中美生物醫學工程專業本科教育的樣例對比分析

廖斌，廖彥劍，羅洪艷

摘要：本文以國際知名高校——約翰霍普金斯大學（Johns Hopkings University）和國內高校——重慶大學的最新本科培養方案為參考樣本，從培養目標、教學計劃與課程設置、學位設置等方面，對比分析了中美生物醫學工程專業本科教育的基本情況，希望對國內生物醫學工程專業本科教育發展有所啟示。

關鍵詞：生物醫學工程（BME）；本科教育；培養方案

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0016-02

生物醫學工程（Biomedical engineering，BME）是一門生物醫學與理工科交叉滲透相結合而發展起來的邊緣學科，它整合了數學、物理、生物醫學、工程技術、計算機技術等眾多領域，具有綜合面廣、交叉性強的特點。應該說有多少工程的門類，就會有多少生物醫學工程的分支。與物理、數學等傳統專業相比，生物醫學工程專業建立的時間較短，又具有專業覆蓋的知識面寬、交叉性強、實踐性強的特點，因此如何建立完善的BME專業本科教育培養方案是世界各國、各高校所普遍面臨的一大難題。相比之下，美國代表了目前全世界生物醫學工程教學和研究的前沿，因而廣泛學習、了解該專業本科教育在美國的情況，并結合國內實際，是形成更加完善的、具有自身特色的國內生物醫學工程專業本科教育培養方案的最有效途徑。

一、生物醫學工程專業本科培養概況

生物醫學工程是綜合生物學、工程學、醫學的理論、方法和手段，從工程的角度研究人體結構功能及其相互關系，以解讀生物醫學中人的生命奧秘，解決醫學中的實際問題，保障人類的健康，為疾病的預防診斷治療和康復服務的學科。作為多學科交叉、融合的新興邊緣學科，BME崛起于20世紀60年代，被認為是今后幾十年內最容易出現理論突破和技術創新的學科領域之一。美國的生物醫學工程是全球發展最早和最快的，早在1953年就制訂了其學科研究計劃，并于1967年把培養BME專門研究人員列入該計劃。此后，一些著名大學相繼開設了BME專業科系，開始了其專業本科人才的培養。目前全美共有60余所大學的BME本科專業獲了美國工程技術認定委員會（ABET）的認定，獲得授予學士學位資格。而我國的生物醫學工程專業本科教育始于20世紀70年代末。據不完全統計，到2008年全國已經有110余所大學有該專業的本科招生計劃，其中約24個為醫科院校（包括兩個軍醫大學），其余八十余個為理工或綜合性大學。隨著設立該專業的高校迅速增多，各高校面臨的生源競爭日趨激烈，同時畢業生的就業形勢也更加嚴峻。因此，亟需積極探索、創新和完善該專業的教育培養方案，形成自己的特色，創出品牌，以鮮明特色和高質量在競爭中贏得一席之地。本文主要以國際知名高校——約翰霍普金斯大學和重慶大學的最新本科培養方案為參考樣本，從培養目標、教學計劃與課程設置、學位設置等方面，對比分析了中美生物醫學工程專業本科教育的基本情況，希望對國內該專業本科教育發展有所啟示。

二、兩所中美大學的生物醫學工程專業本科培養方案對比

在美國很有影響力和公信力的美國新聞（US News）和世界報道（World Report）最新聯合公布的2009年度生物醫學工程專業本科教育排名表中，約翰霍普金斯大學位列第一，具有很強的代表性。這里就選擇了這所國際知名高校的生物醫學工程專業的最新本科培養方案為參考樣本，從培養目標、教學計劃與課程設置、學位設置等方面，同樣與國內具有一定代表性的重慶大學的生物醫學工程專業培養方案進行比較分析，以分析不同和找出差距。

1.培養目標與培養規格及要求的比較。在這個方面，美國的BME本科教育更多地是為研究生培養（含職業教育）打基礎。這個理念反映在他們的培養目標上，就是通過對學生進行理科、工程、醫學及人文社會學科等相關領域的四年本科教育，使其具有廣闊的工程學和生物醫學背景，能夠理解、闡明并應用相關工程學原理解決醫學問題；能夠成功地從事職業實踐并繼續深造，具有獨立的學習和工作能力。他們并不強調讓學生具備某種專業技術技能，更看重的是基本素質和綜合能力的培養，從而使得畢業生具有更廣闊的發展空間。而我們是以培養在生物醫學工程領域、醫學儀器以及其它電子技術、計算機技術、信息產業等部門從事設計、制造、應用、開發和企業管理的高素質創新型工程技術人才為目標，更強調學生對生命科學、電子技術、計算機及信息科學等專業技術及技能的掌握。相比之下，我們的培養目標更加明確，要求更加具體，但也存在過于單一和局限的問題，因此學生在擇業的廣泛性方面遠不及美國。

2.教學計劃與課程設置比較。約翰霍普金斯大學的BME本科課程分類較細，雖然具體類別的提法有差異，但大致都是分為科學基礎課程、專業核心課程、關注領域課程、設計課程、人文與社會科學課程、專業選修課程及其它選修課程等六類。其中科學基礎課程相當于我們的通識教育課程，核心課程與關注領域課程合起來相當于我們的專業主干課程，設計要求相當于我們的集中實踐環節，人文與社會科學課程相當于我們的文化素質課程。在最低畢業的課程學分方面，約翰霍普金斯大學一般對課程是以一個學期（16周）內每周上50分鐘的課計為1個學分，而重慶大學對于課程是以16個課時（45分鐘/課時）計為1個學分，計算方式相近，因此重慶大學（137學分）與約翰霍普金斯大學（129學分）差別不大。但在各類課程的學分分布及學時比例上有很大差異，特別是我們高達43個學分的學科大類基礎課程在美國高校的課程體系中并未體現，這也是在課程設置上的最大差別。

3.學位設置比較。在專業本科教育的學位設置方面，美國高校更具多樣性和靈活性。比如約翰霍普金斯大學設置了生物醫學工程理學學士、文學學士及本碩連讀三種學位項目。理學學士針對那些對生物學和醫學有濃厚興趣，計劃在工程領域內選擇職業或深造的學生，其本科階段主要投入于學習工程課程；如果學生只想要一個基本的工科背景，計劃在工程以外的領域攻讀碩士學位的學生，希望本科學習工程的份量稍輕，而更側重于商業、管理等方面，可選擇攻讀生物醫學工程文學學士；而志在生物醫學工程領域內擇業或深造的學生可選擇本碩連讀，用5～6年的時間獲得理學學士和碩士學位。相比之下，我們的BME本科培養計劃僅設置了生物醫學工程理學學士學位，及為其它專業的學生提供了BME輔修方案。盡管我們也在鼓勵學生攻讀雙學士或輔修，但并沒有像國外那樣納入BME專業的培養計劃中進行系統考慮和規劃，因此可操作性不強。

三、對國內大學生物醫學工程本科教育培養方案設置的啟示

通過以上與美國的約翰霍普金斯大學BME本科教育培養方案的對比分析，可見國內高校尚有明顯差距。盡管有國情、體制機制、學校研究水平、教學資源、BME專業構建基礎及師資力量等方面的差異，但美國高校的一些培養方式及具體做法，仍然值得參考和借鑒，現總結出以下幾點，作為對制訂國內大學BME本科教育培養方案的啟示。生物醫學工程本科教育應重在為研究生培養打基礎，以擇業的廣泛性為宗旨。正如約翰霍普金斯大學在其對BME的描述中所說:如果在河兩岸沒有堅實的基礎，橋是無法站立的，對于BME這樣一座建立在兩個不同學科之間的橋來說，它的發展要求從事這個行業的人必須在這兩個領域里都要有較深入的了解。而在四年的本科教育中，培養學生較寬的知識面，往往會削弱其專業知識的學習。由此帶來的問題是在與其他工程專業的畢業生競爭工作時，本專業的畢業生往往處于劣勢。許多公司寧愿雇傭電子、計算機或機械工程的學生，也不愿雇傭BME的學生。這在BME產業最為發達的美國也是不爭的事實，在該產業遠遠落后的我國，其情況就更加嚴重。而這種就業上的劣勢，從某種意義上講，是由這個專業本身要求知識面廣的特點所決定的。而在本科教育階段，能做的主要還是以打好理工科基礎，培養一定的生物學和醫學背景為主，真正的某方向專業知識的深入及多學科知識的交叉融合往往是在研究生及其的學習或工作中才能夠更好地實現。生物醫學工程本科培養方向應多元化。在產業發展鏈上，BME涉及設計、開發、生產、同一團隊中不同學術背景人的管理、協調、銷售、銷后服務等多個環節，需要各種類型、各個方面的人才，這就需要該專業的培養方向多元化，才能適應市場的需求，并順應學科的發展規律。在這方面，國內大學可充分借鑒美國高校的經驗，在專業及培養方向的設置上更加靈活，為學生提供更多的選擇。

重視對學生的引導、因材施教。由于入學時，學生缺乏對本專業的了解，有很大的盲目性，在學習、個人規劃等方面都需要指導，因此可參考美國高校的做法，建立完善的咨詢體系，重視對學生的引導、因材施教。

參考文獻：

[1]袁力，焦紅霞，秦斌，楊樹亮.生物醫學工程產業發展與生物醫學工程技術人才培養[J].中國醫學裝備，2008，5（10），27-29.

[2]Johns Hopkins University.Undergraduate Biomedical Engineering Program[EB/OL].2010.11.1[2].http://www.bme.jhu.edu/academics/undergrad.htm.