一、虛擬仿真平臺在食品安全管理中的研究及其應(yīng)用
虛擬仿真平臺是一種充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的高效教學(xué)方法,它可以通過虛擬技術(shù)與真實崗位相結(jié)合,使學(xué)生不進工廠就能感受真實的食品生產(chǎn)場景,掌握食品生產(chǎn)、流通、消費環(huán)節(jié)食品安全管理的操作過程,提高學(xué)生的認知效果、認知效率、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。目前常見的建設(shè)虛擬仿真平臺的軟件有LabView,Multisim,VRML,Java等,html5是最新的網(wǎng)頁富客戶端展現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),與其他工具相比,它具有跨平臺、跨分辨率、版本控制簡單、傳輸數(shù)據(jù)量小、節(jié)省客戶端資源等特點,有利于它在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸,方便實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。
目前虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)典型有:北京化工大學(xué)將虛擬工廠安全仿真系統(tǒng)應(yīng)用于食品生產(chǎn)企業(yè)的安全培訓(xùn),安徽工程大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院將三維虛擬仿真技術(shù)用于發(fā)酵工廠設(shè)計,取得了較好的教學(xué)效果。香港中文大學(xué)研發(fā)的“農(nóng)場狂想曲”,是一種基于動機策略理論和任務(wù)驅(qū)動的體驗類教育游戲,通過扮演農(nóng)場主的角色來學(xué)習(xí)農(nóng)場中種植養(yǎng)殖及經(jīng)營管理知識,胡林等用虛擬三維可視化技術(shù)實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)虛擬環(huán)境的構(gòu)建,中國藥科大學(xué)、重慶醫(yī)科高等專科學(xué)校、大連理工大學(xué)、廣東藥學(xué)院等高校已經(jīng)應(yīng)用了虛擬儀器分析實驗系統(tǒng)。在食品安全管理體系領(lǐng)域的虛擬仿真軟件,偶見類似報道,但是截至目前沒有收集到成熟的建設(shè)案例報道。
二、交互式虛擬食品安全管理仿真平臺建設(shè)思路和要點
本研究以食品消費環(huán)節(jié)為例,利用html5+JSP+SQL技術(shù),以《餐飲服務(wù)許可審查規(guī)范》、《餐飲服務(wù)食品安全操作規(guī)范》等法律法規(guī)為依據(jù),構(gòu)建現(xiàn)代餐飲服務(wù)行業(yè)交互式虛擬食品安全管理仿真平臺,讓學(xué)生可根據(jù)食品安全管理員的工作任務(wù),采用圖片、表格、空間信息、虛擬現(xiàn)實等表達方式,通過網(wǎng)絡(luò)平臺,在計算機的虛擬環(huán)境中設(shè)計廚房平面布局、工藝流程,并模擬不同的崗位對建立起來的虛擬廚房模型進行實時仿真食品安全管理,使受訓(xùn)者“身臨其境”的體會場地設(shè)計防真、生產(chǎn)流程仿真、檢驗技能仿真、安全管理仿真,該平臺可并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠程教育提高便捷性和可用性,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互動教學(xué),豐富和完善教學(xué)形式,降低教學(xué)成本,增強教學(xué)效果,同時帶動“工作任務(wù)導(dǎo)向”課程教學(xué)改革的實施,從而提高食品安全管理體系教學(xué)的質(zhì)量和水平。本系統(tǒng)總體由四個子系統(tǒng)組成,分別是前端展示子系統(tǒng)(由html5實現(xiàn))、WEB子系統(tǒng)、食品仿真模型庫和食品知識庫子系統(tǒng)和學(xué)習(xí)管理子系統(tǒng)、考核評價子系統(tǒng)。
1.前端展示子系統(tǒng)
提供了本系統(tǒng)的用戶界面,用戶通過遠程登錄后,選擇特定級別的食品安全管理員身份,選擇一種類型的餐飲服務(wù)企業(yè),按照規(guī)定完成特定的十個指定工作任務(wù),用戶可在虛擬平臺中任意設(shè)計,并實現(xiàn)可視化現(xiàn)場互動,以加深對食品安全管理的認識。如果操作錯誤,系統(tǒng)提示正確操作,并記錄錯誤的知識點,以便進行學(xué)習(xí)管理。同時每個任務(wù)學(xué)習(xí)完成后可從數(shù)據(jù)庫中生成考核試題,以便進行考核評價。該子系統(tǒng)應(yīng)用了html5技術(shù)。
2.WEB子系統(tǒng)
作為整個系統(tǒng)的中間層,為知識庫子系統(tǒng)與前端展示子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。該子系統(tǒng)利用于JSP技術(shù)。
3.食品知識庫和食品仿真模型庫子系統(tǒng)
食品知識庫子系統(tǒng):作為整個系統(tǒng)的底層,根據(jù)軟件給出的十項工作任務(wù),儲存《餐飲服務(wù)食品安全操作規(guī)范》的知識要點信息及相應(yīng)的模板信息、幫助信息、題庫信息,供學(xué)生學(xué)習(xí)中調(diào)用和參考。同時,包涵了所有的用戶信息、用戶實踐和考核信息等。食品仿真模型庫:包括了上述10個任務(wù)中所需用到的各種設(shè)備設(shè)施的仿真模型,如消毒、更衣、盥洗、容器、采光、照明、通風(fēng)、防塵、防鼠、防蟲、垃圾筒等；食品原料,如肉、魚、蔬菜水果。該系統(tǒng)利用了SQL技術(shù)。
4.學(xué)習(xí)管理子系統(tǒng)、考核評價子系統(tǒng)
學(xué)習(xí)管理子系統(tǒng):用于記錄、分析用戶完成任務(wù)的實踐過程,并給出學(xué)習(xí)過程的評價。考核評價子系統(tǒng):對用戶完成學(xué)習(xí)后進行考核,做出學(xué)習(xí)成果的評價,以判斷學(xué)習(xí)的效果。以上兩個子系統(tǒng)應(yīng)用了JSP技術(shù)。
三、虛擬食品安全仿真平臺的應(yīng)用及前景
目前,我們將該系統(tǒng)應(yīng)用在中高職學(xué)校的食品安全檢驗專業(yè)《食品安全控制技術(shù)》課程教學(xué)及廣東省餐飲服務(wù)食品安全管理員培訓(xùn)中,它能使得一些難以想象、難以口頭表達、難以肉眼觀察到的枯燥管理制度以工作任務(wù)的形式、生動形象的動態(tài)模型展示出來,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性大大增強,教學(xué)設(shè)計基本達到了預(yù)期的效果。另外,廣東省餐飲服務(wù)食品安全管理員考試的通過率也大大提高,有利于提高餐飲服務(wù)行業(yè)從業(yè)人員的職業(yè)素質(zhì)。同時,這種信息化教學(xué)能實現(xiàn)遠程教育和考核,能大大節(jié)省教師、學(xué)生的時間和精力,深受大家的歡迎。但是,該系統(tǒng)在教學(xué)的實施過程中,也存在一些不足,如:教師需要熟悉該系統(tǒng)的授課技巧,教師和學(xué)生的計算機水平較低時會降低教學(xué)效果,作為虛擬仿真軟件,規(guī)模較小,模型有限,與真實的環(huán)境不是完全一致,對教學(xué)效果也有一定的影響。
四、總結(jié)
隨著計算機科學(xué)的迅猛發(fā)展和食品安全管理體系的不斷深入,食品安全虛擬仿真平臺必將成為食品安全管理人員培訓(xùn)和食品安全管理過程中的必備工具。該系統(tǒng)還可根據(jù)食品其它的相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)擴展食品仿真模型庫及食品知識庫,不僅應(yīng)用于餐飲服務(wù)環(huán)節(jié),而且可應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品種植養(yǎng)殖環(huán)節(jié)、食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)、食品流通環(huán)節(jié)。不僅可應(yīng)用于中高職學(xué)校食品安全管理專業(yè)的教學(xué),還可廣泛用于食品安全監(jiān)督管理部門的對管理對象的崗前培訓(xùn)以及作為食品生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)的食品安全管理軟件,適宜在職業(yè)教育中廣泛應(yīng)用。
作者：何莉 姜笑寒 單位：廣東省食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)校