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[摘要]作为全球发展最早和最快的地区，美国的生物医学工程专业具有显著的特色和明显的优势，本文主要以国际知名高校-约翰霍普金斯大学(Johns Hopkings University) 的最新本科培养方案为参考样本，从培养目标与培养规格及要求、教学计划与课程设置、学位设置、教学安排和咨询体系等五个方面，介绍了该校及其代表的美国生物医学工程专业本科教育的基本情况，希望对国内生物医学工程专业的发展有所启示。
[关键词]生物医学工程本科教育培养方案
引言
美国的生物医学工程是全球发展最早和最快的，早在1953年就制定了生物医学工程的研究计划，并于1967年把培养生物医学工程专门研究人员列入该计划。此后，一些著名大学相继开设了生物医学工程专业科系，开始了生物医学工程专业本科人才的培养[1]。目前全美共有60余所大学的生物医学工程本科专业获了美国工程技术认定委员会（ABET）的认定，获得授予学士学位资格[2]。
在美国很有影响力和公信力的美国新闻(US News) 和世界报道(World Report) 最新联合公布的2009年度生物医学工程专业本科教育排名表中[3],约翰霍普金斯大学(Johns Hopkings University)位列第一，具有很强的代表性。这篇文章就选择了这所国际知名高校的生物医学工程专业的最新本科培养方案为参考样本[4]，主要从培养目标与培养规格及要求、教学计划与课程设置、教学安排、学位设置和咨询体系等五个方面，介绍了该校及其代表的美国生物医学工程专业本科教育的基本情况，希望对国内生物医学工程专业的发展有所启示。
一、培养目标与培养规格及要求
培养目标是使毕业生作好如下的准备:1)继续研究生(攻读硕士/博士学位)学习或者进入职业学院(如医学、牙科、兽医、商业、公共卫生和法律)学习；2)进入生物医学工程或相关工程领域从事产业工作。
培养规格是要求毕业生应具备的能力：1)运用数学、物理、生物、生理和工程基础知识解决工程和生物交叉领域中问题，对生命系统进行数据检测与解读，说明生命与非生命物质系统之间交互作用有关的问题；2）运用有效的交流技能,在多学科团队中工作,知晓职业和伦理操守以对整个社会产生积极的影响；3）认识到终身学习的重要性，并具备学习能力，以不断扩充知识；4）参与设计课程和独立课题中的创造性、综合性活动。
可以看出，约翰霍普金斯大学BME本科教育更多地是为研究生培养（含职业教育）打基础。这个理念反映在他们的培养目标上,就是通过对学生进行理科、工程、医学及人文社会学科等相关领域的四年本科教育，使其具有广阔的工程学和生物医学背景，能够理解、阐明并应用数学、物理学、工程学原理解决医学问题; 能够成功地从事职业实践并继续深造，具有独立的学习和工作能力,良好的交流沟通及团队合作能力，并高度重视职业及伦理责任。他们并不强调让学生具备某种专业技术技能，更看重的是基本素质、综合能力、学习习惯的培养，从而使得毕业生具有更广阔的发展空间。
二、教学计划与课程设置
约翰霍普金斯大学的BME本科课程分类较细，虽然和国内高校具体类别的提法有差异，但大致都是分为科学基础课程、生物医学工程核心课程、生物医学工程关注领域课程、设计课程、人文与社会科学课程、专业选修课程及其它选修课程等六类。其中科学基础课程相当于我们的通识教育课程，生物医学工程核心课程与关注领域课程合起来相当于我们的专业主干课程，设计要求相当于我们的集中实践环节，人文与社会科学课程相当于我们的文化素质课程。
备注：1.约翰霍普金斯大学的学分计算，一般对课程是以一个学期（16周）内每周上50分钟的课计为1个学分，设计实践是以为期1学期计为3个学分。2.约翰霍普金斯大学的其它选修课允许学生选任何课程，包括专业选修课程、设计课程等。
通识教育在具体的课程方面以数学、物理、计算机方面的课程为主，其中数学方面的课程所占比重最大，达到6门，占了近一半的学时比例。
表2列出了约翰霍普金斯大学BME专业核心课程设置，显然这是一个生物医学工程专业的基础通识类设置，而针对依据具体方向的工程类专业课程设置，该校在生物系统工程、计算生物学&生物信息学&影像科学、传感器&微系统&仪器、细胞组织工程&生物材料四个方向进行了分别的关注领域课程设置，课程从全校性的高等工程课程或非高等工程课程中选择，依托该校自身优势，针对生物医学工程学科具体应用方向进行设置。要求修满21个学分,一般7门课程(每门课程3-4个学分);课程安排主要是大一下修1门;大二下修1门;大三上下各修1门;大四上下各修2门。这样一方面可以建立该应用领域必须的工程科学基础，另一方面也可以在学生培养上选择性地进行具体方向的教育。
三、集中实践环节
约翰霍普金斯大学提供了15门设计实践课程，包括材料科学与工程高级设计、先进电子实验、BME设计小组、控制系统设计、微加工实验、机械电子、生物医学仪器设计、面向对象的软件工程、计算机集成手术等内容，由学生从中选择2门。在实践课程的内容上，该专业的所有实践环节均具有生物医学工程的元素，并且不对同一门类知识的设计实践要求1门以上的课程，更多的是强调专业知识的综合性实践锻炼。学生可选择1门经认可的设计课程（针对某一门类专业知识的实践）和1门研究性实践课程（综合性实践）的组合或选择2门研究性实践课程来达到实践环节的毕业要求。在实践环节的时间安排上采用与授课课程并行的方式, 持续1或2个学期的时间。在发挥学生的自主性、培养其独立研究及团队合作能力的作用方面，其开设的BME高级设计和BME小组设计系列课程极具特色。BME高级设计是为期2个学期的研究实践课程, 其目的是让学生自己构思和开展基于研究的设计课题。这些课题将在全校的实验室中以研究项目形式开展。修读BME高级设计的学生需在选课注册前写好设计提案,在设计结束前撰写提交项目报告,并参加一周一次的设计课。提案必须由指导老师和主管人员批准。
四、学位设置比较
在生物医学工程专业本科教育的学位设置方面，美国两所高校更具多样性和灵活性。约翰霍普金斯大学设置了生物医学工程理学学士、文学学士及本硕连读三种学位项目。生物医学工程理学学士针对那些对生物学和医学有浓厚兴趣,计划在工程领域内选择职业或深造的学生,其本科阶段主要投入于学习工程课程;如果学生只想要一个基本的工科背景,计划在工程以外的领域攻读硕士学位的学生,希望本科学习工程的份量稍轻,而更侧重于商业、管理等方面,可选择攻读生物医学工程文学学士;而志在生物医学工程领域内择业或深造的学生可选择本硕连读,用5-6年的时间获得生物医学工程理学学士和硕士学位。
五、教学安排
该校的通识教育课程的安排主要是在一、二年级，但在BME的专业课程安排上，约翰霍普金斯大学的BME核心课程从大一上学期就开始安排，几乎每个学期都有BME专业课程，将基础知识及其BME应用知识的灌输配合进行。实践环节2门课程也是每学期开设，学生可在大三、大四的任意学期修读。
五、咨询体系
建立完善的咨询体系是美国大学教学计划的显著特征之一,体现了其本科教育鲜明的人性化特点。约翰霍普金斯大学的生物医学工程本科计划中明确提出，系办公室将会为每一位新入学的BME专业学生指派一名指导老师，给每一位同学从入校开始就提供适合其自身情况的相关咨询和帮助,以有助于其在校的学习和生活。指导老师不仅帮助学生依照个人兴趣和潜力确定专业方向，并在四年的学习中提供课程选择等相关指导，也与学生探讨关于职业方向、研究机会及学生关注的其它问题。在约翰霍普金斯大学BME系，指导老师一般情况下不作更换,除非提出更换要求或因学业时间延长而指导老师无法继续指导。其学生在规划课程学习时, 应与指导老师在每学期的选课咨询期会谈,并强制性要求咨询人必须打印并携带2份自己的选课单。未与指导老师会面的学生将不予签署注册表；而在更改课程时,学生也必须咨询他们的指导老师。
七、结论
生物医学工程是一门生物医学与理工科交叉渗透相结合而发展起来的边缘学科,它整合了数学、物理 、生物医学科技、工程技术、计算机技术及临床应用等众多领域,具有综合面广、交叉性强的特点。这就首先要求该专业本科生具有多学科、广范围的背景知识结构。正如约翰霍普金斯大学在其对生物医学工程的描述中所说:如果在河两岸没有坚实的基础,桥是无法站立的,对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的发展要求从事这个行业的人必须在这两个领域里都要有较深入的了解。而在四年的本科教育中，培养学生较宽的知识面，往往会削弱其专业知识的学习。由此带来的问题是在与其他工程专业的毕业生竞争工作时，生物医学工程专业的毕业生往往处于劣势。许多BME公司宁愿雇佣电子、计算机或机械工程的学生,也不愿雇佣BME的学生。这在生物医学工程产业最为发达的美国也是不争的事实，在该产业远远落后的我国，其情况就更加严重。而这种就业上的劣势，从某种意义上讲，是由这个专业本身要求知识面广的特点所决定的。根据该专业的特点，宽广的知识面与交叉融合能力是该专业从业人员应具备的基本素质。而在本科教育阶段，能做的主要还是以打好理工科基础，培养一定的生物学和医学背景为主,真正的某方向专业知识的深入及多学科知识的交叉融合往往是在研究生及其的学习或工作中才能够更好地实现。
[参考文献]
[1]孔旭.美国生物医学工程本科专业发展现状. 消费导刊,2009.9,172.
[2]王光利,代小红.高校生物医学工程专业若干问题的探讨. 医学教育探索. 2010, 9(4), 454-456.
[3]ducation-portal.com. Top 10 Biomedical Engineering Undergraduate Universities in the U.S.http://www.usnews.com/usnews/edu/college/rankings. 2010.11
[4]Johns Hopkins University.Undergraduate Biomedical Engineering Program. http://www.bme.jhu.edu/academics/undergrad.htm.2010.11
重庆大学教学改革研究项目(2010206)支持。
（作者单位：重庆大学生物工程学院）
[关键词]生物医学工程本科教育培养方案
引言
美国的生物医学工程是全球发展最早和最快的，早在1953年就制定了生物医学工程的研究计划，并于1967年把培养生物医学工程专门研究人员列入该计划。此后，一些著名大学相继开设了生物医学工程专业科系，开始了生物医学工程专业本科人才的培养[1]。目前全美共有60余所大学的生物医学工程本科专业获了美国工程技术认定委员会（ABET）的认定，获得授予学士学位资格[2]。
在美国很有影响力和公信力的美国新闻(US News) 和世界报道(World Report) 最新联合公布的2009年度生物医学工程专业本科教育排名表中[3],约翰霍普金斯大学(Johns Hopkings University)位列第一，具有很强的代表性。这篇文章就选择了这所国际知名高校的生物医学工程专业的最新本科培养方案为参考样本[4]，主要从培养目标与培养规格及要求、教学计划与课程设置、教学安排、学位设置和咨询体系等五个方面，介绍了该校及其代表的美国生物医学工程专业本科教育的基本情况，希望对国内生物医学工程专业的发展有所启示。
一、培养目标与培养规格及要求
培养目标是使毕业生作好如下的准备:1)继续研究生(攻读硕士/博士学位)学习或者进入职业学院(如医学、牙科、兽医、商业、公共卫生和法律)学习；2)进入生物医学工程或相关工程领域从事产业工作。
培养规格是要求毕业生应具备的能力：1)运用数学、物理、生物、生理和工程基础知识解决工程和生物交叉领域中问题，对生命系统进行数据检测与解读，说明生命与非生命物质系统之间交互作用有关的问题；2）运用有效的交流技能,在多学科团队中工作,知晓职业和伦理操守以对整个社会产生积极的影响；3）认识到终身学习的重要性，并具备学习能力，以不断扩充知识；4）参与设计课程和独立课题中的创造性、综合性活动。
可以看出，约翰霍普金斯大学BME本科教育更多地是为研究生培养（含职业教育）打基础。这个理念反映在他们的培养目标上,就是通过对学生进行理科、工程、医学及人文社会学科等相关领域的四年本科教育，使其具有广阔的工程学和生物医学背景，能够理解、阐明并应用数学、物理学、工程学原理解决医学问题; 能够成功地从事职业实践并继续深造，具有独立的学习和工作能力,良好的交流沟通及团队合作能力，并高度重视职业及伦理责任。他们并不强调让学生具备某种专业技术技能，更看重的是基本素质、综合能力、学习习惯的培养，从而使得毕业生具有更广阔的发展空间。
二、教学计划与课程设置
约翰霍普金斯大学的BME本科课程分类较细，虽然和国内高校具体类别的提法有差异，但大致都是分为科学基础课程、生物医学工程核心课程、生物医学工程关注领域课程、设计课程、人文与社会科学课程、专业选修课程及其它选修课程等六类。其中科学基础课程相当于我们的通识教育课程，生物医学工程核心课程与关注领域课程合起来相当于我们的专业主干课程，设计要求相当于我们的集中实践环节，人文与社会科学课程相当于我们的文化素质课程。
备注：1.约翰霍普金斯大学的学分计算，一般对课程是以一个学期（16周）内每周上50分钟的课计为1个学分，设计实践是以为期1学期计为3个学分。2.约翰霍普金斯大学的其它选修课允许学生选任何课程，包括专业选修课程、设计课程等。
通识教育在具体的课程方面以数学、物理、计算机方面的课程为主，其中数学方面的课程所占比重最大，达到6门，占了近一半的学时比例。
表2列出了约翰霍普金斯大学BME专业核心课程设置，显然这是一个生物医学工程专业的基础通识类设置，而针对依据具体方向的工程类专业课程设置，该校在生物系统工程、计算生物学&生物信息学&影像科学、传感器&微系统&仪器、细胞组织工程&生物材料四个方向进行了分别的关注领域课程设置，课程从全校性的高等工程课程或非高等工程课程中选择，依托该校自身优势，针对生物医学工程学科具体应用方向进行设置。要求修满21个学分,一般7门课程(每门课程3-4个学分);课程安排主要是大一下修1门;大二下修1门;大三上下各修1门;大四上下各修2门。这样一方面可以建立该应用领域必须的工程科学基础，另一方面也可以在学生培养上选择性地进行具体方向的教育。
三、集中实践环节
约翰霍普金斯大学提供了15门设计实践课程，包括材料科学与工程高级设计、先进电子实验、BME设计小组、控制系统设计、微加工实验、机械电子、生物医学仪器设计、面向对象的软件工程、计算机集成手术等内容，由学生从中选择2门。在实践课程的内容上，该专业的所有实践环节均具有生物医学工程的元素，并且不对同一门类知识的设计实践要求1门以上的课程，更多的是强调专业知识的综合性实践锻炼。学生可选择1门经认可的设计课程（针对某一门类专业知识的实践）和1门研究性实践课程（综合性实践）的组合或选择2门研究性实践课程来达到实践环节的毕业要求。在实践环节的时间安排上采用与授课课程并行的方式, 持续1或2个学期的时间。在发挥学生的自主性、培养其独立研究及团队合作能力的作用方面，其开设的BME高级设计和BME小组设计系列课程极具特色。BME高级设计是为期2个学期的研究实践课程, 其目的是让学生自己构思和开展基于研究的设计课题。这些课题将在全校的实验室中以研究项目形式开展。修读BME高级设计的学生需在选课注册前写好设计提案,在设计结束前撰写提交项目报告,并参加一周一次的设计课。提案必须由指导老师和主管人员批准。
四、学位设置比较
在生物医学工程专业本科教育的学位设置方面，美国两所高校更具多样性和灵活性。约翰霍普金斯大学设置了生物医学工程理学学士、文学学士及本硕连读三种学位项目。生物医学工程理学学士针对那些对生物学和医学有浓厚兴趣,计划在工程领域内选择职业或深造的学生,其本科阶段主要投入于学习工程课程;如果学生只想要一个基本的工科背景,计划在工程以外的领域攻读硕士学位的学生,希望本科学习工程的份量稍轻,而更侧重于商业、管理等方面,可选择攻读生物医学工程文学学士;而志在生物医学工程领域内择业或深造的学生可选择本硕连读,用5-6年的时间获得生物医学工程理学学士和硕士学位。
五、教学安排
该校的通识教育课程的安排主要是在一、二年级，但在BME的专业课程安排上，约翰霍普金斯大学的BME核心课程从大一上学期就开始安排，几乎每个学期都有BME专业课程，将基础知识及其BME应用知识的灌输配合进行。实践环节2门课程也是每学期开设，学生可在大三、大四的任意学期修读。
五、咨询体系
建立完善的咨询体系是美国大学教学计划的显著特征之一,体现了其本科教育鲜明的人性化特点。约翰霍普金斯大学的生物医学工程本科计划中明确提出，系办公室将会为每一位新入学的BME专业学生指派一名指导老师，给每一位同学从入校开始就提供适合其自身情况的相关咨询和帮助,以有助于其在校的学习和生活。指导老师不仅帮助学生依照个人兴趣和潜力确定专业方向，并在四年的学习中提供课程选择等相关指导，也与学生探讨关于职业方向、研究机会及学生关注的其它问题。在约翰霍普金斯大学BME系，指导老师一般情况下不作更换,除非提出更换要求或因学业时间延长而指导老师无法继续指导。其学生在规划课程学习时, 应与指导老师在每学期的选课咨询期会谈,并强制性要求咨询人必须打印并携带2份自己的选课单。未与指导老师会面的学生将不予签署注册表；而在更改课程时,学生也必须咨询他们的指导老师。
七、结论
生物医学工程是一门生物医学与理工科交叉渗透相结合而发展起来的边缘学科,它整合了数学、物理 、生物医学科技、工程技术、计算机技术及临床应用等众多领域,具有综合面广、交叉性强的特点。这就首先要求该专业本科生具有多学科、广范围的背景知识结构。正如约翰霍普金斯大学在其对生物医学工程的描述中所说:如果在河两岸没有坚实的基础,桥是无法站立的,对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的发展要求从事这个行业的人必须在这两个领域里都要有较深入的了解。而在四年的本科教育中，培养学生较宽的知识面，往往会削弱其专业知识的学习。由此带来的问题是在与其他工程专业的毕业生竞争工作时，生物医学工程专业的毕业生往往处于劣势。许多BME公司宁愿雇佣电子、计算机或机械工程的学生,也不愿雇佣BME的学生。这在生物医学工程产业最为发达的美国也是不争的事实，在该产业远远落后的我国，其情况就更加严重。而这种就业上的劣势，从某种意义上讲，是由这个专业本身要求知识面广的特点所决定的。根据该专业的特点，宽广的知识面与交叉融合能力是该专业从业人员应具备的基本素质。而在本科教育阶段，能做的主要还是以打好理工科基础，培养一定的生物学和医学背景为主,真正的某方向专业知识的深入及多学科知识的交叉融合往往是在研究生及其的学习或工作中才能够更好地实现。
[参考文献]
[1]孔旭.美国生物医学工程本科专业发展现状. 消费导刊,2009.9,172.
[2]王光利,代小红.高校生物医学工程专业若干问题的探讨. 医学教育探索. 2010, 9(4), 454-456.
[3]ducation-portal.com. Top 10 Biomedical Engineering Undergraduate Universities in the U.S.http://www.usnews.com/usnews/edu/college/rankings. 2010.11
[4]Johns Hopkins University.Undergraduate Biomedical Engineering Program. http://www.bme.jhu.edu/academics/undergrad.htm.2010.11
重庆大学教学改革研究项目(2010206)支持。
（作者单位：重庆大学生物工程学院）