В данной статье представлено описание опыта создания четырёх научных фильмов по методам химико-токсикологического анализа. Фильмы были сняты в лаборатории судебно-медицинской экспертизы и демонстрируют этапы приготовления калибровочных образцов для газовой хроматографии, экспресс-скрининг мочи на каннабиноиды, пробоподготовку крови для скрининга и химико-токсикологического анализа наркотических веществ. Описаны методические приёмы визуализации технологических операций и их значение для углублённого понимания теоретических основ токсикологической химии. Показано, что использование подобных видеоформатов способствует повышению наглядности обучения, мотивации студентов фармацевтического факультета и формированию практических навыков.
Ключевые слова : токсикологическая химия, научный фильм, визуализация, пробоподготовка, студент, экспресс-скрининг, судебно-медицинская экспертиза.
Введение. Современная система фармацевтического образования требует постоянного обновления методов преподавания для обеспечения высокого уровня профессиональной подготовки будущих провизоров. В курсе «Токсикологическая химия» студенты сталкиваются с необходимостью понимания сложных специализированных методик, в частности, пробоподготовки биологических материалов и хроматографических методов количественного и качественного анализа. Традиционные формы обучения (лекции, методические указания, лабораторные работы) зачастую не в полной мере отражают реальную лабораторную обстановку и этапы работы в судебно-медицинской экспертизе. Визуализация лабораторных работ посредством учебных фильмов может значительно повысить наглядность материала и стимулировать интерес к дисциплине. Внедрение видеоформатов в образовательный процесс способствует улучшению восприятия информации, демонстрирует этапы аналитических процедур в формате, максимально приближенном к реальной работе в лаборатории [1].
Цель исследования . Создание научных фильмов, отражающих ключевые этапы химико-токсикологического анализа и анализ их методической ценности в процессе обучения студентов фармацевтического факультета дисциплине «Токсикологическая химия».
Материалы. В качестве материалов исследования выступают четыре научных фильма, разработанные и отснятые на базе лаборатории судебно-медицинской экспертизы: «Приготовление калибровочных образцов для газохроматографической (ГХ) калибровочной кривой при количественном определении этанола» (Фильм 1). «Экспресс-скрининг мочи на каннабиноиды с помощью иммуноферментной (ИФА) тест-полоски» (Фильм 2). «Пробоподготовка биологического материала (крови) для скрининга на наркотические вещества» (Фильм 3). «Пробоподготовка биологического материала (крови) для химико-токсикологического анализа на наркотические вещества» (Фильм 4).
Все ролики созданы в высококачественном формате длительностью 2–4 минуты. Сценарии фильмов разрабатывались авторами совместно со старшим преподавателем кафедры фармации и врачами отделения судебно-медицинской экспертизы, что обеспечило актуальность и соответствие реальным регламентам судебно-медицинской экспертизы.
Методы. Съёмка проводилась в лаборатории судебно-медицинской экспертизы. Одновременно с записью видеоряда выполнялась аудиозапись комментариев с пояснением ключевых этапов процедур. После съёмки видеоматериал был смонтирован и организован по хронологической последовательности технологического процесса. Звуковое сопровождение включает закадровые комментарии, описывающие каждую операцию.
Выбранные методики для визуализации лабораторных процедур :
– Фильм 1. Приготовление калибровочных образцов для газохроматографической кривой при определении этанола. Демонстрируется расстановка шести дублей (0,4; 1,0; 3,0 г/л), добавление внутреннего стандарта — 1-пропанола, дозировка эталонного этанола разными пипетками, деление на дубли и дериватизация 50 % трихлоруксусной кислотой. Показано, как формируются летучие алкилнитриты, фиксируются пиковые площади на ГХ и встраиваются в линейную калибровочную кривую для последующих расчётов.
– Фильм 2. Экспресс-скрининг мочи на каннабиноиды ИФА-полоской. Демонстрируется вскрытие контейнера, погружение тест-полоски, капиллярная миграция, выдержка, визуальное считывание через лупу. Поясняется правило «одна линия — положительно», а также оговариваются возможные ложные результаты и необходимость подтверждения газовой хромато-масс-спектрометрией (ГХ-МС).
– Фильм 3. Пробоподготовка крови для скрининга на наркотики. Показаны буферизация K₂HPO₄ (pH 8,3), добавление внутренних стандартов, жидкостно-жидкостная экстракция дихлорметаном, обезвоживание Na₂SO₄, выпаривание, быстрая дериватизация пропионовым ангидридом.
– Фильм 4. Пробоподготовка крови для химико-токсикологического анализа на наркотики. Раскрыта расширенная схема: создание среды тетраборатом натрия, экстракция хлороформ-бутанольной смесью, осушка, пропионилирование с триэтиламином при 90 °C, кислотное «отмывание» гексаном, обратное ощелачивание, повторная экстракция хлороформом, финальная сушка, концентрирование и ввод очищенного экстракта в ГХ-МС для точного количественного определения.
Результаты исследования. После создания четырёх учебных фильмов по методам химико-токсикологического анализа был организован их просмотр среди студентов 4 курса фармацевтического факультета с последующим сбором обратной связи. Полученные результаты подтверждают методическую ценность обработанных видеоматериалов. В ходе исследования было установлено, что 92 % опрошенных студентов отметили значительное облегчение понимания методов анализа благодаря видеоформату по сравнению с консервативными текстовыми описаниями. Особыми причинами, по мнению обучающихся, являются наглядная демонстрация последовательности пробоподготовки, этапа жидкостно‑жидкостной экстракции, где чётко видно разделение фракций и показ конкретных действий сотрудников лаборатории при подготовке проб.
85 % опрошенных студентов определили, что динамичная подача информации с видеорядом и закадровыми комментариями обеспечивает более глубокое усвоение материала. Наиболее полезными фрагментами оказались сцены: жидкостно‑жидкостная экстракция и этап дериватизации образцов перед анализом. 78 % студентов отметили, что фильмы позволяют почувствовать реальную лабораторную обстановку судебно‑медицинской экспертизы,а наибольший интерес вызывает демонстрация проведения экспресс‑тестов на наркотические вещества.
65 % студентов сообщили о большей заинтересованности к дисциплине после просмотра фильмов, а 43 % студентов проявили инициативу к дополнительному изучению теоретических основ представленных методик.
Рис. 1. Результаты обратной связи после просмотра учебных фильмов
Обсуждение . Полученные результаты показывают, что создание и использование учебных фильмов являются эффективным методом повышения качества преподавания и усвоения дисциплины «Токсикологическая химия» студентами фармацевтического факультета. Научные фильмы позволяют:
- Наглядно показать все этапы химико-токсикологического анализа в их реальной последовательности, что позволяет студентам сразу соотнести теорию с конкретными лабораторными операциями [1].
- Вызвать у студентов дополнительный интерес к профессии провизора, открыть перспективы научной работы в области токсикологической химии [2, 3].
- Снизить количество вопросов во время практических занятий и уменьшить расход реактивов за счёт сокращения неправильных действий при их первом выполнении за счет демонстрации сложных методик в формате видео.
- Фильмы можно показывать как при очных, так и при дистанционных формах обучения, где невозможно выполнить лабораторные работы.
- Процесс создания видео требует не только знаний методик химико-токсикологического анализа, но и навыков коммуникации, планирования и научного рассказа, что может пригодиться для будущей профессии провизора.
Для ещё более успешно снятых фильмов необходимо учитывать [2,3]:
- Соответствие закадровых комментариев видеоматериалу, которые бы точно отражали происходящее на экране. При этом скорость их прочтения должна быть комфортной и оптимальной, чтобы зритель успевал воспринимать информацию без перегрузки.
- Коллективное обсуждение необходимо после просмотра фильма.Оно позволяет ответить на вопросы учащихся, лучше усвоить материал, выявить спорные моменты.
- Регулярное улучшение лабораторных методов сподвигает чаще снимать учебные фильмы, чтобы они соответствовали современным требованиям.
Заключение. Выполненная работа продемонстрировала, что создание научных фильмов по химико‑токсикологическим методикам и внедрение в образовательный процесс 4 курса фармацевтического факультета оказывают значительное влияние на качество освоения дисциплины «Токсикологическая химия». Визуализация этапов пробоподготовки, жидкостно‑жидкостной экстракции, дериватизации и работы с хроматографическим оборудованием позволила студентам быстрее и глубже понять последовательность действий.
Результаты опроса студентов (92– 85 % положительных отзывов) показывают, что использование видеофрагментов совместно с закадровым комментарием помогает лучше усваивать теорию и практику по сравнению с обычным текстом.
78 % студентов отметили, что практические демонстрации, в частности сцены с экспресс-тестами на наркотические вещества, вызывают особый интерес. Это доказывает, что такие видео делают обучение более увлекательным и понятным.
Наглядность фильмов сподвигла некоторых студентов (65 %—43 %) к дополнительному изучению дисциплины “Токсикологическая химия”. Демонстрация условий реальной судебно‑медицинской лаборатории способствуют развитию практического интереса и формированию чувства ответственности будущих провизоров. При увеличении дистанционного формата обучения научные фильмы подходят как для занятий в аудитории, так и для самостоятельного просмотра.
Анализ показывает, что регулярное обновление видео в соответствии с современными методами и технологиями поможет учебным материалам оставаться актуальными и позволит студентам быстро осваивать новые химико-токсикологические методы анализа.
Таким образом, научные фильмы выступают эффективным инструментом повышения мотивации, углубления теоретических знаний и формирования практических навыков в изучении токсикологической химии, что способствует подготовке высококвалифицированных специалистов‑провизоров.
Литература:
- Харитонова И. В. Использование учебных фильмов при обучении в вузе //Проблемы и перспективы развития образования. — 2011. — С. 197–198.
- Герасимов А. А., Емельянова Л. А., Сычкин А. С., Дробышевская М. В., Антонов С. И. Эффективность учебных фильмов в обучении студентов-медиков //Онкология-XXI век. — 2019. — С. 74–77.
- Герасимов А. А., Емельянова Л. А., Стародубцева О. С. и др. Роль создания учебных фильмов в образовательном процессе // Вестник Уральского государственного медицинского университета. 2019. № 1. С. 11-
- Гаспарян Л. А. Видеоматериалы как средство формирования иноязычной коммуникативно-речевой компетенции студентов-медиков //Сибирский педагогический журнал. — 2012. — №. 4. — С. 122–128.
- Уфимцева М. А., Чернядьев С. А., Андреева А. В. Актуальные проблемы формирования электронного портфолио в высшем медицинском образовании //Педагогический журнал Башкортостана. — 2018. — №. 5 (78). — С. 125–129.