مهندسی برق
دیباچه: یکی از بهترین تعریفهایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیتهای مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است. که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.برای مثال وقتی ما با تلفن صحبت میکنیم در مرحله اول به دستگاهی به نام میکروفون نیاز داریم که صحبتهای ما را تبدیل به سیگنالهای الکتریکی کند تا این سیگنال در خطوط تلفن منتقل گردد. سپس در طرف دیگر به دستگاهی نیاز داریم که سیگنالهای رسیده را به سیگنالهای صوتی تبدیل کند تا فرد مقابل بتواند صدای ما را بشنود و مکالمه تلفنی برقرار گردد.رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای 4 گرایش الکترونیک، مخابرات، کنترل و قدرت است.
گرایش الکترونیک:
گرایش الکترونیک به دو زیربخش عمده تقسیم میشود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از سادهترین تا پیچیدهترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده میشود و هدف آن طراحی و ساخت سیستمها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک میباشد.برای مثال یک سیستم گیرنده رادیو نمونهای از کنار هم قرار دادن قطعات مختلف الکترونیکی برای دریافت موج ارسال شده از سوی فرستنده به گیرنده است؛ یعنی یک سیستم فرستنده و گیرنده برای کار، هم به قطعات الکترونیکی و هم به سیستمهای متشکل از قطعات الکترونیکی نیاز دارد. و این شامل بسیاری از دستگاههای الکتریکی از جمله سیستم پمپ مصنوعی تأمین کننده ضربان قلب، سیستم رله و حفاظت در یک نیروگاه برق و یا سیستم هدایت اتوماتیک یک هواپیما میشود.
درسهای این رشته در طول تحصیل:
دروس مشترک در گرایشهای مختلف مهندسی برق:
ریاضی، معادلات دیفرانسیل، برنامهسازی کامپیوتر، محاسبات عددی، فیزیک، کارگاه عمومی، کارگاه برق، زبان تخصصی، نقشهکشی صنعتی، ریاضی مهندسی، مدارهای الکتریکی، اندازهگیری الکتریکی، الکترومغناطیس، الکترونیک، ماشینهای الکتریکی، مدارهای منطقی، تجزیه و تحلیل سیستمها، سیستمهای کنترل خطی، بررسی سیستمهای قدرت، مخابرات، پروژه کارشناسی، کارآموزی.
دروس تخصصی گرایش الکترونیک:
فیزیک مدرن، فیزیک الکترونیک، الکترونیک صنعتی، تکنیک پالس، معماری کامپیوتر، میکروپروسسور، مدارهای مخابراتی، پروژه آزمایشگاه الکترونیک.(بسیاری از درسهای این رشته همراه با آزمایشگاه است.)
گرایش مخابرات:
مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل میشود. که در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدانهای مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و ... آشنا میشوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطهای به نقطه دیگر پیدا کنند. برای مثال اگر بخواهیم سیگنالی را از یک ایستگاه تلویزیونی به گیرندگان تلویزیونی منتقل کنیم ابتدا باید این سیگنال را از طریق آنتنهای خاص به صورت امواج منتشر ساخته و سپس در طرف گیرنده نیز آنتنهای خانگی باید بتوانند این امواج را از فضا دریافت کنند تا از طریق دستگاه تلویزیون این امواج به امواج صوت و تصویر تبدیل شود. قابل ذکر است تمامی این ارسال و انتقال امواج، در حوزه گرایش میدان قرار میگیرد. در گرایش سیستم نیز دانشجویان فرا میگیرند که چگونه سیگنالها را از شکلی به شکل دیگر تبدیل کنند. برای مثال در همان سیستم تلویزیونی برای انتقال سیگنالی از اتاق تولید به آنتن، احتیاج به دستگاه فرستنده است که این دستگاه ترکیبی از قطعات الکترونیک بوده و به شیوهای طراحی شده است که میتواند سیگنال تولید شده در آن محیط را به صورتی درآورد که به وسیله آنتنهای فرستنده قابل ارسال باشد. از سوی دیگر در منازل نیز دستگاه تلویزیون یا رادیو شامل انواع سیستمهای مخابراتی است که این سیستم سینگالهای دریافتی از آنتن را تبدیل به سینگال صوت و تصویر میکند. همچنین یکی از فعالیتهای عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فیلترهای مختلفی است که میتوانند امواج مزاحم شامل نویز یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص دهند و آنها را حذف کنند و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت نمایند.
دروس تخصصی گرایش مخابرات:
الکترونیک (تخصصی)، مدارهای مخابراتی، مخابرات ، فیلترها و سنتز مدارها، میدانها و امواج، آنتن، مایکروویو، سیستمهای انتقال ، اصول میکروکامپیوتر. (بسیاری از درسهای این رشته همراه با آزمایشگاه است.)
گرایش کنترل:
هدف این علم، کنترل خروجیهای یک سیستم بر مبنای ورودیهای آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم است. علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمیگیرد بلکه در شاخههای دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد. برای مثال در یک کارخانه نورد برای آنکه بتوان قطعات آهنی را به شکل مورد نظر درآورد، لازم است که دو قطعه اصلی نورد که توسط موتورهای الکتریکی چرخانده میشوند، دارای چرخش یکسانی باشند واین یکسانی در چرخش نیاز به سیستم کنترل بسیار دقیقی دارد که یک مهندس برق گرایش کنترل میتواند این کار را با طراحی یک مدار الکتریکی انجام دهد. در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند. خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیتهای مهندسی کنترل است.
دروس تخصصی گرایش کنترل:
الکترونیک صنعتی، اصول میکروکامپیوترها، ترمودینامیک، سیستمهای کنترل دیجیتال و غیرخطی، جبر خطی، سیستمهای کنترل پیشرفته، مبانی تحقیق در عملیات، مکانیک سیالات، ابزار دقیق. (بسیاری از درسهای این رشته همراه با آزمایشگاه است).
گرایش قدرت:
هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکههای شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستمهای توزیع آشنا باشد. دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیکل ترکیبی و ... آشنا میشوند. در بخش انتقال و توزیع نیز روشهای مختلف انتقال برق اعم از کابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه میکنند. یکی دیگر از شاخههای قدرت، ماشینهای الکتریکی است.
دروس تخصصی گرایش قدرت:
ماشینهای الکتریکی تخصصی، حفاظت و رله، تأسیسات، تولید و نیروگاه، عایق و فشار قوی، ماشینهای مخصوص.
تواناییهای لازم :
مهندسی برق نیز مانند مابقی رشتههای مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هرچه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، میتوانند مهندس بهتری باشند. دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیلگر داشته باشد. همچنین به کار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی اوقات دانشجویانی وارد این رشته میشوند که در ریاضی و فیزیک قوی هستند اما در کارهای عملی ضعیفاند.
موقعیت شغلی در ایران :
امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصتهای شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر میبینیم که با این وجود بعضی از فارغالتحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار میگردند یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و کسب تواناییهای لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذراندهاند. برای مثال کارشناسان و متخصصان انرژی در کشور معتقدند که با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان کنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الکتریکی در کشور، سالانه باید حدود 1500 مگاوات به ظرفیت تولید کشور افزوده شود بیشک چنین کاری نیاز به احداث نیروگاههای جدید و در نتیجه جذب فارغالتحصیلان متخصص برق و قدرت دارد. فرصتهای شغلی یک مهندس کنترل نیز بسیار گسترده است چون در هر جا که یک مجموعه عظیمی از صنعت مهندسی مثل کارخانه سیمان، خودروسازی، ذوب آهن و ... وجود داشته باشد، حضور یک مهندس کنترل ضروری است. و بالاخره یک مهندس مخابرات یا الکترونیک میتواند جذب وزارتخانههای ارتباطات و فناوری اطلاعات ، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود.
منبع: کتاب آشنایی با رشته های دانشگاهی سازمان سنجش آموزش کشورتالیف خانم فیروزه سودایی ونرم افزار سامان رشته ی سازمان سنجش
مهندسی پزشکی
دیباچه: سال 1983 اولین بیمار، تحت عمل جراحی پیوند قلب مصنوعی قرار گرفت و 192 روز زنده ماند. سال 1988 تلمبه تنظیم کننده قلب ساخته شد.سال 1993 اولین پای الکتریکی ساخته شد. پایی که با استفاده از سیستم بادی و کنترلهای ریزپردازنده، سرعت قدم زدن فرد را دریافته و محفظههای بادی خود را به نحوی تنظیم میکند که به طور طبیعی به جلو عقب حرکت کرده و مانع از لنگیدن فرد میشود. و اکنون دانشمندان مهندسی پزشکی به یاری متخصصان رشتههای مرتبط تلاش میکنند تا چشم مصنوعی، کلیه مصنوعی یا رگ مصنوعی را اختراع کنند.البته علم مهندسی پزشکی به ساخت اعضای مصنوعی مکانیکی یا الکتریکی محدود نمیشود بلکه حیطه این علم بسیار گستردهتر و متنوعتر میباشد.در کشورهای غربی، مهندسی پزشکی علمی حیاتی است تا جایی که بدون آن،علم پزشکی نمیتواند کاری انجام دهد. برای مثال یک پزشک جراح بدون تجهیزات اتاق عمل واقعاً فلج است. یا بسیاری از معاینات پزشکی بدون استفاده از تجهیزات پزشکی امکانپذیر نیست. در ضمن باید توجه داشت که هدف مهندسی پزشکی تنها تجهیزات پزشکی نیست بلکه ابعاد این رشته بسیار وسیعتر است. در این میان میتوان به نقش این علم به عنوان پل ارتباطی بین مهندسی و پزشکی اشاره کرد؛ این علم تلاش میکند تا مهندسین بتوانند از ایدههای پزشکی استفاده کنند چون خیلی از روشهایی که در مهندسی جا افتاده است مثل شبکه عصبی یا سیستم فازی با الگو برداری از سیستمهای بیولوژیکی ایجاد شده است.
گرایش بیوالکتریک:
هدف این رشته تربیت متخصصانی است که بتوانند از عهده تجهیز، نگهداری و طراحی دستگاههای پزشکی برآیند؛ یعنی مهندس الکترونیک مجربی باشند که با زمینههای پزشکی نیز آشنایی داشته و بتوانند دستگاههای پزشکی را طراحی کرده و بسازند یا اینکه مسؤول سفارش دستگاه از خارج از کشور باشند.
درسهای این رشته در طول تحصیل :
دروس مشترک در گرایشهای مختلف :
ریاضی عمومی، معادلات دیفرانسیل، فیزیک عمومی، برنامهنویسی کامپیوتر، آمار حیاتی و احتمالات، محاسبات عددی، استاتیک و مقاومت مصالح در مهندسی پزشکی، ریاضیات مهندسی، مقدمهای بر مهندسی پزشکی زیستی، تجهیزات عمومی بیمارستانها و کیلینیکهای پزشکی، مدارهای الکتریکی، الکترونیک، مدارهای منطقی، بهداشت عمومی، اصول توانبخشی وسایل و دستگاهها، اصول و کلیات مدیریت خدمات بهداشتی ـ درمانی، اصول سیستمهای رادیولوژی و رادیوتراپی، فیزیولوژی، آناتومی، فیزیک پزشکی، زبان تخصصی مهندسی پزشکی، بیوفیزیک، کارورزی ، پروژه.
دروس تخصصی گرایش بیوالکتریک:
مدارهای الکتریکی، ماشینهای الکتریکی مستقیم و متناوب، الکترونیک، میکروپروسسور، مخابرات آنالوگ و دیجیتال، تکنیک پالس، حفاظت الکتریکی در سیستمهای بیمارستانی، سیستمهای کنترل خطی، اندازهگیری الکترونیکی، تجزیه و تحلیل سیستمها، مقدمهای بر هوش محاسباتی و زیستی.
گرایش بیومکانیک :
دانشجوی مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک با به کارگیری مفاهیم مکانیکی در زمینههای پزشکی آشنا میشود. اهمیت این رشته زمانی آشکار میشود که بدانیم جلوههای مختلف انسانی، جنبههای مکانیکی قوی دارد. مثلاً در ساخت دست یا پای سیبرنتیکی و قلب مصنوعی باید یک متخصص بیومکانیک در مورد نحوه حرکت اندامهای یاد شده نظر بدهد. همچنین در زمینه سازگاری محیط صنعتی و غیرصنعتی با بدن انسان علم بیومکانیک نقش مهمی را ایفا میکند.
دروس تخصصی گرایش بیومکانیک:
دینامیک و ارتعاشات در مهندسی پزشکی، خواص مواد مهندسی، مقدمهای بر کاربرد مواد مهندسی در پزشکی، مکانیک سیالات، کینزیولوژی و بیومکانیک مقدماتی، ارتز و پروتز، طراحی اجزاء، دینامیک ماشین، ترمودینامیک و انتقال حرارت، طراحی و تولید به کمک کامپیوتر، شیمی عمومی، بیوشیمی.
گرایش بیومواد :
فارغالتحصیل گرایش بیومواد با کار مواد مختلف از قبیل پلیمرها، سرامیکها، کامپوزیتها و مواد فلزی در بدن انسان و در تجهیزات پزشکی آشنا میشود.
دروس تخصصی گرایش بیومواد :
ترمودینامیک، شیمی عمومی، خواص مواد مهندسی، مقدمهای بر کاربرد مواد مهندسی در پزشکی، پدیدههای نفوذ، انتقال جرم و انتقال حرارت، فرآیند شکلدهی و ساخت بیومتریالها، پروتزهای بیومتریالها، کارگاه آزمونهای بیولوژیکی، شیمی آلی، دینامیک و ارتعاشات در مهندسی پزشکی، مکانیک سیالات، بیوشیمی.
تواناییهای لازم :
میزان واحدهای غیرمهندسی این رشته بسیار محدود است و دانشجو باید علاقهمند به دروس رشته ریاضی فیزیک باشد و این انتظار هست که دید پایهای قوی در مهندسی داشته باشد، یعنی مهندس بیوالکتریک باید به الکترونیک و مهندس بیومکانیک به مکانیک و مهندس بیومواد به دروس مرتبط با مهندسی مواد علاقهمند بوده و در آن توانمند باشد. در ضمن یک مهندس پزشکی باید علم زیستشناسی و محیط کار بیمارستانی را دوست بدارد یعنی علاقهمند باشد که در بیمارستان یا محیطهای مرتبط فعالیت کند.
موقعیت شغلی در ایران :
یک مهندس پزشکی میتواند یک دستگاه پزشکی را به درستی راهاندازی کرده و نحوه استفاده صحیح آن را به پرستاران یا دیگر کارکنان بیمارستان آموزش دهد یا اینکه در مؤسسات و شرکتهای خصوصی و دولتی، در زمینه ساخت تجهیزات پزشکی فعالیت کند. برای مثال فارغالتحصیلان گرایش بیوالکتریک به راحتی میتوانند دستگاه شنوایی سنجی بسازند و از سوی دیگر چون دستگاههای پزشکی به طور متوسط میلیونها تومان میارزد و مسؤولان بیمارستانها به طور نسبی برای حفظ و نگهداری آنها اهمیت بسیاری قائلند، بسیاری از فارغالتحصیلان مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک و حتی دانشجویان این رشته جذب بازار کار میشوند. دانش فارغالتحصیلان گرایش بیومکانیک نیز هم در زمینه ساخت اعضای مصنوعی و هم در مبحث توانبخشی مثل ساخت ویلچر یا تخت بیمارستان مورد نیاز است و بالاخره فارغالتحصیلان مهندسی پزشکی گرایش بیومتریال یا بیومواد میتوانند در زمینههای مختلف صنایع پزشکی، کارآیی داشته باشند. برای مثال در کارخانههای ساخت لوازم یکبار مصرف مثل سرنگ، سوند، یا دستکشهای جراحی حضور یک مهندس پزشکی گرایش بیومواد کاملاً احساس میشود. همچنین پلیمرهایی که در بدن انسان استفاده میگردد باید استاندارد و گریدمدیکال داشته باشد که این نیز در حیطه وظایف مهندس بیومواد است.
منبع: کتاب آشنایی با رشته های دانشگاهی سازمان سنجش آموزش کشورتالیف خانم فیروزه سودایی ونرم افزار سامان رشته ی سازمان سنجش