研究生培养方案北京大学工学院.docx
《研究生培养方案北京大学工学院.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《研究生培养方案北京大学工学院.docx（39页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
研究生培养方案北京大学工学院
北京大学
博士研究生培养方案
（报表）
一级学科名称生物医学工程
专业名称生物医学工程
专业代码0831
北京大学研究生院制表
填表日期：
2011年6月15日
一.学科（专业）主要研究方向
序号
号
研究方向名称
主要研究内容、特色与意义
研究生导师
1
生物力学与计算生物医学
[主要研究内容]：
细胞力学研究；骨骼肌肉力学研究；口腔力学研究以及相关人工器官力学研究；基于基因组学的计算生物学研究；生物分子动力学研究等。
[特色与意义]：
生物力学是生物医学工程的一个重要分支。
现代科学技术的发展，为研究细胞分子的力学行为提供了重要手段。
心血管系统、呼吸系统、骨骼肌肉、口腔、关节等系统和组织器官的力学行为研究，可以为相关的临床诊断和治疗提供力学机理分析和新的方法技术。
计算生物学是系统生物学研究的重要方法和工具，在基因组、蛋白质分子水平以及生物网络进行生命系统的建模和定量分析，是当前生物医学领域的重要问题。
方竞
朱怀球
熊春阳
荣起国
2
生物医学信息方法和技术
[主要研究内容]：
医学信号采集处理研究；医学图像采集处理研究；计算机辅助诊断和治疗技术研究；先进智能诊疗技术和仪器研究；分子生物医学数据的信息处理和数据挖掘等研究。
[特色与意义]：
现代信息技术的飞速发展，使其在临床诊断和治疗中的作用愈来愈重要和广泛。
生物医学信息方法和技术作为连接信息技术与临床医学的重要桥梁，不仅可以大大促进相关的高新技术在临床医学中的应用，也可以因临床医学的需求推动信息技术的新发展。
现代医学研究产生的大规模的、复杂的生物医学信息数据，也使得信息处理和数据挖掘成为重要的方法和工具。
方竞
张珏
朱怀球
3
生物材料与再生医学
[主要研究内容]：
生物医用金属材料与器械；小分子核酸、纳米生物材料与器件；功能性生物材料；关节炎与软骨再生医学、干细胞等研究。
[特色与意义]：
生物医学材料是生物医学工程的重要分支，也是当今材料学研究最活跃的领域之一；展开多角度多层次的基础研究，是实现生物医学材料工程化应用的前提；先进生物医用材料及其器械的设计制造，可以为临床治疗提供有效的材料和工具，对提高人类健康水平和生活质量有重要意义。
基于生物功能材料的组织工程研究、给药系统研究和生物活性复合材料为生物材料研究提供了新思路和先进方法。
席建忠
陈海峰
罗莹
葛子钢
4
医疗器械与装备
[主要研究内容]：
激光微创治疗与激光无损三维成像技术；新型智能数字内窥镜及多光谱内窥影像技术；多功能数字化口腔治疗仪；睡眠分析系统；人体三维轮廓成像系统等。
[特色与意义]：
本学科方向将光、声、电、磁等多种医学信号有机结合，利用光机电一体化的方法对现有医疗仪器进行创新。
采用激光对人体组织进行无损成像和微创治疗，可为多种疾病的早期诊断与干预提供新的技术手段。
智能内窥镜和多光谱内窥技术可实现内窥镜的自动导入、位点记录，并提高诊断准确率。
随着我国国民生活质量的提升，口腔疾病和睡眠质量的研究日益受到公众关注。
多功能数字化口腔治疗仪和睡眠分析系统将可进一步提高人们的生活质量。
利用人体三维轮廓成像系统可实时对人体轮廓进行拓扑记录，可在医学美容、健康评价等方面发挥重要作用。
任秋实
谢天宇
张珏
席建忠
5
分子医学影像
[主要研究内容]：
正电子发射层析成像（PET）;基于荧光效应的光学分子影像，和基于光声效应的光声分子影像；核磁共振分子影像学等的研究。
[特色与意义]：
分子医学影像结合了分子生物学技术和现代影像技术，能够在分子水平上对生物体生理和病理的变化进行无创在体影像学上的研究，是二十一世纪各国都在大力开展的研究领域。
它主要通过对靶向分子的在体三维立体成像研究特定生物化学过程和感兴趣的生物分子的分布。
与传统医学影像主要观察生物体病变导致的解剖变化不同，分子医学影像能反映细胞分子层次上的病变，这对重大临床疾病，例如癌症，的早期诊治和新药开发等领域有着重要的研究价值和广阔的应用前景。
任秋实
刘一军
席鹏
李长辉
6
神经医学工程
[主要研究内容]：
神经功能修复、智能脑机控制、神经信息处理、脑功能成像技术、脑健康工程、视觉假体和视觉回复。
[特色与意义]：
神经医学工程是通过生物医学工程手段来恢复因疾病或受伤后的神经功能，使残疾人能够部分地恢复某些丧失的功能，提高生活质量。
神经医学工程是一项系统工程，它综合了信息、材料、神经医学、微电子等技术，代表了当今医学仪器的发展方向，是生物神经医学工程界的重大前沿课题，具有很高的技术集成度。
这将充分调动各方面的优势资源，引进智力和资金，发挥出集成创新的优势。
神经医学工程
除了包括相关的神经机制问题之外，例如神经响应机制、大脑适应与可塑性、神经信息编码与传输、脑功能评估等，更大的挑战在于神经假体器件的设计，其中涉及到神经接口特性、神经信息处理、生物相容性材料开发、神经刺激器研发等关键技术问题。
刘一军
任秋实
注：
不够可复制加页。
二.培养目标与学习年限
培养目标：
（本表可不填政治标准）
培养具有在生物、医学、工程领域开展交叉研究的有创新能力的基础研究和应用研究的高级人才，能熟悉应用工程技术解决生命科学和医学中的问题，适合于到科研单位和高校作应用研究和到企业开发新产品的高级专门人才。
通过培养，使学生具有坚实而广博的理论基础、系统的专门知识和熟练的专业技能。
熟悉本学科国内外的研究及发展动态，具有独立从事科学研究和承担专门技术工作的能力；同时，使学生具有较强的创新能力，较强的组织协调能力，强烈的事业心和良好的合作奉献精神；对待科学问题，学风要严谨，要有实事求是的精神，以满足社会对该学科在教学、科研、系统设计等方面的人才需求。
学习年限：
四年
三、课程设置（包括讨论班等）
（必修课：
16学分；主要选修课：
至少12学分；硕士总学分40、直博与硕博连读总学分48）
序号
课程编号
课程名称
课程
类型
学分
开课
学期
任课教师
（职称）
适用专业
（本专业及其它专业）
必修课
16
1
中国马克思主义与当代
必修
2
2
第一外国语
必修
4
3
第二外国语
选修
3
—
—
—
—
—
—
—
—
4
生物医学工程概论
必修
3
秋季
张珏（副教授）
本专业
5
生物医学工程前沿进展讲座
必修
2
春/秋季
本专业
6
生物医学应用数学
必修
3
秋季
朱怀球（副教授）
李长辉（特聘研究员）
本专业及生物、医学等相关专业
7
生物医学工程前沿文献阅读
必修
2
春/秋季
方竞（教授）
本专业
主要选修课（共35学分）
不少于12
8
生物和生物医学基础科学I
主要选修
6
秋季
朱承（教授）
罗莹（特聘研究员）
本专业
9
生命系统的建模与仿真
主要选修
3
秋季
荣起国（副教授）
本专业及生物、医学等相关专业
10
医学信号与图像处理
主要选修
3
春季
张珏（副教授）
本专业
11
生物医学实验技术
主要选修
3
秋季
葛子钢（特聘研究员）
本专业
12
人类分子与细胞病理学
主要选修
2
春季
罗莹（特聘研究员）
本专业
13
高等生物材料学
主要选修
3
秋季
陈海峰（特聘研究员）
罗莹（特聘研究员）
本专业
14
生物医学光学II（含实验）
主要选修
3
秋季
席鹏（特聘研究员）
李长辉（特聘研究员）
本专业
15
生物医学传感器
主要选修
3
方竞（教授）
本专业
16
高等应用数学导论
主要选修
3
佘振苏（教授）
工学院数学平台课
17
科学计算
主要选修
3
唐少强（教授）
工学院数学平台课
18
工程信号处理
主要选修
3
王建东（特聘研究员）
工学院数学平台课
普通选修课
19
细胞力学
普通选修
3
秋季
熊春阳（副教授）
本专业
20
生物流体力学
普通选修
3
春季
谭文长（教授）
力学系课程
21
生物医学中的系统生物学
普通选修
3
春季
朱怀球（副教授）
本专业
22
微/纳米与单分子技术
普通选修
3
春季
席建忠（特聘研究员）
本专业
23
小分子核酸技术
普通选修
3
春季
席建忠（特聘研究员）
本专业
24
再生医学
普通选修
3
春季
葛子钢（特聘研究员）
本专业
25
组织工程导论
普通选修
3
秋季
陈海峰（特聘研究员）
本专业
26
非编码RNA研究进展
普通选修
3
春季
席建忠（特聘研究员）
本专业
27
药物动力学与给药技术
普通选修
3
秋季
罗莹（特聘研究员）
本专业
28
生物医用材料学
普通选修
2
春季
郑玉峰（教授）
材料系课程
29
材料分析与表征技术
普通选修
3
春季
黄岩谊（特聘研究员）
材料系课程
30
纳米技术
普通选修
2
春季
曹安源（特聘研究员）
材料系课程
31
高品质电路设计基础及医疗仪器设计方法
普通选修
3
春季
谢天宇（特聘研究员）
本专业
21
核磁共振成像原理及其脉冲序列设计
普通选修
3
春季
张珏（副教授）
本专业
33
激光医学
普通选修
2
秋季
任秋实（教授）
本专业
34
医疗仪器的研发战略
普通选修
2
春季
谢天宇（特聘研究员）
本专业
ProgrammeofPh.DStudentCourses
Discipline（一级学科）：
Speciality（二级学科）
N0.
SerialNo.
TheTitleofCourses
TheTypeofcourses*
Credit
Semester**
Teacherandhis/herTitle
SpecialitySuitablefor
1
Marxism&ContemporaryChina
N
2
2
FirstForeignLanguage
N
4
3
SecondForeignLanguage
C
3
-
-
-
-
-
-
-
4
IntroductiontoBiomedicalEngineering
N
3
A
ZhangJue
（Asso.Professor）
5
AdvancesinBiomedicalEngineering
N
2
S/A
6
AppliedMathematicsinBiomedicine
N
3
A
ZhuHuaiqiu
（Asso.Professor）
LiChanghui
（Asso.Professor）
7
AdvancedLiteratureReading
N
2
S/A
FangJing
（Professor）
8
PrinciplesofBasicBiomedicalandBiologicalSciencesI
C
6
A
ZhuCheng
（Professor）
LuoYing
（Asso.Professor）
9
ModelingandSimulationofBiomedicalSystems
C
3
A
RongQiguo
（Asso.Professor）
10
MedicalSignalandImagingProcessing
C
3
S
ZhangJue
（Asso.Professor）
11
BiomedicalEngineeringLaboratoryTechniques
C
3
A
GeZigang
（Asso.Professor）
12
MolecularandCellularPrinciplesofHumanPathology
C
2
A
LuoYing
（Asso.Professor）
13
AdvancedBiomaterials
C
3
S
ChenHaifeng
（Asso.Professor）
LuoYing
（Asso.Professor）
14
BiomedicalOpticsII（&Lab）
C
3
S/A
XiPeng
（Asso.Professor）
LiChanghui
（Asso.Professor）
15
BiomedicalTransducer
C
3
S/A
FangJing
（Professor）
16
IntroductiontoAdvancedAppliedMathematics:
ModelingandApplications
C
3
SheZhensu
（Professor）
17
ScientificComputing
C
3
TangShaoqiang
（Professor）
18
SignalProcessingforEngineers
C
3
WangJiandong
（Asso.Professor）
-
-
-
-
-
-
-
19
CellMechanics
C
3
A
XiongChunyang
（Asso.Professor）
20
BiofluidMechanics
C
3
S
TanWenchang
（Professor）
21
SystemBiologyinBiomedicine
C
3
S
ZhuHuaiqiu
（Asso.Professor）
22
Nano/Micro&SingleMolecularBiotechnology
C
3
S
XiJianzhong
（Professor）
23
MicromoleculeNucleicBiotechnology
C
3
S
XiJianzhong
（Professor）
24
RegenerativeMedicine
C
3
S
GeZigang
（Asso.Professor）
25
IntroductiontoTissueEngineering
C
3
A
ChenHaifeng
（Asso.Professor）
26
Non-codingRNAStudyProgress
C
3
S
XiJianzhong
（Professor）
27
IntroductiontoPharmacokineticsandDrugDelivery
Technologies
C
3
A
LuoYing
（Asso.Professor）
28
BiomedicalMaterials
C
2
S
ZhengYufeng
（Professor）
29
MaterialAnalysis&CharacterizationTechnique
C
3
S
HuangYanyi
（Asso.Professor）
30
Nanotechnology
C
2
S
CaoAnyuan
（Asso.Professor）
31
Highqualityelectriccircuitformedicaldevice
C
3
S
XieTianyu
（Professor）
21
MRIPrinciples&PulseSequencesDesign
C
3
S
ZhangJue
（Asso.Professor）
33
LaserMedicine
C
2
A
RenQiushi
（Professor）
34
R&DStrategyofMedicalDevices
C
2
S
XieTianyu
（Professor）
*.N—necessary;C—choosen.**.S—Springsemester;A—Autumnsemester
课程内容提要
课程编号：
开课学期：
A周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
生物医学应用数学
英文名称：
AppliedMathematicsinBiomedicine
教学方式：
考试方式：
笔试
内容提要：
本课程为生物医学工程专业硕士研究生、博士研究生必修课。
课程的目的是系统地学习本专业涉及的数学基本方法和基本技能，以及在本专业领域的应用。
概括的说，主要是以统计分析为主的非经典数学方法。
课程的主要内容包括：
概率理论基础、数理统计基本概念、统计参数检验、统计假设检验、数据的图示和分析结果表示方法、相关性分析和回归分析、方差分析和主成分分析、判别分析和聚类分析、模式识别方法初步。
本课程具有两个特点：
（1）具有比较系统的内容安排，兼顾不同学科背景的研究生学习。
考虑到来自不同本科专业背景的情况，仍然安排了本应在本科阶段讲授的概率统计基础知识，但难度有所增加，且重点结合生物医学领域的问题和具体例子进行讲授；
（2）以数据统计分析方法为主，同时介绍模式识别方法初步知识，并重点讨论它们在生物医学领域的实际应用。
主要内容为：
§1导论——生物医学中的数学方法（1学时）
1.1科学研究的哲学基础
1.2生物医学实验与数据
1.3数据分析的数学方法
§2概率理论基础（13学时）
2.1随机事件及其概率
2.2随机变量及其分布
2.3随机变量的数字特征
2.4大数定律和中心极限定理
§3数理统计的基本概念（4学时）
3.1总体与随机样本
3.2统计量与抽样分布
3.3总体分布的近似描述
§4统计的参数估计（5学时）
4.1参数估计的经典方法（矩估计法、顺序统计量法、最大似然法、最小二乘法）
4.2区间估计与置信区间估计
4.3估计中的重复抽样方法
4.4基于贝叶斯（Bayes）推断的估计方法
§5统计的假设检验（6学时）
5.1经典的假设检验方法
5.2正态总体均值与方差的假设检验
5.3总体分布函数的假设检验
5.4贝叶斯（Bayes）假设检验方法
5.5其它检验方法（随机检验、非参数检验方法）及统计检验结果的讨论
§6数据的图示和分析结果的表示方法（2学时）
6.1数据分布模式的描述——探索性数据分析（ExploratoryDataAnalysis）
6.2数据的转换和标准化方法
6.3数据异常和缺失的处理方法
6.4数据分析结果的表示方法
§7相关性分析与回归分析（4学时）
7.1相关性分析
7.2一元线性回归分析
7.3多元线性回归分析
7.4相关性分析与回归分析的检验
§8方差与主成分分析（4学时）
8.1单因素方差分析
8.2多因素方差分析
8.3主成分分析
§9判别分析与聚类分析（6学时）
9.1判别函数分析方法概述
9.2Fisher线性判别方法
9.3距离判别分析方法
9.4聚类分析方法概述
9.5谱系聚类方法
9.6动态聚类方法（k-means方法等）
9.7其它聚类方法
§10模式识别方法简介（6学时）
10.1基于统计学习理论的模式识别
10.2马尔可夫（Markov）过程与隐马氏模型（HMM）方法
10.3人工神经网络（ANN）方法简介
教材：
参考书：
1.J.A.Rice著,数理统计与数据分析（英文版.第二版）,机械工业出版社,2003年
2.G.P.Quinn,M.J.Keough著,蒋志刚,李春旺,曾岩主译,生物实验设计与数据分析,高等教育出版社,2003年
注：
每门课程都须填写此表，本表可复制。
课程内容提要
课程编号：
开课学期：
S周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
生物力学
英文名称：
Biomechanics
教学方式：
考试方式：
笔试
内容提要：
生物力学是生物医学工程学的重要研究领域，其主要内容是运用力学基本原理，结合医学、生理学和生物学来研究生物体特别是人体的功能、生长、消亡及运动的规律。
主要内容为：
第一章生物力学引论
第二章骨骼肌肉组织力学
第三章软组织力学
第四章呼吸力学
第五章器官力学
第六章血液流变学
第七章心脏及心血管流体力学
第八章微循环力学
第九章细胞和分子生物力学
教材：
参考书：
冯元桢著，生物力学，科学出版社，1983
杨桂通等著，生物力学，重庆出版社，2000
注：
每门课程都须填写此表，本表可复制。
课程内容提要
课程编号：
开课学期：
A周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
生命系统的建模与仿真
英文名称：
ModelingandSimulationofBiomedicalSystems
教学方式：
授课与实习考试方式：
笔试，口试
内容提要：
生命系统的建模与仿真是根据生命系统与工程系统的共性或相似性，建立物理的、化学的和数学的模型来模拟生命系统。
本课程涉及到工程与生物医学两个研究领域，带有典型的交叉学科性质。
课程内容分为两个部分，一是讲授基本建模方法（前五章），二是学生实践（后五章）
第一章绪论
第二章发展动力学
第三章控制理论及生物医学应用
第四章医用多元分析
第五章临床决策分析
第六章药物动力学
第七章酶动力学
第八章受体动力学
第九章流行病学
第一十章典型生理系统建模（神经元与神经网络；血压、体温调节系统；心脏电生理；血液循环；呼吸系统；视听系统等）
教材：
参考书：
白净著，生理系统的仿真与建模，1994
郑筱祥主编，生理系统仿真建模，2003
徐振耀编著，生理系统的建模理论和方法，1993
课程内容提要
课程编号：
开课学期：
A周学时/总学时：
3/48学分：
3
课程名称：
生物医学工程概论
英文名称：
Introductiont
升级会员 