بكالوريوس العلوم في الهندسة الطبية الحيوية

بكالوريوس العلوم في الهندسة الطبية الحيوية هو نوع من شهادات البكالوريوس التي تُمنح عادةً بعد دراسة أربع سنوات في الهندسة الطبية الحيوية. تُعادل هذه الشهادة إلى حد كبير شهادة بكالوريوس العلوم ، ولا تُضيف العديد من المؤسسات المانحة لشهادات في مجالات الهندسة الطبية الحيوية والهندسة الحيوية هذا التخصص إلى الشهادة نفسها. كما أن برامج الدراسة في الهندسة الطبية الحيوية متنوعة للغاية نظرًا لحداثة هذا المجال وتطوره المستمر. وبشكل عام، يُشبه برنامج البكالوريوس في الهندسة الطبية الحيوية مزيجًا بين الهندسة والعلوم البيولوجية، مع تفاوت في نسبة التناسب بينهما.

يحتاج المهندسون عادةً إلى نوع من الشهادات المهنية، كاستيفاء متطلبات تعليمية محددة واجتياز امتحان ليصبحوا مهندسين محترفين . تخضع هذه الشهادات عادةً للتنظيم والتسجيل على المستوى الوطني، ولكن في بعض الحالات، تتولى هيئات مستقلة، مثل الرابطة الكندية للمهندسين المحترفين، تنظيمها. وفي كثير من الأحيان، يكون لقب "مهندس محترف" محميًا قانونيًا.

نظرًا لأن الهندسة الطبية الحيوية مجالٌ ناشئ، فإن الشهادات المهنية ليست موحدة ومعيارية كما هو الحال في مجالات الهندسة الأخرى. فعلى سبيل المثال، لا يتضمن امتحان أساسيات الهندسة في الولايات المتحدة قسمًا خاصًا بالهندسة الطبية الحيوية، مع أنه يغطي علم الأحياء. غالبًا ما يكتفي مهندسو الطب الحيوي بشهادة جامعية كمؤهل. ومع ذلك، تنظم بعض الدول عمل مهندسي الطب الحيوي، مثل أستراليا، حيث يُنصح عادةً بالتسجيل، ولكنه ليس شرطًا دائمًا. ^{[ 1 ]}

كما هو الحال في العديد من المجالات الهندسية، تُعدّ درجة البكالوريوس عادةً الحد الأدنى، بل والأكثر شيوعًا، لممارسة مهنة الهندسة الطبية الحيوية، مع أنّه ليس من النادر أن تُستخدم درجة البكالوريوس كنقطة انطلاق للدراسات العليا. ويُعتمد برنامج البكالوريوس في هذا المجال من قِبل مجلس الاعتماد للهندسة والتكنولوجيا (ABET). [ 2 ^{] ومع ذلك} ، حتى هذا ليس شرطًا أساسيًا نظرًا لحداثة هذا المجال وحداثة العديد من البرامج.

تختلف مناهج برامج الهندسة الطبية الحيوية اختلافًا كبيرًا بين المؤسسات التعليمية، بل وحتى داخل البرنامج الواحد. وبشكل عام، يُعدّ المنهج الهندسي الأساسي، الذي يشمل الرياضيات حتى المعادلات التفاضلية ، والإحصاء، وفهمًا أساسيًا لعلم الأحياء والعلوم الأساسية الأخرى، من السمات المميزة لبرامج الهندسة الطبية الحيوية.

تتضمن العديد من برامج الهندسة الطبية الحيوية مسارات متعددة تركز على مجال دراسي محدد ضمن هذا التخصص. وغالبًا ما تتزامن هذه المسارات مع مجال هندسي أو علمي معين. ومن أمثلة هذه المسارات:

• الميكانيكا الحيوية : يركز هذا المسار على الأجهزة الطبية ، ونمذجة الأنظمة البيولوجية، وميكانيكا الكائنات الحية. ويتداخل مع الهندسة الميكانيكية ، وغالباً مع علم وظائف الأعضاء .
• الأجهزة الحيوية/الأنظمة الكهروضوئية: يركز هذا المسار على الأجهزة الطبية، ونمذجة الأنظمة البيولوجية، ولا سيما تشبيه الدوائر بالجهاز العصبي ، والظواهر الكهروضوئية ، ومعالجة الإشارات . ويتداخل هذا المسار مع الهندسة الكهربائية .
• هندسة الخلايا والأنسجة والجزيئات الحيوية : يتميز هذا المسار بتنوعه الكبير، حيث يشمل مجالاتٍ تتراوح بين الأنسجة الاصطناعية ، ونمذجة الأنظمة البيولوجية، وتوصيل الأدوية ، والهندسة الوراثية ، والهندسة الكيميائية الحيوية ، وإنتاج البروتينات. ويمكن ربط هذا المسار بالهندسة الكيميائية ، والهندسة الميكانيكية ، وعلم الأحياء الجزيئي ، وعلم وظائف الأعضاء ، وعلم الوراثة ، وعلوم المواد، وغيرها من المجالات.
• البصريات الطبية: يركز هذا المسار على التشخيص الطبي وتكنولوجيا البصريات الطبية، ويتداخل مع مجالات البصريات والفيزياء والهندسة الكهربائية .

قد توجد مسارات أخرى عديدة ضمن برامج محددة، بالإضافة إلى مجموعات من مسارات متعددة.

من السمات الشائعة الأخرى في العديد من برامج الهندسة الطبية الحيوية مشروع تصميم نهائي يشارك فيه الطلاب في البحث والتطوير التكنولوجي في هذا المجال. في بعض الجامعات، يتوج هذا المشروع بابتكار أجهزة طبية ونماذج أولية . كما تتضمن مشاريع التصميم النهائية عادةً التعرّف على قضايا مثل التمويل ، والمسائل التنظيمية ، وغيرها من المواضيع المتعلقة بالوظائف في هذا المجال.

من السمات المهمة للعديد من البرامج دمج البحث العلمي و/أو الخبرة العملية في المناهج الدراسية أو الأنشطة اللامنهجية التي يقوم بها الطلاب. ونظرًا لأن مسارات الهندسة الطبية الحيوية غالبًا ما تركز على البحث العلمي أو التطبيقات الصناعية في هذا المجال، فقد حرصت العديد من البرامج على تشجيع أو حتى اشتراط اكتساب خبرة عملية خارج نطاق المناهج الدراسية الأساسية. وتتيح العديد من الجامعات البحثية للطلاب فرصًا للمشاركة في أبحاث أعضاء هيئة التدريس خلال المرحلة الجامعية. كما توفر جامعات أخرى برامج تدريب عملي أو تعاوني في القطاع الصناعي لتزويد الطلاب بخبرة عملية قيّمة قبل التخرج.

غالباً ما يحظى الطلاب الذين يشاركون في الأبحاث أو الصناعة خلال دراستهم بمزايا عند دخولهم سوق العمل، حيث يفضل العديد من أصحاب العمل المرشحين ذوي الخبرة أو يقدمون رواتب أعلى لمن لديهم خبرة سابقة. كما أن الخبرة البحثية أو الصناعية غالباً ما تكون عاملاً مهماً في القبول بالدراسات العليا.

في الآونة الأخيرة، شرعت العديد من الجامعات، مثل جامعة كيس ويسترن ريزيرف، في تنفيذ مبادرات جديدة لإنشاء أو توسيع برامج البكالوريوس في الهندسة الطبية الحيوية. ويعود ذلك جزئياً إلى تزايد الطلب في قطاع التكنولوجيا الحيوية والاهتمام المتزايد بالبحوث البيولوجية. وتُشير شهادة الهندسة الطبية الحيوية إلى امتلاك حاملها تدريباً في كلٍ من الهندسة التقليدية والعلوم البيولوجية، وهو ما أصبح مؤهلاً مرغوباً فيه بشكل متزايد مع تزايد استخدام العلوم البيولوجية في مختلف الصناعات.

نظراً لتنوع مجال الهندسة الطبية الحيوية، فإن العديد من البرامج الدراسية تقدم مناهج واسعة النطاق، حيث يختار الطلاب عادةً التخصص في جانب معين من هذا المجال. ومع ذلك، ونظراً لهذا التنوع، قد يجد بعض الحاصلين على الشهادات أن تعليمهم يفتقر إلى التركيز العميق، مما قد يدفعهم إلى مواصلة الدراسات العليا أو التعلم من خلال الخبرة العملية.

توجد تصنيفات عديدة لبرامج الهندسة الطبية الحيوية في مرحلة البكالوريوس، وتختلف هذه التصنيفات اختلافًا كبيرًا في معاييرها. وكما هو الحال مع العديد من الشهادات، قد تؤثر سمعة البرنامج على مدى جاذبية حامل الشهادة للتوظيف أو الالتحاق بالدراسات العليا. ^{[ 3 ]} وترتبط سمعة العديد من شهادات البكالوريوس أيضًا ببرامج الدراسات العليا أو البحثية في المؤسسة، والتي تعتمد على معايير ملموسة أكثر في التقييم، مثل تمويل البحوث وحجمها، والمنشورات، والاستشهادات.