北京大学工学院 生物医学工程专业 本科培养方案说明

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1 北京大学工学院 生物医学工程专业 本科培养方案说明
北京大学工学院 生物医学工程专业 本科培养方案说明 生物医学工程系 朱怀球 2010年4月16日

2 总体特色： 强化基础、重视素质、追求创新 借鉴国际名校BME专业本科培养的经验
目标：培养未来生物医学工程领域的领军人才 “拔尖的、创新的、引领的” 总体特色：

3 生物医学工程专业本科生教学计划 本专业依托北京大学在自然科学、医学、人文社会科学以及新型工程科学的厚实基础，注重与国际前沿研究和发展密切结合。目前已经系统地建设了一批研究室和实验室，正在开展生物功能分子与系统工程、生物界面和功能材料、生物医学建模与仿真、细胞力学与微纳米技术、生物信息学、生物医学光学、医学信号和图像、先进医疗仪器技术等方面的研究。本专业致力于开展生物医学工程领域的高素质、创新型人才的培养，并强调人才培养与高水平科研相结合。 本专业为工科专业，学制4年。 专业简介

4 本专业的培养目标是培养具有扎实的理论基础和专业知识、良好的综合能力和创新意识的生物医学工程领域的高素质、引领性的复合型人才。毕业生受到自然科学、工程科学与生物、医学领域的跨学科训练，具备全面的文化素质、合理的知识结构、良好的国际化视野和较强的国际竞争力，能够运用理论分析、实验研究和工程设计等手段解决生物医学工程领域的相关问题。毕业生能继续攻读生物医学工程及相关交叉学科的研究生学位，也可直接进入生物医学工程相关的工程技术、产业或管理部门从事应用研究、技术开发或管理工作。 专业培养要求、目标

5 本专业学生主要学习必需的数学、物理、化学以及生命科学基础知识，系统学习信息技术、电子技术、工程设计等基本技能，学习生物医学工程的基本理论和某一专业方向的专门知识，受到理论分析、实验技能和计算机应用等基本能力的综合训练，并接受一定的国际交流培养，具有多学科交叉应用能力、较强的创新意识和良好的国际化视野；在个人素质方面，具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力，并具有良好的语言（中、英文）运用能力。 专业培养要求、目标

6 数学、物理学

7 （医院、医疗设备企业，并结合国际交流项目）
学分要求 （149学分） 必修 98学分 选修 42学分 毕业论文/设计 6学分 实习3学分 （医院、医疗设备企业，并结合国际交流项目） 理论与应用 力学 工程结构 分析 能源与资源 工程 航空与航天 生物医学 必修课 94 92 98 110 选修课 51 38 33 42 实习 8 3 毕业论文 6 总学分 151 149 150 152

8 一、全校公共必修课（32学分） 课程系列 学分 公共英语系列课程 8 政治系列课程 12 体育系列课程 4 军事理论 2 计算机类课程 6

9 二、大类平台课（43学分，必修） 大类平台课 （43学分） (数理化基础必修课) 数学类必修21学分 物理类必修12学分 化学类必修10学分
课程名 周学时 学分 开课学期 微积分（一） 6 4 秋季（1） 线性代数与几何 5 微积分（二） 春季（2） 常微分方程 3 秋季（3） 概率与数理统计 秋季（5） 计算方法 春季（6） 课程名 周学时 学分 力学（普通物理） 3 热学（普通物理） 2 电磁学（普通物理） 光学（普通物理） 普通物理实验B（一） 4 数学类必修21学分 物理类必修12学分 化学类必修10学分 课程名 周学时 学分 普通化学(B) 4 普通化学实验(B) 3 2 有机化学(B)

10 三、专业课程（53学分） （A）专业基础必修课程（23学分） 注： 现代工学通论(上) (1学分) 现代工学通论(下) (1学分)
现代工学通论(上) (1学分) 现代工学通论(下) (1学分) 解剖生理学及实验（4学分）（医学部） 分子与细胞生物学（3学分）（陈海峰、葛子钢、席建忠） 生物医学工程原理 (2学分) （集体） 生物医学工程设计(I) (2学分) （集体） 生物医学工程设计(II) (2学分) （集体） 生物系统建模、仿真与控制（3学分）（荣起国、熊春阳） 生物医学信号与影像及实验（4学分）（席鹏、任秋实） 注： ：工学院课程 ：本专业课程

11 （B）数理化生基础选修课程（限选） 数理化生 基础选修课程 （共9学分，至少选6学分） （根据专业侧重，至少6学分） 数学类3学分
课程名 周学时 学分 工程数学 4 3 课程名 周学时 学分 近代物理（普通物理） 3 数学类3学分 物理类3学分 化学生物类3学分 课程名 周学时 学分 有机化学实验(B) 3 2 分子与细胞生物学实验（葛子钢） 1

12 （C）专业侧重课程(限选，共36学分，至少选12学分)
侧重方向1： 生物力学与计算生物学 *骨骼肌肉生物力学(3学分)(荣起国) *心血管呼吸系统生物力学(3学分)(朱怀球、荣起国) *分子与细胞力学(3学分) (熊春阳) *计算生物学(3学分) (朱怀球) 侧重方向2： 生物材料与再生医学 *病理学(3学分) (罗莹、葛子钢) *生物材料学(3学分) (陈海峰、罗莹) *分子与细胞工程学(3学分) (席建忠、钟映辉) *组织工程与再生医学(3学分) (陈海峰) 侧重方向3： 生物医学电子学 *电路与电子学(3学分)( 工学院课程) *生物医学图像处理(3学分) (张珏、谢天宇) *生物医学传感测量(3学分) (方竞、张珏) *生物医学光学(3学分) (任秋实、席鹏)

13 （D）专业相关课程（任选，满足总学分要求，一般12学分）
课程号 课程名 周学时 学分 开课学期 自动控制原理 3 春季 系统与控制引论 2 秋季 理论力学 4 材料力学 工程流体力学 工程热力学 工程弹性力学 传热传质学 科学计算 0033 机械设计基础 工程制图 （接下页）

14 课程号 课程名 周学时 学分 开课学期 00331311 工程CAD（1） 3 春季 00332100 生态环境学 00332180
（接上页） 课程号 课程名 周学时 学分 开课学期 工程CAD（1） 3 春季 生态环境学 生物反应工程 生物物理导论 2 秋季 材料物理 同能源系 物理化学 材料科学进展 材料系课程 高分子材料科学 纳米科学与技术 现代电子器件基础 钢铁与有色金属材料 共 64

15 主要课程总体框架 大类平台课 23学分 43学分 数学类6门21学分 物理类4门12学分 化学类3门10学分 专业必修
现代工学通论（1+1学分） 生物医学工程原理 （2学分） 生物医学工程设计（2+2学分） 解剖生理学及实验（3+1学分） 分子与细胞生物学(3学分) 生物系统建模、仿真与控制（4学分） 生物医学信号与影像（3+1学分） 23学分 43学分

16 主要课程总体框架 数理化生基础 选修课（至少6学分） 专业侧重选修 （至少12学分） 专业相关课程 6学分 24学分 数学类1门3学分
物理类1门3学分 化学生物类2门3学分 专业侧重选修 （至少12学分） 方向1：生物力学与计算生物学，4门（12学分） 方向2：生物材料与再生医学， 4门（12学分） 方向3：生物医学电子学， 4门（12学分） 专业相关课程 6学分 24学分

17 专业侧重方向课程路线图 生物力学与计算生物学： 专业相关选修课程 数学类 （21学分） 物理类 （12学分） 化学类 （10学分）
必修 共43学分 必修 共23学分 选修，共30学分 至少6学分 至少12学分 数学类 （21学分） 物理类 （12学分） 化学类 （10学分） 现代工学通论 BME原理 BME设计(I, & II) 解剖生理学及实验 分子与细胞生物学 生物系统建模、仿真与控制 生物医学信号与影像及实验 工程数学 （3学分） 有机化学实验(B) （2学分） 分子与细胞生物学实验 （1学分） 近代物理(普通物理) （3学分） 骨骼肌肉系统生物力学(3学分) 心血管呼吸系统生物力学(3学分) 细胞与分子生物力学(3学分) 计算生物学(3学分) 病理学(3学分) 生物材料学及实验(3学分) 分子与细胞工程学及实验(3学分) 组织工程与再生医学(3学分) 电路与电子学(3学分) 生物医学图像处理(3学分) 生物医学光学及实验 (3学分) 生物医学传感测量及实验 (3学分) 专业相关选修课程 共64学分

18 专业侧重方向课程路线图 生物材料与再生医学： 专业相关选修课程 数学类 （21学分） 物理类 （12学分） 化学类 （10学分）
必修 共43学分 必修 共23学分 选修，共30学分 至少6学分 至少12学分 数学类 （21学分） 物理类 （12学分） 化学类 （10学分） 现代工学通论 BME原理 BME设计(I, & II) 解剖生理学及实验 分子与细胞生物学 生物系统建模、仿真与控制 生物医学信号与影像及实验 工程数学 （3学分） 有机化学实验(B) （2学分） 分子与细胞生物学实验 （1学分） 近代物理(普通物理) （3学分） 骨骼肌肉系统生物力学(3学分) 心血管呼吸系统生物力学(3学分) 细胞与分子生物力学(3学分) 计算生物学(3学分) 病理学(3学分) 生物材料学及实验(3学分) 分子与细胞工程学及实验(3学分) 组织工程与再生医学(3学分) 电路与电子学(3学分) 生物医学图像处理(3学分) 生物医学光学及实验 (3学分) 生物医学传感测量及实验 (3学分) 专业相关选修课程 共64学分

19 专业侧重方向课程路线图 生物医学电子学： 专业相关选修课程 数学类 （21学分） 物理类 （12学分） 化学类 （10学分） 现代工学通论
必修 共43学分 必修 共23学分 选修，共30学分 至少6学分 至少12学分 数学类 （21学分） 物理类 （12学分） 化学类 （10学分） 现代工学通论 BME原理 BME设计(I, & II) 解剖生理学及实验 分子与细胞生物学 生物系统建模、仿真与控制 生物医学信号与影像及实验 工程数学 （3学分） 有机化学实验(B) （2学分） 分子与细胞生物学实验 （1学分） 近代物理(普通物理) （3学分） 骨骼肌肉系统生物力学(3学分) 心血管呼吸系统生物力学(3学分) 细胞与分子生物力学(3学分) 计算生物学(3学分) 病理学(3学分) 生物材料学及实验(3学分) 分子与细胞工程学及实验(3学分) 组织工程与再生医学(3学分) 电路与电子学(3学分) 生物医学图像处理(3学分) 生物医学光学及实验 (3学分) 生物医学传感测量及实验 (3学分) 专业相关选修课程 共64学分

20 四、本科素质教育通选课 （12学分） 6个基本领域： A 数学与自然科学 B 社会科学 C 哲学与心理学 D 历史学
E 语言学、文学、艺术与美育 F 社会可持续发展 理工科学生在A和F两个领域至少修满2个学分；E类至少修满4个学分，其中至少一门是艺术与美育类课程；其它三个领域至少修满2个学分。

21 （医院、医疗设备企业，并结合国际交流项目）
学分要求 （149学分） 必修 98学分 选修 42学分 毕业论文/设计 6学分 实习3学分 （医院、医疗设备企业，并结合国际交流项目） 理论与应用 力学 工程结构 分析 能源与资源 工程 航空与航天 生物医学 必修课 94 92 98 110 选修课 51 38 33 42 实习 8 3 毕业论文 6 总学分 151 149 150 152

22 本科生科研创新训练 （A）专业基础必修课程（23学分） 注： 现代工学通论(上) (1学分) 现代工学通论(下) (1学分)
现代工学通论(上) (1学分) 现代工学通论(下) (1学分) 解剖生理学及实验（4学分）（医学部） 分子与细胞生物学（3学分）（陈海峰、葛子钢、席建忠） 生物医学工程原理 (2学分) （集体） 生物医学工程设计(I) (2学分) （集体） 生物医学工程设计(II) (2学分) （集体） 生物系统建模、仿真与控制（3学分）（荣起国、熊春阳） 生物医学信号与影像及实验（4学分）（席鹏、任秋实） 注： ：工学院课程 ：本专业课程

23 采用基于问题式学习（Problem-based Learning, PBL）的教学模式，首先设计若干在工业和临床应用中的生物医学工程学问题，将本课程的学习设置到这些复杂的、有意义的问题情景之中。学生在教师指导下通过分组、合作，来设计解决真实性的生物医学工程领域问题的方案。通过小组内部的合作、分工以及反复讨论学习，从而理解隐含于问题背后的生物医学工程专业知识，形成解决生物医学工程领域问题的技能，并 发展在本专业领域自主学习的能力，最终形成解决这些真实性生物医学工程问题的设计方案。本课程的学习可以培养学生的合作精神和沟通交流技能，培养学生在各领域方向的兴趣，还将为后续的生物医学工程专业各方向课程的学习打下基础。 生物医学工程原理 (2学分) （集体） 生物医学工程设计(I) (2学分) （集体） 生物医学工程设计(II) (2学分) （集体） 基于PBL的创新能力培养

24 What is PBL (Problem-Based Learning)?

25 What does PBL ?

26 居理宁 桑凌洁 陈文仕

27 来自社会的评价 杨一帆，元培学院2003级 ——2008年获得加州理工学院全奖，进入国际合成生物学领域最好的实验室攻读博士。
——2005年进入生物医学工程系朱怀球教授实验室，毕业时已在国际权威期刊发表SCI论文3篇（合作作者） ——北大 iGEM 队发起人和项目设计者（iGEM是合成生物学领域的奥运会，中国高校2007年首次参加，北大获得唯一最高奖） 2007年10月，担任队长的杨一帆同学（左二）与北大队友获得国际基因工程机械大赛（iGEM）最高奖。

28 欢迎选择 BME

29 4月 日 美国佐治亚理工学院 校长、工学院院长、生物医学工程系主任代表团访问北大 主要活动： 4月27日上午：校长演讲和北大、佐治亚理工合作项目签字仪式 4月26日下午：BME联合培养项目宣讲会 参加名额有限，请提前报名。