智慧藥園體系構(gòu)建探索

劉崇玉 劉佳琪 楊光瑩 施明毅

摘要：通過對(duì)成都中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物園使用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，得出藥園使用效果不佳的主要原因，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下智慧化建設(shè)的思考，以中國(guó)科學(xué)院華南植物園、南京中山植物園的數(shù)字化建設(shè)為依據(jù)，對(duì)藥用植物園的智慧化建設(shè)的體系框架、可行性及其惠民效用進(jìn)行探討。認(rèn)為智慧藥園體系構(gòu)建融入掃碼科普、藥園地圖是合理可行的，且有效提高了藥用植物園的信息化進(jìn)程和使用價(jià)值。指出中醫(yī)藥院校的藥用植物園存在的利用率不高、師生學(xué)習(xí)效果不佳等問題，應(yīng)加強(qiáng)藥用植物園的信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智慧化藥園，使藥用植物園真正達(dá)到高效率使用、高品質(zhì)教學(xué)。

關(guān)鍵詞：智慧藥園;藥材名片;掃碼科普;藥園地圖

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）31-0043-03

Abstract： Based on analyzing the present situation and problems of chengdu university of traditional Chinese medicine medicinal botanical garden use， it is concluded that herbal garden use effect is the main reason for the poor， combined with the wisdom of construction thinking under the age of the Internet， in south China botanical garden， Chinese academy of sciences， nanjing zhongshan botanical gardens on the basis of the digitalization construction， the wisdom of the medicinal botanical garden construction of system framework， the feasibility and huimin utility were discussed. It is reasonable and feasible to construct the intelligent medicine garden system and integrate it into the sweep code popular science and the map of medicine garden. It is pointed out that the medical botanical garden in traditional Chinese medicine colleges and universities has some problems， such as low utilization rate and poor learning effect between teachers and students.

Key words： Intelligent medicine garden; Medicine card; Sweep code popular science; Herbal garden map

藥用植物園是中醫(yī)藥院校集教學(xué)實(shí)踐、學(xué)術(shù)研究、科學(xué)普及的重要場(chǎng)所，藥用植物是中藥、中藥飲片、中成藥的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，是醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)的重要學(xué)習(xí)對(duì)象[1]。中醫(yī)藥院校作為中醫(yī)藥人才培養(yǎng)基地，藥用植物園有著舉足輕重的作用。隨著高校擴(kuò)招，學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量參差不齊，在傳統(tǒng)教學(xué)手段中，藥用植物園的使用暴露出一系列問題，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，存在藥植園利用率不高、學(xué)生學(xué)習(xí)效果差等現(xiàn)象。在信息技術(shù)發(fā)展，數(shù)字化植物園的啟發(fā)下[2]，提出智慧藥園建設(shè)。通過二維碼技術(shù)應(yīng)用、藥園地圖導(dǎo)航系統(tǒng)融合，使得藥用植物園可實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用模式。構(gòu)建藥用植物園實(shí)踐教學(xué)新體系，有利于人才培養(yǎng)，適應(yīng)新時(shí)期中藥現(xiàn)代化建設(shè)的需要[3]。本文對(duì)智慧藥園構(gòu)建的具體體系進(jìn)行探討，并得出智慧藥園的構(gòu)建具有實(shí)際的惠民效用，為中醫(yī)藥院校藥用植物園的數(shù)字化建設(shè)提供一定的參考。

1 智慧藥園體系構(gòu)建背景

智慧藥園體系建設(shè)以改善目前的使用現(xiàn)狀，提升藥園使用價(jià)值為導(dǎo)向，在植物園數(shù)字化建設(shè)下引發(fā)出智慧藥園構(gòu)建思考。

1.1 提升藥園使用價(jià)值

在藥園植物園使用現(xiàn)狀探析中，以成都中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物園為例。

藥用植物園是一個(gè)集中草藥科普、教育、文化宣傳于一體的多功能實(shí)踐教學(xué)及科研基地，對(duì)于醫(yī)藥專業(yè)尤其是中醫(yī)藥相關(guān)課程的教學(xué)與科研有著十分重要的意義[4-5]。成都中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物園始于較早的藥圃，2010年5月復(fù)于溫江校區(qū)新建，占地80畝，園內(nèi)栽培200余科1000多種藥用植物。藥用植物園占地范圍廣、藥材種類豐富，給學(xué)生進(jìn)行藥材實(shí)地考察創(chuàng)造了良好的條件，但在實(shí)際使用中卻達(dá)不到理想效果。

對(duì)全校師生進(jìn)行抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，師生們對(duì)藥用植物園的使用步驟大致為：進(jìn)入藥園對(duì)植物進(jìn)行認(rèn)知->存在疑問而得不到解決->回到住處或者圖書館查閱資料、典籍->與植物實(shí)體相互印證學(xué)習(xí)、研究->回到藥用植物園。

師生在查閱典籍與藥園之間來(lái)回跑動(dòng)，大大降低了藥園的利用率及學(xué)習(xí)效率。主要原因有以下兩點(diǎn)：

（1）不能精確辨識(shí)藥材、缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。藥材的精準(zhǔn)辨識(shí)需要反復(fù)練習(xí)，而在理論學(xué)習(xí)過程中，看到最多的是炮制后的藥品或標(biāo)本，對(duì)于新鮮的藥材形態(tài)大多通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，無(wú)法通過實(shí)地觀察法來(lái)記憶藥材特征，藥材的精確辨識(shí)存在一定難度。

（2）對(duì)藥園的各類藥材分布不清楚。由于藥園內(nèi)藥材眾多，多數(shù)藥材形狀特征相似，很難快速、精準(zhǔn)地找到自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在尋找過程中耗費(fèi)大量學(xué)習(xí)時(shí)間。

對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，學(xué)生在藥園學(xué)習(xí)過程中，付出大量時(shí)間后卻得不到較好的學(xué)習(xí)效果，從而導(dǎo)致學(xué)生興趣降低，藥園利用率下降。為了提升藥園實(shí)際效用，不僅要學(xué)生下功夫，管理人員也要及時(shí)采取相應(yīng)措施，思考如何進(jìn)行藥用植物園管理體系改革。

1.2 植物園數(shù)字化建設(shè)下的思考

近年來(lái)，智慧化建設(shè)迅猛發(fā)展，中國(guó)科學(xué)院華南植物園完成了示范區(qū)域電子定植圖的建設(shè)[6];南京中山植物園成功研制了活植物信息和定植圖管理系統(tǒng)（LICIS）[7];植物園的數(shù)字化建設(shè)為集中管理植物園內(nèi)所有信息、植物保護(hù)、科研科普、生產(chǎn)管理提供了極大的便利。

藥用植物園作為中醫(yī)藥院校學(xué)子的重要學(xué)習(xí)場(chǎng)所，更應(yīng)加強(qiáng)體系建設(shè)?；谌f(wàn)物互聯(lián)、數(shù)字植物園的發(fā)展，將“智慧化”構(gòu)思引入到藥用植物園體系創(chuàng)新改革中。

2 智慧藥園體系落地方案

參考植物園的數(shù)字化建設(shè)重點(diǎn)，結(jié)合藥用植物園的實(shí)際應(yīng)用特征，以此作為智慧藥園體系構(gòu)建出發(fā)點(diǎn)。

2.1 體系架構(gòu)

智慧藥園的“智慧化”體現(xiàn)在打破傳統(tǒng)信息查閱與記錄的模式，促進(jìn)數(shù)字資源的交流與共享[8]。結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，克服識(shí)藥、尋藥難題，構(gòu)建輔助辨識(shí)、輔助尋藥的小助手。智慧藥園的體系基于二維碼技術(shù)的融入和藥園地圖的構(gòu)建，本著打造“藥材名片”的原則，從智能定位、掃碼科普兩方面協(xié)助教學(xué)（如圖1 智慧藥園體系構(gòu)建）。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)研究

2.2.1 二維碼技術(shù)融入

二維碼是使用黑白矩形圖案表示的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，被設(shè)備掃描后可獲取其中所包含的信息，它擁有較大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，并且具有一定容錯(cuò)性，有部分損壞后可正常讀取，為人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了極大便利。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，“二維碼技術(shù)”已經(jīng)融入了生活的各個(gè)方面，如掃碼支付、身份識(shí)別、電子憑證等[9]。

二維碼技術(shù)在智慧藥園中的應(yīng)用構(gòu)思如下：

知識(shí)科普有各種各樣的傳播方式。傳統(tǒng)的指示牌既要考慮美觀程度，又要考慮展示的內(nèi)容，難免會(huì)有知識(shí)遺漏，并且在內(nèi)容更新時(shí)，操作復(fù)雜。從節(jié)約成本、科學(xué)宣教的角度出發(fā)，二維碼技術(shù)可將宣傳資料、視頻集為一體，通過手機(jī)掃描即可獲取豐富的藥材信息。二維碼技術(shù)應(yīng)用于藥用植物園，具有信息豐富、形式多樣、方便快捷、成本低等特點(diǎn)[10]：

（1）信息豐富，形式多樣。利用二維碼技術(shù)，能夠有效構(gòu)建數(shù)字化藥用植物園，用戶只要掃描植物上的二維碼，就能了解其分類、入藥部位以及主要功能[11]，也可融入各時(shí)期藥材形態(tài)、視頻等多種科普形式。

（2）方便快捷，成本低。通過手機(jī)掃一掃即可知藥材全部信息，節(jié)約了學(xué)者查閱資料的時(shí)間;二維碼的容錯(cuò)性和精致性延長(zhǎng)了其使用年限，信息更改只用修訂后臺(tái)數(shù)據(jù)，在一定程度上節(jié)約了成本。對(duì)加快藥用植物園的數(shù)字化、信息化進(jìn)程有促進(jìn)作用。

2.2.2 藥園地圖構(gòu)建

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開放，很多在線地圖服務(wù)商已提供了免費(fèi)或收費(fèi)的地圖API程序接口，高德地圖也是其中之一[12]。其提供基本地圖展現(xiàn)、搜索、定位、路線規(guī)劃等功能，開發(fā)者可利用這些開源的API進(jìn)行二次開發(fā)，根據(jù)用戶需求來(lái)實(shí)現(xiàn)第三方地圖應(yīng)用。

對(duì)于地域遼闊、藥材品種豐富的藥植園來(lái)說，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)形成一個(gè)有特色的藥園地圖，實(shí)現(xiàn)園內(nèi)藥材分布查詢、快速有效地獲取藥材地理信息。不僅提高藥植園應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)形成智慧藥園特色。技術(shù)實(shí)施構(gòu)思如下（如圖2 藥園地圖建設(shè)技術(shù)路線）：

（1）藥植園內(nèi)藥材栽種趨于區(qū)域化、集中化，地圖構(gòu)建以種類為最小單位，標(biāo)志某一塊區(qū)域?yàn)槟囊环N藥材，避免信息量過于復(fù)雜，建立可視化、區(qū)域化地圖導(dǎo)航。

（2）借助高德地圖API接口[13]，由開發(fā)人員根據(jù)實(shí)際地理狀況構(gòu)建第三方地圖，實(shí)現(xiàn)藥材的智能搜索，智能定位、智能導(dǎo)航功能，可塑性強(qiáng)。

2.3 應(yīng)用模式

系統(tǒng)應(yīng)用對(duì)象面向所有需要探索藥用植物園學(xué)者，通過軟件研發(fā)以及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用模式（如圖3 智慧藥園應(yīng)用模式）。通過應(yīng)用系統(tǒng)搜索藥材，即可獲得相關(guān)藥材在藥園中的具體位置，開始導(dǎo)航，就可跟隨路線到達(dá)藥材具體位置，掃描相應(yīng)的藥材二維碼，就能夠?qū)W習(xí)到該藥材的所有信息。以此實(shí)現(xiàn)智慧化應(yīng)用、智慧化藥園。

3 智慧藥園系統(tǒng)建設(shè)難題及應(yīng)用價(jià)值

藥用植物園從掃碼科普、智能定位兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)智慧化，用科學(xué)手段在一定程度上增強(qiáng)了藥植園的使用效率和學(xué)習(xí)趣味，協(xié)助學(xué)生更好地探索學(xué)習(xí)。但同時(shí)因地而異的藥園地圖在前期構(gòu)建和推廣使用中仍存在不足。

3.1 系統(tǒng)建設(shè)難題及解決辦法

據(jù)藥用植物栽培的要求，我國(guó)目前已建立13個(gè)國(guó)家級(jí)專業(yè)藥用植物園，約有35家綜合性植物園中設(shè)有藥用植物園或草藥園，另外，醫(yī)藥企業(yè)以及26個(gè)高校已建有一批藥用植物園或特色草藥園[14-15]。藥園數(shù)量多，地理形態(tài)各異，藥園地圖的構(gòu)建需要根據(jù)各個(gè)藥園的藥材品種數(shù)量、分布情況進(jìn)行定制，所以藥園地圖實(shí)施推廣較難。面臨這一難題，提出以下解決辦法：

（1）相關(guān)高校管理部門加強(qiáng)藥園體系建設(shè)。藥用植物園作為產(chǎn)學(xué)研一體的重要基地，管理部門要提高重視度，不斷探索、創(chuàng)新，充分利用其效用價(jià)值。

（2）機(jī)構(gòu)與院校間的強(qiáng)強(qiáng)合作。藥園地圖的構(gòu)建可合作完成，醫(yī)藥院校與計(jì)算機(jī)院校合作，作為學(xué)生的科研實(shí)踐課題，聘請(qǐng)專業(yè)老師作為指導(dǎo)，既能提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，也能因地而異搭建藥園地圖。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值

3.2.1 學(xué)生使用效率高、社會(huì)效益強(qiáng)

智慧藥園建立了藥材信息數(shù)據(jù)庫(kù)、藥材定位系統(tǒng)，提供了一個(gè)開放的、智能化的學(xué)習(xí)平臺(tái);智能定位、掃碼學(xué)習(xí)有效解決經(jīng)驗(yàn)不足的學(xué)習(xí)難題，避免來(lái)回查閱文獻(xiàn)典籍的現(xiàn)象，有效降低學(xué)生的“尋藥”時(shí)間，以適應(yīng)不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使藥園達(dá)到高效率使用、高品質(zhì)教學(xué)的目的。

藥植園是傳承中藥文化的重要橋梁，不僅可以作為中醫(yī)藥院校教學(xué)基地，也可作為社會(huì)傳播中藥文化的科普?qǐng)鏊?趣味的智能導(dǎo)航和掃碼學(xué)習(xí)拉近普通人與中藥材之間的距離，亦達(dá)到服務(wù)社會(huì)的作用，效益顯著[16]。

3.2.2 藥園管理規(guī)范、體系建設(shè)創(chuàng)新

智慧藥園的建設(shè)既服務(wù)廣大師生，也將大大減少藥用植物園管理方面人力、物力的投資。藥園建設(shè)以信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)的信息傳播方式，將傳統(tǒng)的紙質(zhì)資源更改成數(shù)字資源，實(shí)現(xiàn)文字解說、視頻介紹、動(dòng)畫等多種知識(shí)傳播形式。藥材信息的數(shù)據(jù)化，可隨時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)信息，以實(shí)現(xiàn)高效、海量的數(shù)據(jù)管理，由此提升知識(shí)傳播的質(zhì)量。

同時(shí)，藥用植物園作為中醫(yī)藥院校教學(xué)實(shí)踐的重要場(chǎng)所，智慧藥園建設(shè)以提升教學(xué)質(zhì)量為目的，進(jìn)行改革創(chuàng)新，促進(jìn)以藥用植物園教學(xué)的科學(xué)化進(jìn)程，契合時(shí)代發(fā)展要求。

4 展望

智慧藥園體系構(gòu)建參考了數(shù)字化植物園的搭建構(gòu)想，根據(jù)實(shí)際調(diào)查得出學(xué)生在使用藥用植物園過程中存在的難題，以提高藥植園使用價(jià)值為目的，結(jié)合發(fā)展成熟的二維碼技術(shù)以及地圖導(dǎo)航技術(shù)，提出掃碼科普、智能定位兩大改革措施。并對(duì)兩大技術(shù)融入藥園構(gòu)建的可行性進(jìn)行探討，得出智慧藥園體系改革與實(shí)際目標(biāo)相符，能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率、推動(dòng)中藥文化廣泛傳播，對(duì)藥園的智慧化建設(shè)提出參考性建議。

智慧藥園體系建立，在一定程度上改變了藥用植物園的使用和管理，實(shí)現(xiàn)其價(jià)值的創(chuàng)新，但在實(shí)際應(yīng)用中較為繁雜，雖能通過二維碼技術(shù)存儲(chǔ)信息，提高科普知識(shí)的質(zhì)量，但藥園內(nèi)藥材植株過多，若精準(zhǔn)到每一棵植株，二維碼的放置將會(huì)是一項(xiàng)浩大工程。如何同時(shí)減輕管理人員的管理壓力和學(xué)習(xí)對(duì)象的學(xué)習(xí)壓力，還需廣大科研工作者不斷探索。

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