一、虚拟仿真平台在食品安全管理中的研究及其应用
虚拟仿真平台是一种充分利用现代信息技术的高效教学方法,它可以通过虚拟技术与真实岗位相结合,使学生不进工厂就能感受真实的食品生产场景,掌握食品生产、流通、消费环节食品安全管理的操作过程,提高学生的认知效果、认知效率、培养学生综合能力。目前常见的建设虚拟仿真平台的软件有LabView,Multisim,VRML,Java等,html5是最新的网页富客户端展现标准,与其他工具相比,它具有跨平台、跨分辨率、版本控制简单、传输数据量小、节省客户端资源等特点,有利于它在互联网上传输,方便实现网络教学。
目前虚拟仿真教学系统的建设典型有:北京化工大学将虚拟工厂安全仿真系统应用于食品生产企业的安全培训,安徽工程大学生物与化学工程学院将三维虚拟仿真技术用于发酵工厂设计,取得了较好的教学效果。香港中文大学研发的“农场狂想曲”,是一种基于动机策略理论和任务驱动的体验类教育游戏,通过扮演农场主的角色来学习农场中种植养殖及经营管理知识,胡林等用虚拟三维可视化技术实现了农业虚拟环境的构建,中国药科大学、重庆医科高等专科学校、大连理工大学、广东药学院等高校已经应用了虚拟仪器分析实验系统。在食品安全管理体系领域的虚拟仿真软件,偶见类似报道,但是截至目前没有收集到成熟的建设案例报道。
二、交互式虚拟食品安全管理仿真平台建设思路和要点
本研究以食品消费环节为例,利用html5+JSP+SQL技术,以《餐饮服务许可审查规范》、《餐饮服务食品安全操作规范》等法律法规为依据,构建现代餐饮服务行业交互式虚拟食品安全管理仿真平台,让学生可根据食品安全管理员的工作任务,采用图片、表格、空间信息、虚拟现实等表达方式,通过网络平台,在计算机的虚拟环境中设计厨房平面布局、工艺流程,并模拟不同的岗位对建立起来的虚拟厨房模型进行实时仿真食品安全管理,使受训者“身临其境”的体会场地设计防真、生产流程仿真、检验技能仿真、安全管理仿真,该平台可并通过网络传输和远程教育提高便捷性和可用性,实现网络互动教学,丰富和完善教学形式,降低教学成本,增强教学效果,同时带动“工作任务导向”课程教学改革的实施,从而提高食品安全管理体系教学的质量和水平。本系统总体由四个子系统组成,分别是前端展示子系统(由html5实现)、WEB子系统、食品仿真模型库和食品知识库子系统和学习管理子系统、考核评价子系统。
1.前端展示子系统
提供了本系统的用户界面,用户通过远程登录后,选择特定级别的食品安全管理员身份,选择一种类型的餐饮服务企业,按照规定完成特定的十个指定工作任务,用户可在虚拟平台中任意设计,并实现可视化现场互动,以加深对食品安全管理的认识。如果操作错误,系统提示正确操作,并记录错误的知识点,以便进行学习管理。同时每个任务学习完成后可从数据库中生成考核试题,以便进行考核评价。该子系统应用了html5技术。
2.WEB子系统
作为整个系统的中间层,为知识库子系统与前端展示子系统提供数据传输服务。该子系统利用于JSP技术。
3.食品知识库和食品仿真模型库子系统
食品知识库子系统:作为整个系统的底层,根据软件给出的十项工作任务,储存《餐饮服务食品安全操作规范》的知识要点信息及相应的模板信息、帮助信息、题库信息,供学生学习中调用和参考。同时,包涵了所有的用户信息、用户实践和考核信息等。食品仿真模型库:包括了上述10个任务中所需用到的各种设备设施的仿真模型,如消毒、更衣、盥洗、容器、采光、照明、通风、防尘、防鼠、防虫、垃圾筒等；食品原料,如肉、鱼、蔬菜水果。该系统利用了SQL技术。
4.学习管理子系统、考核评价子系统
学习管理子系统:用于记录、分析用户完成任务的实践过程,并给出学习过程的评价。考核评价子系统:对用户完成学习后进行考核,做出学习成果的评价,以判断学习的效果。以上两个子系统应用了JSP技术。
三、虚拟食品安全仿真平台的应用及前景
目前,我们将该系统应用在中高职学校的食品安全检验专业《食品安全控制技术》课程教学及广东省餐饮服务食品安全管理员培训中,它能使得一些难以想象、难以口头表达、难以肉眼观察到的枯燥管理制度以工作任务的形式、生动形象的动态模型展示出来,学生学习的主动性和自觉性大大增强,教学设计基本达到了预期的效果。另外,广东省餐饮服务食品安全管理员考试的通过率也大大提高,有利于提高餐饮服务行业从业人员的职业素质。同时,这种信息化教学能实现远程教育和考核,能大大节省教师、学生的时间和精力,深受大家的欢迎。但是,该系统在教学的实施过程中,也存在一些不足,如:教师需要熟悉该系统的授课技巧,教师和学生的计算机水平较低时会降低教学效果,作为虚拟仿真软件,规模较小,模型有限,与真实的环境不是完全一致,对教学效果也有一定的影响。
四、总结
随着计算机科学的迅猛发展和食品安全管理体系的不断深入,食品安全虚拟仿真平台必将成为食品安全管理人员培训和食品安全管理过程中的必备工具。该系统还可根据食品其它的相关法律法规及标准继续扩展食品仿真模型库及食品知识库,不仅应用于餐饮服务环节,而且可应用于农产品种植养殖环节、食品生产环节、食品流通环节。不仅可应用于中高职学校食品安全管理专业的教学,还可广泛用于食品安全监督管理部门的对管理对象的岗前培训以及作为食品生产经营企业的食品安全管理软件,适宜在职业教育中广泛应用。
作者：何莉 姜笑寒 单位：广东省食品药品职业技术学校