大數(shù)據(jù)技術(shù)在營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用探索

郭娟娟，陳培琳

（泉州師范學(xué)院 海洋與食品學(xué)院，福建泉州 362000）

隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷革新，人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。生活水平的提高使得大眾對食品健康等方面的關(guān)注度不斷提高，食品營養(yǎng)與健康領(lǐng)域快速發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)是當(dāng)前食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，我國也陸續(xù)制定了多項(xiàng)政策來促進(jìn)它們的融合發(fā)展，其在食品安全與食品營養(yǎng)健康方面均具有具大的發(fā)展?jié)摿1]。食物營養(yǎng)大數(shù)據(jù)包括食物營養(yǎng)素含量數(shù)據(jù)、食物營養(yǎng)素對人體的健康作用以及對食物營養(yǎng)素含量有影響的數(shù)據(jù)等。通過將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)與食品和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的主流學(xué)科相結(jié)合，深入挖掘群體個(gè)人的生理營養(yǎng)健康指標(biāo)，可以為其提供智能化、個(gè)性化的膳食營養(yǎng)指導(dǎo)方案[2]。營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)是食品專業(yè)的核心課程之一，但傳統(tǒng)授課方式易讓學(xué)生感到枯燥乏味，而且難以使學(xué)生將教材上的基礎(chǔ)知識與實(shí)際生活聯(lián)系到一起。除此之外，教材上有關(guān)公共營養(yǎng)的人群調(diào)研和信息統(tǒng)計(jì)較為匱乏，這也造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的知識不全面。

因此，本文結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本知識，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，立足營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課程培養(yǎng)目標(biāo)，規(guī)范大數(shù)據(jù)助力課堂教學(xué)的流程，引導(dǎo)學(xué)生建立“食物成分電子數(shù)據(jù)庫”“營養(yǎng)調(diào)查檢測信息庫”及“慢性疾病信息庫”的理念，探索大數(shù)據(jù)技術(shù)在營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用，構(gòu)建“食物成分營養(yǎng)云”“營養(yǎng)調(diào)查信息云”及“慢性疾病數(shù)據(jù)云”，開展“以學(xué)為中心，以轉(zhuǎn)化為導(dǎo)向”的課堂改革，指導(dǎo)學(xué)生成為具有大數(shù)據(jù)營養(yǎng)庫理念的營養(yǎng)師，從而提升人才培養(yǎng)水平。

1 大數(shù)據(jù)在營養(yǎng)健康領(lǐng)域應(yīng)用的特征

1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)的特征

大數(shù)據(jù)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中，它通過對海量數(shù)據(jù)的深入挖掘分析、監(jiān)管操作、預(yù)測未來發(fā)展規(guī)律，明確數(shù)據(jù)之間存在的特定關(guān)聯(lián)屬性，從而實(shí)現(xiàn)由“業(yè)務(wù)驅(qū)動”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的轉(zhuǎn)變[3]。大數(shù)據(jù)的“大”首先呈現(xiàn)出其自身鮮明的特征，即數(shù)據(jù)規(guī)模大（Volume），并且通過分析大數(shù)據(jù)可進(jìn)一步獲取更多有價(jià)值、有指示性的信息。此外大數(shù)據(jù)還具有以下幾個(gè)特征：數(shù)據(jù)處理速度快、數(shù)據(jù)類型多以及數(shù)據(jù)價(jià)值密度低[4]。

1.2 大數(shù)據(jù)營養(yǎng)庫的構(gòu)成

1.2.1 食物成分含量電子數(shù)據(jù)庫

大數(shù)據(jù)在營養(yǎng)健康領(lǐng)域中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。食物成分表是人們選購食品時(shí)的重要參考標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在對食品健康日益關(guān)注的當(dāng)下，人們對食物成分表越來越重視[5]。利用大數(shù)據(jù)對食物具體成分展開詳細(xì)分析，明確相關(guān)成分指標(biāo)，對于有效干預(yù)慢性病、開展合理的膳食指導(dǎo)等都發(fā)揮著重要的作用[6]。與此同時(shí)，依托大數(shù)據(jù)還可以建立食品成分電子數(shù)據(jù)庫，這也有利于推動食品行業(yè)的更好發(fā)展，切實(shí)保障人們的食品健康。

1.2.2 營養(yǎng)調(diào)查和檢測信息共享

我國會定期進(jìn)行全國居民營養(yǎng)與健康調(diào)查，通過分析發(fā)現(xiàn)，相比發(fā)達(dá)國家，我國在營養(yǎng)健康領(lǐng)域的信息收集工作水平還有待提高。首先，收集工作的時(shí)效性有待提升，滯后的信息難以為相關(guān)政策的制定提供及時(shí)、準(zhǔn)確的依據(jù)。其次，我國營養(yǎng)健康研究在食品成分檢測、膳食研究、樣品運(yùn)輸和數(shù)據(jù)共享等方面還有較大的提升空間，因此，有必要發(fā)揮大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，建立相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)信息共享，深入挖掘食品營養(yǎng)與身體健康之間的關(guān)系，從而有效提升居民的營養(yǎng)健康水平[7-8]。

1.2.3 基于營養(yǎng)大數(shù)據(jù)評估的慢性疾病管理

近些年，大量針對慢性病管理的可穿戴設(shè)備開始涌入市場?？纱┐髟O(shè)備是指利用軟件、數(shù)據(jù)以及云端交互來實(shí)現(xiàn)身體檢測和評估功能的一種可便攜穿戴的設(shè)備。這種設(shè)備可以預(yù)先輸入用戶的基本信息，通過穿戴來實(shí)時(shí)檢測用戶的血壓、心率等各種生理指標(biāo)和數(shù)據(jù)，測得的數(shù)據(jù)可以系統(tǒng)評估用戶的身體健康狀態(tài)，并且結(jié)合一段時(shí)間內(nèi)指標(biāo)的變化情況，可評估此時(shí)期內(nèi)的身體健康情況，用戶可不受時(shí)間、空間的限制，隨時(shí)隨地獲取自己的健康信息[9]。

1.3 大數(shù)據(jù)在營養(yǎng)健康領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢

首先，數(shù)據(jù)量大。大數(shù)據(jù)體量大，海量的數(shù)據(jù)在高效的處理平臺上能夠得到及時(shí)的篩選、處理和分析。營養(yǎng)監(jiān)測所包含的數(shù)據(jù)范圍非常廣泛，既包含檢測機(jī)構(gòu)反饋的信息，也包括企業(yè)送檢的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的增長速度非?？?，并且還會不斷更新[10]。其次，營養(yǎng)健康領(lǐng)域的數(shù)據(jù)類別多，例如營養(yǎng)健康領(lǐng)域的相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)、基金項(xiàng)目、調(diào)查證據(jù)、食品數(shù)據(jù)的原料成分、營養(yǎng)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。不同數(shù)據(jù)的處理方式又存在差異，僅靠人工收集是較為困難的，而大數(shù)據(jù)快速且高效的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢有效克服了這一困難，可以有效提高食品安全管理工作的科學(xué)化水平。

2 營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)是預(yù)防醫(yī)學(xué)以及食品專業(yè)的一門核心課程，該課程既具有自然科學(xué)屬性，又具有一定程度的社會科學(xué)屬性[1]。但傳統(tǒng)的營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課程體系還存在一些問題，如國內(nèi)營養(yǎng)與衛(wèi)生學(xué)課程主要集中于對理論知識的教授，針對公共營養(yǎng)的調(diào)研和信息統(tǒng)計(jì)相對不足。我國在營養(yǎng)健康領(lǐng)域的收集工作，從調(diào)查開始到結(jié)果公布經(jīng)歷的時(shí)間周期較長，且信息更新速度較為滯后。除此之外，部分學(xué)校依然采用傳統(tǒng)的授課模式，學(xué)生無法將基礎(chǔ)知識與實(shí)踐操作緊密結(jié)合，導(dǎo)致降低對課程的學(xué)習(xí)興趣[11]。因此，教師在本科教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)在營養(yǎng)學(xué)理論的基礎(chǔ)上，以人群的營養(yǎng)和健康為核心，通過建立食物成分營養(yǎng)庫、開展?fàn)I養(yǎng)調(diào)查、實(shí)施營養(yǎng)監(jiān)測，培養(yǎng)學(xué)生大數(shù)據(jù)營養(yǎng)學(xué)的理念，助力營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)。

3 營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的探索

3.1 優(yōu)化大數(shù)據(jù)助力課堂教學(xué)的流程

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的不斷發(fā)展對高等教學(xué)變革產(chǎn)生了重要影響，既帶來了機(jī)遇，也帶來了挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)助力課堂教學(xué)改革，不僅能夠改變傳統(tǒng)的教師“講”、學(xué)生“聽”的單一模式，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性及熱情，讓教學(xué)評價(jià)體系更科學(xué)、更準(zhǔn)確[12]。在課堂教學(xué)過程中，“教”主要指教育者及教學(xué)資源，“學(xué)”主要指學(xué)習(xí)者及學(xué)習(xí)資源，因此，大數(shù)據(jù)走進(jìn)課堂的第一步是“教”“學(xué)”數(shù)據(jù)采集，即將大量相關(guān)的、異構(gòu)的“教學(xué)資源”“學(xué)習(xí)資源”數(shù)據(jù)抽取、輸入到云端或互聯(lián)網(wǎng)平臺，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)集成分析；第二步是對輸入的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；第三步需要對預(yù)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理分析，包括差異分析、相關(guān)分析、方差分析等；第四步是對統(tǒng)計(jì)分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分類、相關(guān)性分組、復(fù)雜數(shù)據(jù)信息挖掘等，再形成新的與課程相關(guān)的“教”“學(xué)”資源數(shù)據(jù)庫[13-14]。

3.2 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫

3.2.1 基于營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)理論知識，建立食物成分營養(yǎng)云

食物營養(yǎng)成分分析及膳食營養(yǎng)配方的制定是營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課程的主要研究內(nèi)容，食物營養(yǎng)大數(shù)據(jù)涵蓋食物營養(yǎng)素含量數(shù)據(jù)、食物營養(yǎng)素對人體健康的作用以及對食物營養(yǎng)素含量有影響的數(shù)據(jù)。食物群體營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫的構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)對食物具體成分的詳細(xì)分析，這些相關(guān)指標(biāo)的明確對于有效干預(yù)慢性病及膳食營養(yǎng)合理搭配發(fā)揮著重要作用。

3.2.2 基于專業(yè)學(xué)生群體，建立每日膳食餐譜數(shù)據(jù)云

膳食營養(yǎng)素參考攝入量的制定基礎(chǔ)是營養(yǎng)素生理需要量。因此，學(xué)生在掌握營養(yǎng)配方金字塔、制定膳食營養(yǎng)素參考攝入量及膳食結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還可通過WPS 云文檔，記錄長達(dá)一個(gè)季度（4～6 月）每日三餐的食物攝入種類和數(shù)量，完成一個(gè)小群體的營養(yǎng)監(jiān)測，以為營養(yǎng)配餐食譜制定、營養(yǎng)改善措施和慢性病的營養(yǎng)干預(yù)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

3.2.3 基于食品衛(wèi)生學(xué)基礎(chǔ)理論知識，建立慢性疾病信息云

食品衛(wèi)生學(xué)涉及食源性疾病及慢性疾病，在原有理論知識的基礎(chǔ)上，建立專業(yè)學(xué)生群體范圍的慢性疾病信息云，具體如下：（1）學(xué)生去醫(yī)院進(jìn)行血常規(guī)、血糖、血脂和微量元素等的檢測；（2）詳細(xì)記錄個(gè)人基本資料，包括性別、年齡、身高、職業(yè)、家族史等，結(jié)合多項(xiàng)指標(biāo)評估學(xué)生群體的健康狀態(tài)，評估一段時(shí)間內(nèi)的身體健康情況，學(xué)生可不受時(shí)間空間的限制、隨時(shí)隨地獲取健康信息。

3.3 基于食物成分營養(yǎng)云及每日膳食攝入數(shù)據(jù)云指導(dǎo)慢性病的干預(yù)

在大數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生評估營養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)并做出膳食評價(jià)，針對存在的亞健康慢性病，制定具有指導(dǎo)性的治療膳食[15]。因此，學(xué)生在掌握營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合大數(shù)據(jù)理念，評估自身的營養(yǎng)狀況、膳食營養(yǎng)質(zhì)量，設(shè)計(jì)和實(shí)施營養(yǎng)改善計(jì)劃，這也充分體現(xiàn)了課程的社會實(shí)踐性和應(yīng)用性。

4 結(jié)語

綜上所述，通過分析大數(shù)據(jù)在營養(yǎng)健康領(lǐng)域的應(yīng)用特征，在明確營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)課程培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建營養(yǎng)與食品衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)庫，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力，同時(shí)也提高了教學(xué)效果，使學(xué)生可以更完整、全面地了解課程。數(shù)據(jù)共享能夠讓人們及時(shí)掌握最新的食品營養(yǎng)安全信息，對膳食指導(dǎo)、疾病預(yù)防以及個(gè)性化管理等方面都有深遠(yuǎn)而積極的影響。大數(shù)據(jù)與營養(yǎng)健康領(lǐng)域的結(jié)合具有巨大的發(fā)展?jié)摿脱芯績r(jià)值，深入挖掘大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)，能夠促進(jìn)膳食營養(yǎng)健康的數(shù)字化、信息化發(fā)展，促進(jìn)食品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。