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高校植物学直观素质教育资源探讨

2020-03-30 14:59 来源:素质教育论文 人参与在线咨询

摘要:分析目前植物学直观教学资源在教学应用中存在的问题。在优化植物直观教学素材资源和整合相关资源的基础上,提出了以Mapinfo12.0为技术手段的新型直观教学素材的使用和开放模式。该模式具有强大的管理功能和资源整合功能,直观、综合地为学习者提供不同形式的信息,能充分发挥校本资源优势,是进行专业素质教育的一条有效途径,但其前期信息的选取与标准化,是值得以后探讨的问题。

关键词:直观教学资源;素质教育;Mapinfo12.0;校本资源;使用和开放

直观教学是以具体事物、现象、或形象描述激起受教育者共鸣,从而促进学生对知识深刻理解的一种教学模式[1],是重要的教学手段之一。实物直观教学法以直观材料为依托,离开直观教学素材,直观教学法也就无从谈起。生物类课程中常用于直观教学资源有标本、模型、网络和校本资源等[2],这些资源是行使直观教学的主要素材,但在在生物类直观教学材料的整合和利用方面,存在或多或少的不足。每个教学单位一般拥有数量不等的标本资源,如平面的腊叶标本、立体的浸制标本、剥制标本、矿石标本等。受材料性质所限,这些标本多作为静态的储存或展示,多数受教育者能够接近和利用的机会不多。另外,在不同单位、不同年代、不同的制作人之间,在信息记录和格式上存在很大差别,极少数的鉴定或记录存在不当之处也难于避免。互联网资源无疑为素质教育带来了极大的便利,但这些海量的素质教育资源的缺点显而易见:网络的相关内容,并不能保证其科学上的真实性,对于一些开放性网站来说尤其如此,依靠学生来判别真伪,存在一定的困难,甚至形成错误观念,这就限制了该类资源的教学使用和学生的个性拓展,从而做不到有针对性地利用。借助信息技术,通过信息的格式化、材料的可视化处理,通过专业人员的对互联网海量信息的筛选与整合,之后再借助互联网的便捷机制展示给受教育者,可以克服上述不足。因此,寻找一种科学、系统、查询和管理方便的手段,对这些直观教学资料进行筛选、整合和管理,是提高这些直观教学资源利用效率的有效方法。数据可视化、信息地图化、操作简单的桌面地理信息系统软件Map-info是符合条件的手段之一。

一、Mapinfo整合直观教学资源的可行性

MapInfo是一种数据可视化、信息地图化软件。该软件在多个领域有着广泛的应用[3-10],以下特点决定了其可以解决直观教学素材中存在的问题:1.可以方便、直观地对数据表进行数据的转入、转出和管理;2.强大的函数聚合功能满足了统计需求;3.可以直接从地图上查询到相应的文字数据信息和地图信息;4.通过赋予每个直观教学素材坐标,将原本非地图化的记录显示在地图中,非常直观地进行管理和查询等操作;5.可以调用众多外部程序,将数据库记录实时呈现在地球的准确位置,此点对来自自然界的生物素材尤为适用;6.可以通过超链接,定位到各类网络资源,并将这些外部资源进行有机整合,形成开放的网络数据平台,提供更多更新的专业服务。据笔者掌握的资料,目前尚无Mapinfo软件在植物直观教学素材管理和服务方面的使用。本文以腊叶标本为例,以Mapinfo12.0为技术手段,尝试建立腊叶标本及其属性管理和查询系统的可行性;通过本底地图和外链地图,轻松查看采集标本的环境信息。形象地说,这是一种“将标本放到大地上”的直观素材使用和管理模式。筛选和核对完毕的有关外部信息,以超链接的方式加以呈现,藉此克服该类教学资源中存在的“散、乱、多、错”的弊端,丰富实践教育内容,促进素质教育的发展。

二、基本流程

(一)信息的标准化

标本信息的格式化是构建此类数据库的前提。信息标准化不仅方便数据的批量输入,也便于后期的使用和查询,能够为使用者和管理者带来方便。植物标本信息的格式化包括信息的甄别、整理、判别和筛选,使标本所负载的信息无科学性错误,为受教育者提供正确的知识体系。格式化完成之后,将整理好的资源进行编目和可视化处理。与一般的数据库一样,将每一标本看作是一条“记录”,任何一条记录的某个特征即为相应的“字段”。在我们的具体实施中,包括的特征属性有以下几类:储藏信息5个(标本、储藏地、柜号、台纸号和编号);采集信息4个(采集号、采集日期、采集者和采集地);鉴定信息2个(鉴定人和鉴定时间);环境信息1个(生长环境);地理信息3个(经度、纬度和海拔);系统信息多个;标准信息1个(条形码);图像信息1个。在所有信息中,植物腊叶标本是所有信息的载体和核心。

(二)信息导入系统

以“台纸号”字段作为索引,将腊叶标本的上述信息导入Mapinfo,使excel文件成为Mapinfo中的.tab文件,以便信息在系统能够管理和查询;通过“表/创建点”的方式,将字段“经度”和“纬度”的转化为点位置信息并呈现于矢量化的地图中。

(三)外部资源的连接

筛选过的网络资源、本机文字资料、生境图片资源和本机标本图像资源等,也可以通过超级链接,很方便地整合进系统。设置方法是:点击激活Hotlink按钮,之后依次选择layercontrol/lay-er/hotlinkoption,出现超级链接对话框后,选择“Filenameexpression”下拉菜单中的“Expression”,之后在对话框的括号内填写表达式或网址,即可与外部或本机特定文件夹关联。

(四)管理与使用

系统完成后,可以利用Mapinfo中的一般方法,对收录的记录和字段进行增删和编辑;可以使用“selection”或“SQL”(StructuredQueryLanguage)查询模式进行几乎所有方式的查询。从而以这种查询和检索的方式获取直观教学素材的各种属性信息。利用Mapinfo的GE-Link插件,可以超链接到GoogleEarth等外部程序,将数据库记录实时呈现在地球的准确位置,得到“所见即所得”的效果;若结合采集航线、时间和航点,可以回溯采集的环境和信息。将数据库记录实时呈现在地球的准确位置,从而帮助使用者准确了解标本材料生长时的环境状况。以Mapinfo12.0与GoogleEarth建立连接为例,当选中某一代表某一标本的特定点后,进行以下操作:Mapinfo/GoogleEarthLink/ExporttoGoogleEarth,一幅微环境信息的图片即可展示在使用者面前,也可以查看标本的其他属性信息。以记录(腊叶标本)“夏蜡梅(Calycanthuschi-nensis)”为例,通过整合后,可以很清楚地看到该直观教学素材的综合信息和环境状况:Mapinfo本底地图是以不同模式,表达了相同的自然状况,可以通过等高线和行政概况查看标本采集位置的周边环境(图2,下)以及经纬等信息(图2,上)。在GoogleEarth中,可以查看材料的详细信息(图3,系统信息省略、GoogleEarth底图省略);通过上述步骤,完成了以Mapinfo为工具、以标本为载体,能展示8大类信息、能调用和超链接外部网络程序和内部资料的植物直观教学素材查询、管理和应用系统。为植物学和生态学的实践教学改革拓宽渠道,探讨一条切实可行、能充分利用各类资源的植物学实践教学素材利用模式。

三、结论

网络化是互联网背景下传统学科发展的必然趋势,本文所述的基于Mapinfo的植物学直观教学素材的管理和使用模式,是对这种趋势下传统的植物学教与学改革的尝试,处理后的资源,信息的规范化程度提高,对网络资源也进行了筛选,错误率大大减少,其简单的操作和形象化的界面,能提高学生的学习兴趣,减轻了学生的负担,特别是与网络的同步链接,能使学生接收到最新的信息。这种方式处理得直观教学资源,对素质教育在植物学课程中的推进,具有一定的推动作用。在安徽科技学院的试剂使用中,反应效果良好。在整合的过程中,笔者也发现至少有两个问题需要在后续过程中加以注意和解决:一是因为有众多图片存在,因此此类网页需要的空间一般较大。解决这一问题有两条途径———要么增加(申请的)网络空间,要么对图片进行严格的技术处理。前者需要增加初始乃至后期的资金的持续投入,而后者需要有关技术人员的参与;二是标本的采集和记录,在不同的单位、不同采集人员、不同年代之间存在较大差异(如某一信息记录与否),这会给标本信息的标准化带来一定的问题。如何处理某一信息缺失的问题,目前尚无统一标准。这也是这类课题以后必须面对的问题。

参考文献:

[1]蕫学彤,王艾洁.直观教学在专业课程中的应用[J].天津职业院校联合学报,2012,14(7):81-83.

[2]王玉良,郭计华.植物学实践教学中直观教学与直观教学素材探讨[J].兴义民族师范学院学报,2016,(1):74-76+86.

[3]边勇,姜宇.基于MAPINFO的校园管理信息系统的开发与实现[J].中国新通信,2015,(11):114.

[4]戴影,庞坤.基于Mapinfo的专题地图制作方法研究[J].科技创新与应用,2016,(15):44.

[5]冯宇华.基于Mapinfo的烟田管理信息系统建设[J].河南科技,2015,(18):27-29.

[6]李先强.MapInfo电子海图技术在船舶导航系统中的应用[J].舰船科学技术,2017,(06):79-80+83.

[7]陆波.基于MapInfoProfessional的林业调查统计地图制作[J].内蒙古林业调查设计,2016,(04):133-134.

[8]王琪,李洪玲.药用植物学讲授中的直观教学[J].西北医学教育,1997,(01):57-58.

[9]王延鹏.基于MapInfo和MFC的导航动态电子信息研究实现[D].北京邮电大学,2015.

[10]岳国华,陈鹏.基于MapInfo数据的嵌入式电子地图快速输出算法[J].计算机工程,2017,(01):93-97.

作者:王玉良 郭计华 单位:安徽科技学院 兴义民族师范学院

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