二维码技术在昆虫浸渍标本实验教学中的应用

摘要" 为推动实验教学资源管理方式的更新与优化，将二维码技术应用于昆虫浸渍标本实验教学中。对昆虫浸渍标本保存、补充和使用现状进行分析，利用二维码技术，结合网络资源，为昆虫浸渍标本制作电子标签，并通过图文结合的方式优化其展示效果。对二维码标签在完善标本管理、提高教学质量等方面的优势进行分析，并对标本管理使用效果进行评价。实践证明，二维码在昆虫标本上的使用能促进相关实验课程教学与线上资源进行有效融合。研究结果为教学效果提升，标本信息化管理，实验室现代化建设，以及教学资源整合等提供思路。

关键词" 二维码；昆虫；浸渍标本；电子标签

中图分类号" S433；G642.0" " " "文献标识码" A" " " "文章编号" 1007-7731（2024）17-0109-04

DOI号" 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

昆虫标本是培养植物保护专业人才的必备教学材料之一，学生在昆虫学相关实践教学中通过观察标本，可以直观掌握昆虫体躯构造、生长发育和为害症状特点等。昆虫标本分为盒装标本、针插标本、浸渍标本和玻片标本等，其中浸渍标本是昆虫学基础教学和科研中保存和展示昆虫形态结构的重要工具之一，主要用于观察身体柔软、体型细小或处于卵、幼虫和蛹阶段的昆虫的生物学特性[1-2]。在实际教学中，浸渍标本长时间使用后可能会出现脱色、变形、硬化和DNA降解等现象，使得标本特征不明显，不易被观察；部分标本无法在短时间内及时补充，又因使用率高，部分标本破损严重等，一定程度上影响教学成效。

二维码具备承载音频、视频、链接、图片和文字信息等能力[3]，采用二维码技术可以将图文与直观的浸渍标本相结合，有效补充标本信息，增强标本可视性，有助于学生了解和掌握昆虫特征，从而提高实验教学效率。相关学者研究了二维码参与实验教学的案例。李婧等[4]在药物合成实验课程中，通过将线上资源分类整理，编辑链接到二维码中并规划其应用，实施细致化教学与过程性考核，实现了实验教学情境化的知识传递与内容考核；吴元周等[5]将实验方案、实验设备功能参数和操作流程、常见问题解决方案等信息制成二维码，为学生提供实验预习指导、实时答疑辅导以及实验安全培训，实现了实验室开放共享的全过程辅导和管理。

本文基于对现存昆虫浸渍标本的整理、保存和分类工作，结合互联网平台，制作了浸渍标本的二维码标签，建立了昆虫浸渍标本的电子档案，实现了昆虫相关实验课程线下与线上教学的有机融合。实践表明，该方法的教学效果提升明显，为实验标本信息化管理提供了有力支撑，为解决类似标本问题提供参考。

1 昆虫浸渍标本教学现状分析

1.1 标本保存方面

植物保护实验中心保存的昆虫标本主要来源于教学实习中的野外采集和教师科研中的收集。实践中，标本保存管理存在一些亟待改进的环节，影响标本的鉴定和识别。例如，老旧标本标签脱落、残损，浸渍液浑浊、变质，瓶身密封不当导致标本腐烂、变色等；部分新制作标本因不及时更换浸渍液导致损坏、变质等。在普通浸渍标本中，受标本瓶身所限，标签仅展现较为简单的信息，如标本中文名称和拉丁名称。若标本受损或浸渍液变浑浊，则会影响虫体特征的观察。

1.2 标本补充方面

标本补充是维持正常实验教学的重要工作内容之一，实验中心每年利用学生教学实习和教师科研项目补充、更新标本。实践中，采集场所和时间较固定，所收集的标本具有鲜明的地域性和季节性特征，不同季节的昆虫种类和同一昆虫的不同虫态有待进一步采集补充，重复收集的昆虫种类较多；随着环境的变化和农业综合防治技术的提高，部分农田害虫获取难度增大，尤其是检疫类昆虫标本、森林害虫标本和资源昆虫标本的补充难度有所提升，一定程度上使得部分标本可能紧缺，影响昆虫实验教学的正常开展。

2 昆虫浸渍液标本二维码标签的特点与制作方式分析

二维码作为信息传递的一种重要载体，具有如下特点。一是信息存储量大，可以在垂直或水平方向存储文字、图片和音频等信息。二是可靠性强，其编码具有唯一性，一物一码，安全性高、保密性好。三是抗损坏能力强，二维码的部分区域被遮挡、污染、磨损或损坏超过50%时，仍可被扫描设备正确识别和读取。四是容易识别抓取，无需特制设备进行识读，通过图像输入设备或光电扫描设备，即可随时随地实现自动获取信息、网页跳转和移动支付等功能。五是成本低廉，制作简便，利用二维码生成器结合图文、音视频和网址等信息即可快速制作。

使用二维码生成器在线制作浸渍液标签，具体步骤如下。一是整理标本室内浸渍液标本，对残损标本进行补充和更新，选取保存完整的昆虫浸渍液标本进行二维码标签制作；二是利用搜索引擎搜集每种标本的相关网络地址，并将其整理保存；三是使用二维码生成器，将整理好的标本拓展资料网址添加至任务栏中，在线生成二维码标签；四是保存电子版二维码标签，用于建立标本电子档案，并打印纸质版二维码标签，将其粘贴至浸渍标本瓶身，实现纸质标签向二维码标签的更迭。

3 二维码标签标本管理与教学优势分析

3.1 完善标本管理

3.1.1 完善标本信息 利用二维码技术信息存储量大、标签面积小等特点，详细展示标本信息，包括标本中文名称、拉丁名称、采集人、鉴定人、采集时间、寄主、生活史和防治方法等。这不仅有利于完善标本实体信息，还能对残缺而又珍贵的标本进行数字化补充，延长其使用寿命。

3.1.2 提高标签耐用性 标签是标本鉴定和识别的重要途径之一，二维码标签在面积损坏50%时仍可成功读取，有利于保证标签的准确性、使用性和持久性，便于标本的识别与鉴定，避免出现标签残污、缺损等情况。

3.1.3 推动标本信息化管理 引入二维码技术，为每个标本配制唯一的二维码标签，实现对标本的精确识别和管理，有利于建立全面的数字化标本库，推动实验中心标本管理的信息化和智能化进程。于军等[6]构建寄生虫学信息化大体标本数据库，将大体标本分门别类地应用于数字信息化管理，学生通过扫描二维码就可以看到标本的生物学性状等，实现各个实验室之间的数据共享。

3.2 提高教学质量

在理论课教学中，二维码能帮助学生更好地理解和掌握基础知识，激发其专业学习兴趣。将制作好的电子版标本二维码标签，按实验内容进行整理归类，建立课程标本电子档案，并存储在网络平台。课堂教学过程中，教师随时调取相关电子标本，强化对理论知识点的讲解；学生扫码获得可视化理论知识图谱，加深理解，并能随时查阅相关标本。将二维码技术作为新的教学辅助工具引入理论知识教学，有利于将教学活动从课堂延伸到课外，实现线上线下教学的有机结合，为学生的个性化学习提供支持。

在实验课教学中，二维码标签有利于丰富教学资源，提高教学效率。马荣等[7]采用数字信息化平台共建共享的方法，将二维码图像识别技术运用到标本展示过程中。在实验教学环节，学生主要通过教师讲授和查阅标签对标本进行观察和识别，可能存在看不清标本、听不清教师讲解等情况，导致无法有效学习到更多的标本知识。将标本标签更迭为二维码标签后，将标本相关的信息，如昆虫的生活史、寄主和防治方法等以文字、图片、音频和视频等多种形式进行整合，全面展现昆虫特征。学生在上课时通过“看一看”功能观察显微镜下的实物标本，“扫一扫”二维码获得相关信息资料，辅助识别失色、失真和特征部位模糊缺失的浸渍标本，极大提高了实验课程的教学效率和水平。张岚等[8]使用二维码技术建立病理学大体标本数据库，并将其应用在病理实验课教学中，为实验课网络教育、在线课堂及教育资源共享奠定了基础。将二维码作为标本资源共享的载体，与检疫单位进行检疫标本共享，与森林资源丰富的院校进行林木标本共享，实现院校之间稀缺类标本资源的共享，有利于缓解标本缺失等问题，同时便于研究人员在不同地点、不同时间进行查询和调用，实现多方协作和交流。

4 二维码标签在昆虫浸渍标本中的使用效果评价

实际标本管理中，二维码的唯一性决定了其在单一类型的标本中应用广泛。丁小琴等[9]在中草药植物标本管理中引入二维码标签，实现了标本的无纸化管理；杨广玲等[10]在植物病害标本标签制作中加入二维码标签，能够提供详尽的植物病害信息。这些标本的共同之处在于，一个标本收纳容器中仅有一种标本，品类单一，与昆虫浸渍标本在日常管理和保存中，一个标本瓶仅放置一种标本的特点相符合。

为检验二维码标签的实际使用成效，在昆虫学相关课程结课后，采用调查问卷方式，对昆虫浸渍标本二维码标签的使用效果进行评价，具体包括标本识别、信息获取、教学效率、专业兴趣和二维码标签的应用推广等方面。调查面向2021、2022级植物保护班、森林保护班4个班级师生，共发放242份问卷，收到有效问卷242份。结果显示，对于“哪种标签更有利于标本的识别”问题，99%的师生认为二维码标签更有利于标本识别；对于“使用二维码标签后，标本信息的获取是否变得更加便捷”问题，97%的师生认为使用二维码标签后，标本信息的获取更加便捷或有所改善；对于“在使用二维码标签后，是否觉得实验课的学习效率有所提高”问题，94%的师生认为二维码标签的使用有助于提高实验课的学习效率；对于“二维码标签的使用是否提高了对专业的学习兴趣”问题，96%的师生认为二维码标签的使用提高了对专业的学习兴趣；对于“是否希望实验中心进一步推广使用二维码标签管理标本”问题，99%的师生希望进一步推广使用二维码标签管理标本。可知，二维码标签在标本识别、信息获取、学习效率提升以及专业学习兴趣增强等方面均表现出了明显优势，并得到了师生的高度认可和积极推广。

二维码技术的广泛应用，为实验教学带来了新的变化，使其更加高效化、便捷化和智能化。目前用于实践教学的标本种类多样，主要有以下3种。一是昆虫针插标本。以方便教学为前提，将同一目、同一科的昆虫整理存放在同一个标本盒中，不具有品类唯一性。二维码标签可以将整盒标本中所含种类昆虫特征内容进行囊括和应用，而就使用方便性而言，文字标签更有利于管理和使用。二是昆虫玻片标本。通常用于观察昆虫局部器官，如翅、足、触角、口器、生殖器和尾须等，单个玻片标签由2个部分组成，分别是制作人标签和标本名称标签，为方便教学，常以同一器官名称作为管理标签，将不同昆虫的同一器官玻片标本存放在同一个玻片盒中。二维码标签在此类标本管理和使用中的便捷性不足。三是昆虫盒装标本。又称生活史标本，用于展示昆虫从卵、幼虫、蛹到成虫的各个发育阶段的体躯构造变化以及为害症状，这些特征经常被整理在同一个标本盒中，粘贴标签，方便取用。由于该类型标本的单个标本盒仅存放一种昆虫，因此可引入二维码标签，实验中心将在后续的昆虫标本整理工作中对生活史标本的文字型管理标签增加昆虫二维码，扩容更多标本知识，增加教学便利性。基于此，后续将对其他生物标本开展相关整理工作，对合适的标本类型逐步更迭为标本二维码标签，为建立信息化标本库奠定基础，并计划将二维码技术应用于实验室设备、药剂和样品等管理方面；同时，在后续的昆虫标本整理工作中，增加昆虫生活史标本二维码，扩容更多标本知识。旨在有效整合教学资源，完善实验室现代化建设，更好地为实验教学服务。

参考文献

[1] 董会，杨广玲. 昆虫实验教学标本的建设与管理[J]. 中国现代教育装备，2021（9）：26-29.

[2] 付春伶. 昆虫标本的制作、保存及管理概述[J]. 生物学教学，2019，44（8）：73-75.

[3] 吴晓庆，詹晓娟，胡峻豪. 基于RFID和二维码的食品安全溯源系统设计与实现[J]. 高师理科学刊，2021，41（1）：32-35，55.

[4] 李婧，孙艳，陈玥，等. 二维码技术促进线上线下混合式实验课程教学：以药物合成实验为例[J]. 当代化工研究，2023（16）：144-146.

[5] 吴元周，吕恒林，姜涛. 基于二维码技术的开放实验模式设计与实践[J]. 实验室研究与探索，2023，42（12）：194-197.

[6] 于军，谭百宏，李哲，等. 医学高校寄生虫大体标本数据化管理的改革创新[J]. 中国实验诊断学，2023，27（2）：247-248.

[7] 马荣，李婉婷，王安然，等. 新疆特色林业有害生物标本数字化的初步建设[J]. 数字技术与应用，2022，40（7）：153-155.

[8] 张岚，陈奎生，高冬玲，等. 病理学大体标本数据库的建立及教学应用的探索[J]. 河南医学高等专科学校学报，2022，34（6）：746-748.

[9] 丁小琴，邱黛玉，陈桂平，等. 手机二维码在中草药标本管理与教学中的应用[J]. 内蒙古民族大学学报（自然科学版），2023，38（6）：570-573.

[10] 杨广玲，孔令广，张卫光. 二维码标签在植物病害教学标本制作及识别中的应用[J]. 中国现代教育装备，2021（7）：27-30.

（责任编辑：杨欢）