食品毒理學(xué)課程信息化教學(xué)研究與探索

楊俊峰 胡煒東 張美枝 蘇杰

摘 要 食品毒理學(xué)是食品營養(yǎng)與檢測、食品營養(yǎng)與檢驗教育和食品質(zhì)量與安全等涉及食品安全性評價方面的相關(guān)專業(yè)重要專業(yè)技術(shù)課之一。本文分析討論了在非醫(yī)學(xué)類院校中食品毒理學(xué)課程教學(xué)過程中存在的交叉學(xué)科背景基礎(chǔ)知識缺乏、實驗設(shè)施和實驗動物等實踐教學(xué)條件投入建設(shè)有限等的教學(xué)現(xiàn)狀和困難；研究探索從信息化與課程教學(xué)融合角度，圍繞教育改革發(fā)展方向，以應(yīng)用為導(dǎo)向，探索嘗試從課程知識點信息化和實驗實訓(xùn)操作技能點信息化數(shù)據(jù)建設(shè)，慕課、微課、等信息化教學(xué)手段綜合使用和數(shù)字課堂、虛擬教室等信息化師生交流平臺搭建等信息化教學(xué)途徑嘗試解決現(xiàn)階段食品毒理學(xué)教學(xué)中的困難，從而提高食品毒理學(xué)在非醫(yī)學(xué)類院校中的教學(xué)效果等方面，以及在食品毒理學(xué)課程信息化教學(xué)探索建設(shè)過程中所做的工作和體會。

關(guān)鍵詞 食品毒理學(xué) 信息化教學(xué) 課程建設(shè)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

食品安全關(guān)系到消費(fèi)者的食用健康、生命財產(chǎn)安全和食品產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，近年來食品安全事件的屢屢發(fā)生，如農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留、畜產(chǎn)品中的獸藥殘留、工業(yè)污染物和重金屬等的污染，嚴(yán)重影響消費(fèi)信心。食品安全成為影響食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的重要因素，食品專業(yè)紛紛設(shè)置食品毒理學(xué)課程，為進(jìn)行食品安全性毒理學(xué)評價提供支持，該課程是一門綜合性交叉性學(xué)科，需要化學(xué)、物理、現(xiàn)代生物學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)、衛(wèi)生毒理學(xué)、動物學(xué)、病理學(xué)、遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)流行病學(xué)及管理學(xué)等學(xué)科知識與技能，應(yīng)用科學(xué)分析、描述性動物毒性試驗和調(diào)查統(tǒng)計等研究方法，從各個方面深入研究和認(rèn)識各種毒作用的本質(zhì)、規(guī)律，從而做出食品的安全性評價，保障食品的使用健康和安全。對于專業(yè)的醫(yī)學(xué)類院校的學(xué)生來說，在講授食品毒理學(xué)課程前，這些相關(guān)交叉基礎(chǔ)課程已經(jīng)開設(shè)學(xué)習(xí)過，所以能夠滿足毒理學(xué)教學(xué)的要求；但是對于其他非專業(yè)醫(yī)學(xué)院校的食品專業(yè)學(xué)生來說，其基礎(chǔ)課程設(shè)置多與食品加工、檢測等有關(guān)，而上述這些與學(xué)習(xí)理解食品毒理學(xué)的相關(guān)交叉學(xué)科的背景基礎(chǔ)知識缺乏，因此，食品毒理學(xué)課程由于學(xué)生所屬院校專業(yè)的不同而導(dǎo)致了課程所需的基礎(chǔ)背景知識存在很大的差異。在后者的大量非專業(yè)醫(yī)學(xué)院校，食品毒理學(xué)講授過程中，存在多學(xué)科滲透、交叉學(xué)科多的問題，在有限教學(xué)學(xué)時內(nèi)很難充分講授的教學(xué)困難。但是在食品安全性毒理學(xué)評價過程中，又需要具備這些知識的理解來用于食品安全性評價，例如實驗過程設(shè)計、實驗動物選擇，實驗指標(biāo)選擇和毒理損傷判定等等方面。我們探索研究在有限的軟硬件條件基礎(chǔ)上，通過信息化教學(xué)的手段將相關(guān)學(xué)科的知識點以合適恰當(dāng)?shù)姆绞阶寣W(xué)生理解學(xué)習(xí)；在實驗操作技能教學(xué)中，通過信息化教學(xué)手段輔助教學(xué)，提高對實驗對象、設(shè)備的利用率、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和節(jié)約院校實驗投入。當(dāng)前教學(xué)信息化模式改革的發(fā)展很快，相比之下，食品毒理學(xué)課程信息化教學(xué)探索現(xiàn)狀卻滯后信息化教學(xué)的發(fā)展，我們研究探索食品毒理學(xué)的信息化教學(xué)模式，以滿足課程教學(xué)的需求，解決教學(xué)中存在的困難，嘗試通過合適的信息化教學(xué)手段來輔助課程教學(xué)達(dá)到較理想的授課學(xué)習(xí)效果，從而提高食品毒理學(xué)課程的教學(xué)效果，更好的促進(jìn)課程建設(shè)和專業(yè)發(fā)展，以滿足食品行業(yè)發(fā)展對保障食品安全專業(yè)人員的需求。

1食品毒理學(xué)課程信息化教學(xué)的背景

1.1國家教育政策的引導(dǎo)

當(dāng)前，許多國家教育部門都把教育信息化作為教育進(jìn)一步發(fā)展的方向。當(dāng)前信息化技術(shù)方式的快速變化，引起整個教育領(lǐng)域的教學(xué)方式方法的連鎖變化。包括教學(xué)思想觀念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)方式方法的革新，教學(xué)效果評價方式的改變和教學(xué)管理手段的調(diào)整等方面，尤其是對于專業(yè)基礎(chǔ)知識教育、專業(yè)素質(zhì)能力教育，培養(yǎng)適應(yīng)教學(xué)信息化要求的創(chuàng)新人才更具意義。2010年7月29日頒布了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》。2012年5月4日教育部頒布了《教育部關(guān)于加快推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展的意見》。進(jìn)一步加快了教育信息化建設(shè)的速度、促進(jìn)了數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)、探索和應(yīng)用。

1.2信息化教學(xué)方式的發(fā)展

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息化技術(shù)的軟硬件的飛速發(fā)展，不僅僅是單純的新技術(shù)手段的革新，也同時作為新的形式方法手段對學(xué)校教育教學(xué)產(chǎn)生了根本的影響，它的產(chǎn)生引起了教育信息化建設(shè)的廣泛變化。比較傳統(tǒng)的教學(xué)形式，信息化教學(xué)方式方法的廣泛應(yīng)用對教學(xué)提出了更高更多的要求，教學(xué)信息化是教育教學(xué)改革的重要方面之一。多媒體教學(xué)課程借助網(wǎng)絡(luò)平臺的應(yīng)用、多媒體虛擬仿真輔助教學(xué)手段在實踐教學(xué)中應(yīng)用、實踐模擬操作過程的軟件開發(fā)、教學(xué)資源素材庫（包括實踐操作技能教學(xué)資源庫、教學(xué)案例資源庫、考核評價試題庫、比賽競賽資源庫等）、名師網(wǎng)上講堂、課程的微課、慕課等等信息化課堂、專業(yè)技術(shù)服務(wù)網(wǎng)站等多種多樣教育形式的建設(shè)開發(fā)。搭建方便的信息化教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)平臺、數(shù)字信息資源庫等開放式信息化資源平臺為教學(xué)提供更多樣化更豐富的方式途徑。

2食品毒理學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀

2.1食品毒理學(xué)的課程設(shè)置

食品安全備受關(guān)注，食品安全影響著我國食品產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，食品毒理學(xué)在食品風(fēng)險評估、功能性食品產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和食品安全性毒理學(xué)評價、危險度評估等方面的應(yīng)用增強(qiáng)，促使了各相關(guān)院校食品專業(yè)食品毒理學(xué)課程的開設(shè)。

食品毒理學(xué)作為食品營養(yǎng)與檢測和食品質(zhì)量與安全等食品安全檢測專業(yè)方面有關(guān)食品安全性評價方向的專業(yè)技術(shù)課，也常常作為食品科學(xué)與工程、食品加工技術(shù)、食品生物技術(shù)等食品加工專業(yè)方面食品質(zhì)量控制方向的專業(yè)技術(shù)拓展課程。

2.2食品毒理學(xué)的課程性質(zhì)

毒理學(xué)是一門研究外源性化學(xué)物對生物體有害效應(yīng)的學(xué)科，是由古代毒物學(xué)衍化并經(jīng)多學(xué)科滲透形成的科學(xué)，與治療學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、物理、生理學(xué)、藥理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、環(huán)境學(xué)和管理學(xué)等學(xué)科相互滲透、交織和促進(jìn)，從研究外源性化學(xué)物對生物體的有害影響擴(kuò)展到以毒物為工具來研究其他學(xué)科、以及危險度評定和安全性評價等方面。食品毒理學(xué)作為毒理學(xué)的一個分支，主要學(xué)習(xí)毒理學(xué)的基本概念、術(shù)語、原理和方法，食品中有毒物質(zhì)與機(jī)體的相互作用，食品中有毒物質(zhì)的毒性效應(yīng)和評價方法，食品中常見的動植物源性有害物質(zhì)、工業(yè)污染物等的毒性作用，食品安全性評價等內(nèi)容。

2.3食品毒理學(xué)課程教學(xué)過程中存在的困難

2.3.1交叉學(xué)科多，背景基礎(chǔ)知識多而雜

食品毒理學(xué)課程在講授過程中，學(xué)生對內(nèi)容的學(xué)習(xí)理解中需要動物學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)、病理學(xué)、醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的相關(guān)背景知識。食品毒理學(xué)中外源化學(xué)物的生物轉(zhuǎn)運(yùn)部分，如毒物接觸特征，講解劑量-效應(yīng)關(guān)系中，接觸途徑對效應(yīng)影響時，不同接觸途徑對毒物毒性效應(yīng)表達(dá)的差異中，不同接觸途徑的學(xué)習(xí)理解，涉及動物學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)如胃腸道吸收中消化道粘膜吸收的特點、規(guī)律、生理結(jié)構(gòu)、門靜脈相關(guān)的肝臟首過消除作用等等，肺循環(huán)、體循環(huán)、生物膜滲透壓、脂/水分配、血/氣分配等等物理、生理學(xué)知識；排泄中，肝腸循環(huán)、肝膽排泄、經(jīng)呼吸道排泄、經(jīng)皮膚排泄等等對于生理和解剖學(xué)的涉及；有害物質(zhì)對機(jī)體損傷效應(yīng)的判斷，涉及生理學(xué)、病理學(xué)、診斷學(xué)、病理解剖學(xué)、流行病學(xué)等學(xué)科。食品安全性毒理學(xué)評價中的實驗項目也需要多學(xué)科的基礎(chǔ)背景知識才能更好的設(shè)計、實施、判斷、評價。如實驗動物的剖解、生化、生理、病理指標(biāo)的觀察鑒定、顯著指標(biāo)的選取、異常動物癥狀的觀察等等都需要上面各學(xué)科的系統(tǒng)完整知識點的理解和應(yīng)用才能準(zhǔn)確科學(xué)的做出判斷和評估。

2.3.2食品質(zhì)量安全的一個分支，學(xué)時有限

食品毒理學(xué)課程在講授過程中，學(xué)生對內(nèi)容的學(xué)習(xí)理解中需要動物學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)、病理學(xué)、醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生學(xué)等學(xué)科的相關(guān)背景基礎(chǔ)知識。在傳統(tǒng)的食品類專業(yè)課程學(xué)時設(shè)置中，食品毒理學(xué)存在教學(xué)學(xué)時有限，而涉及的背景知識點又龐雜費(fèi)時的教學(xué)困難。相關(guān)背景基礎(chǔ)知識不介紹的話，學(xué)生容易在學(xué)習(xí)中感覺枯燥、乏味、難懂、沒有興趣或無法理解、難于進(jìn)行具體操作等問題；而簡單介紹，學(xué)生容易理解不完整，不能很好應(yīng)用；詳盡介紹又會占用有限的課時；增加課時，也不太合適，因為專業(yè)總的教學(xué)學(xué)時是固定的，增加食品毒理學(xué)課時，就會減少其他專業(yè)課程的課時，畢竟主要用于食品安全性評價的食品毒理學(xué)課程也只是食品專業(yè)有關(guān)食品質(zhì)量安全控制的一個方面，而食品安全則需要食品質(zhì)量控制各個方面來共同保障的。所以如何在有限的學(xué)時中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、并且把課程知識理解，系統(tǒng)完整掌握，從而更好的應(yīng)用于食品安全性評價、風(fēng)險評估等食品質(zhì)量安全控制方面是食品毒理學(xué)教學(xué)信息化建設(shè)探索主要欲解決的問題。

2.3.3實驗實訓(xùn)設(shè)備材料投入有限

食品安全性毒理學(xué)評價中的實驗項目需要大量的實驗動物操作來支持。但有相當(dāng)數(shù)量開設(shè)食品毒理學(xué)課程的院校，并不是專門的毒理學(xué)、醫(yī)學(xué)或衛(wèi)生學(xué)類院校，所以在相關(guān)交叉學(xué)科的資源、基礎(chǔ)投入、場所、設(shè)施設(shè)備、有限的實驗動物等軟硬件條件先天有限基礎(chǔ)上，很難進(jìn)行大量、完整、系統(tǒng)的相關(guān)描述性動物毒性實驗實訓(xùn)項目操作。很難讓學(xué)生大量反復(fù)的操作實驗動物，從而熟悉實驗動物的習(xí)性狀態(tài)，進(jìn)而分析評價出接觸有害物質(zhì)后的變化，較好的比較判斷出效應(yīng)的生物學(xué)特征等等從而做出較理想的風(fēng)險評估、危險度評估和安全性評估等等；也會由于缺乏大量實驗動物的操作來提高實踐操作的嫻熟程度，而使得實驗操作誤差增大進(jìn)而影響到待測效應(yīng)的顯著性分析判斷等等等課程教學(xué)上的困難，使得食品安全性毒理學(xué)評價、風(fēng)險評估等的相關(guān)知識主要停留在理論講授和學(xué)習(xí)的層面，使得該課程的教學(xué)現(xiàn)狀與當(dāng)下食品產(chǎn)業(yè)對食品毒理學(xué)的需求存在較大差距，比較枯燥、乏味、學(xué)習(xí)興趣不高、教學(xué)效果不好的情況。而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識的實踐操作環(huán)節(jié)嚴(yán)重滯后，影響了食品毒理學(xué)的教學(xué)效果和課程發(fā)展建設(shè)，不能很好的滿足食品產(chǎn)業(yè)對于食品安全性評價專業(yè)人才的需求。

3食品毒理學(xué)信息化教學(xué)積極探索的措施

3.1食品毒理學(xué)課程知識點的信息化數(shù)據(jù)積累建設(shè)

食品毒理學(xué)課程各交叉學(xué)科背景知識點的信息化數(shù)據(jù)收集、積累和建設(shè)，如各個知識點的文檔、圖表、圖片、視頻等的收集，建立資源數(shù)據(jù)庫。學(xué)生對食品毒理學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)理解中需要動物學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)、病理學(xué)、醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的相關(guān)背景知識，這些學(xué)科的基礎(chǔ)知識對于課程的學(xué)習(xí)、理解和應(yīng)用很重要，但課程教學(xué)學(xué)時有限，很難逐一詳盡講解的內(nèi)容逐一建設(shè)相應(yīng)的信息化資源方便學(xué)生學(xué)習(xí)。通過對食品毒理學(xué)相關(guān)知識點的信息化數(shù)據(jù)收集積累，例如描述毒物作用特征中的劑量-效應(yīng)關(guān)系講授中，對于適合的效應(yīng)特征指標(biāo)選擇涉及動物學(xué)實驗動物差別，解剖學(xué)組織結(jié)構(gòu)特征，生理學(xué)、病理學(xué)及診斷學(xué)的指標(biāo)準(zhǔn)確判定，流行病調(diào)查中的科學(xué)全面設(shè)計和統(tǒng)計分析等等知識作為基礎(chǔ)，及基礎(chǔ)探索針對于這些龐雜繁多相關(guān)知識點的教學(xué)特點，應(yīng)用方便快捷高效的信息化方式，建設(shè)多樣化豐富教學(xué)資源庫，方便學(xué)生學(xué)習(xí)、理解和掌握，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和課程教學(xué)效果，滿足食品行業(yè)對于食品安全性評價類人員的需求。

3.2食品毒理學(xué)實驗實訓(xùn)操作的信息化數(shù)據(jù)積累建設(shè)

食品安全性毒理學(xué)評價中的實驗項目需要大量實驗動物來描述外源化學(xué)物引起的機(jī)體損傷效應(yīng)。嘗試探索，利用信息化方式的形象、直觀、全面、生動的特征，通過收集積累學(xué)生實驗實訓(xùn)過程中常見的不規(guī)范操作的圖片、視頻等等，如實驗動物的接觸、觀察、剖解、生化、生理、病理指標(biāo)的觀察鑒定、顯著指標(biāo)的選取、異常動物癥狀的觀察等等，以及對應(yīng)規(guī)范操作的圖片、視頻等的建設(shè)示范，建立技能點實踐操作數(shù)據(jù)庫；學(xué)生可以通過對比學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中和實驗實訓(xùn)實踐教學(xué)中的自身操作情況等等，達(dá)到相應(yīng)好的教學(xué)要求。探索配合課程實踐教學(xué)的需求，通過合適的信息化教學(xué)手段來達(dá)到類似、近似的授課學(xué)習(xí)過程，例如實踐操作的虛擬課堂、信息化方式的體感設(shè)施、開發(fā)虛擬操作類的軟硬件等等，使得在有限的教學(xué)條件下，提高對實驗室設(shè)施設(shè)備和實驗動物的利用率，從而提高課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生的實踐操作技能，滿足食品行業(yè)對人才的需求。

3.3食品毒理學(xué)多種信息化教學(xué)手段的共同使用

在信息化數(shù)據(jù)收集的基礎(chǔ)上整合、設(shè)計，采取慕課、微課、動畫、模擬操作等等多樣化形式。將龐雜費(fèi)時的課程所需知識點技能點通過信息化教學(xué)手段顆粒化、單元化、便捷化、立體化、直觀化和高效化，方便學(xué)生在課下學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，輔助教師課堂上的條理化和系統(tǒng)化教學(xué)，最終在有限教學(xué)課時內(nèi)，有限的實踐設(shè)施和實驗動物條件下完成學(xué)習(xí)，達(dá)到合格的教學(xué)要求。相對于傳統(tǒng)的教學(xué)手段，教學(xué)信息化建設(shè)后的教學(xué)手段數(shù)量更豐富、過程更靈活和考核更便捷。配合進(jìn)一步深化課程教學(xué)的改革。

3.4數(shù)字課堂、虛擬教室等互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)形式的探索嘗試

嘗試?yán)眯畔⒒W(wǎng)絡(luò)平臺，將前面通過信息化手段所建設(shè)各知識點和技能點的數(shù)字資源通過建設(shè)數(shù)字課堂、虛擬教室和電子圖書館等互聯(lián)網(wǎng)+形式呈現(xiàn)出來，這樣輔助教學(xué)途徑靈活、便捷、不受時間地點限制，充分利用學(xué)生課下分散時間自主學(xué)習(xí)，也方便師生互動交流，及時解決課程學(xué)習(xí)過程中的疑點難點，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。通過多種信息化互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)形式的探索嘗試，積累教學(xué)經(jīng)驗，完善不足，提高教學(xué)效果。逐步通過長期收集積累建設(shè)信息化教學(xué)資源，隨著資源建設(shè)增加，豐富更多的教學(xué)手段，應(yīng)用多樣化的教學(xué)形式，通過學(xué)生課下自學(xué)、綜合作業(yè)、分組討論達(dá)到較好的教學(xué)效果。

4食品毒理學(xué)課程信息化教學(xué)建設(shè)的體會

在食品安全被廣泛關(guān)注的情況下，食品安全成為影響食品行業(yè)快速發(fā)展的重要因素，從而需要更多保障食品安全的專業(yè)人員。各相關(guān)院校食品專業(yè)根據(jù)行業(yè)發(fā)展的需要，從食品安全評價角度設(shè)置食品毒理學(xué)課程，為進(jìn)行食品安全性毒理學(xué)評價、風(fēng)險評估、危險度評估等提供知識。但是該課程本身屬于綜合性邊緣學(xué)科，需要多門交叉學(xué)科知識的基礎(chǔ)。對于非醫(yī)學(xué)衛(wèi)生專業(yè)院校的學(xué)生，上述這些相關(guān)課程開設(shè)不足，其基礎(chǔ)課程設(shè)置多與食品加工檢測有關(guān)，因此，食品毒理學(xué)課程對于單純食品專業(yè)學(xué)生，存在相關(guān)基礎(chǔ)知識缺乏、教學(xué)學(xué)時有限、實踐設(shè)施設(shè)備不足的教學(xué)困難，難以滿足食品行業(yè)快速發(fā)展對食品安全的需要。我們積極研究探索如何在現(xiàn)有的教學(xué)條件下，通過信息化教學(xué)手段克服現(xiàn)有的不足、從而保證相應(yīng)的課程學(xué)習(xí)效果。我們探索利用信息化教學(xué)的優(yōu)勢，通過不斷長期積累建設(shè)知識點和技能點的信息化教學(xué)資源，不斷探索嘗試不同的信息化教學(xué)手段，充分利用信息化教學(xué)便捷高效的優(yōu)勢拓展多樣化的教學(xué)形式等多種信息化教學(xué)的途徑方式，克服現(xiàn)有教學(xué)條件的局限，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，滿足食品行業(yè)對食品安全的人才需求。

作者簡介：楊俊峰，男（1979.04—），漢族，山西偏關(guān)人，碩士，講師，研究方向：食品科學(xué)，食品營養(yǎng)分析與安全檢測。

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