1 研究背景
疫情当下,随着我国社会逐渐关注中医药的发展趋势,让中医药文化再次回归大众的视野之中,新形势下中药学建设的研究领域与方向也将趋于现代化,而中药学则是指一个深入研究中医学理论以及中草药命名、起源、采集和加工、炮制、性能、药效和临床运用等的专业领域[1],而中药学则是指本校药学院的具有我国特色的研究专业课程,作为一名药学生对中药可以识别是最基本的要求,植物识别类软件在辅助中药学在野外实习时具有巨大潜能,基于该背景下,对市面上已有的植物识别软件进行测评和分析。
2 对已有软件进行测评
2.1试验研究
目前市面上的植物识别软件层出不穷,选择相关性大、评分较高的软件进行试验。首先在手机应用商城中对“植物识别”进行搜索,评分最高的两款分别为形色、花伴侣,同时在成都中医药大学[2]研究中又加入了具有高度学科专业性的软件---Biotracks。将参与试验的学生分为8组[2],并用这三款软件作用试验对象拍照识别植物420种。考虑8组同学的设备、拍照角度、拍摄光线等差异,对三款软件的识别率取平均值,分析得形色的识别度最高,达到80.07%,其次是花伴侣识别度为76%,而最具有学术专业性的Biotracks识别率仅为53%。对不同生长类型的植物进行识别,形色所展现出的识别率也是最高的,但三款软件中对于乔木和灌木的识别率极低,对草本识别率最高[3]。在识别界面中Biotracks只能识别到植物的科属和显示的可信度,形色软件可展示出植物的科属,相关诗词,植物的寓意,养护技术,且文化趣闻也占很大的篇幅,相对来说较为全面。花伴侣在形色的基础上增添了植物的地区分布与表型特征,展现出的植物多体现出其药用价值,因此在功能方面讲花伴侣更适合于中药学学生所使用。
2.1优点
根据熊国威等人[4]的实验研究表明形色对植物所属的属和种类的识别率均超过80%,其中对属的识别准确率为100%。基于上述两个研究,可以判断出形色识别率较其他两种软件高,其准确度也较高,但花伴侣的功能更为全面,药用价值更高。三种软件都有社交功能,可以让各地的花草爱好者或摄影爱好者对不同角度、不同生长程度的植物图片进行补充和交流,其次形色和花伴侣中更是增添了识花小测试,每日一花签到和与植物类有关的文章推荐,为爱好花草者又增添了几分乐趣。同时三款软件都可以保存用户所识别的植物图片,对后期的翻查提供了便利。在Biotracks上学者可以通过创建团队和个人项目,上传图片进行学术交流,更具备学术研究价值。花伴侣可以显示出识别可信度,使用者可以根据可信度进而对植物进行更准确地判断,且运用专业术语对植物的药用部位、药用价值这一功能更加有科学研究价值。
2.2 缺点
三种软件各有优点,但是每个软件的优点各不相同,因此需要一个软件将三种软件的优点相结合。其次对于中药类学生来讲,了解植物一生的生长过程是必不可少的,从不同的状态判断植物也是必不可少的技能,三种软件都缺少这一功能。且花伴侣和Biotracks的识别率较低,识别准确率也不高,因此形色作为目前研究植物类药材的重要因素,根据覃浩[5]等人的研究表明形色对于外来入侵植物的识别率极低,目前外来中药已逐步成为中药发展的新领域和新方向[6],但三种软件仍缺少这类功能。形色所呈现的植物价值更倾向于其观赏性,因此对于药学生来说花伴侣可胜一筹。
3 建议
3.1需求、概要分析
随着人们对养生的重视,中药重新回到人们的视线之中,但是对中药的识别和了解微乎甚微,且目前对药用植物学野外实习为摆脱传统教学方式对该类软件需求量极高,但是上市的软件中识别准确率不能达到90%以上,且软件各有千秋,因此需要一款软件将这些软件的功能都结合起来,更加便于学生的使用。且由于药材的采集时期都很短暂,且季节固定,区域范围受限制等问题层出不穷,但AR科技却不受时间、地区、空间因素的影响,而能够最逼真的复原药用植物之完整样貌,在手机上便可实时更新所拍植物的最新状态,同时通过使用者所拍摄的照片,可以构建出一个较为完整的植物地图,供学者作为学术研究所用,同时呈现的结果有识别科属、相关诗词、植物寓意、分布地区、养护技术、表征特征、药用价值、炮制方法、文化趣闻、显示可信度、AR显示植物的一生等功能,在识别结果方面呈现用户状态、植物鉴定、景点推荐、识花签到、游戏、植物推文推送、共建植物图库、创建项目、对所拍摄植物进行储存等,对市面上所有的软件进行汇总和总结,从而设计出一款综合性强的软件。
3.2 安全性
软件安全是在保证系统安全的前提下,为避免重大人员伤亡和财产损失起到重大作用[7],因此软件安全是软件中必不可少的部分,软件从在运行时不会对用户的手机进行监听和监视,对用户的隐私问题起到保护。根据叶婷[8]的报告表明软件的安全性不止是对用户隐私的安全性,同时还包括软件运行的稳定性、软件的防攻击性能、软件是否对外界造成安全性危害等方面,需逐一进行试验研究确定。
3.3 功能延申
运用虚拟动画绘制逼真效果,立体呈现:中药材的整体形状、拆分特征、入药症状,并辅以图文介绍其特征、药理、功能、应用、用法剂量、选择注意、辨别药物及与其相关的方剂等各部分,同时采用触屏技术可三百六十度观察中药材特征,利用局部放大功能可有针对性的学习药材的不同局部,有助于开展对中医药各方面专业知识的了解。全面涵盖临床常见中药(植物药为主),并可不断扩展。药用植物可按照入药的主要部位加以划分:根、果子、花、叶等。扫描出中草药模式后,可以在侧边栏点选学习:(1)可配合药材:根据十八反十九畏歌诀要求,介绍了与这些中草药药性相克或相生的药材,以便于孩子们掌握其药理药性。(2)炮制的过程:有利于学生迅速掌握,并熟悉实际饮片的样式。(3)可诊断病症:以图文形式,介绍了该中药实际针对身体的一些疾病,使学生了解该中药的药物作用。
教师可以通过该软件建立项目团队,对学生的作业进行考核,并可以建立电子资源图册。
同时软件可以通过不同角度的照片全方位的判断植物,以弥补因条件有限而对采摘的植物识别不准确的影响。
4、总结
植物辨识的软件在中药院校的户外学习领域有着很大的潜力,所以这一类软件的内容改革非常关键,不但可以增强学生学习的准确性还可以提高他们对中药的学习积极性,并能把他们当成自己的主人思想贯彻到底,培养他们独立学习的意识,相信新的软件上市会对中药的发展与中医药学校的教学工作提供便利和推进作用。
参考文献:
[1]刘俊伟 ,何梦莹 ,王鲜 .软件研发评审过程中的常见问题及其改进[J].中国质量,2022(03):70-72.
[2]颜齐,姜蓝,吴清华,裴瑾,文飞燕,周涛,陈江.APP辅助药用植物学野外实习教学改革的探索[J].中药与临床,2022,13(01):88-93.
[3]查孝柱.疫情背景下中药学线上线下教学探索——以中药的起源和中药学的发展为例[J].卫生职业教育,2020,38(11):61-63.
[4]熊国威,成昀,粟静,黄雪琨,黎雅婷,郑瑞,周琪琳.基于“形色APP”筛选广州中心城区致敏花粉植物[J].中山大学学报(医学科学版),2022,43(01):27-34.[5]覃浩,梁树华,麦卫光,黄光.“形色”应用程序对广东省外来入侵植物的识别能力评价[J].林业科技通讯,2022(01):75-77.
[6]王林元.外来中药的发展及在中药学科建设中的地位和作用[J].北京中医药大学学报,2022,45(10):1005-1017
[7]何鑫,郑军,刘畅.软件安全性测试研究综述[J].计算机测量与控制,2011,19(03):493-496.
[8]叶婷,曾幸钦,刘惠玲,叶海萍,曾灶烟,曾炽强,孙培高,李树湖.面向需求的软件安全性测试方法[J].电子元器件与信息技术,2021,5(10):168-169.