二維碼技術在昆蟲浸漬標本實驗教學中的應用

摘要" 為推動實驗教學資源管理方式的更新與優(yōu)化，將二維碼技術應用于昆蟲浸漬標本實驗教學中。對昆蟲浸漬標本保存、補充和使用現(xiàn)狀進行分析，利用二維碼技術，結合網(wǎng)絡資源，為昆蟲浸漬標本制作電子標簽，并通過圖文結合的方式優(yōu)化其展示效果。對二維碼標簽在完善標本管理、提高教學質量等方面的優(yōu)勢進行分析，并對標本管理使用效果進行評價。實踐證明，二維碼在昆蟲標本上的使用能促進相關實驗課程教學與線上資源進行有效融合。研究結果為教學效果提升，標本信息化管理，實驗室現(xiàn)代化建設，以及教學資源整合等提供思路。

關鍵詞" 二維碼；昆蟲；浸漬標本；電子標簽

中圖分類號" S433；G642.0" " " "文獻標識碼" A" " " "文章編號" 1007-7731（2024）17-0109-04

DOI號" 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

昆蟲標本是培養(yǎng)植物保護專業(yè)人才的必備教學材料之一，學生在昆蟲學相關實踐教學中通過觀察標本，可以直觀掌握昆蟲體軀構造、生長發(fā)育和為害癥狀特點等。昆蟲標本分為盒裝標本、針插標本、浸漬標本和玻片標本等，其中浸漬標本是昆蟲學基礎教學和科研中保存和展示昆蟲形態(tài)結構的重要工具之一，主要用于觀察身體柔軟、體型細小或處于卵、幼蟲和蛹階段的昆蟲的生物學特性[1-2]。在實際教學中，浸漬標本長時間使用后可能會出現(xiàn)脫色、變形、硬化和DNA降解等現(xiàn)象，使得標本特征不明顯，不易被觀察；部分標本無法在短時間內及時補充，又因使用率高，部分標本破損嚴重等，一定程度上影響教學成效。

二維碼具備承載音頻、視頻、鏈接、圖片和文字信息等能力[3]，采用二維碼技術可以將圖文與直觀的浸漬標本相結合，有效補充標本信息，增強標本可視性，有助于學生了解和掌握昆蟲特征，從而提高實驗教學效率。相關學者研究了二維碼參與實驗教學的案例。李婧等[4]在藥物合成實驗課程中，通過將線上資源分類整理，編輯鏈接到二維碼中并規(guī)劃其應用，實施細致化教學與過程性考核，實現(xiàn)了實驗教學情境化的知識傳遞與內容考核；吳元周等[5]將實驗方案、實驗設備功能參數(shù)和操作流程、常見問題解決方案等信息制成二維碼，為學生提供實驗預習指導、實時答疑輔導以及實驗安全培訓，實現(xiàn)了實驗室開放共享的全過程輔導和管理。

本文基于對現(xiàn)存昆蟲浸漬標本的整理、保存和分類工作，結合互聯(lián)網(wǎng)平臺，制作了浸漬標本的二維碼標簽，建立了昆蟲浸漬標本的電子檔案，實現(xiàn)了昆蟲相關實驗課程線下與線上教學的有機融合。實踐表明，該方法的教學效果提升明顯，為實驗標本信息化管理提供了有力支撐，為解決類似標本問題提供參考。

1 昆蟲浸漬標本教學現(xiàn)狀分析

1.1 標本保存方面

植物保護實驗中心保存的昆蟲標本主要來源于教學實習中的野外采集和教師科研中的收集。實踐中，標本保存管理存在一些亟待改進的環(huán)節(jié)，影響標本的鑒定和識別。例如，老舊標本標簽脫落、殘損，浸漬液渾濁、變質，瓶身密封不當導致標本腐爛、變色等；部分新制作標本因不及時更換浸漬液導致?lián)p壞、變質等。在普通浸漬標本中，受標本瓶身所限，標簽僅展現(xiàn)較為簡單的信息，如標本中文名稱和拉丁名稱。若標本受損或浸漬液變渾濁，則會影響蟲體特征的觀察。

1.2 標本補充方面

標本補充是維持正常實驗教學的重要工作內容之一，實驗中心每年利用學生教學實習和教師科研項目補充、更新標本。實踐中，采集場所和時間較固定，所收集的標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)有待進一步采集補充，重復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本、森林害蟲標本和資源昆蟲標本的補充難度有所提升，一定程度上使得部分標本可能緊缺，影響昆蟲實驗教學的正常開展。

2 昆蟲浸漬液標本二維碼標簽的特點與制作方式分析

二維碼作為信息傳遞的一種重要載體，具有如下特點。一是信息存儲量大，可以在垂直或水平方向存儲文字、圖片和音頻等信息。二是可靠性強，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，二維碼的部分區(qū)域被遮擋、污染、磨損或損壞超過50%時，仍可被掃描設備正確識別和讀取。四是容易識別抓取，無需特制設備進行識讀，通過圖像輸入設備或光電掃描設備，即可隨時隨地實現(xiàn)自動獲取信息、網(wǎng)頁跳轉和移動支付等功能。五是成本低廉，制作簡便，利用二維碼生成器結合圖文、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簽，具體步驟如下。一是整理標本室內浸漬液標本，對殘損標本進行補充和更新，選取保存完整的昆蟲浸漬液標本進行二維碼標簽制作；二是利用搜索引擎搜集每種標本的相關網(wǎng)絡地址，并將其整理保存；三是使用二維碼生成器，將整理好的標本拓展資料網(wǎng)址添加至任務欄中，在線生成二維碼標簽；四是保存電子版二維碼標簽，用于建立標本電子檔案，并打印紙質版二維碼標簽，將其粘貼至浸漬標本瓶身，實現(xiàn)紙質標簽向二維碼標簽的更迭。

3 二維碼標簽標本管理與教學優(yōu)勢分析

3.1 完善標本管理

3.1.1 完善標本信息 利用二維碼技術信息存儲量大、標簽面積小等特點，詳細展示標本信息，包括標本中文名稱、拉丁名稱、采集人、鑒定人、采集時間、寄主、生活史和防治方法等。這不僅有利于完善標本實體信息，還能對殘缺而又珍貴的標本進行數(shù)字化補充，延長其使用壽命。

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

3.1.3 推動標本信息化管理 引入二維碼技術，為每個標本配制唯一的二維碼標簽，實現(xiàn)對標本的精確識別和管理，有利于建立全面的數(shù)字化標本庫，推動實驗中心標本管理的信息化和智能化進程。于軍等[6]構建寄生蟲學信息化大體標本數(shù)據(jù)庫，將大體標本分門別類地應用于數(shù)字信息化管理，學生通過掃描二維碼就可以看到標本的生物學性狀等，實現(xiàn)各個實驗室之間的數(shù)據(jù)共享。

3.2 提高教學質量

在理論課教學中，二維碼能幫助學生更好地理解和掌握基礎知識，激發(fā)其專業(yè)學習興趣。將制作好的電子版標本二維碼標簽，按實驗內容進行整理歸類，建立課程標本電子檔案，并存儲在網(wǎng)絡平臺。課堂教學過程中，教師隨時調取相關電子標本，強化對理論知識點的講解；學生掃碼獲得可視化理論知識圖譜，加深理解，并能隨時查閱相關標本。將二維碼技術作為新的教學輔助工具引入理論知識教學，有利于將教學活動從課堂延伸到課外，實現(xiàn)線上線下教學的有機結合，為學生的個性化學習提供支持。

在實驗課教學中，二維碼標簽有利于豐富教學資源，提高教學效率。馬榮等[7]采用數(shù)字信息化平臺共建共享的方法，將二維碼圖像識別技術運用到標本展示過程中。在實驗教學環(huán)節(jié)，學生主要通過教師講授和查閱標簽對標本進行觀察和識別，可能存在看不清標本、聽不清教師講解等情況，導致無法有效學習到更多的標本知識。將標本標簽更迭為二維碼標簽后，將標本相關的信息，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行整合，全面展現(xiàn)昆蟲特征。學生在上課時通過“看一看”功能觀察顯微鏡下的實物標本，“掃一掃”二維碼獲得相關信息資料，輔助識別失色、失真和特征部位模糊缺失的浸漬標本，極大提高了實驗課程的教學效率和水平。張嵐等[8]使用二維碼技術建立病理學大體標本數(shù)據(jù)庫，并將其應用在病理實驗課教學中，為實驗課網(wǎng)絡教育、在線課堂及教育資源共享奠定了基礎。將二維碼作為標本資源共享的載體，與檢疫單位進行檢疫標本共享，與森林資源豐富的院校進行林木標本共享，實現(xiàn)院校之間稀缺類標本資源的共享，有利于緩解標本缺失等問題，同時便于研究人員在不同地點、不同時間進行查詢和調用，實現(xiàn)多方協(xié)作和交流。

4 二維碼標簽在昆蟲浸漬標本中的使用效果評價

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

為檢驗二維碼標簽的實際使用成效，在昆蟲學相關課程結課后，采用調查問卷方式，對昆蟲浸漬標本二維碼標簽的使用效果進行評價，具體包括標本識別、信息獲取、教學效率、專業(yè)興趣和二維碼標簽的應用推廣等方面。調查面向2021、2022級植物保護班、森林保護班4個班級師生，共發(fā)放242份問卷，收到有效問卷242份。結果顯示，對于“哪種標簽更有利于標本的識別”問題，99%的師生認為二維碼標簽更有利于標本識別；對于“使用二維碼標簽后，標本信息的獲取是否變得更加便捷”問題，97%的師生認為使用二維碼標簽后，標本信息的獲取更加便捷或有所改善；對于“在使用二維碼標簽后，是否覺得實驗課的學習效率有所提高”問題，94%的師生認為二維碼標簽的使用有助于提高實驗課的學習效率；對于“二維碼標簽的使用是否提高了對專業(yè)的學習興趣”問題，96%的師生認為二維碼標簽的使用提高了對專業(yè)的學習興趣；對于“是否希望實驗中心進一步推廣使用二維碼標簽管理標本”問題，99%的師生希望進一步推廣使用二維碼標簽管理標本?？芍?，二維碼標簽在標本識別、信息獲取、學習效率提升以及專業(yè)學習興趣增強等方面均表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢，并得到了師生的高度認可和積極推廣。

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

參考文獻

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（責任編輯：楊歡）