植物学网络信息化资源概述及应用

冯坤苗，蒋益萍，张成中，夏天爽，辛海量*，韩婷*

(中国人民解放军海军军医大学药学系·上海·200433)

植物学知识是药学、中药学专业学生必须掌握的内容，为主干课程生药学、中药鉴定学、药用植物学等重要组成部分，此部分知识涵盖面广、应用性强，也是学生学习的难点。而在网络教学时，仅靠老师言语传授，学生无法接触实物，教学效果不尽如人意，使教学目标的实现也大打折扣。2020年初，新冠肺炎疫情来势汹汹，令人猝不及防，全国各地停工停学，教育部发布通知，要求延期开学期间“停课不停学”。为满足学生在家学习的需求，各级学校在延期开学期间组织实施网络教学。但近期有学者对中药学专业疫情期间在线教学现状进行调研，发现在线教学出现资源总量不足、实践教学质量难以保障[1]，此类问题不解决，很难保证学生的学习质量。基于此，本文综述了国内外植物学相关网站、文献数据库、公众平台、手机app等资源信息，可供教学之用。

1 网站资源

1.1 中国植物图像数据库

中国植物图像数据库（Plant Photo Bank of China，PPBC，网址：http://ppbc.iplant.cn/）是专职植物图片管理机构，采用最新分类系统，已经收录各类植物图片620余万张。用户可通过搜索相应植物名称找到相应图片。同时，该网站还建立“中国植物图像库”微信公众号,支持植物中文名、拉丁名检索，也可提交植物特写照片进行自动鉴别。

1.2 iplant植物智

该平台基于《中国植物志》建立，已整合该书电子版、中国在线植物志、中国珍稀濒危植物信息系统、中国资源植物信息系统、植物百科、中国植物图像库、中国外来入侵物种信息系统等多家网站及信息系统内容，除搜索植物基本信息外，还可了解最新的研究动态、物种新闻。该平台微信公众号具有植物鉴定的功能，发送植物照片，即可反馈植物名称和分类信息。网站：http://www.iplant.cn/。

1.3 中国自然标本馆

中国自然标本馆(Chinese Field Herbarium,简称CFH，网址：http://www.cfh.ac.cn/)为生物多样性信息网络平台，已实现物种在线鉴定、自动化编目、个人数据管理等功能，为植物资源信息化管理提供基础支持。收录18万条中文俗名-物种的对应关系，扩建“中国植物中文俗名库”。在最新CFH物种搜索页面上，支持物种拉丁名、中文名、异名、别名检索，可获该物种详细记录页面、物种相册、物种信息卡、Wiki知识链接等。

1.4 自然笔记

自然笔记由豆瓣网友建立，通过举办线上与线下活动，探索多样生物世界。网站有大量关于植物的分享趣闻，线上不定时组织开展知识分享“自然课堂”，线下举办如“户外常识和野外急救培训”、“清华园的植物”等户外活动，探索研究大自然。网站：http://www.365geo.com/。

1.5 中国校园植物网联盟

中国校园植物网联盟（Chinese University iPlant Association，简写CUiPA，萃葩网站：http://campus.nsii.org.cn/）由浙江大学于2017年9月发起成立，目前拥有40多所高校成员。该联盟主要以大学校园为主要场域，参建高校收集本校区植物数据建立数据库。平台建有植物图库、植物名录、物种学堂、植物知识等功能板块，通过检索可查询参建高校中有记录的植物植物图片、植物分布等信息。

1.6 NSII国家标本资源平台

国家标本资源共享平台（NSII，网站：http://www.nsii.org.cn/2017/home.php）自2003年开始建设，汇集植物、动物、岩矿化石、极地标本数字化信息。平台服务科研和教学，除可查询植物信息外，亦提供生物名录核对服务、BCCVL培训视频、生物多样性信息学科普类视频等资源，满足植物教学需求。

1.7 国外数据库资源

植物相关国外网站有很多，如哈佛大学标本馆（Harvard University Herbaria & Libraries，网址:https://huh.harvard.edu/）收载约10万个维管植物和苔藓植物类型样本，除可检索标本信息外，还可对植物学家和植物学出版物进行索引；物种2000项目（Species 2000）由国际生物科学协会主办，52个全球性生物多样性数据库参办，以列举地球上所有已知动植物、真菌、微生物等物种作为基本数据，实现研究全球生物多样性的目的；邱园（https://www.kew.org/）收藏世界上最大、种类最丰富的植物和真菌物种，数量超过850万种；英国皇家园林协会（Royal Horticultural Society,网址:https://www.rhs.org.uk/）是世界上唯一且权威的兰花新品种登录机构，可查询植物品种、栽培条件、养护操作、交易价格等，对找寻新品种很有帮助；国际植物名称索引（International Plant Names Index,网址:https://www.ipni.org/）为国际植物学名发表的登记数据库，可查询到所有合格发表的植物名称，资料更新快，命名及缩写规范。

2 科技文献、图书类

2.1 文献

对于学习植物的学生来讲，文献查询是掌握植物知识及其最新研究进展的主要途径。高校根据自身需求订阅数据库，中国知网、维普中文科技期刊、万方数据库最为常见，除此之外，还有中国科学院文献情报中心（http://www.las.ac.cn/）、中国科技论文在线（http://www.paper.edu.cn/）、CrossRef OA学术文献检索(https://www.crossref.org/)、SAGE数据库（https://us.sagepub.com/en-us/nam/home）、日本jstage数据库（https://www.jstage.jst.go.jp/）等[2]。

2.2 图书

2.2.1 辞典

辞典是植物分类专业工作者常备工具书。《中国种子植物科属词典》由侯昭宽主编，收载中国种子植物276科，3109属，约25700余种，对植物中名、学名、隶属、形态特征、地理分布、用途等有简要介绍；《拉汉植物学名辞典》用于解释植物学含义，全书共收集属名6500条，种加词10500条，书中拉汉植物科名对照表及常用符号和缩写介绍，对阅读文献很有帮助。此外还有《种子植物形态学词典》《辞海·生物》《德汉植物学辞典》《中国珍稀濒危动物植物辞典》等，以上资源在网站均可下载应用。

2.2.2 植物志

植物志是记载某一范围（世界、国家或地区）植物种类的分类学专著，常用者如《中国植物志》。该书共80卷，126册，总计5000多万字，由4代学者历经半个世纪完成，为世界各国已出版的植物志中种类数量最多者。每种植物都记载有异名、来源、植物形态、药材鉴定、化学成分、药理作用、功能主治、附方等，并附有植物鉴别形态图，iplant植物智、药智网等平台已将本书数字化收录。除《中国植物志》外，亦有《中国藓类植物属志》、中国地方植物志（如《海南植物志》《中国沙漠植物志》等）、《中国高等植物图鉴》等植物志类资源，可根据需求进行选用。

3 手机app

3.1 花伴侣

该应用以PPBC为基础，通过拍摄植物各特征部位，上传至后台，通过软件深度学习功能快速识别植物。目前该应用可识别植物3000属，近5000种，准确率高达80%[3,4]。点击系统识别出的植物名称，即可进入植物百科，了解本植物相关内容。

3.2 形色

“形色”为一款识别并分享附近花卉植物的APP，现约4000种常见植物可被识别，准确率达82%。此应用特色在于为用户搭建分享社交平台，通过平台分享花卉趣闻及植物知识，若对鉴定结果又疑问，可在“鉴定区”咨询专家寻求答案[3,4]。拍摄的植物美图可系统搭配植物诗词，生成花语壁纸。

3.3 iSpecimen标本伴侣

主要用于植物野外考察和分类学研究，集植物分类资讯、标本检索、标本采集记录、腊叶标本识别等功能于一体，可及时获得CVH平台新闻资讯，在线检索标本，对最常见的1万种植物标本识别准确率超70%。在野外实习、中药资源考察中，可自动记录采集标本日期并读取GPS位置，App的图像识别功能可用于快速识别鉴定植物。

4 公众平台

随着网络技术不断更新发展，包括科技期刊在内的学科信息已加入各种公众平台，进入微传播时代。目前使用最多的平台有微信、微博、抖音、知乎等，学生为以上平台的主要受众。众多植物网站开通微信公众号，通过文章推送和自动搜索功能提供信息服务，如“植物智慧”、“植物图鉴”、“果壳”、“药用植物图鉴”、“植物星球”等。高校专家学者、植物爱好者也不断开通抖音号，如“FocusPlanet”、“一方见地”等，通过每日1-2分钟的微视频传递植物科普知识，为用户提供方便快捷的移动学习模式，在润物无声中提高学习效率。

5 精品课程

精品课程建设是深化教学改革，提高教学质量和人才培养水平的重要一环。复旦大学精品课程网站（http://jpkc.fudan.edu.cn/），同济大学云课堂（http://elearning.tongji.edu.cn/portal）等为院校建设的精品课程平台，站内提供国家级精品课程、上海市精品课程等视频资源，供师生学习[5]。校外开放网站如中国大学MOOC（https://www.icourse163.org/）、网易课堂（https://study.163.com/）等也有植物学相关课程信息，大多平台提供教学大纲、文献资料，丰富教师备课资源，提高学生学习效果。

6 网络资源在教学科研中的应用

6.1 弥补教学模式不足，提高教学效果

在传统教学模式中，学生获取知识的途径主要来自课堂听课，有限的课堂时间限制了学生的专业发展。同时植物学知识在不断更新，课本上的知识已不足支撑教师备课储备，一味陈旧老套易使学生产生厌学心理。网络资源内容丰富，更新速度快，通过对这些信息的吸收，教师可扩充教学内容，指导学生查找资料的过程，可激发其学习积极性，提高研究性学习能力[6]，被动学习变为主动学习，使网络真正成为一个辅助学习的工具。

6.2 弥补校园数字化建设不足，培养明辨思维

AI技术不断发展，校园植物资源数字化已成为建设智慧校园的重要部分。但各高校建设水平不同，许多院校内的植物挂牌信息经常出现不全甚至错乱的情况，无法满足学生系统学习植物分类学知识的需要[3]，而网络资源可弥补此方不足。学生使用手植物识别app，随时高效准确地鉴别植物，丰富储备知识，拓宽视野，并可逐渐培养其质疑明辨的思维。

6.3 弥补专业人员短缺不足，提高工作效率

资源多样性普查是植物科研工作者任务之一，但目前专业人才严重短缺，普查工作尤为繁重，众多网络资源为科研工作者快速鉴别植物，提高工作效率提供了一种新途径。在广东森林资源调查工作中，工作人员利用“花伴侣”及PPBC等网络平台，提高了鉴别准确率和工作效率[7]。

6.4 弥补地区教育发展不足，加速实现资源共享

我国教育发展不公平的根本原因在于教育资源分配的不平衡，网络发展给教育公平注入了希望。在“互联网+”的时代背景下，丰富的网络教学资源一方面可提高教师资源质量，使“授业者”公平，另一方面，优质教育资源共享可实现不同层次的教育机会均等，满足个性化要求，最终推动实现教育公平[8,9]。

7 展望

对于药学中药学专业学生来说，拥有植物学知识学习背景，不仅能随着教育信息化的发展，各高校纷纷要求教师必须使用信息化手段教学，鼓励教师录制优质课程，汇总优秀案例，打造“名师课堂”。网络资源已成为教师备课，在传统课堂教学中，学生掌握好学科知识是为了更好地应对考试和升学，简单乏味的传授复杂知识并不能很好的激发学生学习主动性，而网络资源恰好能弥补这一点。通过丰富的网络学习资源，教师可丰富教学内容，提高教学能力和工作效率，学生可实现碎片化学习，将被动学习变为主动学习，真正成为知识的掌握者和使用者，提高学习效率。