比較與借鑒：美國約翰·霍普金斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)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(xué)和大連理工大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)來看，可以從發(fā)展背景、科研方向、研究生培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方式等方面詳細分析研究生的培養(yǎng)工作，還可從加強學(xué)科交叉性等方面總結(jié)出今后亟待改善的方向，為我校生物醫(yī)學(xué)工程研究和教學(xué)的未來發(fā)展方向提供借鑒和啟示。

[關(guān)鍵詞]生物醫(yī)學(xué)工程 學(xué)科研究 研究生教育

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

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

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

一、發(fā)展背景與學(xué)科方向

BME是多學(xué)科領(lǐng)域的交叉，因此BME專業(yè)一般隸屬于工學(xué)院或醫(yī)學(xué)院。美國大學(xué)的BME專業(yè)通常不是一個非常獨立的學(xué)院。JHU的生物醫(yī)學(xué)工程系同時隸屬于校本部威汀工程學(xué)院（Whiting School of Engineering）和醫(yī)學(xué)院。它也建立了兩者之間緊密聯(lián)系合作的橋梁。校本部主要負責(zé)對本科生和碩士研究生的管理，而博士生則在醫(yī)學(xué)院進行管理和教學(xué)。JHU BME系80位教師中本系的教師僅35位，其他均為外系相關(guān)教師，研究方向包括心血管系統(tǒng)、計算建模、計算生物學(xué)和生物信息學(xué)、細胞和組織工程/生物材料、分子與細胞系統(tǒng)、神經(jīng)科學(xué)系統(tǒng)等。強大的醫(yī)工實力，良好而廣闊的研究和教學(xué)環(huán)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(xué)BME專業(yè)全校共用，但BME系的建立是在電子學(xué)與醫(yī)學(xué)科學(xué)交叉中進行的，目前隸屬于電子信息與電氣工程學(xué)部。其研究方向覆蓋了生物醫(yī)學(xué)信息檢測與處理，生物醫(yī)學(xué)成像與圖像處理，生物系統(tǒng)建模與仿真和生物力學(xué)與康復(fù)工程，生物材料等五個主要研究方向。近年來，該學(xué)科重點建設(shè)了“醫(yī)學(xué)信息技術(shù)與康復(fù)工程”科技創(chuàng)新平臺，研究生命與醫(yī)學(xué)信息的獲取、識別與分析處理，生命系統(tǒng)的建模、仿真與可視化，以及生命醫(yī)學(xué)信息在臨床醫(yī)療和健康維護疾病防治中的應(yīng)用等。主要圍繞國家目標(biāo)和國民經(jīng)濟建設(shè)，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(shù)據(jù)共享建設(shè)，生命信息的知識發(fā)現(xiàn)和健康維護工程等方面展開基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，揭示人類生理、心理和行為疾病的奧秘，為臨床醫(yī)學(xué)提供診斷和治療的技術(shù)手段，從而達到改善人類健康水平的目的。與JHU等美國優(yōu)秀的BME系相比，大連理工大學(xué)目前沒有醫(yī)學(xué)院，沒有強大的醫(yī)學(xué)研究作為支撐，在醫(yī)工交叉機制上需進一步完善，建立與大連醫(yī)科大學(xué)和相關(guān)醫(yī)院的緊密合作關(guān)系，凝練研究方向，形成高水平研究成果。

二、研究生培養(yǎng)目標(biāo)的比較

括24學(xué)分的相關(guān)聯(lián)課程和一個大論文項目，其中包括一門兩學(xué)期完成的課程——生物醫(yī)學(xué)工程生理學(xué)基礎(chǔ)為必修課。研究生選修的課程則是根據(jù)學(xué)生自身的背景和興趣可靈活選擇或聽從導(dǎo)師的建議。其最終目標(biāo)是培養(yǎng)處在工程和醫(yī)學(xué)的交叉領(lǐng)域的人才。學(xué)生在兩年期的碩士培養(yǎng)計劃中主要包括：1.工程領(lǐng)域中的理論知識；2.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程，如醫(yī)療儀器，系統(tǒng)生理學(xué)，生物傳感器，生物材料和醫(yī)學(xué)圖像等；3.研究工程形式的實踐培訓(xùn)。JHU博士培養(yǎng)計劃著重于培養(yǎng)工作在BME這一前沿領(lǐng)域的工程師，其基石在于對生命科學(xué)和現(xiàn)代工程、數(shù)學(xué)和計算科學(xué)以及博士論文的原創(chuàng)性深入訓(xùn)練。生命科學(xué)的深入訓(xùn)練主要通過第一年的醫(yī)學(xué)院的必修基礎(chǔ)科學(xué)課程，涵蓋了分子和細胞、人體解剖學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等廣泛的主題，為生命科學(xué)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。

大連理工大學(xué)的碩士研究生包括學(xué)術(shù)型和專業(yè)型兩類，學(xué)制分別為3年和2年，分別培養(yǎng)學(xué)術(shù)和應(yīng)用型人才。學(xué)術(shù)型碩士研究生的培養(yǎng)以課程學(xué)習(xí)和參與科學(xué)研究為主，重點進行科學(xué)研究方法、團隊合作和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。課程修讀總學(xué)分不低于32學(xué)分，其中必修課不低于21學(xué)分，選修課不低于11學(xué)分。專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)以課程學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練為主，重點進行工程實踐、團隊合作和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。課程總學(xué)分原則上不低于26學(xué)分，其中必修課不低于18學(xué)分，選修課不低于8學(xué)分。博士研究生主要培養(yǎng)從事教育和科學(xué)工作的學(xué)術(shù)型人才。除修讀課程外，博士研究生的必修環(huán)節(jié)還包括開題報告、中期檢查、學(xué)術(shù)活動和相應(yīng)的發(fā)表論文要求。

比較兩校BME專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)可見，美國的研究生學(xué)位教育重視基礎(chǔ)課程和跨學(xué)科學(xué)習(xí)和研究，使學(xué)生具備工程學(xué)和醫(yī)學(xué)的綜合素質(zhì)。大連理工的培養(yǎng)目標(biāo)不僅要學(xué)習(xí)專業(yè)課程，還要學(xué)習(xí)英語和政治等基礎(chǔ)課程，課程范圍雖然很寬，跨學(xué)科課程相對還是較少，知識結(jié)構(gòu)難以多元化。

三、培養(yǎng)方式比較和借鑒

比較JHU和DLUT的研究生學(xué)位教育培養(yǎng)方式，JHU有如下特點：

（一）重視研究生跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和研究，強調(diào)個人與集體指導(dǎo)相結(jié)合

JHU-BME研究生培養(yǎng)的一個特色之一就是所有畢業(yè)生幾乎都可以自由地選擇大學(xué)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(lián)合單位的工作人員在他們的指導(dǎo)委員會（由3～5位具有不同專長的教授組成，這樣可以使學(xué)生接觸不同風(fēng)格的教師，接受不同思想的熏陶）。值得一提的是，博士生入學(xué)后就被要求在一到三個實驗室內(nèi)進行輪換研究，即rotation制度。其目的在于使得學(xué)生可以在一個更廣泛范圍的研究機會中獲得經(jīng)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(xué)術(shù)思想的討論交流，提倡學(xué)生廣泛開展科研活動

JHU每周一中午有個學(xué)術(shù)報告會，報告人是世界上生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的知名專家，基本都是提前半年至一年的時間就已經(jīng)安排好的。此外，每個實驗室每周都開展學(xué)術(shù)報告和項目組例會，journal club等形式的研討活動。同時醫(yī)學(xué)院和本部校區(qū)各個院系都會不定期開展學(xué)術(shù)報告會，會議通知通過郵件傳達，鼓勵教師和學(xué)生積極參加，學(xué)術(shù)氛圍異?；钴S濃厚。此外，導(dǎo)師還鼓勵學(xué)生積極投稿，參加本領(lǐng)域的學(xué)術(shù)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(yīng)知識經(jīng)濟時代的要求，培養(yǎng)具有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特色人才，研究生培養(yǎng)應(yīng)在現(xiàn)有研究生的學(xué)習(xí)、科學(xué)研究、學(xué)習(xí)計劃檢查、撰寫論文和答辯的規(guī)則制度和辦法的基礎(chǔ)上，借鑒美國研究生的培養(yǎng)方式進行，加強學(xué)科交叉和滲透，加強團結(jié)協(xié)作意識，創(chuàng)造機會讓學(xué)生參與學(xué)術(shù)會議和各種論壇以及科研項目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)術(shù)思想。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 大連理工大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)部研究生培養(yǎng)方案[Z]. 大連理工大學(xué)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.

[責(zé)任編輯：王朝元]