二維碼技術(shù)在昆蟲浸漬標(biāo)本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要" 為推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源管理方式的更新與優(yōu)化，將二維碼技術(shù)應(yīng)用于昆蟲浸漬標(biāo)本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。對(duì)昆蟲浸漬標(biāo)本保存、補(bǔ)充和使用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，利用二維碼技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，為昆蟲浸漬標(biāo)本制作電子標(biāo)簽，并通過圖文結(jié)合的方式優(yōu)化其展示效果。對(duì)二維碼標(biāo)簽在完善標(biāo)本管理、提高教學(xué)質(zhì)量等方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并對(duì)標(biāo)本管理使用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)踐證明，二維碼在昆蟲標(biāo)本上的使用能促進(jìn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)與線上資源進(jìn)行有效融合。研究結(jié)果為教學(xué)效果提升，標(biāo)本信息化管理，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代化建設(shè)，以及教學(xué)資源整合等提供思路。

關(guān)鍵詞" 二維碼；昆蟲；浸漬標(biāo)本；電子標(biāo)簽

中圖分類號(hào)" S433；G642.0" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼" A" " " "文章編號(hào)" 1007-7731（2024）17-0109-04

DOI號(hào)" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.17.026

Application of QR code technology in insect impregnated specimens expermental teaching

YANG Qiaoyan" " WANG Senshan

（College of Plant Protection， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China）

Abstract" To promote the updating and optimization of experimental teaching resource management methods， QR code technology was applied to insect impregnated specimens expermental teaching. The current status of preservation， supplementation， and use of insect impregnated specimens were analyzed， QR code technology and network resources were utilized to create electronic tags for insect impregnated specimens， and enhance the display effect of impregnated specimens through a combination of graphics and text. The advantages were analyzed of improving specimen management and enhancing teaching quality through the use of QR code tags， the effectiveness of specimen management was evaluated. Practice had proven that the use of QR codes on insect specimens could promote the effective integration of relevant experimental course teaching and online resources. The research results provided ideas for improving teaching effectiveness， specimen information management， modernizing laboratory construction， and integrating teaching resources.

Keywords" QR code; insects; immersion specimen; electronic tags

昆蟲標(biāo)本是培養(yǎng)植物保護(hù)專業(yè)人才的必備教學(xué)材料之一，學(xué)生在昆蟲學(xué)相關(guān)實(shí)踐教學(xué)中通過觀察標(biāo)本，可以直觀掌握昆蟲體軀構(gòu)造、生長(zhǎng)發(fā)育和為害癥狀特點(diǎn)等。昆蟲標(biāo)本分為盒裝標(biāo)本、針插標(biāo)本、浸漬標(biāo)本和玻片標(biāo)本等，其中浸漬標(biāo)本是昆蟲學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)和科研中保存和展示昆蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)的重要工具之一，主要用于觀察身體柔軟、體型細(xì)小或處于卵、幼蟲和蛹階段的昆蟲的生物學(xué)特性[1-2]。在實(shí)際教學(xué)中，浸漬標(biāo)本長(zhǎng)時(shí)間使用后可能會(huì)出現(xiàn)脫色、變形、硬化和DNA降解等現(xiàn)象，使得標(biāo)本特征不明顯，不易被觀察；部分標(biāo)本無法在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)補(bǔ)充，又因使用率高，部分標(biāo)本破損嚴(yán)重等，一定程度上影響教學(xué)成效。

二維碼具備承載音頻、視頻、鏈接、圖片和文字信息等能力[3]，采用二維碼技術(shù)可以將圖文與直觀的浸漬標(biāo)本相結(jié)合，有效補(bǔ)充標(biāo)本信息，增強(qiáng)標(biāo)本可視性，有助于學(xué)生了解和掌握昆蟲特征，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。相關(guān)學(xué)者研究了二維碼參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例。李婧等[4]在藥物合成實(shí)驗(yàn)課程中，通過將線上資源分類整理，編輯鏈接到二維碼中并規(guī)劃其應(yīng)用，實(shí)施細(xì)致化教學(xué)與過程性考核，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境化的知識(shí)傳遞與內(nèi)容考核；吳元周等[5]將實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)設(shè)備功能參數(shù)和操作流程、常見問題解決方案等信息制成二維碼，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)指導(dǎo)、實(shí)時(shí)答疑輔導(dǎo)以及實(shí)驗(yàn)安全培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室開放共享的全過程輔導(dǎo)和管理。

本文基于對(duì)現(xiàn)存昆蟲浸漬標(biāo)本的整理、保存和分類工作，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，制作了浸漬標(biāo)本的二維碼標(biāo)簽，建立了昆蟲浸漬標(biāo)本的電子檔案，實(shí)現(xiàn)了昆蟲相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程線下與線上教學(xué)的有機(jī)融合。實(shí)踐表明，該方法的教學(xué)效果提升明顯，為實(shí)驗(yàn)標(biāo)本信息化管理提供了有力支撐，為解決類似標(biāo)本問題提供參考。

1 昆蟲浸漬標(biāo)本教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 標(biāo)本保存方面

植物保護(hù)實(shí)驗(yàn)中心保存的昆蟲標(biāo)本主要來源于教學(xué)實(shí)習(xí)中的野外采集和教師科研中的收集。實(shí)踐中，標(biāo)本保存管理存在一些亟待改進(jìn)的環(huán)節(jié)，影響標(biāo)本的鑒定和識(shí)別。例如，老舊標(biāo)本標(biāo)簽脫落、殘損，浸漬液渾濁、變質(zhì)，瓶身密封不當(dāng)導(dǎo)致標(biāo)本腐爛、變色等；部分新制作標(biāo)本因不及時(shí)更換浸漬液導(dǎo)致?lián)p壞、變質(zhì)等。在普通浸漬標(biāo)本中，受標(biāo)本瓶身所限，標(biāo)簽僅展現(xiàn)較為簡(jiǎn)單的信息，如標(biāo)本中文名稱和拉丁名稱。若標(biāo)本受損或浸漬液變渾濁，則會(huì)影響蟲體特征的觀察。

1.2 標(biāo)本補(bǔ)充方面

標(biāo)本補(bǔ)充是維持正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要工作內(nèi)容之一，實(shí)驗(yàn)中心每年利用學(xué)生教學(xué)實(shí)習(xí)和教師科研項(xiàng)目補(bǔ)充、更新標(biāo)本。實(shí)踐中，采集場(chǎng)所和時(shí)間較固定，所收集的標(biāo)本具有鮮明的地域性和季節(jié)性特征，不同季節(jié)的昆蟲種類和同一昆蟲的不同蟲態(tài)有待進(jìn)一步采集補(bǔ)充，重復(fù)收集的昆蟲種類較多；隨著環(huán)境的變化和農(nóng)業(yè)綜合防治技術(shù)的提高，部分農(nóng)田害蟲獲取難度增大，尤其是檢疫類昆蟲標(biāo)本、森林害蟲標(biāo)本和資源昆蟲標(biāo)本的補(bǔ)充難度有所提升，一定程度上使得部分標(biāo)本可能緊缺，影響昆蟲實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開展。

2 昆蟲浸漬液標(biāo)本二維碼標(biāo)簽的特點(diǎn)與制作方式分析

二維碼作為信息傳遞的一種重要載體，具有如下特點(diǎn)。一是信息存儲(chǔ)量大，可以在垂直或水平方向存儲(chǔ)文字、圖片和音頻等信息。二是可靠性強(qiáng)，其編碼具有唯一性，一物一碼，安全性高、保密性好。三是抗損壞能力強(qiáng)，二維碼的部分區(qū)域被遮擋、污染、磨損或損壞超過50%時(shí)，仍可被掃描設(shè)備正確識(shí)別和讀取。四是容易識(shí)別抓取，無需特制設(shè)備進(jìn)行識(shí)讀，通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備，即可隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)獲取信息、網(wǎng)頁(yè)跳轉(zhuǎn)和移動(dòng)支付等功能。五是成本低廉，制作簡(jiǎn)便，利用二維碼生成器結(jié)合圖文、音視頻和網(wǎng)址等信息即可快速制作。

使用二維碼生成器在線制作浸漬液標(biāo)簽，具體步驟如下。一是整理標(biāo)本室內(nèi)浸漬液標(biāo)本，對(duì)殘損標(biāo)本進(jìn)行補(bǔ)充和更新，選取保存完整的昆蟲浸漬液標(biāo)本進(jìn)行二維碼標(biāo)簽制作；二是利用搜索引擎搜集每種標(biāo)本的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)地址，并將其整理保存；三是使用二維碼生成器，將整理好的標(biāo)本拓展資料網(wǎng)址添加至任務(wù)欄中，在線生成二維碼標(biāo)簽；四是保存電子版二維碼標(biāo)簽，用于建立標(biāo)本電子檔案，并打印紙質(zhì)版二維碼標(biāo)簽，將其粘貼至浸漬標(biāo)本瓶身，實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)標(biāo)簽向二維碼標(biāo)簽的更迭。

3 二維碼標(biāo)簽標(biāo)本管理與教學(xué)優(yōu)勢(shì)分析

3.1 完善標(biāo)本管理

3.1.1 完善標(biāo)本信息 利用二維碼技術(shù)信息存儲(chǔ)量大、標(biāo)簽面積小等特點(diǎn)，詳細(xì)展示標(biāo)本信息，包括標(biāo)本中文名稱、拉丁名稱、采集人、鑒定人、采集時(shí)間、寄主、生活史和防治方法等。這不僅有利于完善標(biāo)本實(shí)體信息，還能對(duì)殘缺而又珍貴的標(biāo)本進(jìn)行數(shù)字化補(bǔ)充，延長(zhǎng)其使用壽命。

3.1.2 提高標(biāo)簽?zāi)陀眯?標(biāo)簽是標(biāo)本鑒定和識(shí)別的重要途徑之一，二維碼標(biāo)簽在面積損壞50%時(shí)仍可成功讀取，有利于保證標(biāo)簽的準(zhǔn)確性、使用性和持久性，便于標(biāo)本的識(shí)別與鑒定，避免出現(xiàn)標(biāo)簽殘污、缺損等情況。

3.1.3 推動(dòng)標(biāo)本信息化管理 引入二維碼技術(shù)，為每個(gè)標(biāo)本配制唯一的二維碼標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)本的精確識(shí)別和管理，有利于建立全面的數(shù)字化標(biāo)本庫(kù)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)中心標(biāo)本管理的信息化和智能化進(jìn)程。于軍等[6]構(gòu)建寄生蟲學(xué)信息化大體標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)，將大體標(biāo)本分門別類地應(yīng)用于數(shù)字信息化管理，學(xué)生通過掃描二維碼就可以看到標(biāo)本的生物學(xué)性狀等，實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間的數(shù)據(jù)共享。

3.2 提高教學(xué)質(zhì)量

在理論課教學(xué)中，二維碼能幫助學(xué)生更好地理解和掌握基礎(chǔ)知識(shí)，激發(fā)其專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。將制作好的電子版標(biāo)本二維碼標(biāo)簽，按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整理歸類，建立課程標(biāo)本電子檔案，并存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。課堂教學(xué)過程中，教師隨時(shí)調(diào)取相關(guān)電子標(biāo)本，強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的講解；學(xué)生掃碼獲得可視化理論知識(shí)圖譜，加深理解，并能隨時(shí)查閱相關(guān)標(biāo)本。將二維碼技術(shù)作為新的教學(xué)輔助工具引入理論知識(shí)教學(xué)，有利于將教學(xué)活動(dòng)從課堂延伸到課外，實(shí)現(xiàn)線上線下教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供支持。

在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，二維碼標(biāo)簽有利于豐富教學(xué)資源，提高教學(xué)效率。馬榮等[7]采用數(shù)字信息化平臺(tái)共建共享的方法，將二維碼圖像識(shí)別技術(shù)運(yùn)用到標(biāo)本展示過程中。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生主要通過教師講授和查閱標(biāo)簽對(duì)標(biāo)本進(jìn)行觀察和識(shí)別，可能存在看不清標(biāo)本、聽不清教師講解等情況，導(dǎo)致無法有效學(xué)習(xí)到更多的標(biāo)本知識(shí)。將標(biāo)本標(biāo)簽更迭為二維碼標(biāo)簽后，將標(biāo)本相關(guān)的信息，如昆蟲的生活史、寄主和防治方法等以文字、圖片、音頻和視頻等多種形式進(jìn)行整合，全面展現(xiàn)昆蟲特征。學(xué)生在上課時(shí)通過“看一看”功能觀察顯微鏡下的實(shí)物標(biāo)本，“掃一掃”二維碼獲得相關(guān)信息資料，輔助識(shí)別失色、失真和特征部位模糊缺失的浸漬標(biāo)本，極大提高了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效率和水平。張嵐等[8]使用二維碼技術(shù)建立病理學(xué)大體標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)，并將其應(yīng)用在病理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，為實(shí)驗(yàn)課網(wǎng)絡(luò)教育、在線課堂及教育資源共享奠定了基礎(chǔ)。將二維碼作為標(biāo)本資源共享的載體，與檢疫單位進(jìn)行檢疫標(biāo)本共享，與森林資源豐富的院校進(jìn)行林木標(biāo)本共享，實(shí)現(xiàn)院校之間稀缺類標(biāo)本資源的共享，有利于緩解標(biāo)本缺失等問題，同時(shí)便于研究人員在不同地點(diǎn)、不同時(shí)間進(jìn)行查詢和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)多方協(xié)作和交流。

4 二維碼標(biāo)簽在昆蟲浸漬標(biāo)本中的使用效果評(píng)價(jià)

實(shí)際標(biāo)本管理中，二維碼的唯一性決定了其在單一類型的標(biāo)本中應(yīng)用廣泛。丁小琴等[9]在中草藥植物標(biāo)本管理中引入二維碼標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)本的無紙化管理；楊廣玲等[10]在植物病害標(biāo)本標(biāo)簽制作中加入二維碼標(biāo)簽，能夠提供詳盡的植物病害信息。這些標(biāo)本的共同之處在于，一個(gè)標(biāo)本收納容器中僅有一種標(biāo)本，品類單一，與昆蟲浸漬標(biāo)本在日常管理和保存中，一個(gè)標(biāo)本瓶?jī)H放置一種標(biāo)本的特點(diǎn)相符合。

為檢驗(yàn)二維碼標(biāo)簽的實(shí)際使用成效，在昆蟲學(xué)相關(guān)課程結(jié)課后，采用調(diào)查問卷方式，對(duì)昆蟲浸漬標(biāo)本二維碼標(biāo)簽的使用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體包括標(biāo)本識(shí)別、信息獲取、教學(xué)效率、專業(yè)興趣和二維碼標(biāo)簽的應(yīng)用推廣等方面。調(diào)查面向2021、2022級(jí)植物保護(hù)班、森林保護(hù)班4個(gè)班級(jí)師生，共發(fā)放242份問卷，收到有效問卷242份。結(jié)果顯示，對(duì)于“哪種標(biāo)簽更有利于標(biāo)本的識(shí)別”問題，99%的師生認(rèn)為二維碼標(biāo)簽更有利于標(biāo)本識(shí)別；對(duì)于“使用二維碼標(biāo)簽后，標(biāo)本信息的獲取是否變得更加便捷”問題，97%的師生認(rèn)為使用二維碼標(biāo)簽后，標(biāo)本信息的獲取更加便捷或有所改善；對(duì)于“在使用二維碼標(biāo)簽后，是否覺得實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)效率有所提高”問題，94%的師生認(rèn)為二維碼標(biāo)簽的使用有助于提高實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)效率；對(duì)于“二維碼標(biāo)簽的使用是否提高了對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣”問題，96%的師生認(rèn)為二維碼標(biāo)簽的使用提高了對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣；對(duì)于“是否希望實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)一步推廣使用二維碼標(biāo)簽管理標(biāo)本”問題，99%的師生希望進(jìn)一步推廣使用二維碼標(biāo)簽管理標(biāo)本。可知，二維碼標(biāo)簽在標(biāo)本識(shí)別、信息獲取、學(xué)習(xí)效率提升以及專業(yè)學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)等方面均表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)，并得到了師生的高度認(rèn)可和積極推廣。

二維碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了新的變化，使其更加高效化、便捷化和智能化。目前用于實(shí)踐教學(xué)的標(biāo)本種類多樣，主要有以下3種。一是昆蟲針插標(biāo)本。以方便教學(xué)為前提，將同一目、同一科的昆蟲整理存放在同一個(gè)標(biāo)本盒中，不具有品類唯一性。二維碼標(biāo)簽可以將整盒標(biāo)本中所含種類昆蟲特征內(nèi)容進(jìn)行囊括和應(yīng)用，而就使用方便性而言，文字標(biāo)簽更有利于管理和使用。二是昆蟲玻片標(biāo)本。通常用于觀察昆蟲局部器官，如翅、足、觸角、口器、生殖器和尾須等，單個(gè)玻片標(biāo)簽由2個(gè)部分組成，分別是制作人標(biāo)簽和標(biāo)本名稱標(biāo)簽，為方便教學(xué)，常以同一器官名稱作為管理標(biāo)簽，將不同昆蟲的同一器官玻片標(biāo)本存放在同一個(gè)玻片盒中。二維碼標(biāo)簽在此類標(biāo)本管理和使用中的便捷性不足。三是昆蟲盒裝標(biāo)本。又稱生活史標(biāo)本，用于展示昆蟲從卵、幼蟲、蛹到成蟲的各個(gè)發(fā)育階段的體軀構(gòu)造變化以及為害癥狀，這些特征經(jīng)常被整理在同一個(gè)標(biāo)本盒中，粘貼標(biāo)簽，方便取用。由于該類型標(biāo)本的單個(gè)標(biāo)本盒僅存放一種昆蟲，因此可引入二維碼標(biāo)簽，實(shí)驗(yàn)中心將在后續(xù)的昆蟲標(biāo)本整理工作中對(duì)生活史標(biāo)本的文字型管理標(biāo)簽增加昆蟲二維碼，擴(kuò)容更多標(biāo)本知識(shí)，增加教學(xué)便利性?；诖?，后續(xù)將對(duì)其他生物標(biāo)本開展相關(guān)整理工作，對(duì)合適的標(biāo)本類型逐步更迭為標(biāo)本二維碼標(biāo)簽，為建立信息化標(biāo)本庫(kù)奠定基礎(chǔ)，并計(jì)劃將二維碼技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、藥劑和樣品等管理方面；同時(shí)，在后續(xù)的昆蟲標(biāo)本整理工作中，增加昆蟲生活史標(biāo)本二維碼，擴(kuò)容更多標(biāo)本知識(shí)。旨在有效整合教學(xué)資源，完善實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代化建設(shè)，更好地為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 董會(huì)，楊廣玲. 昆蟲實(shí)驗(yàn)教學(xué)標(biāo)本的建設(shè)與管理[J]. 中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2021（9）：26-29.

[2] 付春伶. 昆蟲標(biāo)本的制作、保存及管理概述[J]. 生物學(xué)教學(xué)，2019，44（8）：73-75.

[3] 吳曉慶，詹曉娟，胡峻豪. 基于RFID和二維碼的食品安全溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高師理科學(xué)刊，2021，41（1）：32-35，55.

[4] 李婧，孫艷，陳玥，等. 二維碼技術(shù)促進(jìn)線上線下混合式實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)：以藥物合成實(shí)驗(yàn)為例[J]. 當(dāng)代化工研究，2023（16）：144-146.

[5] 吳元周，呂恒林，姜濤. 基于二維碼技術(shù)的開放實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆O(shè)計(jì)與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2023，42（12）：194-197.

[6] 于軍，譚百宏，李哲，等. 醫(yī)學(xué)高校寄生蟲大體標(biāo)本數(shù)據(jù)化管理的改革創(chuàng)新[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)，2023，27（2）：247-248.

[7] 馬榮，李婉婷，王安然，等. 新疆特色林業(yè)有害生物標(biāo)本數(shù)字化的初步建設(shè)[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2022，40（7）：153-155.

[8] 張嵐，陳奎生，高冬玲，等. 病理學(xué)大體標(biāo)本數(shù)據(jù)庫(kù)的建立及教學(xué)應(yīng)用的探索[J]. 河南醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2022，34（6）：746-748.

[9] 丁小琴，邱黛玉，陳桂平，等. 手機(jī)二維碼在中草藥標(biāo)本管理與教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，38（6）：570-573.

[10] 楊廣玲，孔令廣，張衛(wèi)光. 二維碼標(biāo)簽在植物病害教學(xué)標(biāo)本制作及識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2021（7）：27-30.

（責(zé)任編輯：楊歡）