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美国本科留学生物医学工程专业介绍 学生可根据不同分支课程进行学习
发布时间:2023-01-30 作者:留学美国网 来源:留学美国网
 一、生物医学工程专业简介
生物医学工程(Biomedical Engineering,简称BME)是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。有识之士认为,在新世纪随着自然科学的不断发展,生物医学工程的发展前景不可估量。生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科,这是它最大的特点。
目前,生物医学工程已经成为现代科学中最激动人心的跨学科研究领域之一。生物医学工程是理、工、医相结合的边缘学科,研究生物体,特别是人体的构造、功能、状态和变化。目的是解决医学中的问题,为人类健康、疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。
二、美国生物医学工程专业分支
生物医学工程包括六大专业分支,分别是:神经工程、生物医疗器械、生物力学、生物材料、影像技术信号处理、组织/细胞工程。下面我们来详细了解一下各个分支具体是研究什么的吧。
1.组织/细胞工程:是一门新兴学科,研究工程学的原理与技术,研究修复、维护、促进人体组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物。
2.影像技术与信号处理:影像技术是把生物题中的有关信息以图像形式提取并显示出来,而信号处理则是对已获得的医学图像进行分析以及作三维重建与显示。
3.生物材料:研究治疗、替换机体内的组织器官或增强器功能的材料。研究合成材料、天然高分子材料、金属材料、陶瓷材料、碳素材料、复合材料等。发展趋势之一是向越来越小的尺度发展。
4.生物力学:运用力学理论和方法研究生物组织和器官的力学特性,研究内容包括骨骼生物力学、人体运动力学、血液循环力学、生物热力学。
5.生物医疗器械:发明新技术,设计新设备,用于科学研究和临床应用。
6.神经工程:是一个前沿领域。对神经细胞再生与组织特性进行评估,神经与电子设备间接口,探索中枢及外围神经系统的功能及行为表现。
三、课程设置
生物医学工程专业并非传统意义上的生物类学科。生物医学工程专业的学生所要主修的课程包括:基础医学课程、生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学等相关基础理论知识,在电子技术、信号检测与处理、计算机在医学中的应用等方面将得到系统训练,使学生具备生物医学工程领域的研究和开发技能,毕业后可以到生物医学工程领域、医学仪器研制与开发等领域就业。
生物医学工程专业的学生可根据不同分支来选择不同的课程进行学习。
流体力学主要进行生物流体力学及医学工程应用领域的研究;
生物组织力学与医学图象处理侧重于生物体软硬组织的研究;
生物流体力学及医学工程应用侧重于心血管系统生物流体力学理论、实验及医学工程研究;
分子生物工程是根据生物大分子的结构原理并结合物理学、化学的理论,用计算机模拟方法研究生物大分子的结构和动力学性质以及结构与功能之间的关系;
生物医学信息技术与新型医疗仪器的开发是综合运用信号检测、信号处理、系统建模仿真、系统辨识与人工智能等原理与方法,探索疾病的预防、诊断与治疗手段,从而开发出新型的医疗仪器。
四、未来发展趋势
生物医学工程是高科技向生物、医学领域渗透并相互结合的一门新兴的交叉学科,致力于人的防病、治病、康复和健康,致力于为探索生命现象提供高水平的科学方法和工程技术手段。生物医学工程师利用工程学和科学原理来解决医学和健康问题。美国制造业是生物医学工程师的最大雇主,雇用了36%的生物医学工程师。这些人主要从事医药和医疗器械和设备的研制生产。其余的人供职于医院诊所、政府机关、或者从事独立咨询工作。生物医学工程学科将始终是朝阳学科。
五、常见学位
MS in BME:这个项目一般开设在工程学院下,项目长度多为一年至一年半,申请者一般学医的、学生物或者工程的比较多,毕竟是交叉学科。MS是有机会进入实验室做研究的,很多学生MS之后继续Ph.D了。
MEng in BME:同MS相比,MEng是偏向职业发展的,培养职业化工程师的。有的学校还可以和MBA一起读一个双学位。
Ph.D. in BME:博士学位,学制为5年,主要跟随教授做学术研究。毕业后可在高校任教,也可以进入企业的研发部门,主要培养高端学术科研人才。
就业方面,不论是留在美国还是回国发展,生物医学工程的学生均可以获得较好的发展条件,毕业生可以进入包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料、军事等领域工作。
根据Payscale发布的薪资最高的美国大学本科专业排名,生物医学工程凭借71,300美元的早期职业薪酬和123,600美元的中期职业薪酬,在827个专业中位列第48位。
与热门专业计算机科学专业做个对比:计算机科学专业以75100美元的早期职业薪酬和123400美元的中期职业薪酬位列该榜单第50位。
可以看出,生物医学工程专业学生的就业“钱景”是相当优秀的!
六、美国生物医学工程专业院校推荐
1、约翰·霍普金斯大学
专业排名全美:#1
约翰·霍普金斯大学稳坐榜单的“首把交椅”!学校的生物医学工程专业开设在怀廷工程学院之下,在BME专业排名里常年位居第一,设置多个学位项目。
该学院拥有11个附属中心和研究机构,可以为学生提供大量的研究机会。且JHU以其新的BME设计工作室为傲,学生们可以在这里见面、集思广益,并创建生物医学设备的原型。
约翰·霍普金斯大学采用开放式合作的教学模式,使学生共同开发新的医学设备。使得约有80%的本科生在校四年期间从事过至少一项独立研究,并且很多时候是与该领域的顶尖研究者合作。
2、佐治亚理工学院
专业排名全美:#2
工程学院是佐治亚理工学院当之无愧的“王牌学院”,曾被《普林斯顿评论》列为美国高等教育最有价值的学院之一。
佐治亚理工学院的生物医学工程专业与其他顶尖院校相比毫不逊色,因为佐治亚理工学院与邻近的埃默里大学在医科方面有着深度合作。
佐治亚理工学院一直致力于解决社会中存在的实质性的问题而不断研究,是属于顶尖的研究性质的私立大学。
3、杜克大学
专业排名全美:#3
在杜克大学,每年都会有100左右人次获得生物医学工程专业学士学位。该校师生比例为1:7,这就意味着学生有很多机会可以和老师互动交流,同时获得研究和实习的机会。
4、麻省理工学院
专业排名全美:#4
麻省理工学院几乎在所有的工程领域表现都很出色,生物医学也不例外。麻省理工学院是美国10所生物医学研究所之一。
麻省理工学院每年为大约100名生物医学专业的本科生提供实习机会,他们有机会和研究生及教授共同研究项目,从而获得学分和薪资。
5、斯坦福大学
专业排名全美:#5
斯坦福大学是全美顶尖的工程学院和医学院之一,并且跨学科项目是由工程学院和医学院共同设立的,旨在促进各学术单位之间的合作。
斯坦福大学确实是一个研究重校,拥有大量设施供学生探索研究。每年都会有30多人获得学士学位,大部分人都选择继续读研。
6、密歇根大学安娜堡分校
专业排名全美:#6
密歇根大学安娜堡分校的生物医学工程专业同样设立在工程学院内,致力于培养学生运用最前沿的医疗技术,推进诊断、医疗状况分析、治疗和康复等。
该专业的毕业生主要可以从事医疗设备和制药、应用生物学、组织工程、医学成像、微电子人体修复、康复工程等领域的工作。
7、加州大学伯克利分校
专业排名全美:#7
加州大学伯克利分校的生物医学工程专业是全国最大的,目前拥有400多名本科生和200多名研究生。
加州大学伯克利分校鼓励学生自主研究,鼓励参加为期15周的峰会课程,由团队的学生自己去开发和测试新的医疗技术。
8、加州大学圣地亚哥分校
专业排名全美:#7
加州大学圣地亚哥分校在工程学包括生物工程学方面具有很多优势,包括生物工程、生物技术、生物信息学、生物系统。并且每年为160多名毕业生提供与UCSD医学院研究合作的机会。
9、莱斯大学
专业排名全美:#9
莱斯大学的生物医学工程专业临近休斯敦的德克萨斯医学中心,莱斯大学可以为学生提供与医学研究人员交流的机会。
大学本科的课程设有小班授课和实践,大学四年所灌输的学习内容几乎都围绕着:鼓励学生参与研究、开拓创新精神、增强解决问题能力的核心理念。
10、宾夕法尼亚大学
专业排名全美:#10
宾夕法尼亚大学的生物医学工程专业在全国排名中是十分优异的。该专业与医院门诊、口腔科、公共卫生服务机构和社会科学行业等深层次协作,使学员能够在参加新项目主题活动的同时累积丰富多彩的社会经验。全部高学段学员都务必在生物医学工程行业的设计方案新项目中接纳历时2个学年的学习培训。
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