1. 引言
近年来,随着公众饮食结构的多元化与食品供应链的复杂化,食品安全问题已成为社会关注的焦点[1]。从学校食堂食材采购监管缺位引发的群体性中毒,到餐厅因加工流程不规范导致的食源性疾病爆发,食物中毒事件不仅威胁公众健康,也对社会稳定造成不良影响[2] [3]。面对复杂多变的食品安全形势,培养具备专业食物中毒调查与处理能力的人才迫在眉睫。食物中毒调查与处理实验课程是融合技术操作、应急思维、法律伦理、跨学科协作的综合性教育模块,是培养公共卫生人才的必要课程[4]。
在现实条件约束下,食物中毒事件调查处理的教学实践面临多重困境,一是技能训练的“碎片化”:现有教学多聚焦单一技能,课程侧重实验室操作,缺乏对流行病学调查,如病例对照研究、暴露评估,现场采样规范等实战技能的训练[5];二是情景模拟的“失真性”:实验室教学常采用脚本化演练,如已知致病原等,与现实中未知病原体、隐匿污染源的复杂情境存在本质差异[6]。三是场景重现的“缺失性”:典型食物中毒事件需调动流行病学调查、卫生学调查、临床救治等多维度资源,涉及事发地、厨房、医院等多场景,校园实验室难以重现食物中毒真实场景。食物中毒应急处置实验教学的困境,本质是教育场景与现实需求的脱节[7],现有教学模式与技能需求间的断层问题亟待解决。
食物中毒调查处理实验课程的改革,是培养具备技术创新力、应急处置力、跨学科协作力的复合型人才的必要手段。2025年,教育部等九部门联合印发《关于加快推进教育数字化的意见》,既呼应了《教育强国建设规划纲要(2024~2035年)》中“以数字化推动教育创新”的顶层设计,又体现了数智化教学驱动教育高质量发展的主流方向[8]。当前,数字化与智能化技术快速发展,数智化教学是教育创新的必然趋势[9]。通过对食物中毒调查处理实验课程内容、教学模式、评价体系的全方位创新,才能为食品安全防线输送专业技术人才,切实保障公众健康。
2. 数智化实验教学课程的建设目标
采用“事件发现–现场调查–现场检测–资料分析–控制处理”全流程实践模式,整合实战任务驱动、虚拟仿真实践、智慧化课堂互动、数据量化考评,深化学生对食物中毒调查处理核心技能的掌握。掌握食物中毒调查处理规范流程:熟知事件报告的核心要素,掌握流行病学调查与卫生学调查的关键内容,精准掌握样品采集、保存与检测技能,精通食物中毒调查数据整理与分析方法。具备食物中毒事件的系统分析能力:能够通过科学研判精准溯源中毒原因;能够熟练运用食品卫生学专业知识,开展食品污染问题调查及食物中毒事件全流程处置。最终,牢固树立食品安全红线意识,强化食品安全保障的责任感与使命担当,筑牢食品卫生安全防线。
3. 数智化实验课程的内容架构
以实战化案例为依托,开展食物中毒事件应急处置实践,完整覆盖“报–查–检–分–控”全流程操作。
(一) 报:概况记录和逐级报告。以突发食物中毒事件为案例,通过虚拟仿真软件创设真实情境,高度还原事发紧急、医疗资源有限等特殊环境,营造出强烈的临场感。引导学生代入医生角色,需迅速进入状态,在完成基础医疗处置后,撰写标准化事件报告,填写《食物中毒事故报告登记表》。学生不仅能够精准掌握食物中毒事件报告规范,更能在紧张的虚拟情境压力下,锤炼严谨细致的职业素养,为日后应对真实的突发食物中毒事件筑牢专业基础。
(二) 查:流行病学调查和卫生学调查。通过情境模拟与虚拟仿真技术,系统掌握现场调查核心内容。
1) 在流行病学调查环节,教师采用角色扮演教学法,模拟有症状者、同餐无症状者及未进食无症状者。学生需依据调查目标精准筛选访谈对象,运用专业问询技巧开展现场流行病学调查。提供详细的食堂菜单作为调查线索,学生需依据调查目标及询问结果,结合菜单中的菜品信息,分析菜单与病例症状的关联,排查高风险菜品,掌握暴露因素追踪、病例关联分析等关键技术。
2) 卫生学调查基于虚拟仿真软件,该软件运用3D建模1:1复刻船舶厨房真实作业环境,涵盖食材储存区、加工操作台、餐具消毒间等关键区域。学生需依据食物中毒调查流程,对食品加工流程进行全链条排查。在沉浸式操作中,学生需独立完成从制定调查方案、执行操作到形成结果的全链条实践,在演练中系统掌握卫生学调查的核心流程与技术要点。
(三) 检:样品采集和快速检测。以小组为单位开展检测操作,各小组需依据现场调查初步判断食物中毒类型及潜在风险,自主选配个人防护装备、采样及检测工具。完成工具选配后,各小组对可疑中毒食品开展现场采样与快速检测实操。针对不同种类的食品进行多点位、分层次采样,并详细记录采样时间、地点、样本编号等信息。采样结束后,进行快速检测,对食品中的可疑指标进行快速筛查。检测过程中,小组成员需密切协作,准确操作仪器,及时分析检测数据,并对异常结果进行复核验证。
(四) 分:资料汇总和综合研判。各小组系统梳理调查数据,运用统计分析软件与专业流行病学模型,对数据进行系统性解构:通过绘制生存曲线图,精准定位中毒症状发作的时间峰值;采用病例–对照研究法,交叉比对食用不同食物人员的中毒比例等。通过整合流行病学、卫生学调查及检测结果,锻炼对复杂信息的分析提炼与整合能力,强化从大量数据中提取关键结论的专业素养。
(五) 控:现场处置和报告撰写。基于虚拟仿真软件高度还原的食物中毒紧急场景,综合环境卫生学与微生物学专业知识,评估呕吐物及污染食品可能造成的生物污染风险等级,穿戴符合相应防护级别的生物危害防护服,采用“覆盖–消毒–收集–再消毒”的四步原位消杀法,开展对呕吐物处置。并且对厨房剩余污染食材进行处置,消除安全隐患。基于虚拟仿真软件,实现医学模拟教育,结合中毒者出现的不同症状,进行快速分级。对于重症患者,迅速启动“黄金四分钟”抢救机制,规划心肺复苏、气管插管、建立静脉通路等紧急生命支持流程;针对不同类型的中毒情况,精准开展催吐、洗胃操作,并合理使用特效解毒剂。
4. 数智化实验课程的教学方法
(一) 虚实结合互补教学:在数智化食物中毒调查与处理实验教学体系建设中,为解决传统教学模式存在的场景受限、风险难控等问题,创新实行“虚拟仿真 + 实体操作”双轨训练模式。
基于虚拟仿真系统,运用AI驱动的情景引擎,模拟食物中毒事件从发生、发展到处置的全场景。依托三维建模与实时渲染技术,1:1还原厨房复杂环境,涵盖食材存储区、烹饪操作间、餐具消毒室等核心功能区域。学生置身其中,可开展卫生学调查模拟训练,突破真实环境难模拟、训练频次受限等现实瓶颈。通过动态生成多样化训练任务,如呕吐物处置、被污染食品处置等,全方位锤炼学生的风险识别与问题解决能力。系统内置智能辅导系统,对操作失误进行即时反馈与原因解析。同时支持多人协同作业,通过虚拟角色扮演,模拟医生、调查人员等不同岗位协作,有效培养团队协作意识。实体操作环节注重提升实践实战能力,学生开展防护用具穿戴、食物样品无菌采集、快速检测设备操作等实操训练。
“虚拟仿真 + 实体操作”双轨模式实现了情境认知与实战训练的深度融合。虚拟场景中的无限次重复演练降低训练成本、规避安全风险,实体操作则锻炼学生实践能力与临场应变能力,两者优势互补,将建构主义“情境性学习”与“做中学”理念落到实处,共同构建科学高效的食品卫生人才培养新模式。
(二) 在线答题器互动教学:针对现场流行病学调查对象选择、卫生学调查内容、样品采集方法等知识要点,教师发布单选题、多选题、填空题,学生通过答题器快速输入答案,课堂数据看板实时呈现答题正确率、选项分布热力图、平均作答时长等多维度分析结果。直观展现班级整体掌握情况,快速洞察教学难点与学生共性问题,精准定位薄弱环节。基于统计数据,教师灵活调整课堂节奏,针对理解滞后的学生,即时发起小组讨论或进行重点答疑。对整体薄弱的知识点,引入案例拓展或实践操作加深理解。不仅显著提升了学生的学习主动性与知识内化效率,更推动教学从经验驱动转向数据驱动。
(三) 多屏投屏可视化教学:在事件报告中,投屏展示学生填写的《食物中毒事故报告登记表》,直观讲解概况记录内容,及时查漏补缺,引导学生认识事件报告的全面性及严谨性。在现场检测结果讨论中,不同小组的食品检测方案及结果同步投屏显示,学生通过对比各方案的异同点,快速掌握现场检测的核心要点。在资料汇总和综合研判的小组协作环节中,各小组可通过便携投屏设备即时分享讨论成果。同时,教师借助中控系统的批注功能,在投屏内容上实时圈注关键数据、标注逻辑漏洞,引导学生从“被动观看”转向“主动思辨”。
本方法打破传统课堂“一讲多听”的单维传播模式,使每个学生的观点都能获得可视化呈现的机会,每个数据细节都能成为引发讨论的起点。有效提升学生参与度,激发创新思维碰撞,优化教学互动效果。
(四) 思政融合教学:在食物中毒应急处置实战训练中,构建医生、调查人员等沉浸式角色代入,将食品卫生保障的责任意识与使命担当深度融入教学全过程。在解决实际问题的过程中,使学生深刻体会到食品安全保障工作“零差错、零风险”的严苛要求,切实强化责任意识与职业使命感。训练过程中,将食品安全标准体系的理论教学与检测技术前沿动态有机结合。教师解析食品微生物限量标准、污染物残留检测规范等核心内容,引导学生掌握食品安全管控的关键要点;同时引入纳米生物传感技术等行业前沿成果,拓展技术视野,激发创新实践意识。
5. 数智化实验课程的教学评价
融合食品卫生标准与现代教育评价理念,建立食物中毒应急处置系列评分表。对各小组的操作流程、技能规范等维度进行量化评分。事件报告环节,重点考核事件报告登记表的填写规范性,包括信息准确性、术语规范性、格式合规性,以及事件报告内容的完整性,涵盖事件全貌、人员情况、处置措施等要素。现场调查环节,重点考核流行病学与卫生学调查流程的规范性,以及现场调查结论的科学性和正确性。现场检测环节,重点考核样品采集和快速检测的操作规范性,以及检测结论的正确性。资料分析环节,重点考核资料汇总的全面性及食物中毒原因分析的正确性。控制处理环节,重点考核救治方案的合理性,呕吐物及污染食品处置方案的准确性,以及食品卫生事件报告卡填写的规范性。课程最后公布各小组量化考核结果,结合评分标准系统剖析操作共性问题与个性短板。通过数据量化过程性评价,精准定位能力短板,通过针对性指导,实现教学效果的精准提升。
6. 教学总结与展望
本次实验教学基于虚拟仿真训练,以突发食物中毒事件为背景,为学生提供一个高仿真度、高交互操作、全程参与式、可提供实时信息反馈与操作指导的应急处置模拟操作平台。使学生掌握开展病例报告、流行病学调查、现场样本采集、现场快速检测、现场处置、临床救治的具体方法。以学生为中心,以教师为引导,以实践技能为成果导向,提高实战化公共卫生技能,真正做到有备无患,达到“预防为主”的目的。
1) 教学效果分析
通过问卷调查、课后座谈,结合学生实验课程成绩对比,从知识、能力、态度方面分析了教学效果。学生对食物中毒调查处理流程、现场调查要点等核心知识的掌握度明显提高。学生对突发食物中毒的应急处置能力、流行病学调查数据处理能力提升,具备了团队协作意识。在训练专业技能的同时,学生深刻理解特殊环境下食品安全的意义,增强了食品卫生保障责任意识。
2) 教学反思
数智化实验课程创新实践仍存在挑战:一是数智化技术与课程的融合深度不足。在课程设计时,充分考虑实验教学的特点与需求,避免技术与教学内容脱节。可以将教学内容拆解细分,依次匹配数智化技术进行“靶向赋能”。二是教学理念转型困难,受传统教学思维定式影响,未能充分发挥数智化技术激发学生主动性的优势。教师应主动学习掌握应用于教学中的数智化技术,做好虚拟实验与实体操作的衔接设计,发挥数智化教学优势。
数智化实验教学深度赋能预防医学人才培养体系,通过构建全流程、沉浸式实训生态,有效填补了传统教学与实战需求间的鸿沟。该模式不仅适用于预防医学综合技能培训,更可作为核心模块嵌入毕业综合演练环节,使学生毕业后能够快速胜任食品卫生监督、公共卫生应急等岗位,为筑牢食品安全防线、提升公共卫生保障能力注入专业力量,实现教育价值与社会价值的有机统一。
基金项目
海军军医大学海军医学系双一流建设教改课题:“OBE理念下食品卫生实验课程的实战化教学改革研究”(项目编号:SYL2024JG13)。
NOTES
*通讯作者。