食品溯源仿真平台在“食品安全与质量控制技术”课程教学中的应用

何秀婷 姚勇芳 李平凡 范瑞

摘要：“食品安全与质量控制技术”是一门以生产实践中影响食品安全因素和食品安全保障措施为主线，着重培养学生食品安全管理能力和解决食品安全实际问题能力的综合性应用课程。将食品溯源仿真平台系统应用于“食品安全与质量控制技术”课程教学中，能使教学内容更加形象化、具体化，激发学生的学习兴趣，提高学生的应用能力和适应企业需求的能力。

关键词：食品质量与安全控制技术;溯源仿真平台;课程改革;教学实践

中图分类号：G642     文献标志码：A    doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2020.02.032

The Application of Food Traceability Artifical Platform in the Course Teaching of Food Safety and Quality Control

HE Xiuting，YAO Yongfang，LI Pingfan，FAN Rui

（School of Food and Biotechnology，Guangdong Industry Technical College，Guangzhou，Guangdong 510300，China）

Abstract：Food Safety and Quality Control is a comprehensive application course that focus on cultivating students with ability of food safety management and solving practical problems of food safety. The main line of the course is about the factors affecting food safety and food safety precaution in production practice. The Food Traceability Artifical Platform applied in the teaching of Food Safety and Quality Control，it couldn't only make the teaching content more imaginal and concrete，in which the students' learning interest and application ability could be improved so as to meet the needs of enterprises.

Key words：Food Safety and Quality Control;traceability artifical platform;course reform;teaching practice

国以民为本，民以食为天，食以安为先。党的十九大提出，要“实施食品安全战略，让人们吃得放心”。近年来，我国食品安全问题备受关注，2015年国家修订并实施了《中华人民共和国食品安全法》，加强了食品安全监管及对违反食品安全法行为的惩罚力度以保障食品安全体系。“21世纪是质量的世纪”，食品企业的竞争归根到底是食品安全与质量的竞争。随着食品行业的快速发展，食品企业越来越倾向于规模化、系统化的模式，实现食品安全全方位保障，对于从事相关食品管理工作的高水平、应用型人才需求不断增大。掌握食品安全相关法律知识、运用食品安全管理的基本原理和技术体系进行食品安全管理是食品行业发展对食品工程技术人员的基本职业素质要求。

“食品安全与质量控制技术”课程是广东轻工职业技术学院食品营养与检测专业的一门工学结合的专业核心课程之一，是基于人才需求目标所设立的课程，其前续的课程有“食品理化检验技术”“食品加工技术”“食品微生物检验技术”“食品仪器分析技术”等。通过该课程的学习，学生可以逐步获得实施食品法规与标准、食品质量与安全控制、卫生管理、产品认证等方面的能力[1]。“食品安全与质量控制技术”是一门应用性很强的学科，与生产实际联系密切、实践性强，要求学生具备一定的综合能力，该课程传统的教学是以教师讲授为主，但理论和实际操作有较大的差距，学生没有经过感性认识阶段，知识点容易被遗忘，存在较多的弊端。在分析总结传统教学方法不足的基础上，探索食品溯源仿真平台在“食品安全与质量控制技术”课程教学中的应用。

1   我国食品安全监管领域人才需求现状

食品行业是关系人民群眾切身需求与经济社会和谐稳定的民生行业。食品工业正朝着规模化、产业化、系列化、规范化的方向发展。食品安全直接关系着社会的发展和人民的健康，也是衡量一个国家经济发展程度和人民生活水平的一个重要标志。近年来，中国食品质量安全形势严峻，食品工业的快速发展，食品安全行动计划的实施和频繁出现的食品安全问题急需大量食品质量与安全监管专业人才。

2   “食品溯源系统”在食品安全监管中的作用

2015年10月1日起实施的《中国人民共和国食品安全法》第42条明确规定了建立食品安全全程追溯制度，食品生产经营者应当依照该法的规定，建立食品安全追溯体系，保证食品可追溯。食品溯源就是在食品生产的各个环节过程中，运用食品信息技术，通过对食品供应链上食品的信息进行分类、采集分析，在供应链上每一个节点完成“向上一步溯源和向下一步跟踪”，最终实现食品生产的原材料生产培育、食品生产加工、包装、运输、销售的所有过程记录回溯能力（见图1）。追溯包括跟踪和溯源2个方面。跟踪是指从食品供应链的上游至下游，跟踪一个特定的单元或一件食品运行过程的能力;追溯是指从供应链下游至上游识别一个特定的单元或一件食品（一批食品）来源的能力，即通过记录标识的方法回溯某个实体的来源、用途和位置的能力。食品溯源体系的建立在一定程度上有效保障了食品安全，实现对食品从生产到消费全过程双向跟踪，在食品进入消费流通前进行质量监控和预警，在食品安全问题发生时能迅速找出原因，全面提高食品安全监管的效率。另外，“食品溯源体系”能有效整合食品生产各环节的资源和信息，减少食品在供应链流转中不必要的损耗及浪费[2]。

食品溯源系统模式见图1。

“食品溯源系统”主要具备以下几方面的特点：①溯源流程透明化。食品溯源系统强调每一个产品供应链成员的参与，强调每一个关键环节信息的公开化、透明化。②溯源信息的标准性。建立在食品溯源关键技术基础上的追溯系统实现了溯源信息采集、加工、传输和应用的标准化。③溯源层次的多样性。地域上，可以触及到不同的国家、地区、企业直至每一个具体的生产经营环节;产品层次上，可以对一种产品、一个批次、一个产品直至一个具体的原料进行溯源。④溯源数据的及时性。基于互联网的识谱溯源系统，能够借助互联网技术快速定位问题产品的范围、及时发布风险信息、开展召回工作，保障消费者的健康不受到侵害。⑤溯源操作的灵活性。食品溯源系统直接应用电子编码技术和自动识别与数据采集技术，有助于增强产品溯源信息采集、加工、传输和应用能力，提高食品溯源操作的灵活性。⑥溯源数据的保密性。在食品溯源信息采集、加工、传输和应用过程中，追溯系统注重加强对食品供应链成员产品配方、销售统计等商业机密信息的保护，以提高产品溯源数据的保密性[3]。

3   “食品安全与质量控制技术”课程教学存在几点不足

食品类学科属于工程类专业，近年来一些实操性较强的课程，如“食品理化检验”“食品微生物检验”“食品加工技术”“食品仪器分析”等的教学硬件得到较大的改善。而“食品安全与质量控制技术”由于知识点覆盖面广，是一门硬科学（生产加工工艺）和软科学（管理）相结合的课程，内容更新快，与实际生产紧密结合。因此，对该课程的软硬件设施、教学内容和教学方法都有更高的要求。该课程传统的教学主要存在以下几点不足。

3.1   教材配套不足

“食品安全与质量控制技术”以食品安全和食品质量控制为导向，重点介绍食品安全与质量控制技术现状及发展趋势、食品质量决策、质量控制7种工具（QC）、食品良好操作规范（GMP）、卫生标准操作程序（SSOP）、食品质量法规、食品质量标准、食品危害分析及关键控制点分析（HACCP）、食品质量保证体系ISO 9000，ISO 22000。尽管现有的教材编写时采用比较新的素材，但从编写、出版到正式使用，需要1～2年的周期，时间的滞后性使一些最新的知识和案例没有列入其中。现阶段使用的教材，文字性的描述偏多，导致学生自主学习的兴趣下降。

3.2   师资不足

食品营养与检测专业共有专业课教师11人，其中仅有4人具备企业管理实战经验，大部分教师都是毕业于高校，理论知识扎实，但企业经验不足，不熟悉企业的生产流程，导致在该课程教学过程中难以针对实际生产有效指导学生掌握相关知识点，不能深入了解食品企业食品安全管理体系。

3.3   教学方法与课程的实际生产需要脱节

课程的教学内容大部分为标准条款，单调乏味，学生难以记忆和理解，由于实训场地的限制，该课程很长一段时间都是以教师讲授为主，虽然对部分知识点实施了案例教学，但离实际生产还有差距。另外，由于学生缺乏实践经验，在进行相关案例讨论时，“内容抽象”是普遍存在的问题。总体来说，学生处于一个被动学习的状态[4]。

课程的教学方法存在较多不足，以广东轻工职业技术学院“食品安全与质量控制技术”课程教学为例，近年来以多媒体教学为主，难以突破传统教学。课程教学改革势在必行，由于现阶段学校的实训室还不能满足该课程的需求，随着互联网和计算机技术的发展，食品安全管理仿真平台在课程教学中的应用能增加学生实操的机会，提高教学质量[5]。

4   食品溯源仿真平台在课程教学中的优越性

由于食品溯源涉及范围广、信息量大、过程复杂，现阶段“食品与质量控制技术”课程主要运用“项目驱动、案例导入”的教学方法，但对于某些重要的知识点，如信息化监控技术、法律法规等，依然无法做出清晰的介绍。虚拟仿真是一种利用现代化信息技术的高效教学手段，通常是指计算机仿真，是一门兼容系统科学、运筹学、概率统计及计算机应用为一体的综合性理论和方法，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过程，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、培养学生综合能力，学生毕业后能尽快地适应工作岗位。同时，还能够为教师提供一个良好的平台，教师可利用仿真平台建立各类食品的溯源信息，对食品安全要素进行分析，开展相关食品安全信息传递的课题研究。

食品溯源仿真平台在“食品安全与质量控制”课程教学的优势主要总结为以下3个方面：①增强学生对该课程的兴趣，积极主动的学习态度有利于提高学习效率。模拟仿真技术借助计算机软件将食品溯源体系呈现在学生面前，模拟企业溯源系统，能充分发挥学生的主观能动性，有效解决教学内容抽象枯燥的问题，提高学生实操能力、分析问题和解决问题的能力。②在实践课堂上，学生可以与教师或学生互相探讨操作过程中的疑点和难点，学生从被动学习转化为主动学习。③仿真平台方使用方便，只需要普通计算机联网设备，占用资源不多，能节约教学成本，也有利于教师随时跟踪学生的学习情况、总结归纳难点，进行针对性教学。

5   食品溯源仿真平台在“食品安全与质量控制技术”课程教学中的应用

5.1   食品溯源仿真教学目标

①了解食品溯源系統的主要作用;②掌握系统的特点及其功能;③能准确填写系统信息并最后生成溯源总表，进行分析汇总。

5.2   食品溯源仿真案例应用

系统课追溯的信息主要包含以下5个方面：①位置信息（从原材料到最终产品所涉及的位置信息）;②参与者信息（在食品链中所涉及的各类组织和人员的信息）;③原料及产品信息（投入原料及由原料生产的产品信息）;④过程信息（食品加工过程所涉及的环节信息）;⑤质量安全信息。

学生在课前应熟悉“溯源平台”结构，按要求搜集相关资料，如企业基本资料、生产原料信息、工艺流程、检验标准等。上机实操时，学生首先用有效的用户名和密码登录仿真平台（见图2），填写企业注册信息后（见图3），即可进入食品溯源仿真平台系统首页（见图4）。按照图4左侧的项目导向逐个填写，包括企业基本设置（原料信息、产品类型、产品信息、工序设置、检验项目、生产商/供应商信息、角色管理）、原料入库、生产计划、领料生产，生产控制、产品检验。

食品溯源仿真平台登录界面见图2，食品溯源仿真平台企业信息填写界面见图3，食品溯源仿真平台系统首页见图4。

以“塔塔粉”生产为例，点击“新增原料信息”后，出现图5界面后逐项填写，包括原料名称、原料类型、计量单位、计量与基本单位换算、基本单位、基本单位与包装单位换算以及包装单位。所有原料信息填写完毕后会自动生成图6界面，如信息需要进行更新，可点击相应的原料进行更改。完成企业基本信息填写后，可进入原料入库界面（图7），逐项录入原料入库信息，包括原料名称、采购人、入库数量、包装单位、入库日期、生产日期、保质期、原批次号、生产商、供应商、存储仓库、验收人，全部补充完毕后，点击完成，完成原料入库。如此类推，点击主界面左侧不同的模块进行填写。全部完成后，点击溯源总表模块，进入溯源页面，在搜索框输入需要溯源的产品名称，选择需要查看的产品批次，即可查看该产品的溯源结果（图8）。

原料信息填写界面见图5，原料信息汇总界面见图6，原料入库记录界面见图7，产品溯源报告界面见图8。

通过食品溯源仿真平台实操，可使学生从可视化的角度学习食品企业安全信息的可追溯。平台的信息含量大，所有的填写项目都需要学生自主搜集资料，充分调动学生自主学习的能力，因此，“仿真实操”不仅能使学生了解到企业是如何实现食品安全体系的保障，同时也是对所学过知识的梳理，包括产品的进货、生产工艺流程、产品检验、库存管理等。提高学生解决问题的能力，有助于创新性应用人才的培养[6-7]。

6   仿真系统在“食品安全与质量控制”课程教学中的效果

近2个学年来，“食品安全与质量控制技术”的课堂教学，除了采用传统的多媒体技术、案例导向教学外，引进食品溯源仿真平台。该平台不但弥补了传统教学手段的不足，同时能激发学生的学习兴趣、提高学生的实操能力，增强职业技能和职业素质，对于食品相关专业的学生具有明显的优势。对教学效果也有很大的促进作用：一是课堂的到课率高，基本可达到99.0%以上;二是课堂纪律良好，学生积极参与到案例讨论和实操训练中，大大降低了玩手机、讲话及睡觉的现象;三是经课后调查，90%以上学生对该课程感兴趣，并支持新技术在课堂教学的应用，学到的知识更贴近于真实的企业生产;四是学习效果显著提高，水平相当的考试题目，学生的平均总成绩有5分的提高，优秀率达20%以上，不及格率降低至0。因此，“食品安全与质量控制技术”课程的改革必须与时俱进，紧跟企业先进管理的步伐，才能更好地激发学生自主学习的兴趣，提高课堂效率。但由于该系统作为仿真教学运行时间并不长，在教学的具体实施过程中，也存在不足，如教师在授课前应经过系统的培训或者到食品企业进行相关的实操，当教师应用软件能力有限时会降低教学效果;如果把仿真软件作为单一的教学手段，课程结束后，如果学生长时间不接触相关领域，也会出现遗忘，必须与传统的教学手段相结合，最大限度地发挥仿真平台的功能。

7   結语

仿真技术是计算机与互联网发展的必然产物，作为一种教学手段融入到课程中是必然趋势，相比传统的教育手段，仿真技术有高效、可操作性强的优点。目前，将食品溯源仿真平台应用在高职类“食品安全与质量控制技术”课程的教学，能使一些抽象的、难以用传统教学手段表达的理论知识以可视化的任务形式展示给学生，学生通过实操学习，课程兴趣和主观能动性大大增强，学习效果显著提高。但是，仿真平台在教学实施的过程中仍然存在不足：①任课教师需要熟练使用平台，使学生在有限的实训时间内获得更多信息;②仿真平台与实际的食品企业生产管理有一定的差距，不能完全代替实践[8]。综上所述，食品溯源仿真平台应用于“食品质量与安全控制技术”课程教学，顺应了时代发展的要求，满足现代化食品企业的需求，缓解了理论教学与实践教学的矛盾，对提高课程的质量具有非常重要的意义。

参考文献：

贝惠玲. 关于食品安全与质量控制技术课程案例教学之实践[J]. 职业教育研究，2010（10）：151-152.

李玉邯，陈宇飞，杨柳，等. 食品溯源系统的建立与实现[J]. 食品安全导刊，2015（36）：79.

陈欢，方越锋. 探讨我国食品溯源的应用现状及优化建议[J]. 中国集体经济，2016（1）：110-111.

王睿，周小芳. 高职高专《食品安全与质量控制》课程教学改革的探索[J]. 科学咨询（科技·管理），2015（5）：149-150.

何莉，姜笑寒. 交互式虚拟食品安全管理仿真平台建设探讨[J]. 食品安全质量检测学报，2013（2）：617-621.

王芃. 仿真实验室在高职食品专业教学中的建设及应   用[J]. 农产品加工（学刊），2007（9）：54-55.

李昌灵，胡玉平，吴镝，等. 浅谈仿真技术在“发酵   食品工艺学”课程教学中的应用[J]. 农产品加工，2017（21）：79-85.

何莉，姜笑寒. 交互式虚拟食品安全管理仿真平台建设探讨[J]. 食品安全质量检测学报，2013（2）：617-621.

收稿日期：2019-08-05

基金项目：广东轻工职业技术学院教育教学改革项目“高职院校‘食品安全与质量控制技术课程‘三对接教学模式改革的研究与实践”（JG201739）。

作者简介：何秀婷（1981—   ），女，博士，讲师，研究方向为食品加工技术、食品质量安全与控制技术。

通讯作者：姚勇芳（1976—   ），男，硕士，教授，研究方向为食品微生物检验技术、食品质量安全与控制技术。