گرایش های رشته مهندسی برق
گرایش الکترونیک
گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود.بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد ، فیزیک الکترونیک و طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین شکل آن ها تا پیچیده ترین شکل است. بخش دوم مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است. گرایش الکترونیک یکی از گرایش های جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آن ها و در نهایت استفاده از این قطعات برای طراحی و ساخت مدار ها و دستگاه هایی است که کاربرد های فنی و روزمره زیادی دارند.
گرایش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه ی دیگر است که این اطلاعات می توانند صوت ، تصویر ، و یا داده های کامپیوتری باشند. مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل شده است. در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و... آشنا می شوند تا بتواند مناسب ترین وسیله را برای انتقال یک موج از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند. یکی از فعالیت های عمده مهندسی مخابرات، گرایش سیستم، طراحی فیلتر های مختلفی است که می توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آن ها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند. گفتنی است که امروزه با توسعه مخابرات بی سیم، ارتباط نزدیک تری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه، هم تجهیزات مربوط به مدار های مخابراتی، هم تجهیزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یک مهندس مخابرات امروزه باید از هردو گرایش به خوبی اطلاع داشته باشد تا بتواند یک دستگاه بی سیم را طراحی کند.
گرایش کنترل
اگر بخواهیم یک تعریف کلی از گرایش کنترل ارائه دهیم می توانیم بگوییم که هدف این علم ،کنترل خروجی های یک سیستم بر مبنای ورودی های آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی این سیستم است.علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی گیرد.بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد.به عنوان نمونه کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه ، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق ، سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی ، نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل هستند.گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی، غیر خطی ،مقاوم، ننننتطبیقی ، دیجیتالی ، فازی و غیره است.در رشته های مهندسی مکانیک ، مهندسی شیمی ، مهندسی هوافضا ، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد علم کنترل هستیم ، اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی ، متفاوت است.برای مثال در مهندسی مکانیک نوع کنترل مکانیکی و در مهندسی شیمی بر اساس فرآیند های شیمی است.اما در کل هدف خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید ، یکی دیگر از فعالیت های مهندسی کنترل است.یعنی مهندس کنترل می تواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین کیفیت به دست آید.
گرایش قدرت
هدف اصلی مهندسین این گرایش ، تولید برق در نیروگاه ها ، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است.بنابراین یک مهندس قدرت باید با روش های مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع، آشنا باشد. گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه‌های طراحی و ساخت سیستم های مور استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت از برق می پردازد.به عبارت دیگر ، دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نبروگاه های آبی ، گازی ،سیکل ترکیبی و...آشنا می شوند.در بخش انتقال و توزیع نیز ، روش های مختلف انتقال برق اعم از کابل های هوایی و زیرزمینی را مطالعه می کنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال، مصرف انرژی، انسان ها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می کند ، مورد بررسی قرار میدهند که از آن میان می توان به انواع رله ها ، فیوزها ، کلیدها و در نهایت سیستم های کنترل اشاره کرد.یکی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الکتریکی است که شامل ژنراتور ها ، ترانسفورماتورها و موتور های الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.
معرفی رشته مهندسی پزشکی
این رشته ترکیبی از دو گروه ریاضی و تجربی است. مهندسی و پزشکی همکاری خوبی در کمک به بیماران و پزشکان داشته است و در این راه گام های مفیدی برداشته شده که بسیاری از خبرهای آن را در رسانه های شنیده اید. بخاطر گسترش روز افزون سیستم های مهندسی در حیطه بهداشتی و پزشکی، تربیت و وجود نیروی انسانی متخصص و متبحر که آشنا به وسایل و تجهیزات پزشکی امری ضروریست. حداقل و حداکثر مجاز طول دوره کارشناسی مهندسی پزشکی در سه گرایش مطابق آئین نامه های دوره کارشناسی شورایعالی برنامه ریزی است.
تعداد کل واحد های درسی در طول دوره 140 واحد می باشد که شامل دروس عمومی، پایه، اصلی، تخصصی و اختیاری، به شرح زیر می باشد:
1- دروس عمومی 20 واحد
2- دروس پایه 26 واحد
3- دروس اصلی 47 واحد
4- دروس تخصصی 47 واحد
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
گرایش بیوالکتریک
هدف گرایش بیو الکتریک رشته مهندسی پزشکی تربیت کردن افرادی است که بتوانند از پس تجهیز، نگهداری و طراحی دستگاه‌های پزشکی برآیند؛ یعنی مهندس الکترونیک با تجربه ای باشد که با زمینه‌های پزشکی هم آشنا باشد و بتواند دستگاه‌های پزشکی را طراحی کند و بسازد و یا بتواند دستگاه را از خارج سفارش دهد.
رشته بیوالکتریک علم استفاده از اصول الکتریکی، مغناطیسی و الکترومغناطیسی در حوزه پزشکی است؛ و الگوبرداری از سیستم های بیولوژیکی در طراحی های نوین مهندسی را هم شامل می شود. پس مهندس بیوالکتریک هم به گرایش های مهندسی برق با دیدگاه علم خود نگاه میکند و هم از مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات کمک می گیرد.
برخی از قابلیت های یک مهندس بیوالکتریک بعد از فارغ التحصیلی عبارتند از :
- پردازش تصاویر پزشکی و سیستم های تصویربرداری
- طراحی سیستم های گفتاردرمانی
- ساخت وسایل توانبخشی و طراحی بخش های الکترونیکی و کنترل اعضاء و اندام مصنوعی
- طراحی سیستم های مانیتورینگ بیمارستان و ساخت و طراحی سیستم های آزمایشگاهی پزشکی
- پردازش علائم حیاتی
- مدلسازی سیستم های بیولوژیک
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
افرادی که در گرایش بیومکانیک رشته مهندسی پزشکی مشغول به تحصیل هستند با استفاده از مفاهیم مکانیکی در زمینه‌های پزشکی کار خود را انجام میدهند. وقتتی بدانیم که جلوه های مختلف انسانی جنبه های مکانیکی قوی دارند میتوان به اهمیت این رشته پی برد. مثلا وقتی که دست یا پا و قلب مصنوعی ساخته می‌شود و باید متخصص این رشته در مورد نحوه عملکرد اندام ها اظهار نظر کند. رشته بیومکانیک استفاده از مکانیک کلاسیک در زمین های علوم زیستی را مطالعه می کند. پیشرفت این علم باعث ساختن قلب مصنوعی، دریچه‌های قلب، مفاصل مصنوعی، ارتزها وپروتزها، ابزارهای کمکی تشخیصی و جراحی، درک بهتر از عملیات و کارکرد قلب، ریه، شریان ها، مویرگ ها، استخوانها، غضروفها، تاندوها و دیسک های بین مهره‌ای و پیوندهای سیستم اسکلتی - عضلانی بدن شده‌است.
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 اجزا
دینامیک ماشین
ترمودینامیک و انتقال حرارت
طراحی و تولید به کمک کامپیوتر
شیمی عمومی
بیوشیمی
گرایش بیومواد
در رشته بیومتریال تمرکز روی تهیه مواد مختلف مصنوعی و طبیعی، طراحی روش‌های ساخت و قالب گیری نهایی ماده و اصلاح مواد برای کاربرد اختصاصی در پزشکی تحقیق است. برای گسترش وسایل پزشکی نیاز به انتخاب، ساخت و آزمایش مواد داریم که با درک و فهم درست از شیمی و فیزیک مواد و شناخت محیط بیولوژیک بدن میتوان به آن دست یافت. آینده‌ی علم بیومتریال به دانش ما در شیمی، فیزیک، بیولوژی و پزشکی است.
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
تعداد واحدهای غیرمهندسی این رشته کم است و دانشجو باید به دروس رشته ریاضی فیزیک علاقمند باشد و 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. مهندس پزشکی باید علم زیست‌شناسی و محیط کار بیمارستانی را دوست داشته باشد تا بتواند در بیمارستان یا محیط‌های مرتبط فعالیت کند.
طراحی و ساخت
الف- طراحی و ساخت دستگاه های آزمایشگاهی و الکترونیکی و تجهیزات مربوط به آنها، نظیر وسایل مخصوصی که با تکنیک های خاص، عناصر موجود در یک نمونه (مثلاُ نمک خون و ...) را به طرز دقیقی اندازه‌گیری کند مانند اسپکتروفتومتر که با تکنیک های نوینی کار می‌کنند.
ب- طراحی و ساخت بخش های مکانیکی و برقی سیستم‌های تصویرگر پزشکی، مانند سیستم‌های سونوگرافی، رادیوگرافی، سی‌تی‌اسکن و دیگر دستگاه های که تصاویر ثابت یا محرکی را از بسیاری از بخش های بدن به نمایش می‌گذارند.
ج- طراحی و ساخت سیستم‌های اندازه‌گیری پزشکی و بیمارستانی، نظیر دستگاه های دریافت کننده سیگنال های مغزی.
د- طراحی و ساخت قطعات و اندام مصنوعی بدن و موادی که در طول، تشخیص، درمان و معالجات بیماری ها بکار می‌رود.
تعمیر و نگهداری و بهینه سازی
مهندس پزشکی می‌تواند با تعمیر، نصب، راه‌اندازی و نگهداری وسایل مورد نیاز است و البته واضح است که این نیروی مجرب باید دارای اطلاعات کافی در مورد قطعات و جزئیات کار آن وسیله در ارتباط باشد. همچنین در بهینه سازی یا تلفیق دستگاه ها و عملکرد آنها هم نقش دارد. پروژه کنترل کامپیوتری فشار خون، یا پروژه سه بعدی سازی تصویردستگاه MRI، جزء همین بهینه سازی‌ها هست. دامنه کاربری این زمینه چنان وسیع است که اکنون سالانه چندصد مقاله در معتبر‌ترین نشریات جهانی مهندسی پزشکی در این زمینه چاپ می‌شود و بیشترین تعداد پروژه‌ها برروی موضوع تلفیق و بهینه سازی انجام می‌شود.
تشخیص بیماری و درمان
از مهمترین مبحث ها استفاده از لیزر در پزشکی است. لیزر بخاطر توجه به قابلیت های منحصر به فردی که دارد، به عنوان یک انتخاب خوب برای بهینه سازی عملکرد بسیاری از سیستم‌ها بکار گرفته شده است. از لیزر برای تشخیص ضایعات چشمی یا نمایش فشار خون در نازکترین مویرگ ها یا سوراخ کردن و یا ایجاد کانال مصنوعی در قلب، سوزاندن و بریدن برخی ضایعات درونی یا تومور‌های مختلف استفاده می کنند. مبحث شبکه‌های عصبی طبیعی و درمان انواع ضایعات عصبی مانند ضایعات نخاعی با کمک تحریکات الکتریکی و با کمک علم ژنتیک نیز از بحثهای مهم و جدید رشته مهندسی پزشکی است.
کارشناسی مهندسی پزشکی، به نوعی هم خانواده رشته برق و الکترونیک است زیرا در دوره کارشناسی تقریباً ملزوم به گذراندن تمامی دروس اصلی مجموعه مهندسی برق است و به همین خاطر، فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی پزشکی می‌توانند گرایش‌های کارشناسی ارشد مجموعه مهندسی برق را انتخاب کنند و همپای مهندسین کنترل، مخابرات، قدرت و الکترونیک، به تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی برق بپردازند.
بازار کار، درآمد و حقوق
میزان درآمد مهندس پزشکی با توجه به میزان تجربه، دانش و تخصص، محل و نوع کار متفاوت است. مهندس پزشکی که در بخش دولتی مشغول به کار است، مطابق با قانون مدیریت خدمات کشوری حقوق دریافت می کند. البته معمولا بیشتر مهندسان پزشکی در بخش خصوصی فعالیت کرده و با توجه به معیارهایی که گفته شد درآمدهای مختلفی دارند.