第２８卷第３期
２００９年６月
北京生物医学工程
ＢｅｉｊｉｎｇＢｉｏｍｅｄｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．２８Ｊｕｎｅ
ＮＯ．３２００９
生物医学工程学科及其教育体系概况
王延辉
刘东会
杨月明
高永忠
宋守团
摘要生物医学工程对医学发展具有重要的促进作用，同时，生物医学工程技术也为军事医学和
军事卫勤保障的现代化发挥着巨大的推动作用。生物医学工程是一门具有广阔应用前景的新型交叉学科，理顺学科关系、探讨如何科学地建立学科体系，对该领域人才培养具有积极的意义。本研究在查阅大量文献的基础上，综述了国内外有关生物医学工程学科体系概况及发展趋势，以期对国内生物医学工程学科体系的发展有借鉴作用。
关键词生物医学工程；医学发展；研究热点；学科体系；发展策略ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—３２０８．２００９．０３．２５．中图分类号Ｒ３１８
文献标识码Ａ
文章编号１００２—３２０８（２００９）０３—０３３２—０４
ＴｈｅＯｖｅｒｖｉｅｗＲｅｓｅａｒｃｈｏｆ
ＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
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ＢｅｔｈｕｎｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｅａｃｅ
Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ
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ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｍｅｄｉｃｉｎｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｈｏｔｐｏｉｎｔｓ；ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓｙｓｔｅｍ；
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔｒａｔｅｇｙ
解剖的变化，而且可以进一步观察研究其细胞形态
１
生物医学工程的发展历史
１７８０年，意大利解剖家伽伐尼发现，用微弱电
结构的变化，从而将医学研究提高到细胞形态学水平，医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理学，为现代医学奠定了基础；１９世纪中期，由于电学记录仪灵敏度的不断提高，人类开始用实验的方法对肌肉和神经生物电的特性进行研究；１９世纪末ｘ射线应用于医学，形成了医学影像学；２０世纪电子显微镜的问世，分子世界展现在人们的眼前；各类微型计算机、微处理器在生物医学检测、处理与控制等多方面的广泛应用，使医学诊断、治疗水平发生了飞跃性的变化；计算机作为动态模拟的手段用于模拟
流刺激肌肉会引起肌肉抽搐。受其启发，１８４８年德国生理学家艾米尔用实验证明了生物电的存在，由此，揭开了生物医学工程研究的序幕。此后，医学的发展一直都离不开工程技术的支撑：１７世纪列文胡克（ＬｅｅｗＷｅｎｈｏｃｋ）发明了光学显微镜，推动了解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体
作者单位：白求恩国际和平医院（石家庄０５００８２）作者简介：王延辉（１９７１一），硕士研究生
万方数据
第３期
生物医学工程学科及其教育体系概况
・３３３・
生物组织器官的功能，研究人体内部条件变化的相互关系，使得对二些复杂的生理生化现象的探讨以及人工组织和器官成为可能；到２０世纪６０年代，赫斯费尔德发明的电子显微镜，人们能够观察研究细胞内核结构ＤＮＡ、ＲＮＡ等大分子变化，于是医学跨进了超微结构时代。多学科研究的迅猛发展，物理学、化学、电子工程学、计算机、信息科学等多学科与生理学和医学的结合为生物医学工程的快速发展铺平了道路…。
２生物医学工程的内涵
生物医学工程这个名词最早出现在美国。１９５８年在美国成立了国际医学电子学联合会，１９６５年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。１９９７年７月２４日美国国立卫生研究院生物工程定义委员会对生物医学工程定义如下：综合物理、化学、数学以及计算机科学及工程原理，研究生物学、医学、行为科学及健康科学。它发展了基本概念，创立了从分子到器官系统水平的知识，为疾病的预防、诊断、治疗以及病人的康复、健康水平的提高开发了新的生物、材料、处理方法、移植装置、仪器以及信息手段一１。
中国生物医学工程学会第一届理事长黄家驷院士认为：“生物医学工程学是一门高度综合性的学科，它运用自然科学和工程技术的原理和方法，从工程角度了解人的生理、病理过程，并从工程角度解决防病治病问题。它所涉及的范围很广，包括数学、物理学、化学、生物学等基础学科，也包括声、光、磁、电子、机械、化工等工程学科，而它应用于医学又遍及基础医学、临床医学和预防医学的各个学科。”
３
国内外生物医学工程学科现状
现代生物医学工程孕育于１９世纪，从１８９５年
ｘ射线发现后，ｘ光机很快进入医学临床，开创了医学图像学，现代生物医学工程逐步形成。至２０世纪５０年代形成学科领域，１９５３年，德国在ＩＬＭＥＮＡＵ大学建立了第一个生物医学工程系一１。１９６５年世界性的生物医学工程联合会（ｔｈｅ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｆｅｄｅｒａｌ
ｏｆ
Ｍｅｄｉｃａｌａｎｄ
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＩＦＭＢＥ）成立，到１９９１年已举办了九届世界生物医学工程大会。
中国生物医学工程学科是１９７８年由国家科委
万
方数据正式确立的，１９８０年成立了中国生物医学工程学会，１９８６年正式加入ＩＦＭＢＥ，全国现已有７０余所高校或专科院校高有生物医学工程专业。生物医学工程学科在国内外均已受到高度重视。“。
３．１国内现状
据不完全统计，截止２００８年，我国已有６７所综合或理工科大学和２９所独立医科大学设立了生物医学工程专业，培养从本科到博士各层次专业人才，另有９所专科院校开设了医疗器械专科教育。
我国１９７７年招收的第一届医学电子工程专业
本科学生学制为四年，１９９３年国家统一学科目录，将其定为生物医学工程一级学科，其下不设二级学科，本科学制改为五年¨ｏ，２００２年国家教育部再次发文将其本科学制蕈新改为四年。我国生物医学工程的本科课程设置主要集中在医学电子工程和影像设备方面。６３，如：基础医学课程、定量生理学、模拟与数字电路技术、传感器原理、微机原理、数字信号处理、数字图像处理、医学仪器、医学成像技术、临床医学工程、放射物理学等…，专业选修课很少根据各校在教学科研方面的特长开展，联系实际不够紧密，尤其是在生物材料、生物力学、组织工程、物理因子的生物效应等其他分支涉及较少，个别院校针对市场需求开展ｒ视光技术、听力检测技术等方向，取得了较好的效果。但几乎没有学校针对生物医学工程产业化过程的知识能力进行培养教育，对学生人文素质重视不够，学生对课程选择的余地比较小‘８—９１。
２００２年１０月《中国研究生》杂志首次刊出的由全国学位与研究生教育发展中心提供的全国一级学科整体水平评估排名（自愿参加），生物医学工程专业浙江大学排名第一¨…；首都医科大学与附属宣武
医院医学工程科联合办学，在循证医学方面做出了突出的贡献，也成为医学院校办生物医学工程的标杆。但总体说来，由于受到管理体制等方面限制，工程与医学的有机结合在教学上体现得还很不够，综合院校往往具备更深的理工基础而缺乏医学背景，医科院校与临床结合紧密，但工程力量又显得薄弱。近年来，不少医科院校并入综合大学，不仅为生物医学工程专业工程背景的教育和研究提供了条件，也使综合院校与医学的结合更加紧密，如能在体制和教育模式上进行更加深入的改革，相信我国生物医学工程人才培养将步人一个全新的时代。
・３３４・
北京生物医学工程
第２８卷
３．２
国外现状
自２０世纪６０年代，美国一些著名大学就已开
始了生物医学工程高学历层次人才的培养，目前大约有１１０余所高校或研究院（所）开设有生物医学工程各层次教育计划…１。可以说美国代表了目前全世界生物医学工程教学和研究的前沿。美国大学的生物医学工程系通常设在工程学院或医学院，由工程学院与医学院共同管理或制定教学计划。工程学院与医学院的合作为工程师和医学科学家们提供了理想的研究和教学环境，这是成功的基础。
生物医学工程教育大体分为三个层次：本科、研究生和职业教育项目’１“。
美国生物医学工程本科教育是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的，多授予理学学士，如果学生希望工程的份量稍轻，想更侧重于商业、管理等方面，以拥有更大的灵活性，还可选择攻读文科学士。不论怎样，学生都要着眼于在某一传统工程领域（电子学、力学、材料学、计算机科学、化学）及其生物学应用方面进行学习¨“。
生物医学工程硕士学位分为理学和工程学两类。理学硕士的课程往往要求在物理学、数学、生物学、化学有更深层次的学习，另外就是根据研究方向选择一些工程类选修课。对于不继续博士学习的学生来说，有些学校（如杜克大学）甚至不要求提交论文，整个学习时间也只有６～８个季度。当然很少有人读了理学硕士后不再继续攻读博士学位。很多大学的生物医学工程系为那些准备在生物医学及生物技术领域内从事设计和项目工程师的人提供工程硕士学位¨“。目的重在培养学生在工程设计、开发、生产及管理特别是同各类非技术人员有效合作的能力。从某种意义上来说，它更像是职业教育，一般需要在校学习１年，更注重行业实践，没有研究项目或复杂的考试，有些学校还为学生提供工程硕士研究生行业培训项目，学生将在本系和公司的指导教师的指导下完成公司某部门一个独立的项目。
生物医学工程博士项目为美国的医学和生物学领域提供了一大批在工程科学、物理学和数学方面实力雄厚又十分了解基础生物科学的科学家。生物实验技术、有机化学、微分方程、和生物学往往是进入博士项目前必修的，很多大学在夏季都开设了这
万
方数据些课程学习班，为那些准备深造的学生提供学习的机会¨””１。一般情况下博士生都要学习５—６年，入学后就会有一名教学指导教师帮助学生选择头两年要学习的工程学和生物医学高级课程，在学习过程中，学生至少要在实验室工作一个夏季，以获得实践经验并寻找合适的论文研究领域，并要完成一定工作时数的教学助理工作。第三年开始时，就要选择论文研究指导教师’１８｜。指导教师必须由多人组成，称之为导师委员会，可以选择教学指导老师作主席，由于生物医学工程的多学科交叉融合性，往往要求导师团成员来自不同专业领域。如约翰霍普金斯大学博士项目必须由工程学院和医学院的教师共同指导，杜克大学的则要求导师委员会中至少有３名生物医学工程系的教师、一名生命科学系和一名生物医学工程系以外的其他系的教师。导师委员会要对博士生的各种研究实践提出建议，指导完成毕业论文的研究工作，并组织论文答辩。一般情况下生物医学工程专业的博士毕业后都将授予哲学博士学
位‘１９’圳。
职业教育项目主要为在职人员提供继续教育的机会，多数可以授予硕士学位，也有仅颁发资格证书特殊职业培训项目。
总体来说，美国生物医学工程从基础教育到研究生培养，从理论教学到行业训练乃至职业培训，都有一套较为完善的制度，这是美国之所以在全球生物医学工程领域长盛不衰的基础。
４
展望
国际生物医学工程联合会（ｔｈｅ
ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＦｅｄｅｒａｔｉｏｎｆｏｒＭｅｄｉｃａｌａｎｄ
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＩＦＭＢＥ）副主席，ＤｏｖＪａｒｏｎ教授认为：教育的任务是为２ｌ世纪培养出生物医学工程学的学科带头人。各学科间的交叉和综合是在教学实践中必须牢牢记住的关键点，因而要考虑生物医学工程学知识基础的变化，运用综合系统方法将从工程到生物学到医学的各学科知识综合统一以设计特殊的课程，并培养与其他学科、临床和管理等专业人员相互沟通的能力，以使学生能够适应各学科间交叉的工作环境：２¨。
生物医学工程学交叉于各学科之间，这一学科性质具有特殊的挑战性，学科的知识基础将急剧发生变化，以往传统教学模式中延伸出来的方法将不
第３期生物医学工程学科及其教育体系概况
［９］生物医学工程专业．
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｂｅｉｓ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｊｘｔｄ／ｂｋｓ．ｈｔｍ
・３３５・
再是最佳的解决办法。人们必须认识到，要从专业领域的特殊性出发，发展新的教学方法，形成新的教学模式，以适应２ｌ世纪新的发展形势。
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