C⑶接口通过USB接口与计算机连接。
4.根据权利要求1所述的自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台，其特征是教师用机和学生机通过交换机搭建100M局域网。
全文摘要
本发明的自动正置金相显微系统多媒体互动实验教学平台，其正置金相显微镜是具有接收计算机指令而进行自动调焦、自动控制载物台位置和图像采集功能的自动正置金相显微镜，带有自动正置金相显微镜的计算机作为教师用机和带有自动正置金相显微镜的计算机作为学生机，通过网络连接到同一个交换机上，教师用机和学生机上都安装有利用VC编程的网络教学软件和金相分析软件。本发明集自动正置金相显微系统、网络教学软件、金相分析软件于一体，实现了师生之间的真正互动，通过通信网络把金相教学图像进行教学广播与远程遥控辅导，提高了金相教学的质量和效率。
文档编号G02B21/36GK102270396SQ20111020149
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者于新业, 孟庆新, 张雪飞, 李鹏, 柴华昕, 肖冉, 肖华鹏, 萧泽新, 赵莹莹, 邓仕超 申请人:桂林电子科技大学