.::. دانشکده فنی مهندسی و علوم پایه .::.

معرفی گروه برق و مهندسی پزشکی

معرفی رشته مهندسی برق و مهندسی پزشکی

تاریخ: 1399/05/21 - 12:10


معرفی رشته مهندسی برق و مهندسی پزشکی


رشته مهندسی برق

رشته مهندسی برق مناسب چه کسانی است؟

رشته مورد نظر مناسب افرادی است که پیش‌زمینه قوی در دروس محاسباتی از جمله ریاضی و فیزیک دارند. در واقع این رشته برای افرادی جذاب خواهد بود که هوش محاسباتی بالایی داشته باشند. افرادی که علاقه دارند وارد رشته مهندسی برق شوند، باید بدانند که وارد یکی از سخت‌ترین رشته‌های دانشگاهی خواهند شد. به همین دلیل اشخاصی که خواهان انتخاب این رشته هستند، باید این موضوع را در نظر بگیرند که تحصیل در این رشته نیاز به تلاش و کوشش فراوانی دارد.

رشته برق، رشته‌ای است که نیازمند پایه ریاضیات قوی است. همچنین در کتب فیزیک بعضی از دوره‌های تحصیلی، دروسی از رشته برق توسط معلمان تدریس می‌شود. به همین منظور بهتر است که دانش‌آموزان دروس ریاضی و فیزیک (قسمت‌هایی که مربوط به رشته برق است) را جدی گرفته و تمام مطالبی را که در این دروس به آن‌ها آموزش داده می‌شود را به خوبی فرا گیرند. همچنین بهتر است آزمایش‌های فیزیک که مربوط به قسمت برق است را به خوبی انجام دهند تا با قسمت عملی این رشته نیز آشنایی داشته باشند و پایه خودشان را در این زمینه نیز محکم کنند.

_________________________________

__________________________________

گرایش‌های رشته مهندسی برق برای ادامه تحصیل چه هستند؟

رشته برق دارای ۴ گرایش اصلی برق مخابرات، برق قدرت، برق کنترل و برق الکترونیک است.

البته به این نکته باید دقت کرد که از چند سال پیش بعضی زیر گرایش‌ها به دلیل گسترده بودن از گرایش اصلی جدا شدند. به عنوان مثال، گرایش مهندسی پزشکی که زمانی زیر گرایشی از گرایش الکترونیک بود، هم اکنون از آن جدا شده است. اما در دسته‌بندی‌ها (برای مقطع کارشناسی) عمدتا از همین 4 گرایش استفاده می‌شود. در ادامه به شرح مختصری در رابطه با هر یک از این گرایش‌ها پرداخته‌ایم.

_________________________________

گرایش مخابرات :

به بررسی سیستم‌های مخابراتی به صورت سیستمی و مغناطیسی می‌پردازد. در این گرایش نحوه مخابره و انتقال اطلاعات در سیستم‌های مختلف مخابراتی بررسی می‌شود. به عنوان مثال، در گرایش مخابرات نحوه انتقال اطلاعات از آنتن منازل به شرکت مخابرات بررسی می‌شود. می‌توان گفت که یک مهندس مخابرات عموما روی ارسال و دریافت اطلاعات تحقیق و پژوهش انجام می‌دهد و سیستم‌های مورد نیاز را معرفی و طراحی می‌کند.

گرایش مخابرات، خود نیز دارای زیرگرایش‌های مختلفی است. از زیر گرایش‌های آن می‌توان از مخابرات میدان (که اکثرا با امواج الکترومغناطیس سر و کار دارد)، مخابرات سیستم (که به طراحی سیستم‌های فرستنده و گیرنده به صورت سیستمی می‌پردازد) و مخابرات-رمزنگاری (که در قسمت امنیت اطلاعات کاربرد دارد) نام برد.

__________________________________

گرایش قدرت :

این گرایش قدیمی‌ترین گرایش رشته مهندسی برق است. در گرایش قدرت به بررسی سیستم‌های انتقال و توزیع برق پرداخته می‌شود. به بیان خیلی ساده، می‌توان گفت که یک مهندس قدرت باید روی نحوه انتقال و توزیع برق از منبع آن (نیروگاه‌ها) به قسمت‌های مختلف، اشراف کامل داشته باشد. البته امروزه گرایش قدرت به زیرشاخه‌های گوناگونی تقسیم شده است. از مهمترین شاخه‌های این گرایش، می‌توان به ماشین‌های الکتریکی (که غالبا به بررسی موتورها و ژنراتورها می‌پردازد)، سیستم‌های قدرت و فشار قوی (به طراحی و نحوه انتقال و توزیع می‌پردازد) و الکترونیک قدرت (که تلفیقی از گرایش الکترونیک در قدرت است و تعدادی از مداراتی که در الکترونیک با ولتاژ و توان پایین سروکار دارند را در قسمت قدرت با توان و ولتاژ بالا پیاده سازی می‌کند) اشاره کرد.

 

به صورت بسیار ساده، می‌توان مهندسی برق گرایش قدرت را اینگونه تعریف کرد: گرایش قدرت یعنی کار با قسمتی از برق که قدرت بالایی دارد (ولتاژ و جریان بالا).

__________________________________

گرایش کنترل:

همانطور که از اسم این گرایش پیداست، در آن به بررسی نحوه کنترل سیستم‌ها پرداخته می‌شود. در واقع یک مهندس کنترل باید سیستم‌هایی را طراحی کند که یک سیستم برقی را بتواند به خوبی کنترل کند و با توجه به نیاز سیستم الکتریکی و الکترونیکی پایدار بماند (البته در برخی موارد نیاز است که سیستم ناپایدار شود). این گرایش نیازمند اطلاعات خوب در زمینه ریاضیات است.

نکته قابل توجهی که در این قسمت باید مطرح شود، این است که گرایش کنترل تا حد زیادی با ریاضیات سر و کار دارد و به همین منظور اشخاصی که وارد این گرایش می‌شود تا حدی از برق دور خواهند شد. نکته مهم دیگری که باید به آن اشاره کرد، این موضوع است که تمام سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی نیازمند یک قسمت کنترلی هستند و این قسمت از مهمترین بخش‌های هر یک از این سیستم‌ها است. به همین منظور، یک مهندس کنترل باید در طراحی این قسمت تمام دقت خود را به کار گیرد.

 

دانستن و یادگیری نرم‌افزارهایی از قبیل متلب در این گرایش بسیار ضروری هستند، زیرا در طراحی سیستم‌ها از این نرم‌افزار به شدت استفاده می‌شود.

__________________________________

گرایش الکترونیک:

در این گرایش همه چیزهایی که با آن سر و کار خواهید داشت بر اساس حرکت الکترون‌ها است. به همین دلیل می‌توان گفت که این گرایش را الکترونیک نامیده‌اند.

گرایش الکترونیک در واقع پلی است بین تمام گرایش‌های برق که تاکنون معرفی شدند. اگر شخصی بخواهد وارد چنین گرایشی شود نیاز دارد که در زمینه‌های مختلفی اطلاعات داشته باشد. در گرایش الکترونیک به بررسی و طراحی و ساخت مدارات الکترونیکی پرداخته می‌شود.

 

البته باید به این نکته توجه کرد که الکترونیک نیز مانند گرایش‌های دیگر زیرشاخه‌هایی دارد. از اصلی‌ترین زیرشاخه‌های آن میتوان آنالوگ یا طراحی مدارات مجتمع، دیجیتال و افزاره‌های نانوالکتریک (Device) را ذکر کرد. در گرایش آنالوگ به طراحی و ساخت مدارات مجتمع و غیر مجتمع پرداخته می‌شود. در گرایش دیجیتال غالبا به برنامه‌نویسی و کدنویسی پرداخته می‌شود و گرایش Device نحوه طراحی و ساخت یک المان الکترونیکی را بررسی می‌کند.

یک مهندس الکترونیک طرح‌هایی که مهندسین کنترل و مخابرات به صورت سیستمی طراحی می‌کنند را باید به صورت مداری طراحی کند و پس از انجام شبیه‌سازی به ساخت آن بپردازد. در این گرایش، یادگیری نرم‌افزار مهمترین نکته است. یک مهندس الکترونیک خوب برای موفقیت باید حتما با نرم‌افزارهای مختلفی در زمینه طراحی مدارات آشنا باشد. همچنین در زیر شاخه‌های دیگر این گرایش هم به همین صورت است و باید نرم‌افزارهای مربوطه را به خوبی فرا گیرد.

 

__________________________________

مهم‌ترین دروس دانشگاهی رشته مهندسی برق چه هستند؟

شاید به جرات بتوان گفت رشته برق سنگین‌ترین رشته دانشگاهی برای دوره کارشناسی است. با توجه به چارت دروسی که وزارت علوم برای این رشته اعلام کرده است، میتوان گفت که اکثر دروس این رشته مهم و سخت هستند. در ذیل به دروس مهمی که در ترم‌های مختلف باید آن‌ها را گذراند اشاره می‌شود.


 معرفی رشته مهندسی پزشکی:

 

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

__________________________________

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:

__________________________________

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:

__________________________________

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:

__________________________________

 

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.

 


بروشور رشته برق   :   

 

بروشور رشته مهندسی پزشکی   :   

 

 

 


 

 

 

{ بازگشت به صفحه اصلی دانشکده }