《创新农业药物分子设计》教学大纲
一、基本信息
课程代码：302300004001
课程名称：创新农业药物分子设计
课程英文名称：Innovative agricultural drug molecular design
学分学时：1学分，共30实验学时
开课单位：动物科学技术学院、动物医学院
主讲教师：位灯国、罗锐、刘思思、张德林
面向专业：所有专业
课程归属：通识课程
通识课程所属模块：创新创业
教材信息：
1．Arun K.Ghosh(美)等，《基于结构的药物和生物活性分子设计》，科学出版社，2017；
2．叶德泳，《药物设计学》（第3版），高等教育出版社，2015；
3.康友敏，张永亮，《病毒与免疫学实验教程》，科学出版社，2016；
4.扈荣良，《现代动物病毒学》，中国农业出版社，2014；
5.索朗斯珠，吴庆侠，《兽医病毒学实验技术》，中国农业大学出版社，2013。
先修课程：无
二、课程目标
为使兽药学、农药学、植物保护等学科学生了解创新农业药物分子设计的基本流程，掌握通过多种技术手段进行创新农业药物分子设计的能力。
课程目标对学生的能力要求如下：
课程目标1：了解基于药物靶点结构筛选、设计药物小分子的流程；
课程目标2：基于体外和体内实验，测试所筛选的小分子抗病毒活性；
课程目标3：基于小分子与靶点复合物结构对小分子进行进一步设计优化。
三、课程思政教学设计
概述课程教学设计中思政元素挖掘、教学资源、教学组织等。列出课程思政元素与相关章节教学设计的结合点。
结合点1：传承药物研发历史，增强学生民族自豪感。第一次课讲授药物发现历史时，结合中国悠久的药物发现历史，进一步激发学生的民族自豪感和文化自信。
结合点2：贯穿“新发展理念”，强化学生社会责任。讲述分子模拟和分子对接程序发展历程，让学生了解到科学技术发展是一个逐步探索的过程，技术的进步需要多年甚至多代人的积累，培养学生为科学献身的精神。
结合点3：坚持“科技创新”，培养学生科学精神和工匠精神。基础研究是科技创新的基石，是衡量一个国家科技实力的重要标志。在通过实验测试虚拟筛选得到的活性化合物时，向学生传递实事求是的科学态度，宣讲追求真理、勇攀高峰以及爱岗敬业、精益求精的工匠精神。
四、课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵
毕业要求 |
毕业要求指标点 |
课程目标及其支撑强度系数 |
课程目标1 |
课程目标2 |
课程目标3 |
支撑 强度 |
毕业要求3 |
[理学素质]具有扎实的数学、物理、化学、生命科学等自然科学和计算机信息领域的基础知识和基本实验技能，形成科学规范的方法论，掌握正确的学习方法，树立终身学习的理念； |
√ |
√ |
√ |
H |
毕业要求5 |
［审辨思维］具有审辨思维能力，能够从多维度发现、辨析、质疑、评价本专业及相关领域的现象和问题，提出独立性的见解或应对措施。 |
√ |
√ |
√ |
M |
毕业要求9 |
［交流协作］具有较强的交流协作能力，能够与国内外同行、动物主人、社会公众和管理部门进行有效沟通；具有良好的团队合作精神和组织管理能力。 |
√ |
√ |
√ |
M |
五、课程内容
章节名称 |
参考学时 |
教学内容 |
学习要求 |
对应课程目标 |
第一章 虚拟筛选
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6 |
1)学习Sybyl软件和Discovery Studio软件的基本功能及操作方法（1学时）； 2）学习在化合物库中进行相似化合物搜索（1学时）； 3）采用Autodock预测小分子与靶点结合模式（3学时）。 |
1.理解药物研究的多学科相关性； 2.理解药物-受体相互作用的基本原理； 3.理解农药、兽药研究与医药研究的异同； 4. 初步掌握基于靶点结构以及配体结构的药物虚拟筛选。 |
1 |
第二章 体外活性测定
|
3 |
1）使用荧光、紫外等方法测得G-四链体与小分子的结合常数（3学时）。 |
1.理解体外活性测试的原理； |
2 |
第三章 结合常数测定以及蛋白-小分子复合物结构解析
|
6 |
1）MST测试G-四链体与小分子结合强度（3学时）； 2）晶体生长与衍射（3学时）。 |
1.理解结合常数与病毒抑制之间的关系。 2.了解通过晶体X-射线衍射解析小分子-蛋白复合物晶体结构的流程； |
2和3 |
第四章 病毒抑制测定
|
12 |
1）采用病毒噬斑实验检测化合物对病毒增殖的影响（6学时）； 2）采用半叶枯斑法测定化合物抗植物病毒活性（6学时）。 |
1.理解病毒噬斑实验评价药物抑制动物病毒活性的原理； 2.理解半叶枯斑法评价药物抑制植物病毒活性的原理。 |
2 |
第五章 小分子-蛋白复合物结合模式分析及基于复合物结构的化合物优化改 |
3 |
基于复合物结构设计高活性小分子（3学时）。
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1.了解分子模拟分析小分子—蛋白复合物的流程； 2.了解基于复合物结构优化活性小分子的基本操作。 |
1和3 |
六、课外学时分配
章节名称 |
参考学时 |
内容 |
教学要求 |
对应课程目标 |
虚拟筛选 |
5 |
阅读计算机辅助药物分子设计相关书籍 |
对计算机辅助药物分子设计流程大概了解 |
1 |
体外活性测定 |
2 |
基于紫外、荧光拟合结合常数的一般方法 |
对拟合结合常数方法大概了解 |
2 |
小分子-蛋白复合物结合模式分析及基于复合物结构的化合物优化改 |
5 |
指导学生基于课堂所学知识搜索、查阅前沿进展文献，讲述一个完整的药物分子设计故事 |
联系当前研究进展，深刻理解药物设计基础知识，提出自己的研究思路 |
1，2，3 |
七、课程考核方式与评分标准
（一）课程成绩构成
课程目标 |
考核内容 |
实验操作 |
实验报告或测试 |
课堂表现 |
权重% |
占比% |
占比% |
占比% |
课程目标1 |
了解基于药物靶点结构筛选、设计药物小分子的流程 |
50 |
20 |
30 |
30 |
课程目标2 |
基于体外和体内实验，测试所筛选的小分子抗病毒活性 |
20 |
50 |
30 |
35 |
课程目标3 |
基于小分子与靶点复合物结构对小分子进行进一步设计优化 |
20 |
50 |
30 |
35 |
考核方式占总成绩比例 |
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|
|
100% |
（二）评分标准
评分标准：实验操作占40%，实验报告或测试占40%，课堂表现占20%
大纲撰写人：位灯国
大纲审核人： 黄玲利
修订时间：2022年4月
