植物學網(wǎng)絡(luò)信息化資源概述及應(yīng)用

馮坤苗，蔣益萍，張成中，夏天爽，辛海量*，韓婷*

(中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學藥學系·上?！?00433)

植物學知識是藥學、中藥學專業(yè)學生必須掌握的內(nèi)容，為主干課程生藥學、中藥鑒定學、藥用植物學等重要組成部分，此部分知識涵蓋面廣、應(yīng)用性強，也是學生學習的難點。而在網(wǎng)絡(luò)教學時，僅靠老師言語傳授，學生無法接觸實物，教學效果不盡如人意，使教學目標的實現(xiàn)也大打折扣。2020年初，新冠肺炎疫情來勢洶洶，令人猝不及防，全國各地停工停學，教育部發(fā)布通知，要求延期開學期間“停課不停學”。為滿足學生在家學習的需求，各級學校在延期開學期間組織實施網(wǎng)絡(luò)教學。但近期有學者對中藥學專業(yè)疫情期間在線教學現(xiàn)狀進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在線教學出現(xiàn)資源總量不足、實踐教學質(zhì)量難以保障[1]，此類問題不解決，很難保證學生的學習質(zhì)量?；诖?，本文綜述了國內(nèi)外植物學相關(guān)網(wǎng)站、文獻數(shù)據(jù)庫、公眾平臺、手機app等資源信息，可供教學之用。

1 網(wǎng)站資源

1.1 中國植物圖像數(shù)據(jù)庫

中國植物圖像數(shù)據(jù)庫（Plant Photo Bank of China，PPBC，網(wǎng)址：http://ppbc.iplant.cn/）是專職植物圖片管理機構(gòu)，采用最新分類系統(tǒng)，已經(jīng)收錄各類植物圖片620余萬張。用戶可通過搜索相應(yīng)植物名稱找到相應(yīng)圖片。同時，該網(wǎng)站還建立“中國植物圖像庫”微信公眾號,支持植物中文名、拉丁名檢索，也可提交植物特寫照片進行自動鑒別。

1.2 iplant植物智

該平臺基于《中國植物志》建立，已整合該書電子版、中國在線植物志、中國珍稀瀕危植物信息系統(tǒng)、中國資源植物信息系統(tǒng)、植物百科、中國植物圖像庫、中國外來入侵物種信息系統(tǒng)等多家網(wǎng)站及信息系統(tǒng)內(nèi)容，除搜索植物基本信息外，還可了解最新的研究動態(tài)、物種新聞。該平臺微信公眾號具有植物鑒定的功能，發(fā)送植物照片，即可反饋植物名稱和分類信息。網(wǎng)站：http://www.iplant.cn/。

1.3 中國自然標本館

中國自然標本館(Chinese Field Herbarium,簡稱CFH，網(wǎng)址：http://www.cfh.ac.cn/)為生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)平臺，已實現(xiàn)物種在線鑒定、自動化編目、個人數(shù)據(jù)管理等功能，為植物資源信息化管理提供基礎(chǔ)支持。收錄18萬條中文俗名-物種的對應(yīng)關(guān)系，擴建“中國植物中文俗名庫”。在最新CFH物種搜索頁面上，支持物種拉丁名、中文名、異名、別名檢索，可獲該物種詳細記錄頁面、物種相冊、物種信息卡、Wiki知識鏈接等。

1.4 自然筆記

自然筆記由豆瓣網(wǎng)友建立，通過舉辦線上與線下活動，探索多樣生物世界。網(wǎng)站有大量關(guān)于植物的分享趣聞，線上不定時組織開展知識分享“自然課堂”，線下舉辦如“戶外常識和野外急救培訓”、“清華園的植物”等戶外活動，探索研究大自然。網(wǎng)站：http://www.365geo.com/。

1.5 中國校園植物網(wǎng)聯(lián)盟

中國校園植物網(wǎng)聯(lián)盟（Chinese University iPlant Association，簡寫CUiPA，萃葩網(wǎng)站：http://campus.nsii.org.cn/）由浙江大學于2017年9月發(fā)起成立，目前擁有40多所高校成員。該聯(lián)盟主要以大學校園為主要場域，參建高校收集本校區(qū)植物數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫。平臺建有植物圖庫、植物名錄、物種學堂、植物知識等功能板塊，通過檢索可查詢參建高校中有記錄的植物植物圖片、植物分布等信息。

1.6 NSII國家標本資源平臺

國家標本資源共享平臺（NSII，網(wǎng)站：http://www.nsii.org.cn/2017/home.php）自2003年開始建設(shè)，匯集植物、動物、巖礦化石、極地標本數(shù)字化信息。平臺服務(wù)科研和教學，除可查詢植物信息外，亦提供生物名錄核對服務(wù)、BCCVL培訓視頻、生物多樣性信息學科普類視頻等資源，滿足植物教學需求。

1.7 國外數(shù)據(jù)庫資源

植物相關(guān)國外網(wǎng)站有很多，如哈佛大學標本館（Harvard University Herbaria & Libraries，網(wǎng)址:https://huh.harvard.edu/）收載約10萬個維管植物和苔蘚植物類型樣本，除可檢索標本信息外，還可對植物學家和植物學出版物進行索引；物種2000項目（Species 2000）由國際生物科學協(xié)會主辦，52個全球性生物多樣性數(shù)據(jù)庫參辦，以列舉地球上所有已知動植物、真菌、微生物等物種作為基本數(shù)據(jù)，實現(xiàn)研究全球生物多樣性的目的；邱園（https://www.kew.org/）收藏世界上最大、種類最豐富的植物和真菌物種，數(shù)量超過850萬種；英國皇家園林協(xié)會（Royal Horticultural Society,網(wǎng)址:https://www.rhs.org.uk/）是世界上唯一且權(quán)威的蘭花新品種登錄機構(gòu)，可查詢植物品種、栽培條件、養(yǎng)護操作、交易價格等，對找尋新品種很有幫助；國際植物名稱索引（International Plant Names Index,網(wǎng)址:https://www.ipni.org/）為國際植物學名發(fā)表的登記數(shù)據(jù)庫，可查詢到所有合格發(fā)表的植物名稱，資料更新快，命名及縮寫規(guī)范。

2 科技文獻、圖書類

2.1 文獻

對于學習植物的學生來講，文獻查詢是掌握植物知識及其最新研究進展的主要途徑。高校根據(jù)自身需求訂閱數(shù)據(jù)庫，中國知網(wǎng)、維普中文科技期刊、萬方數(shù)據(jù)庫最為常見，除此之外，還有中國科學院文獻情報中心（http://www.las.ac.cn/）、中國科技論文在線（http://www.paper.edu.cn/）、CrossRef OA學術(shù)文獻檢索(https://www.crossref.org/)、SAGE數(shù)據(jù)庫（https://us.sagepub.com/en-us/nam/home）、日本jstage數(shù)據(jù)庫（https://www.jstage.jst.go.jp/）等[2]。

2.2 圖書

2.2.1 辭典

辭典是植物分類專業(yè)工作者常備工具書?！吨袊N子植物科屬詞典》由侯昭寬主編，收載中國種子植物276科，3109屬，約25700余種，對植物中名、學名、隸屬、形態(tài)特征、地理分布、用途等有簡要介紹；《拉漢植物學名辭典》用于解釋植物學含義，全書共收集屬名6500條，種加詞10500條，書中拉漢植物科名對照表及常用符號和縮寫介紹，對閱讀文獻很有幫助。此外還有《種子植物形態(tài)學詞典》《辭?！ど铩贰兜聺h植物學辭典》《中國珍稀瀕危動物植物辭典》等，以上資源在網(wǎng)站均可下載應(yīng)用。

2.2.2 植物志

植物志是記載某一范圍（世界、國家或地區(qū)）植物種類的分類學專著，常用者如《中國植物志》。該書共80卷，126冊，總計5000多萬字，由4代學者歷經(jīng)半個世紀完成，為世界各國已出版的植物志中種類數(shù)量最多者。每種植物都記載有異名、來源、植物形態(tài)、藥材鑒定、化學成分、藥理作用、功能主治、附方等，并附有植物鑒別形態(tài)圖，iplant植物智、藥智網(wǎng)等平臺已將本書數(shù)字化收錄。除《中國植物志》外，亦有《中國蘚類植物屬志》、中國地方植物志（如《海南植物志》《中國沙漠植物志》等）、《中國高等植物圖鑒》等植物志類資源，可根據(jù)需求進行選用。

3 手機app

3.1 花伴侶

該應(yīng)用以PPBC為基礎(chǔ)，通過拍攝植物各特征部位，上傳至后臺，通過軟件深度學習功能快速識別植物。目前該應(yīng)用可識別植物3000屬，近5000種，準確率高達80%[3,4]。點擊系統(tǒng)識別出的植物名稱，即可進入植物百科，了解本植物相關(guān)內(nèi)容。

3.2 形色

“形色”為一款識別并分享附近花卉植物的APP，現(xiàn)約4000種常見植物可被識別，準確率達82%。此應(yīng)用特色在于為用戶搭建分享社交平臺，通過平臺分享花卉趣聞及植物知識，若對鑒定結(jié)果又疑問，可在“鑒定區(qū)”咨詢專家尋求答案[3,4]。拍攝的植物美圖可系統(tǒng)搭配植物詩詞，生成花語壁紙。

3.3 iSpecimen標本伴侶

主要用于植物野外考察和分類學研究，集植物分類資訊、標本檢索、標本采集記錄、臘葉標本識別等功能于一體，可及時獲得CVH平臺新聞資訊，在線檢索標本，對最常見的1萬種植物標本識別準確率超70%。在野外實習、中藥資源考察中，可自動記錄采集標本日期并讀取GPS位置，App的圖像識別功能可用于快速識別鑒定植物。

4 公眾平臺

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷更新發(fā)展，包括科技期刊在內(nèi)的學科信息已加入各種公眾平臺，進入微傳播時代。目前使用最多的平臺有微信、微博、抖音、知乎等，學生為以上平臺的主要受眾。眾多植物網(wǎng)站開通微信公眾號，通過文章推送和自動搜索功能提供信息服務(wù)，如“植物智慧”、“植物圖鑒”、“果殼”、“藥用植物圖鑒”、“植物星球”等。高校專家學者、植物愛好者也不斷開通抖音號，如“FocusPlanet”、“一方見地”等，通過每日1-2分鐘的微視頻傳遞植物科普知識，為用戶提供方便快捷的移動學習模式，在潤物無聲中提高學習效率。

5 精品課程

精品課程建設(shè)是深化教學改革，提高教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)水平的重要一環(huán)。復(fù)旦大學精品課程網(wǎng)站（http://jpkc.fudan.edu.cn/），同濟大學云課堂（http://elearning.#edu.cn/portal）等為院校建設(shè)的精品課程平臺，站內(nèi)提供國家級精品課程、上海市精品課程等視頻資源，供師生學習[5]。校外開放網(wǎng)站如中國大學MOOC（https://www.icourse163.org/）、網(wǎng)易課堂（https://study.163.com/）等也有植物學相關(guān)課程信息，大多平臺提供教學大綱、文獻資料，豐富教師備課資源，提高學生學習效果。

6 網(wǎng)絡(luò)資源在教學科研中的應(yīng)用

6.1 彌補教學模式不足，提高教學效果

在傳統(tǒng)教學模式中，學生獲取知識的途徑主要來自課堂聽課，有限的課堂時間限制了學生的專業(yè)發(fā)展。同時植物學知識在不斷更新，課本上的知識已不足支撐教師備課儲備，一味陳舊老套易使學生產(chǎn)生厭學心理。網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)容豐富，更新速度快，通過對這些信息的吸收，教師可擴充教學內(nèi)容，指導(dǎo)學生查找資料的過程，可激發(fā)其學習積極性，提高研究性學習能力[6]，被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，使網(wǎng)絡(luò)真正成為一個輔助學習的工具。

6.2 彌補校園數(shù)字化建設(shè)不足，培養(yǎng)明辨思維

AI技術(shù)不斷發(fā)展，校園植物資源數(shù)字化已成為建設(shè)智慧校園的重要部分。但各高校建設(shè)水平不同，許多院校內(nèi)的植物掛牌信息經(jīng)常出現(xiàn)不全甚至錯亂的情況，無法滿足學生系統(tǒng)學習植物分類學知識的需要[3]，而網(wǎng)絡(luò)資源可彌補此方不足。學生使用手植物識別app，隨時高效準確地鑒別植物，豐富儲備知識，拓寬視野，并可逐漸培養(yǎng)其質(zhì)疑明辨的思維。

6.3 彌補專業(yè)人員短缺不足，提高工作效率

資源多樣性普查是植物科研工作者任務(wù)之一，但目前專業(yè)人才嚴重短缺，普查工作尤為繁重，眾多網(wǎng)絡(luò)資源為科研工作者快速鑒別植物，提高工作效率提供了一種新途徑。在廣東森林資源調(diào)查工作中，工作人員利用“花伴侶”及PPBC等網(wǎng)絡(luò)平臺，提高了鑒別準確率和工作效率[7]。

6.4 彌補地區(qū)教育發(fā)展不足，加速實現(xiàn)資源共享

我國教育發(fā)展不公平的根本原因在于教育資源分配的不平衡，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展給教育公平注入了希望。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景下，豐富的網(wǎng)絡(luò)教學資源一方面可提高教師資源質(zhì)量，使“授業(yè)者”公平，另一方面，優(yōu)質(zhì)教育資源共享可實現(xiàn)不同層次的教育機會均等，滿足個性化要求，最終推動實現(xiàn)教育公平[8,9]。

7 展望

對于藥學中藥學專業(yè)學生來說，擁有植物學知識學習背景，不僅能隨著教育信息化的發(fā)展，各高校紛紛要求教師必須使用信息化手段教學，鼓勵教師錄制優(yōu)質(zhì)課程，匯總優(yōu)秀案例，打造“名師課堂”。網(wǎng)絡(luò)資源已成為教師備課，在傳統(tǒng)課堂教學中，學生掌握好學科知識是為了更好地應(yīng)對考試和升學，簡單乏味的傳授復(fù)雜知識并不能很好的激發(fā)學生學習主動性，而網(wǎng)絡(luò)資源恰好能彌補這一點。通過豐富的網(wǎng)絡(luò)學習資源，教師可豐富教學內(nèi)容，提高教學能力和工作效率，學生可實現(xiàn)碎片化學習，將被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，真正成為知識的掌握者和使用者，提高學習效率。