2025
药物化学课程知识图谱型数字化资源库建设
创新训练项目
工学
化工与制药类
一年期
应用研究
其他
竞赛,应用
张亚安
指导教师
2024-10-15 08:54:31
一. 项目简介
药物化学以化学学科为基础，涉及药理学、生理学、生物化学、生命科学等多门学科，加之教材中药物种类多、结构复杂、合成路线繁杂、构效关系抽象对学生背景知识和学习能力要求较高。人工智能（AI）和先进计算等信息学工具技术飞速发展，深刻影响了制药行业，其已成为目前应用最为活跃的领域之一。在我国创新驱动发展战略的推动下，生物医药研发已由仿制药为主向原研药为主转变，催生了一批本土创新药物，逐渐缩小与国际领先水平的差距。我国生物医药行业的创新变革，也对高质量创新型人才培养提出了要求。在药物化学课程的理论和实验教学中，运用CADD方法进行教学演示和实践操作，能够更加直观地讲解相关概念，同时有助于激发学生的学习兴趣，锻炼学生的创新思维和实践能力。知识图谱作为一种先进的人工智能工具，为课程数字化建设提供有力工具，为课程数字化更新提供精准导航。如何有效整合制药行业关键AI技术与智慧学习平台AI管理功能，共建药物化学数字资源库，推动药物化学课程资源的数字化转型，以优化课程教学，提高学习效果。
本项目采用系列药物化学AI技术，数字化工具如Swiss Drug Design、ADMETlab等，首先完善三维分子模型素材库（包括 经典、重点药物的三维分子模型库-静态图和动态旋转）；药物与靶点相互作用模型；微课素材库（包括思政案例素材库，企业实践案例库，前沿科研案例库等），其次利用超星学习通平台提供知识图谱技术,将学习资源与知识图谱关联、整合及应用。最后调研分析学习活动的反馈并优化数字化平台建设。
二. 特色及创新点
1) AI助力教学内容创新：结合最新的药物化学AI技术及数字化工具，丰富学习内容，增强学生的实践能力和创新能力。利用AI技术整理、整合药物化学领域的海量数据，构建动态更新的知识图谱，帮助学生系统、直观地理解复杂概念及知识间的联系。
2) AI赋能教学平台优化：利用超星学习平台的AI技术，贯穿课前、课中、课后学习全过程，针对药物化学课程的内容与知识进行难点答疑、资源推荐、智能出题等多个环节为学生提供全方位、个性化、智能化的学习辅导服务，优化资源配置，提升教学效率，实现教学模式的智能化升级。
三.学生获得的训练
(1) 培养自身的团队协作能力；激发自身的创新思维
(2) 培养专业中外文献检索分析归纳能力,药物化学数字化工具操作技能;
(3) 借助相关AI技术，模拟药物设计、性质分析、合成路径优化、药效评估等过程，为学生提供了更多动手实践的机会，加深对药物化学原理的理解和，提高综合应用能力
面向制药与化学工程学院学生,具备优秀的英语、视频制作、计算机应用技能,良好的团队协作能力