家畜寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)建設(shè)與應(yīng)用*

徐守振 張燦 鄒玲 （青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院）

“家畜寄生蟲(chóng)學(xué)”是我國(guó)高等農(nóng)業(yè)院校動(dòng)物醫(yī)學(xué)、動(dòng)物檢疫等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課和骨干課程之一，對(duì)于動(dòng)物醫(yī)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。家畜寄生蟲(chóng)標(biāo)本是寄生蟲(chóng)體和宿主動(dòng)物器官組織資源的保存檔案，是學(xué)生學(xué)習(xí)掌握病原蟲(chóng)體種類(lèi)和動(dòng)物寄生蟲(chóng)病不可替代的試驗(yàn)教材，在寄生蟲(chóng)學(xué)的教學(xué)科研、寄生蟲(chóng)的診斷和防治工作中發(fā)揮著十分重要的作用。豐富的寄生蟲(chóng)標(biāo)本是家畜寄生蟲(chóng)病學(xué)課程實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的前提，學(xué)生通過(guò)標(biāo)本的觀察，增加了感性認(rèn)識(shí)，有利于全面掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量起到了重要作用。鑒于寄生蟲(chóng)標(biāo)本在寄生蟲(chóng)教學(xué)中的重要作用，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)院所十分重視寄生蟲(chóng)標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)與管理，但與國(guó)外相比，我國(guó)家畜寄生蟲(chóng)資源保存和管理尚有很大差距。[1]

一、家畜寄生蟲(chóng)標(biāo)本現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)許多農(nóng)業(yè)類(lèi)高校家畜寄生蟲(chóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用的標(biāo)本都是20 世紀(jì)六七十年代寄生蟲(chóng)領(lǐng)域前輩制備并保留下的，實(shí)驗(yàn)室實(shí)體標(biāo)本庫(kù)存量嚴(yán)重下降，稀有蟲(chóng)體標(biāo)本甚至絕跡。近年來(lái)，盡管我國(guó)寄生蟲(chóng)資源共享平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)逐步受到重視，但我國(guó)家畜寄生蟲(chóng)資源信息仍不系統(tǒng)，仍舊處于對(duì)既往蟲(chóng)種、數(shù)據(jù)源進(jìn)行整理、篩選、整合的初級(jí)階段。[2]家畜寄生蟲(chóng)標(biāo)本數(shù)量大、種類(lèi)多，造成標(biāo)本嚴(yán)重短缺的主要原因有：（1）標(biāo)本消耗率高，有些標(biāo)本材料來(lái)源困難。近些年，隨著人們公共衛(wèi)生意識(shí)的提高，家畜的衛(wèi)生狀況和飲食情況也不斷改善，一些以往臨床上癥狀典型的寄生蟲(chóng)病病例現(xiàn)如今已經(jīng)十分罕見(jiàn)。而且大多數(shù)處于帶蟲(chóng)狀態(tài)的家畜極少去動(dòng)物醫(yī)院或者獸醫(yī)站就診。加之大多數(shù)動(dòng)物醫(yī)院并沒(méi)有設(shè)立專(zhuān)業(yè)的寄生蟲(chóng)病門(mén)診，相當(dāng)數(shù)量的典型寄生蟲(chóng)病例被錯(cuò)誤診斷和忽略，所以從動(dòng)物醫(yī)院內(nèi)獲取寄生蟲(chóng)學(xué)標(biāo)本材料已相對(duì)困難。（2）標(biāo)本需求量越來(lái)越大，高校擴(kuò)招學(xué)生人數(shù)不斷增加，大多數(shù)農(nóng)業(yè)類(lèi)高等院校家畜寄生蟲(chóng)標(biāo)本無(wú)處可購(gòu)，尤其是一些非人畜共患寄生蟲(chóng)標(biāo)本。盡管近些年來(lái)教學(xué)與科研經(jīng)費(fèi)不斷增加，但實(shí)際情況是，經(jīng)費(fèi)增加的幅度并不能真正滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)類(lèi)高等院校對(duì)學(xué)生人數(shù)擴(kuò)招的實(shí)際需要，有的時(shí)候即便學(xué)?；蛘邔W(xué)院愿意投入不菲的資金去購(gòu)置寄生蟲(chóng)的標(biāo)本也沒(méi)有辦法買(mǎi)到標(biāo)本，存在“有錢(qián)無(wú)市”的窘迫境況。而且有時(shí)候買(mǎi)的標(biāo)本并不是十分標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)質(zhì)量受這些問(wèn)題影響，不能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，實(shí)際上不能滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)和老師教學(xué)與科研的需要。（3）標(biāo)本制作技術(shù)要求高，目前大部分高校和研究所缺少專(zhuān)門(mén)用于標(biāo)本制作的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。高校從事家畜寄生蟲(chóng)學(xué)教研的人員平時(shí)要擔(dān)負(fù)繁重的教學(xué)和科研任務(wù)，大多數(shù)從事寄生蟲(chóng)學(xué)理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員長(zhǎng)期遠(yuǎn)離臨床，缺少實(shí)踐的機(jī)會(huì)，極大減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查經(jīng)驗(yàn)，既不利于家畜寄生蟲(chóng)標(biāo)本的制作，也不利于人盡其才。（4）標(biāo)本制作工作量大，消耗許多時(shí)間與精力，如沒(méi)有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償和激勵(lì)政策，或多或少地會(huì)打擊相關(guān)制作人員的積極性，使得對(duì)于寄生蟲(chóng)標(biāo)本的制作“敬而遠(yuǎn)之”。

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)（原萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院）家畜寄生蟲(chóng)教研室經(jīng)過(guò)幾代人的艱辛努力，現(xiàn)收集并保存了大量的主要家畜寄生蟲(chóng)的常見(jiàn)標(biāo)本，其中浸制標(biāo)本262 瓶，制片標(biāo)本569 張，紙質(zhì)（布制）標(biāo)本42 幅。我校家畜寄生蟲(chóng)學(xué)標(biāo)本的數(shù)量和質(zhì)量與我國(guó)同類(lèi)院校相差甚遠(yuǎn)。近年來(lái)，我校由于標(biāo)本添置不足、逐年損耗、管理不善、遷校丟失等諸多原因，寄生蟲(chóng)標(biāo)本日趨匱乏，人均標(biāo)本數(shù)量大大減少，幾個(gè)同學(xué)甚至十幾個(gè)同學(xué)共用一張玻片標(biāo)本的情形時(shí)有發(fā)生，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，嚴(yán)重影響家畜寄生蟲(chóng)學(xué)教學(xué)和科研活動(dòng)的順利展開(kāi)。教學(xué)標(biāo)本嚴(yán)重不足和短缺已成為影響我校家畜寄生蟲(chóng)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量提高的“瓶頸”，影響到我校家畜寄生蟲(chóng)學(xué)教學(xué)、科研和培養(yǎng)應(yīng)用型人才工作的順利開(kāi)展。

二、電子標(biāo)本庫(kù)建設(shè)必要性

近年來(lái)通信領(lǐng)域、數(shù)字領(lǐng)域、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸相繼被突破，使得數(shù)據(jù)傳輸與儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)水平不斷提高，大多數(shù)地區(qū)的廣大師生已經(jīng)普遍適應(yīng)并認(rèn)同多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，無(wú)論是在理論教學(xué)方面還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都越來(lái)越多地可見(jiàn)多媒體和網(wǎng)絡(luò)的影子。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為教學(xué)方式改革的極為關(guān)鍵的標(biāo)志，數(shù)字多媒體教學(xué)已成為教改的主要方向和潮流。在當(dāng)前高校教育教學(xué)環(huán)境下，以家畜寄生蟲(chóng)數(shù)字圖像和數(shù)字視頻為著眼點(diǎn)的電子標(biāo)本和電子標(biāo)本庫(kù)不斷出現(xiàn)，在家畜寄生蟲(chóng)學(xué)的理論教學(xué)課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中有著越來(lái)越深遠(yuǎn)的影響。隨著我國(guó)動(dòng)物寄生蟲(chóng)病防治水平提高，許多寄生蟲(chóng)病得到了有效控制甚至消滅，使得收集動(dòng)物寄生蟲(chóng)標(biāo)本越來(lái)越困難。[3]加之，實(shí)物標(biāo)本的逐年損耗和保存不當(dāng)，損毀的標(biāo)本難以得到及時(shí)補(bǔ)充，為使標(biāo)本能長(zhǎng)時(shí)間而又有效地用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必須建立規(guī)范化的標(biāo)本保存和管理制度。[3]電子標(biāo)本是一種特別形式的虛擬標(biāo)本，具有圖像高清、復(fù)制簡(jiǎn)便、節(jié)省實(shí)體空間、管理方便等許多優(yōu)點(diǎn)，在教學(xué)中大有用武之地，可使教學(xué)更加生動(dòng)有趣，并易于吸引學(xué)生的注意力，標(biāo)本學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制。[4]無(wú)論是在家畜寄生蟲(chóng)的認(rèn)識(shí)觀察，還是在家畜寄生蟲(chóng)的鑒定，電子標(biāo)本與傳統(tǒng)實(shí)物標(biāo)本都具有幾乎相同的作用。動(dòng)物寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)即采用一定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（如形態(tài)學(xué)）將采集的寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本分類(lèi)、收集，后將相關(guān)信息錄入電腦，形成一個(gè)系統(tǒng)化、可按條件檢索的信息數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，為改善我校家畜寄生蟲(chóng)學(xué)教學(xué)實(shí)物標(biāo)本匱乏的現(xiàn)狀，多途徑多元化豐富現(xiàn)有的寄生蟲(chóng)實(shí)物標(biāo)本，妥善保存現(xiàn)有標(biāo)本，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，亟須建設(shè)庫(kù)存豐富、方便實(shí)用的家畜寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)。

三、實(shí)物標(biāo)本制備與管理

在現(xiàn)有實(shí)物標(biāo)本的基礎(chǔ)上，我們通過(guò)以下措施進(jìn)一步豐富現(xiàn)有庫(kù)存實(shí)物標(biāo)本：（1）加強(qiáng)和各相關(guān)企業(yè)及動(dòng)物醫(yī)院的聯(lián)系，不斷豐富標(biāo)本材料來(lái)源。學(xué)院的教學(xué)動(dòng)物醫(yī)院設(shè)有寄生蟲(chóng)檢驗(yàn)科室，不斷收集寄生蟲(chóng)病例，用于標(biāo)本制作素材。（2）加強(qiáng)兄弟農(nóng)業(yè)院校間的標(biāo)本交換或從標(biāo)本公司購(gòu)買(mǎi)，或登錄有關(guān)網(wǎng)站下載素材，不斷補(bǔ)充完善。（3）采取3D 打印技術(shù)制造一部分寄生蟲(chóng)標(biāo)本模型。（4）建立有關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)專(zhuān)業(yè)教師和實(shí)驗(yàn)員老師等相關(guān)人員制作標(biāo)本，鼓勵(lì)學(xué)生參與標(biāo)本收集。截至目前，所收集或制作基本覆蓋理論課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)所涉及的寄生蟲(chóng)代表蟲(chóng)種，其中原蟲(chóng)、蠕蟲(chóng)（吸蟲(chóng)、絳蟲(chóng)、線蟲(chóng)、棘頭蟲(chóng)）和節(jié)肢動(dòng)物寄生蟲(chóng)浸制標(biāo)本317 瓶、制片標(biāo)本860 張。

從制度上規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理，制定了《青島農(nóng)業(yè)大學(xué)家畜寄生蟲(chóng)實(shí)物標(biāo)本庫(kù)管理制度》，明確標(biāo)本庫(kù)人員職責(zé)，對(duì)寄生蟲(chóng)標(biāo)本建檔登記、日常保養(yǎng)、損耗登記、新標(biāo)本的登記管理等進(jìn)行系統(tǒng)化規(guī)范，高效、有序管理實(shí)物標(biāo)本。（1）定期對(duì)瓶裝、缸裝化的浸制標(biāo)本更換固定液，以防固定液揮發(fā)導(dǎo)致標(biāo)本干裂、損壞。標(biāo)本瓶裝化、缸裝化后既能有效地保存標(biāo)本，又不影響教學(xué)觀察, 同時(shí)還能減少甲醛、酒精等對(duì)環(huán)境的污染。（2）制片標(biāo)本保存管理，尤其是一些血液原蟲(chóng)、吸蟲(chóng)以及難收集的寄生蟲(chóng)蟲(chóng)卵玻片標(biāo)本，專(zhuān)人專(zhuān)管，定期清點(diǎn)。及時(shí)對(duì)時(shí)間長(zhǎng)褪色看不清形態(tài)的玻片標(biāo)本采用舊片新作的方法進(jìn)行處理。（3）加強(qiáng)對(duì)示教標(biāo)本進(jìn)行有效管理，制定合理的標(biāo)本領(lǐng)取、借用和賠償制度。（4）對(duì)每屆上實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生，首先從思想上教育他們重視實(shí)驗(yàn)課，愛(ài)護(hù)珍惜來(lái)之不易的標(biāo)本。（5）對(duì)易損耗的玻片標(biāo)本，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中將實(shí)驗(yàn)小班分成了幾個(gè)小組，然后每個(gè)小組定量發(fā)放，待實(shí)驗(yàn)完成后須清點(diǎn)無(wú)誤后學(xué)生方可離開(kāi)。

四、電子標(biāo)本庫(kù)建設(shè)

將已有的家畜寄生蟲(chóng)浸制標(biāo)本和制片標(biāo)本等實(shí)物標(biāo)本，通過(guò)數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、掃描儀和數(shù)碼顯微鏡拍攝系統(tǒng)等儀器設(shè)備，全自動(dòng)掃描、拍照、存儲(chǔ)，制作成圖片素材資料。同時(shí)，從互聯(lián)網(wǎng)、兄弟高校研究所等不同途徑收集匯總各類(lèi)寄生蟲(chóng)電子圖片。使用ACDsee 等對(duì)圖像文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，用 Adobe Photoshop7.0 等圖像編輯處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行加工處理。參照教材講授內(nèi)容，將標(biāo)本分門(mén)別類(lèi)整理，分為蠕蟲(chóng)、蜘蛛昆蟲(chóng)和原蟲(chóng)3 大類(lèi)，每一大類(lèi)又細(xì)分為不同的小類(lèi)。此外，為方便同學(xué)進(jìn)行鑒別和記憶，我們還嘗試按寄生蟲(chóng)的不同階段分類(lèi)，如分為成蟲(chóng)、蟲(chóng)卵、幼蟲(chóng)等大類(lèi)。最終，建立了一個(gè)庫(kù)容為1650 張電子圖片的小型家畜寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)本庫(kù)里圖片的快速檢索，我們運(yùn)用Ajax、Flask 框 架、Java script、Layui 框 架、CSS、Html 等技術(shù)建立了一個(gè)寄生蟲(chóng)檢索系統(tǒng)。檢索系統(tǒng)的建立基石是flask 框架，HTML、js 文件、css 文件渲染到網(wǎng)頁(yè)，代碼轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)功能實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)頁(yè)上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)與本地代碼和文件的交互功能。Python 正則表達(dá)式檢索js 文件，然后生成一個(gè)數(shù)據(jù)字典，它可以將圖片和人為規(guī)定的編碼id 綁定，方便后續(xù)檢索，然后用jinja2 模板將數(shù)據(jù)字典返回至網(wǎng)頁(yè)。網(wǎng)頁(yè)前端用Layui框架美化網(wǎng)頁(yè)，搭建網(wǎng)頁(yè)布局。通過(guò)ajax 技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)與后臺(tái)數(shù)據(jù)的交互，將用戶(hù)輸入的圖片信息返回后臺(tái)，由后臺(tái)進(jìn)行表單檢索，返回圖片id，然后再通過(guò)網(wǎng)頁(yè)上的html 代碼打開(kāi)本地文件夾中對(duì)應(yīng)id 的圖片。本電子標(biāo)本檢索系統(tǒng)界面友好、操作簡(jiǎn)便，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)本的名稱(chēng)輸入快速檢索，也可以根據(jù)電子標(biāo)本的名稱(chēng)在檢索表下的綱目屬種查找。

五、電子標(biāo)本庫(kù)的應(yīng)用

電子標(biāo)本庫(kù)及其檢索系統(tǒng)操作界面直觀，目錄索引準(zhǔn)確，易學(xué)易用，適于全體師生，適于線上線下不同的教學(xué)情境，成為家畜寄生蟲(chóng)教學(xué)的實(shí)用工具。學(xué)生通過(guò)實(shí)物標(biāo)本和電子標(biāo)本結(jié)合學(xué)習(xí)，能更牢固地掌握所學(xué)寄生蟲(chóng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。為檢驗(yàn)電子標(biāo)本庫(kù)在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果，將使用電子標(biāo)本庫(kù)的2020-2021 學(xué)年第1 學(xué)期的考試成績(jī)與未使用電子標(biāo)本庫(kù)的2019-2020 學(xué)年第1學(xué)期的考試成績(jī)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示：教學(xué)中使用電子標(biāo)本庫(kù)后，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性進(jìn)一步提高，學(xué)習(xí)成績(jī)提高明顯，其中優(yōu)秀率由10.62%提高至19.49%，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。電子標(biāo)本庫(kù)充分發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，具有高度的靈活性和可重組性，提高了觀察速度和效率，減少了教師勞動(dòng)強(qiáng)度，收到了事半功倍的效果。

六、結(jié)論與建議

家畜寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)的建立與應(yīng)用進(jìn)一步豐富和完善了家畜寄生蟲(chóng)學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化了教學(xué)資源配置，提高了教學(xué)質(zhì)量，也為家畜寄生蟲(chóng)學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。家畜寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)在一定程度上可以代替線下的部分實(shí)驗(yàn)課程，而且電子標(biāo)本庫(kù)區(qū)別于有限制的寄生蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)室，一直開(kāi)放，幾乎可以隨心所欲地使用，不受時(shí)空限制，靈活實(shí)用。實(shí)物標(biāo)本庫(kù)建設(shè)方法亦不可忽視，電子標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)是以實(shí)物標(biāo)本庫(kù)為基礎(chǔ)，它并不能完全替代傳統(tǒng)的實(shí)物標(biāo)本。實(shí)物標(biāo)本和電子相輔相成，相得益彰，合理使用才更能發(fā)揮其最大的作用。[5-6]我們建立的家畜寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)與國(guó)內(nèi)其他兄弟院校建立的電子標(biāo)本庫(kù)相比，標(biāo)本數(shù)量和種類(lèi)相對(duì)較少，[7]需要進(jìn)一步豐富和完善。同時(shí)，部分學(xué)生在使用過(guò)程中還反映出存在的以下問(wèn)題和建議：①對(duì)電子標(biāo)本配以解說(shuō)配音，聲情并茂，更易于理解掌握。②將靜態(tài)電子標(biāo)本制作成動(dòng)畫(huà)，使原有二維圖像變成立體三維圖像，更生動(dòng)地展現(xiàn)。③豐富視頻素材，使表現(xiàn)力更豐富多彩。④完善檢索系統(tǒng)、使檢索運(yùn)行更加流暢。⑤將電子標(biāo)本制成考試資料，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考試，更利于考核公平性。我們將繼續(xù)對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行修改完善，使其更好地服務(wù)于教學(xué)和科研。

當(dāng)今新冠疫情流行，線上網(wǎng)絡(luò)授課成為不可或缺的授課手段和替代方式，愈發(fā)凸顯信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)對(duì)于教學(xué)的補(bǔ)充和促進(jìn)作用。在這一背景下，電子標(biāo)本庫(kù)也越來(lái)越多地凸顯了不可替代的重要教學(xué)作用。隨著當(dāng)今科技的迅速發(fā)展，家畜寄生蟲(chóng)電子標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)與推廣勢(shì)在必行，電子標(biāo)本庫(kù)的建設(shè)將更加多元化和豐富化，可為未來(lái)家畜寄生蟲(chóng)學(xué)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。