
DigiClass数码显微互动教室
由Motic(麦克奥迪)集团首创的创新型教学系统,通过将数码显微技术与网络互动功能结合,实现了形态教学方式的革新。该系统广泛应用于生物、医学、地质、材料等领域的实验教学和科研分析。
一、系统结构
DigiClass的核心架构分为硬件和软件两大部分,不同版本配置有所差异,但基本组成相似:
1. 硬件结构
教师端:配备高分辨率显微镜(如BA310,310万像素)及计算机,支持USB或1394接口传输高清图像;教师端可连接投影仪、音箱,实现画面广播和语音控制。
学生端:标准版使用内置CCD摄像头的学生显微镜(如DMWBA210VC),图像通过Motic Processor和Multiplexer传输至教师端;网络版及无线版则为每台学生显微镜配备独立计算机或智能终端(平板/手机),形成分布式处理单元。
网络设备:标准版通过处理器连接最多128台显微镜;无线版采用无线AP,支持60+终端互联,实现图像和数据的实时传输。
2. 软件系统
控制软件:如DigiLab系列,支持教师端监控学生显微镜画面、锁定屏幕、分组教学、下发考题等功能。
图像处理软件(如Motic Images Advanced):提供白平衡、降噪、动态滤镜(红/蓝/灰/绿/反转)、图像拼接(最大20×20张)、多焦面合成等功能,并支持测量分析及实验报告生成。
互动模块:语音问答系统(全通话、示范对讲、分组讨论等模式)、LED光标指针(亮度可调,辅助实时讨论)、数字切片共享等。
二、工作原理
DigiClass通过分布式网络架构实现教师与学生的双向交互:
图像传输:学生显微镜采集图像后,经处理器进行合并与切换,教师端可实时查看16/36/128路画面,并放大任意一台显微镜图像进行指导。教师还可通过软件远程调节学生设备的白平衡及滤镜。
互动机制:
语音交流:支持四种模式(全体广播、一对一对话、学生示范、小组讨论),教师可灵活切换。
视觉互动:独有的LED光标系统嵌入显微镜目镜,学生通过移动光标标记观察目标,教师端同步显示光标位置,使讨论更直观。
数据处理:软件自动保存学生拍摄的图像至独立存储空间,支持远程共享至云端;测量模块可分析细胞长度、面积等参数,并生成Excel报告。
三、应用场景
教学实验
教师实时监控全班实验进展,发现问题即时指导;学生通过提问系统请求帮助,利用LED指针与教师精准沟通。
支持考试测评:教师下发试题至学生端,系统自动收集答案并统计分析。
科研分析
多焦面合成技术解决高倍镜景深限制,拼接模块重构整体样本图像;材料学中可分析微观结构参数。
远程协作
数字切片和视频资料库支持跨校区共享,主控室可管理多个教室,实现远程示教或医疗诊断。
跨学科拓展
应用于电子元件检测、地质矿物分析等领域,无线版本便于户外考察或移动实验室使用。
总结
DigiClass数码显微互动系统通过将传统显微镜数字化,结合网络交互技术,构建了高效的教学与科研平台。其模块化设计(标准版、网络版、无线版)满足不同场景需求,显著提升了实验课程的互动性与数据处理能力,是现代实验室信息化转型的典范解决方案。