比較與借鑒：美國約翰·霍普金斯大學生物醫學工程系的研究生教育的啟示

劉蓉 邱天爽

[摘 要]從美國約翰·霍普金斯大學和大連理工大學的生物醫學工程專業來看，可以從發展背景、科研方向、研究生培養目標、培養方式等方面詳細分析研究生的培養工作，還可從加強學科交叉性等方面總結出今后亟待改善的方向，為我校生物醫學工程研究和教學的未來發展方向提供借鑒和啟示。

[關鍵詞]生物醫學工程 學科研究 研究生教育

[中圖分類號] Q81[文獻標識碼] A[文章編號] 2095-3437（2012）12-0008-02

大連理工大學“生物醫學工程（biomedical Engineering，BME）”學科的學科建設自2003年建立以來獲得了可喜的成果。2003年獲得一級學科博士學位授予權和碩士學位授予權；2005年獲得工程碩士學位授予權；2007年獲得博士后科研流動站；2007年7月，學校在電子與信息工程學院正式建立“生物醫學工程系”，并于同年開始招收本科生；2008年獲得該專業遼寧省一級重點學科。9年來，由全校各院系共用的“生物醫學工程”碩士點，已經培養了6屆碩士畢業生，受到社會、特別是生物醫學工程領域的歡迎。[1]然而，生物醫學工程在大連理工大學是一個嶄新的專業，與國內外已有十幾甚至幾十年生物醫學工程專業發展歷史的學校相比，還有很大的差距。

美國代表了目前全世界BME教學和研究的前沿。約翰·霍普金斯大學（John Hopkins University，以下簡稱JHU）的醫學院和工學院長期以來享有崇高的聲譽。JHU是全美第一所研究型大學，其目標為：“鼓勵研究以及獨立學者的進步，使得他們可以通過自己精湛的學識推動他們所追求的科學以及所生活的社會前進。”該校從創辦起就非常重視研究生教育。據最新的US News排名，JHU的BME專業的本科和研究生教育在美國名列第一。大連理工大學目前也以建設國際知名的高水平研究型大學為目標，實施“精英教育”的培養理念，并構建了與之相適應的多元的人才培養模式。兩校在研究生教育的人才培養模式上有著共同的指向性和原則要求，諸如培養目標是為國家和社會培養高層次的人才，培養方式上注重教學和科研相結合，培養原則以研究生的質量為核心。然而，一方是本專業領域處于國際領先地位并享有盛譽的研究型大學，另一方是正在蓬勃發展致力于成為國際知名的研究型大學，如何在保證自身優勢的基礎上，汲取美國教育的先進經驗，是本文進行對比研究的目的。

一、發展背景與學科方向

BME是多學科領域的交叉，因此BME專業一般隸屬于工學院或醫學院。美國大學的BME專業通常不是一個非常獨立的學院。JHU的生物醫學工程系同時隸屬于校本部威汀工程學院（Whiting School of Engineering）和醫學院。它也建立了兩者之間緊密聯系合作的橋梁。校本部主要負責對本科生和碩士研究生的管理，而博士生則在醫學院進行管理和教學。JHU BME系80位教師中本系的教師僅35位，其他均為外系相關教師，研究方向包括心血管系統、計算建模、計算生物學和生物信息學、細胞和組織工程/生物材料、分子與細胞系統、神經科學系統等。強大的醫工實力，良好而廣闊的研究和教學環境，為JHU BME系的成功提供了強有力的補充和支持。大連理工大學BME專業全校共用，但BME系的建立是在電子學與醫學科學交叉中進行的，目前隸屬于電子信息與電氣工程學部。其研究方向覆蓋了生物醫學信息檢測與處理，生物醫學成像與圖像處理，生物系統建模與仿真和生物力學與康復工程，生物材料等五個主要研究方向。近年來，該學科重點建設了“醫學信息技術與康復工程”科技創新平臺，研究生命與醫學信息的獲取、識別與分析處理，生命系統的建模、仿真與可視化，以及生命醫學信息在臨床醫療和健康維護疾病防治中的應用等。主要圍繞國家目標和國民經濟建設，通過生命信息的獲取，生命信息的信號與圖像分析處理，生命信息的特征提取與識別，生命信息的建模與仿真，生命信息數據共享建設，生命信息的知識發現和健康維護工程等方面展開基礎和應用研究，揭示人類生理、心理和行為疾病的奧秘，為臨床醫學提供診斷和治療的技術手段，從而達到改善人類健康水平的目的。與JHU等美國優秀的BME系相比，大連理工大學目前沒有醫學院，沒有強大的醫學研究作為支撐，在醫工交叉機制上需進一步完善，建立與大連醫科大學和相關醫院的緊密合作關系，凝練研究方向，形成高水平研究成果。

二、研究生培養目標的比較

括24學分的相關聯課程和一個大論文項目，其中包括一門兩學期完成的課程——生物醫學工程生理學基礎為必修課。研究生選修的課程則是根據學生自身的背景和興趣可靈活選擇或聽從導師的建議。其最終目標是培養處在工程和醫學的交叉領域的人才。學生在兩年期的碩士培養計劃中主要包括：1.工程領域中的理論知識；2.生物醫學工程專業課程，如醫療儀器，系統生理學，生物傳感器，生物材料和醫學圖像等；3.研究工程形式的實踐培訓。JHU博士培養計劃著重于培養工作在BME這一前沿領域的工程師，其基石在于對生命科學和現代工程、數學和計算科學以及博士論文的原創性深入訓練。生命科學的深入訓練主要通過第一年的醫學院的必修基礎科學課程，涵蓋了分子和細胞、人體解剖學、生理學、免疫學和神經科學等廣泛的主題，為生命科學研究奠定了堅實的基礎。

大連理工大學的碩士研究生包括學術型和專業型兩類，學制分別為3年和2年，分別培養學術和應用型人才。學術型碩士研究生的培養以課程學習和參與科學研究為主，重點進行科學研究方法、團隊合作和創新能力的培養。課程修讀總學分不低于32學分，其中必修課不低于21學分，選修課不低于11學分。專業學位碩士研究生的培養以課程學習和實踐訓練為主，重點進行工程實踐、團隊合作和創新能力的培養。課程總學分原則上不低于26學分，其中必修課不低于18學分，選修課不低于8學分。博士研究生主要培養從事教育和科學工作的學術型人才。除修讀課程外，博士研究生的必修環節還包括開題報告、中期檢查、學術活動和相應的發表論文要求。

比較兩校BME專業的培養目標可見，美國的研究生學位教育重視基礎課程和跨學科學習和研究，使學生具備工程學和醫學的綜合素質。大連理工的培養目標不僅要學習專業課程，還要學習英語和政治等基礎課程，課程范圍雖然很寬，跨學科課程相對還是較少，知識結構難以多元化。

三、培養方式比較和借鑒

比較JHU和DLUT的研究生學位教育培養方式，JHU有如下特點：

（一）重視研究生跨學科的學習和研究，強調個人與集體指導相結合

JHU-BME研究生培養的一個特色之一就是所有畢業生幾乎都可以自由地選擇大學里的任意實驗室，但所有的研究生必須有至少一個本系的老師或聯合單位的工作人員在他們的指導委員會（由3～5位具有不同專長的教授組成，這樣可以使學生接觸不同風格的教師，接受不同思想的熏陶）。值得一提的是，博士生入學后就被要求在一到三個實驗室內進行輪換研究，即rotation制度。其目的在于使得學生可以在一個更廣泛范圍的研究機會中獲得經驗，使其明確自己的研究興趣。這既是一種交流，使大家對彼此的研究工作有個了解，同時也是一種督促，在此過程中逐步建立自己的論文課題。

（二）重視學術思想的討論交流，提倡學生廣泛開展科研活動

JHU每周一中午有個學術報告會，報告人是世界上生物醫學工程領域的知名專家，基本都是提前半年至一年的時間就已經安排好的。此外，每個實驗室每周都開展學術報告和項目組例會，journal club等形式的研討活動。同時醫學院和本部校區各個院系都會不定期開展學術報告會，會議通知通過郵件傳達，鼓勵教師和學生積極參加，學術氛圍異常活躍濃厚。此外，導師還鼓勵學生積極投稿，參加本領域的學術會議，宣讀自己的論文成果。實驗室成員在投稿之前，先在實驗室做個報告，聽取大家的意見。

為適應知識經濟時代的要求，培養具有生物醫學工程專業特色人才，研究生培養應在現有研究生的學習、科學研究、學習計劃檢查、撰寫論文和答辯的規則制度和辦法的基礎上，借鑒美國研究生的培養方式進行，加強學科交叉和滲透，加強團結協作意識，創造機會讓學生參與學術會議和各種論壇以及科研項目，激發學生的學術思想。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 大連理工大學電子信息與電氣工程學部研究生培養方案[Z]. 大連理工大學研究生院，2012.

[2] BME PhD program curricula[J/OL]. http：//www.bme.jhu.edu/academics/phd/phd_curricula.htm.

[3] Master of Science in Engineering Program[J/OL]. http：//www.bme.jhu.edu/academics/masters.htm.

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