標(biāo)本數(shù)字化在林學(xué)實踐教學(xué)中的應(yīng)用

梁小紅

摘? ?要：標(biāo)本在林學(xué)實踐教學(xué)中的起著不可替代的作用，林學(xué)實驗教學(xué)中心現(xiàn)有標(biāo)本包括病害標(biāo)本、昆蟲標(biāo)本、地學(xué)類標(biāo)本、林草種子標(biāo)本、草地植物標(biāo)本，用以滿足實踐教學(xué)。標(biāo)本數(shù)字化使標(biāo)本井然有序，便于管理、查找和利用。數(shù)字化標(biāo)本融入教學(xué)信息資源，在豐富教學(xué)手段的同時，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用標(biāo)本數(shù)字化創(chuàng)新實踐教學(xué)模式，可以解決實踐教學(xué)形式和內(nèi)容受時空限制等問題，推動形成“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”的信息化教學(xué)新常態(tài)。標(biāo)本資源的數(shù)字化不僅有利于對標(biāo)本進(jìn)行分類統(tǒng)計、科學(xué)管理和數(shù)據(jù)共享，而且有利于挖掘標(biāo)本的潛在價值。

關(guān)鍵詞：林學(xué)? 標(biāo)本? 數(shù)字化? 實踐教學(xué)

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（c）-0179-02

Abstract：Specimen play an irreplaceable role on practice teaching for forestry science. The specimens in Forestry laboratory center are used in the practice teaching， including plant diseases specimen， insect specimen， geological specimen， forest and grass seeds specimen， rangeland plant specimen. Digital specimen can make the specimen in good order and is easier to supervise， inquire and utilize. Integrating digital specimen into teaching sources not only strengthen the teaching methods， but also enhance the students learning interesting. The utilization of digital specimen in practice teaching is able to solve the problems of practice teaching，such as the limited time and space for practice teaching form and contents， and promote the specimen application in the e-teaching. Therefore， the specimen can be utilized in class frequently and widely. Specimen datamation is not only help to count by category， administrate properly， and share data， but also contribute to tap the potential value of specimen.

Key Words： Forestry Science;Specimen; Datamation;Practice Teaching

《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確指出，十二五以來，學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境大幅改善，優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源日益豐富，教育資源服務(wù)體系已見雛形，教育信息化對教育改革發(fā)展的支撐引領(lǐng)作用日益凸顯。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代教學(xué)手段發(fā)生了重大變革， 以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代教育技術(shù)為支撐的數(shù)字化教學(xué)已成為我國高等院校教育教學(xué)建設(shè)的重要內(nèi)容[1]。

數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)是高校教育教學(xué)信息化的基礎(chǔ)。林學(xué)作為一門實踐性很強的學(xué)科，研究如何認(rèn)識森林、培育森林、經(jīng)營森林、保護森林和合理利用森林，它是在其他自然學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上，形成和發(fā)展起來的綜合性的應(yīng)用學(xué)科。林學(xué)的實踐教學(xué)中運用了大量的礦物巖石及動植物標(biāo)本。標(biāo)本的制作需要經(jīng)過采集、壓制、干燥、固定等多個步驟，在制作和后期使用過程中，難免造成標(biāo)本缺失、毀損等問題，降低標(biāo)本的利用價值。標(biāo)本數(shù)字化是利用數(shù)碼相機、掃描儀等數(shù)碼設(shè)備對礦物巖石、動植物器官、個體和群體進(jìn)行拍攝，然后利用電腦軟件進(jìn)行編輯，從而形成與普通植物標(biāo)本具有同等功效的影像資料[2]。在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代背景下，標(biāo)本資源信息數(shù)字化是促進(jìn)資源開放共享，使資源利用效益最大化的最有效手段。

1? 林學(xué)院使用標(biāo)本的實驗課程

1.1 病害標(biāo)本

林學(xué)實驗教學(xué)中心現(xiàn)有病害標(biāo)本包括切片、浸制標(biāo)本、蠟葉標(biāo)本、盒裝標(biāo)本約300種，主要應(yīng)用于《植物病理學(xué)》、《草坪病害及其防治》、《城市森林醫(yī)學(xué)》、《動植物檢疫A》、《觀賞植物病蟲害防治》、《森林病理學(xué)》、《森林有害生物控制實驗C》、《食用菌栽培》、《有害生物控制技術(shù)》、《植物保護學(xué)》、《微生物資源保護與利用》等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，學(xué)習(xí)植物類病害診斷、鑒定、監(jiān)測及防治等。

1.2 昆蟲標(biāo)本

林學(xué)實驗教學(xué)中心現(xiàn)有昆蟲切片、干制、浸制和生活史標(biāo)本超過3000種，主要應(yīng)用于《城市森林醫(yī)學(xué)》、《昆蟲生理生化實驗》、《動植物檢疫A》、《昆蟲學(xué)實驗》、《森林昆蟲學(xué)》、《觀賞植物病蟲害防治》、《森林有害生物控制實驗C》、《有害生物控制技術(shù)》、《植物保護學(xué)》等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，學(xué)習(xí)蟲害的診斷、鑒定、防治等。

1.3 地學(xué)類標(biāo)本

林學(xué)實驗教學(xué)中心現(xiàn)有地學(xué)類標(biāo)本以礦物、巖石為主要類型，約50種，主要應(yīng)用于《土壤理化分析》、《土壤生物學(xué)》、《土壤學(xué)A》、《土壤學(xué)與土地資源學(xué)》、《土壤與土壤地理學(xué)》等基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課。

1.4 林草種子標(biāo)本

林學(xué)實驗教學(xué)中心現(xiàn)有喬木、灌木、草本植物種子標(biāo)本約100種，滿足《城市種苗學(xué)》、《林木種苗學(xué)》、《森林培育學(xué)B》、《森林培育與管理》、《草坪學(xué)（雙語）》、《草地植物種子學(xué)》等專業(yè)課實驗教學(xué)需要。

1.5 草地植物標(biāo)本

林學(xué)實驗教學(xué)中心現(xiàn)有草地植物標(biāo)本主要是學(xué)生綜合實習(xí)時采集、干燥、制作而得，共200余種，主要應(yīng)用于《草地植物栽培學(xué)》實驗教學(xué)。

2? 標(biāo)本數(shù)字化的意義

2.1 方便管理

實驗員通常要面對數(shù)量大、種類多、類型不一且內(nèi)容常需經(jīng)常增補的標(biāo)本， 要使這些標(biāo)本井然有序，便于查找和利用， 需要做大量細(xì)致而繁瑣的工作。傳統(tǒng)的利用標(biāo)簽、表格登記等管理標(biāo)本的方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)、科研及合作交流的需要。隨著信息學(xué)的發(fā)展，法國、美國、澳大利亞等國家都在積極推進(jìn)標(biāo)本數(shù)字化，建設(shè)有跨國的標(biāo)本數(shù)據(jù)平臺，如美國的Fossilworks、歐洲的Geocase等[2]。我國國家標(biāo)本資源共享平臺（NSII）也于2016年正式上線，以動植物標(biāo)本為主，涵蓋巖石、礦物、化石等[3]。標(biāo)本數(shù)字化后按類別分類管理歸檔建庫，以病害為例，使用者可以通過電腦查詢到標(biāo)本分類、存放位置、病原、癥狀（文字及圖片）、發(fā)病規(guī)律、防治方法等相關(guān)知識， 操作快捷， 得到的信息完整。

2.2 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

標(biāo)本數(shù)字化平臺可以整合包含音像和圖片在內(nèi)的許多生動具體的教學(xué)信息資源，數(shù)字化標(biāo)本通過添加聲音、圖片和動畫鏈接等資源，配以文字注解，將抽象概念具體化，具體事物形象化，通過視覺與聽覺共同刺激，把枯燥的教學(xué)實踐內(nèi)容以形象的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前，給學(xué)生豐富的視覺、聲覺效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4-5]。

2.3 豐富實驗教學(xué)手段

標(biāo)本在林學(xué)教學(xué)中起著不可替代的作用，它能讓學(xué)生對書本上的文字描述加深理解，但有限的實驗授課學(xué)時與實驗室開放的時空限制等問題，導(dǎo)致學(xué)生接觸標(biāo)本的機會有限。標(biāo)本數(shù)字化可提供生動多樣的開放性教學(xué)方法，也可作為教師網(wǎng)絡(luò)微課推廣的重要輔助工具，學(xué)生可以隨時隨地學(xué)習(xí)，通過實驗課教學(xué)可更加牢固地掌握理論知識。肖勝軍等將數(shù)字化平臺融入實驗教學(xué)，打破實驗室開放的時空性，學(xué)生在實驗課前可提前進(jìn)入網(wǎng)站預(yù)習(xí)，帶著問題去參加實驗課教學(xué)，也可以通過網(wǎng)站進(jìn)行課后復(fù)習(xí)，結(jié)果表明學(xué)生在進(jìn)行病理標(biāo)本和切片的實物考核成績明顯優(yōu)于接受傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)生[6]。信息化帶來教學(xué)方式改變的同時，強化了實驗內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，顯著提高了實驗效果[5]。

2.4 服務(wù)科研創(chuàng)新

標(biāo)本資源的數(shù)字化不僅有利于對標(biāo)本進(jìn)行分類統(tǒng)計、科學(xué)管理和數(shù)據(jù)共享，而且有利于通過開發(fā)功能強大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工具軟件，更準(zhǔn)確地分析挖掘數(shù)據(jù)的潛在價值，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系，為獲取更有價值的信息和知識提供支持[2]。在標(biāo)本數(shù)字化的基礎(chǔ)上，逐漸補充標(biāo)本物種的實地生長狀況，為動植物分類、資源開發(fā)及合理利用和生物多樣性保護等提供重要的科學(xué)依據(jù)。

3? 數(shù)字化標(biāo)本的建設(shè)方向

3.1 標(biāo)本的規(guī)范化整理

在進(jìn)行數(shù)字化管理的過程中，針對不同標(biāo)本制定不同的規(guī)范。以昆蟲為例，對昆蟲標(biāo)本信息進(jìn)行屬性分類，比如各種采集昆蟲標(biāo)本的種類、名稱、學(xué)名、科名、種名、雌雄性、各個季節(jié)昆蟲腹、翅面圖片，以及各標(biāo)本的習(xí)性、分布、形態(tài)特征、簡介、檢索關(guān)鍵詞等。

3.2 建設(shè)數(shù)字化實驗教學(xué)系統(tǒng)

信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)改革提供了機遇，建設(shè)數(shù)字化實驗教學(xué)系統(tǒng)，為教師備課和學(xué)生學(xué)習(xí)等活動提供平臺。開發(fā)PC版及手機版軟件，學(xué)生可快速登錄、學(xué)習(xí)，不受場地、時間等限制，方便學(xué)生自學(xué)。積極組織多種形式的信息化教學(xué)活動，鼓勵教師利用信息技術(shù)創(chuàng)新實踐教學(xué)模式，推動形成“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”的信息化教學(xué)新常態(tài)。

3.3 數(shù)據(jù)資源的有效開發(fā)利用

在完成實踐教學(xué)演示、標(biāo)本基本展示功能的基礎(chǔ)上，不斷提升標(biāo)本的使用價值，發(fā)掘標(biāo)本的潛在利用價值。將數(shù)字化標(biāo)本與標(biāo)本物種的實地生長狀況相結(jié)合，可以彌補標(biāo)本制作及存放過程中導(dǎo)致的形態(tài)和顏色變化;將相關(guān)的分類學(xué)文獻(xiàn)等工具書數(shù)字化，可以方便教學(xué)和科研工作者的查閱。

參考文獻(xiàn)

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[2] 楊眉，何明躍，施爽，等.地學(xué)類標(biāo)本資源的規(guī)范數(shù)字化及質(zhì)量控制[J].中國科技資源導(dǎo)刊，2017，9（5）：45-51.

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