1优选实验教学材料
基础化学实验是农业院校最重要的公共基础课之一，我校每年有三十多个本科专业共计近6000多名学生修读此课程，是一门独立开设实验课程，所以选择一些与农业相关的实验项目作为教学对象对学生今后的学习有一定的帮助。微生物中产生抗生素种类和数量最多的类群是放线菌群，作为开发新农药的潜力较大，用于植物病害生物防治中的主要是链霉菌属(Streptomyces)及其相关类群，其中许多已经被开发成除草剂、杀菌剂和杀虫剂等。作为农业院校，开设一些与农业专业相关的实验项目有助于学生以后的专业学习，也可以培养学生学习对未来专业的了解并培养对本专业的兴趣。而从学生实验教学的时效性考虑，链霉菌属成为首选，同时，作为学生实验，也不宜采用未研究过的新奇菌株为教学对象。所以从本实验室已筛选获得的具有抑菌及除草活性的放线菌中，选择了一株对稻田主要杂草稗草(Echinochloacrusgalli)具备强烈抑制作用的链霉菌(Streptomyces)4903菌株作为研究性实验设计教学的材料。实验方法的设计，学生通过查阅大量的相关资料获知，在微生物发酵液农用活性物质提取研究中，可以采用溶媒萃取，但溶媒萃取需要大量互不相容的溶剂，萃取过程中还可能会产生乳化现象，定量分析回收率低，萃取时间长，消耗溶剂量大。而大孔吸附树脂具有吸附容量大、吸附速度快、选择性好、再生处理简单、用少量树脂就可以处理大量发酵液等优点，而且在提取的同时也有一定的纯化作用，该方法克服了液液萃取过程因溶剂挥发而污染环境，并且吸附树脂还可以再生后继续使用。从学生实验高效化、绿色化的角度考虑，我们采用了大孔吸附树脂法替代有机溶剂提取法。所以选择了4种不同极性的大孔吸附树脂对活性微生物发酵液中的农用活性物质进行吸附实验。
2设计实验技术流程
近年来，一些新的绿色化的实验方法更多被引进到化学实验教学中来，运用这些新的实验方法及新的实验技术，让学生探索实验规律，优化反应条件，降低化学实验室污染，保护环境，同时也可以激发学生学习化学的兴趣。以活性微生物发酵液为原料，用活性跟踪的方法测定4种不同极性的大孔吸附树脂填料对该菌株发酵液除草活性物质的吸附能力，从中筛选最佳的吸附树脂，并筛选其最佳洗脱剂。
3实验方案实施流程及结果分析
3.1实验具体操作过程
首先学生查阅了大量相关文献，对所用的大孔吸附进行了预处理。然后进行分组，大约4~5个人一组，学生自由组合。发酵液是老师提前准备好，分发给各组学生的。然后学生用所学的实验方法按实验步骤进行，分别开始往分离柱加填料，加载发酵液，接受吸附余液、水洗脱液及醇洗液，最后用所学到生物测定方法对其活性进行生测。各个小组成员进行独立操作实验，分工合作，同时进行，实验过程中出现的问题也需要自己想办法解决和大家协商解决。在吸附树脂筛选过程中，学生需要自行装柱，装柱的时候要经过压柱、上样、不同溶剂洗脱等步骤。在树脂静态吸附量测定过程中，将吸附发酵液后饱和的树脂置于三角瓶中，需要用水洗，醇洗等，我们选用超声波，再用布氏漏斗抽滤，与普通静态洗脱相比，本方法只用三分之一的溶剂即可洗脱出相同的提取量，节省了大量的时间和能源。对于收集到不同洗脱溶剂采用旋转蒸发仪进行减压蒸馏，可以在较低的温度下快速地对溶剂进行浓缩，减少了因试剂挥发而造成对环境的污染，收集到的减压蒸馏的试剂还可以回收再利用，洗脱完成后用蒸馏水对树脂进行洗涤再生，树脂可再次循环使用。学生要把握好实验的每一个步骤，记录每一个现象，每组学生独立完成实验的各个环节。研究性教学要取得好的教学效果，必须把教学过程看成是一个系统性的工程，协调处理好教师、学生与教学环境等各个要素之间的相互作用和相互联系。为了满足研究性实验的顺利进行，实验室对学生实行全天式的开放，学生可以根据自己实验的进展情况，自己选择时间，在一周内完成全部实验步骤，得出实验结果并用数据处理软件对实验结果进行数据统计。
3.2实验结果分析总结
实验结束后，大家集中共同分析实验过程出现的问题并分析实验结果。在实验过程中，有些学生因为装填料时没装密实，加载发酵液的时候，吸附树脂会浮起来。在生测过程中，由于消毒不够彻底，很多都被污染，长满霉菌而无法得出正确的实验结果。大家热情的讨论实验的每一个步骤，交流经验，对不满意的实验内容进行重做，直到得出较为满意的实验结果。要求学生采用SPSS11.5版统计采用软件进行统计分析，使用邓肯氏新复极差测验法(Duncan'sMultipleRangeTest，简称DMRT法)进行差异显著性检验，数据以平均值±标准误表示。小组长汇集组员们的实验过程资料和实验结果，分析实验过程中出现的问题、解决的方法及实验后组员讨论的实验结果，提出实验存在的问题，把实验结果进行整理，制作成PPT，大家相互交流，共同提高。大部分的实验都能得出较理想的实验结果。
4实验教学成效及展望
4.1实验教学的成效
激发了学生的成就感与创新欲望，该实验有助于学生深刻地认识微生物化感活性物质提取方法的科学研究流程、学生运用学到的知识，结合教师的引导和自己的实验操作等环节解决问题，增加学生学习兴趣、提升学生操作技能和创新能力。学生根据自己查阅的相关资料，根据自己选择的实验方案，自己安排时间，独立进行实验。实验中遇到问题需要自己解决，或与本小组成员讨论解决，培养了学生解决实际问题的能力、团队精神和合作学习能力。从查阅资料、确定方案到实验操作等全过程，培养了学生的创新意识，培养了学生科学的工作态度，调动学生学习化学的积极性，增强了学生的科研意识和科研能力。学生具有初步的科研思维能力，为学生今后毕业论文的研究打下良好的科研基础。近年来，学生获得的校级及以上奖励50~60项，其中部级三等奖2项，广东省特等奖1项，一等奖3项，二等奖5项，获得大学生科技创新项目部级5项，省级8项，校级30多项，在国际国内刊物上发表的学术论文50余篇，其中SCI和EI收录20多篇。
4.2展望
对于经典的液-液提取方法的低回收率、溶剂量大及后续处理困难等缺陷，而大孔吸附树脂具有的低消耗、高效率、高选择性、后续处理简单并且树脂可再生等优势，大孔吸附树脂已经被广泛地应用于具生物活性的化感物质的分离和纯化。其在农药、生化药物的分离纯化以及中成药的制备等方面的应用越来越广泛。下一步将积极配合学校实践教学改革，将重点放在学生科研能力的培养上，充分激发学生的科学激情，并随时根据实验情况调整实验教学方式，真正做到对学生的科学意识及科研能力的培养。
作者：陈敏 卢其明 刘海峰 单位：华南农业大学公共基础课实验教学中心 华南农业大学理学院