生物信息学专业人才培养方案
（专业代码：071003）
一、专业培养目标
本专业服务国家粮食安全重大需求，落实“藏粮于技”战略，结合学校“大食品大营养大健康”特色，旨在培养德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。培养的学生致力于生物信息科学领域研究与探索，具有坚实的数理化基础，受到系统的科学研究训练，掌握生物信息科学的基础理论、基本知识和基本技能并能灵活运用，了解数据科学在生物、医学及健康领域的发展和前沿，具备国际视野和良好的团队合作精神，能在教学、科研、生物信息及生物医学健康数据产业以及医药、公众健康、环境、食品等部门和企事业单位从事与数据分析及挖掘相关科学研究、技术开发、人才培养和管理等工作的应用创新型人才。毕业生也可继续攻读数据科学、生物信息学、公共卫生等及其相关领域的研究生。学生毕业5年后能够成为所在工作单位的管理者或技术骨干，优秀者能成为行业领先者，具体如下。
1. 专业技能。能持续深化专业知识，跟踪生物信息学领域的最新研究进展和技术动态，提升数据分析能力，能够高效处理大规模生物数据，挖掘数据背后的生物学意义。并能将所学知识应用于实际项目中，解决生物医学、农业、环保等领域的复杂问题，推动相关领域的科技进步。
专业教研室主任(专业负责人)： 陈思
学院(系)教学院长(主任)： 曾万勇
学院(系)院长(主任)或学术委员会主任： 陈新
2024 年 6 月 30 日
2. 职业发展。科研领域：从事生物信息学相关的研究工作，发表高质量的研究论文，争取获得国家级或国际级科研项目资助；医药健康行业：进入医药企业，利用生物信息学技术进行药物研发、疾病诊断与治疗等方面的创新工作，提升人类健康水平；生物技术公司：在生物技术公司担任关键职位，负责基因编辑、基因检测、细胞治疗等产品的开发与管理工作，推动生物技术的商业化进程；政府机构与事业单位：在公共卫生、农业科技、环保等领域的政府机构或事业单位工作，利用生物信息学技术为政策制定和技术支持提供科学依据。
3. 综合素质。具有终身学习能力：保持对新知识、新技术的敏感度和求知欲，通过持续学习不断提升自己的专业素养和综合能力；具有跨学科合作能力，促进学科交叉融合与创新发展；具有国际视野与跨文化交流能力，能跟进国际生物信息学领域的动态和发展趋势，积极参与国际交流与合作项目，提升自己的国际竞争力和影响力。
4. 对社会的责任与贡献。通过个人努力和团队协作，推动生物信息学领域的科技进步和创新发展，能利用生物信息学技术为解决实际问题提供科学支持和解决方案，能参与人才培养和学术传承工作，为生物信息学领域培养更多高素质的专业人才和后备力量。
二、专业毕业要求
本专业培养应用型创新人才，应具备沟通、合作、批判式思维和创新能力，应达到以下要求：
1.具备较高的思想道德素质：包括正确的政治方向，遵纪守法、诚信为人，有较强的团队意识和健全的人格。
2.具备较高的文化素质：掌握一定的人文社科基础知识，具有较好的人文修养；具有国际化视野和现代意识和健康的人际交往意识。
3.具备良好的专业素质：受到严格的科学思维训练，掌握一定的科学研究方法，有求实创新的意识和革新精神；在生物与健康数据科学领域具有较好的综合素养和应用能力。
4.具备良好的身心素质：包括健康的体魄、良好的心理素质和生活习惯。
5.扎实掌握高等数学、物理、化学的基础知识。
6.扎实掌握生命科学的基础知识和基本理论。
7.熟练掌握数据科学专业相关数学知识。
8.熟练掌握数据科学专业相关的计算机基础知识，具备运用计算机工具对生物数据进行处理的能力。
9.深刻理解并熟练掌握组学数据分析、蛋白质结构分析等生物信息学专业基础知识，具备实际应用生物信息学专业软件的能力。
10.初步具备生物医学健康类数据的调查收集、整理的技能，具备医学健康数据分析能力。
11.了解生物信息学前沿，初步了解数学建模及算法开发，初步具备发现、提出、分析并应用数据科学原理和技能解决生物学、医学、公众健康领域问题的能力。
12.具备良好的自学习惯和能力、较好的表达交流能力、自主发展能力。
三、课程体系与毕业要求关系矩阵
主干学科：生物信息学
主要课程：普通生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、数据结构与算法、数据库基础与数据挖掘、Linux操作系统、Python语言及实验、概率论与应用数理统计、生物统计学、机器学习算法及实验、信息论、基础生物信息学、蛋白质结构与功能、基因组学、转录组学与蛋白组学及实验。
专业方向： 生物信息学。
表1 课程体系与毕业要求关系矩阵表
（见下页）
课程类型 | 课程名称 | 毕业要求1 | 毕业要求2 | 毕业要求3 | 毕业要求4 | 毕业要求5 | 毕业要求6 | 毕业要求7 | 毕业要求8 | 毕业要求9 | 毕业要求10 | 毕业要求11 | 毕业要求12 |
1.1 | 1.2 | 1.3 | 2.1 | 2.2 | 3.1 | 3.2 | 4.1 | 4.2 | 5.1 | 5.2 | 5.3 | 6.1 | 6.2 | 6.3 | 7.1 | 7.2 | 8.1 | 8.2 | 8.3 | 8.4 | 9.1 | 9.2 | 9.3 | 10.1 | 10.2 | 11.1 | 11.2 | 11.3 | 12.1 | 12.2 | 12.3 |
通识教育 | 军事理论 |
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C语言程序设计及实验 |
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科研创新训练 |
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大学体育 |
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大学英语 |
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中文写作 |
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思想道德与法制 |
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中国近现代史纲要 | H |
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马克思主义基本原理 | H |
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毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 | H |
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习近平新时代中国特色社会主义思想概论 | H |
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形势与政策 | H |
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学科基础 | 高等数学II |
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大学物理III |
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大学化学及实验 |
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有机化学 |
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Linux操作系统 |
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数据结构与算法 |
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概率论与应用数理统计 |
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遗传学 |
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分子生物学及实验 |
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专业必修 | 生物化学Ⅱ |
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细胞生物学 |
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基因组学及实验 |
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蛋白质结构与功能及实验 |
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数据库基础与数据挖掘 |
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转录组学与蛋白组学及实验 |
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机器学习算法及实验 |
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必选选修 | 通识教育选修课 |
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Python语言及实验 |
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基础生物信息学 |
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生物统计学 |
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信息论 |
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线性代数 |
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集中性实践 | 军事技能训练 |
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思想政治实践 | H |
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生产实习 |
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专业认识实习 |
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大众健康数据调查收集及分析 |
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医学数据调查收集及分析 |
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基础生物信息学实验 |
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数据处理软件综合应用 |
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毕业实习与毕业设计(论文) |
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四、课程毕业要求指标点分解方案
表2生物信息学毕业要求12项要求对应33个指标点分解和课程支撑情况
毕业要求 | 内涵观测点 | 支撑课程 |
1.具备较高的思想道德素质：包括正确的政治方向，具有社会主义核心价值观，有较强的团队意识、一定的组织协调能力和健全的人格 | 1.1 具有正确的政治方向和社会主义核心价值观 | 习近平新时代中国特色社会主义思想概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、中国近现代史纲要、形势与政策、思想政治实践 |
1.2 较强的团队意识、一定的组织协调能力 | 军事技能训练、军事理论、大学体育、专业认识实习、生产实习 |
1.3 健全的人格 | 思想道德与法制 |
2.具备较高的文化素质：掌握一定的人文社科基础知识，具有较好的人文修养；具有国际化视野和现代意识和健康的人际交往意识 | 2.1 掌握一定的人文社科基础知识，具有较好的人文修养 | 中文写作、思想道德与法制、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、通识教育选修课 |
2.2 具有国际化视野和现代意识、具有健康的人际交往意识 | 大学英语读写译1-4、大学英语视听说1-4、形势与政策、大众健康数据调查收集及分析、医学数据调查收集及分析 |
3.具备良好的专业素质：受到严格的科学思维训练，掌握一定的科学研究方法，有求实创新的意识和革新精神；在生物与健康数据科学领域具有较好的综合素养和应用能力 | 3.1 受到严格的科学思维训练，掌握一定的科学研究方法、有求实创新的意识和革新精神 | 马克思主义基本原理、毕业实习与毕业设计(论文)、科研创新训练 |
3.2 在生物与健康数据科学领域具有较好的综合素养和应用能力 | 大众健康数据调查收集及分析、医学数据调查收集及分析、数据处理软件综合应用（上、下）、专业认识实习、基础生物信息学实验 |
4.具备良好的身心素质：包括健康的体魄、良好的心理素质和生活习惯 | 4.1 具备健康的体魄 | 大学体育、军事技能训练 |
4.2 具备良好的心理素质和生活习惯 | 生产实习、马克思主义基本原理、思想道德与法制 |
5.扎实掌握高等数学、物理、化学的基础知识 | 5.1 扎实掌握高等数学的基础知识 | 高等数学II（1-2）、概率论与应用数理统计、线性代数 |
5.2 扎实掌握物理学的基础知识 | 大学物理III |
5.3 扎实掌握化学的基础知识 | 大学化学及实验、有机化学 |
6.扎实掌握生命科学的基础知识和基本理论 | 6.1 扎实掌握生命科学的基础知识 | 分子生物学、细胞生物学 |
6.2 扎实掌握生化反应及生命体内物质代谢的基础知识 | 有机化学、生物化学II |
6.3 扎实掌握分子及超分子层次上的生物学知识，扎实掌握遗传学的基本知识和理论 | 遗传学、分子生物学、细胞生物学 |
7.熟练掌握数据科学专业相关数学知识 | 7.1 熟练掌握数据科学专业相关统计学知识 | 概率论与应用数理统计、生物统计学、信息论 |
7.2 熟练掌握数据科学专业相关其它数学知识 | 线性代数、机器学习算法及实验 |
8.熟练掌握数据科学专业相关的计算机基础知识，具备运用计算机工具对生物数据进行处理的能力 | 8.1 熟练掌握数据科学专业相关编程语言 | C语言程序设计及实验、Python语言及实验 |
8.2 熟练掌握数据科学专业相关计算机操作系统 | Linux操作系统 |
8.3 熟练掌握数据结构与算法基础知识 | 数据结构与算法、机器学习算法及实验 |
8.4 熟练掌握数据库基础知识 | 数据库基础与数据挖掘、基础生物信息学 |
9.深刻理解并熟练掌握组学数据分析、蛋白质结构分析等生物信息学专业基础知识，具备实际应用生物信息学专业软件的能力 | 9.1 深刻理解并熟练掌握组学数据分析 | 基因组学及实验、转录组学与蛋白组学及实验、信息论 |
9.2 深刻理解并熟练掌握蛋白质结构与序列分析 | 蛋白质结构与功能及实验 |
9.3 生物信息学专业软件的实操能力 | Linux操作系统、数据库基础与数据挖掘、python语言及实验、基础生物信息学、基础生物信息学实验、数据处理软件综合应用、毕业论文 |
10.初步具备生物医学健康类数据的调查收集、整理的技能，具备医学健康数据分析能力 | 10.1 生物医学健康类数据的调查收集、整理的技能 | Linux操作系统、数据库基础与数据挖掘、Python语言及实验、大众健康数据调查收集及分析、医学数据调查收集及分析 |
10.2 医学健康数据分析能力 | 概率论与应用数理统计、机器学习算法及实验、Python语言及实验、生物统计学、数据处理软件综合应用 |
11.了解生物信息学前沿，初步了解数学建模及算法开发，初步具备发现、提出、分析并应用数据科学原理和技能解决生物学、医学、公众健康领域问题的能力 | 11.1 对生物信息学的发展前沿有所了解 | 形势与政策、生产实习、专业认识实习 |
11.2 掌握数学建模及算法开发的基础知识 | C语言程序设计及实验、高等数学II、数据结构与算法、概率论与应用数理统计、生物统计学、线性代数 |
11.3 具备发现、分析、解决生物数据领域问题的初步能力 | 科研创新训练、马克思主义基本原理、机器学习算法及实验 |
12.具备良好的自学习惯和能力、较好的表达交流能力、自主发展能力 | 12.1 具备良好的自学习惯和能力 | 生产实习、毕业实习与毕业设计(论文) |
12.2 具备较好的表达交流能力 | 大学英语读写译1-4、大学英语视听说1-4、中文写作1-2、大众健康数据调查收集及分析、医学数据调查收集及分析 |
12.3 具备较好的自主发展能力 | 科研创新训练、形势与政策、专业认识实习、 |
五、修业年限、学分要求和授予学位类别
学制：四年 修业年限：3-6年；
毕业学分要求：1.修满161学分，具体要求见下表；2.完成素质拓展学分要求内容，具体要求见生物信息学专业学分表和《武汉轻工大学大学生综合素质拓展学分实施办法》（轻工大普教〔2020〕20号）。
表3 生物信息学专业学分表
课程性质 | 学分 |
必修课 | 通识教育课 | 40 |
学科基础课 | 29.5 |
专业课 | 20 |
集中性实践教学 | 35 |
选修课 | 通识教育课 | 4 |
学科基础课与专业课 | 32.5 |
总学分 | 合计 | 161 |
授予学位类别：理学学士
六、培养措施
1、根据专业人才培养定位，加强课程教学内容、教学方法改革，增加学科前沿知识的教学，使学生知识、能力、素质全面得到培养和训练。
2、加强实践教学，注重学生实践能力培养，保证实验教学、课程设计、各类实习、毕业论文工作质量。
3、扩大人文、社会科学和管理科学的选修课程。学生在校期间必须获取4个以上通识性选修课学分，其中应至少选修2个学分的社会科学类课程。指导和鼓励学有余力的学生跨学科大类选择微专业、辅修专业及辅修学位课程，满足学生个性化发展需要。
4、鼓励学生根据自身特长兴趣进行发展，学生选课不受课程模块和学科、专业限制。
5、改革教学方法（如讨论式教学法、Presentation教学法、PBL教学法等）、教学手段与考核内容、考核手段，所有专业必修课均实行研究性教学。改革教学方法，倡导讲授与自学、讨论与交流、指导与研究、理论学习与社会调查相结合的教学方法；运用现代教育技术，拓展教学空间。考核内容注重创新精神和实践能力考核；考核方式灵活多样。
6、实施3至6年弹性修业年限和学籍预警机制，尊重学生的主体地位,拓宽学生个性发展空间。
7、鼓励学生尽早进入科研与实际生产领域，采取具体措施活跃学生科研活动；积极探索和实践第一课堂、第二课堂的协调作用和综合优势，重视课外训练。
七、通识教育必修课模块教学进程表（附表1）
八、学科基础课必修课模块教学进程表（附表2）
九、专业课必修课模块教学进程表(附表3)
十、选修课建议修读课程列表（附表4）
十一、各学期时间分配及进程计划表（附表5）
十二、集中性实践性教学环节安排表(附表6)
十三、素质拓展学分修读课程列表（附表7）
十四、美育类课程修读列表（附表8）
十五、学时学分分布及比例表（附表9）
附表1：通识教育课模块必修课教学进程表
课程代码 | 课程名称 | 课程英文名称 | 学分 | 总学时 | 理论授课 | 实验/ 上机/ 实践 （训） | 课程性质 | 考核方式 | 开课学期 | 开课部门 | 备注 |
GEEC1001 | 军事理论 | Military Theory | 2.0 | 32 | 32 | | 必修 | | 1 | 武装部 |
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COMP2511 | C语言程序设计 | C Language Programming | 2.0 | 32 | 32 | | 必修 | 考试 | 2 | 数计学院 |
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COMP2512 | C语言程序设计实验 | C Language Programming Experiments | 2.0 | 32 |
| 32 | 必修 | 考查 | 2 | 数计学院 |
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GEEC1002 | 科研创新训练 | Scientific research and innovation training | 2.0 | 32 | 32 |
| 必修 | 考查 | 1-7 | 生科学院 |
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SPTS2101 | 大学体育1 | College PE 1 | 1.0 | 16(32) | | 16(32) | 必修 | 考查 | 1 | 体育课部 |
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SPTS2102 | 大学体育2 | College PE 2 | 1.0 | 16(32) | | 16(32) | 必修 | 考查 | 2 | 体育课部 |
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SPTS2103 | 大学体育3 | College PE 3 | 1.0 | 16(32) | | 16(32) | 必修 | 考查 | 3 | 体育课部 |
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SPTS2104 | 大学体育4 | College PE 4 | 1.0 | 16(32) | | 16(32) | 必修 | 考查 | 4 | 体育课部 |
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SPTS2105 | 大学体育5 | College PE 5 | 1.0 | 16(32) |
| 16(32) | 必修 | 考查 | 5-8 | 体育课部 | 以体育测试形式进行 |
FORL2204 | 大学英语读写译1 | College English Reading Writing and Translation I | 2.0 | 32 | 32 | | 必修 | 考试 | 1 | 外国语学院 |
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FORL2208 | 大学英语视听说1 | College English Viewing Listening and Speaking I | 1.0 | 16 | 16 | | 必修 | 考试 | 1 | 外国语学院 |
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FORL2205 | 大学英语读写译2 | College English Reading Writing and Translation II | 2.0 | 32 | 32 | | 必修 | 考试 | 2 | 外国语学院 |
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FORL2209 | 大学英语视听说2 | College English Viewing Listening and Speaking II | 1.0 | 16 | 16 | | 必修 | 考试 | 2 | 外国语学院 |
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FORL2206 | 大学英语读写译3 | College English Reading Writing and Translation III | 2.0 | 32 | 32 | | 必修 | 考试 | 3 | 外国语学院 | 通过外语水平考试者可选中文写作1、2 |
FORL2210 | 大学英语视听说3 | College English Viewing Listening and Speaking III | 1.0 | 16 | 16 | | 必修 | 考试 | 3 | 外国语学院 |
FORL2207 | 大学英语读写译4 | College English Reading Writing and Translation IV | 2.0 | 32 | 32 | | 必修 | 考试 | 4 | 外国语学院 |
FORL2214 | 大学英语视听说4 | College English Viewing Listening and Speaking IV | 1.0 | 16 | 16 | | 必修 | 考试 | 4 | 外国语学院 |
CHNL2101 | 中文写作1 | Chinese Writing 1 | 3.0 | 48 | 48 |
| 必修 | 考试 | 3 | 文传学院 | 通过外语水平考试者可选择该课程 |
CHNL2102 | 中文写作2 | Chinese Writing 1I | 3.0 | 48 | 48 |
| 必修 | 考试 | 4 | 文传学院 |
IPTC2101 | 思想道德与法制 | Morality and the Rule of Law | 2.5 | 40 | 40 |
| 必修 | 考试 | 1 | 马克思学院 | 本课程合计3学分，另外的0.5实践学分，通过本大纲中的集中性实践教学环节安排表中《思想政治实践》课落实。 |
IPTC2102 | 中国近现代史纲要 | Conspectus of Chinese Modern History | 2.5 | 40 | 40 |
| 必修 | 考试 | 2 | 马克思学院 |
IPTC2103 | 马克思主义基本原理 | Basic Principles of Marxism | 2.5 | 40 | 40 |
| 必修 | 考试 | 3 | 马克思学院 |
IPTC2107 | 毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 | Conspectus of Mao Zedong Thought and Theoretical System of Socialism with Chinese Characteristics | 2.5 | 40 | 40 |
| 必修 | 考试 | 4 | 马克思学院 |
IPTC2108 | 习近平新时代中国特色社会主义思想概论 | Conspectus of Xi Jinping Thought on Socialism with Chinese Characteristics for a New Era | 3 | 48 | 48 |
| 必修 | 考试 | 4 | 马克思学院 |
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ITPC2110 | 形势与政策 | Situation and Policy | 2.0 | 32(64) | 32(64) |
| 必修 | 考查 | 1-8 | 马克思学院 |
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必修课合计 | 40.0 | 640(752) | 528(560) | 112(192) |
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附表2：学科基础课模块必修课教学进程表
课程代码 | 课程名称 | 课程英文名称 | 学分 | 总学时 | 理论授课 | 实验/ 上机/ 实践 （训） | 课程性质 | 考核方式 | 开课学期 | 开课部门 | 备注 |
MATH2216 | 高等数学II1 | Advanced Mathematics II1 | 4.5 | 72 | 72 |
| 必修 | 考试 | 1 | 数计学院 |
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MATH2204 | 高等数学II2 | Advanced Mathematics II2 | 4.0 | 64 | 64 |
| 必修 | 考试 | 2 | 数计学院 |
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PHYS2105 | 大学物理III | College Physics | 4.0 | 64 | 64 |
| 必修 | 考试 | 2 |
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