آموزش مهندسی ایران

 در این مقاله مروری، پس از بررسی اجمالی تاریخچه مهندسی شیمی در جهان و ایران، انتشارات مرتبط با مهندسی شیمی در فصلنامه آموزش مهندسی ایران طی بیست وپنج سال اخیر مرور شده است. در بخش آموزش، به معرفی رویکردهای نوین آموزش در مهندسی شیمی شامل آموزش از راه دور، آموزش مبتنی بر بازی، و واقعیت مجازی پرداخته شده است.آخرین جهت گیری های تحقیقاتی مهندسی شیمی شامل بسپارهای پاسخگو به محرک، تحویل دارو، درمان سرطان، فیلم های بسته بندی فعال ضدمیکروبی، کاربردهای بسته بندی فعال برای مواد غذایی، منسوجات بر پایه نانوالیاف الکتروریسی شده، کاربردهای ترمیم زخم، فناوری های پیشرفته تصفیه آب و پساب، کاربردهای نانومواد و یون های فلزی، انرژی های سبز و تجدیدپذیر و کاربردهای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی در مهندسی شیمی بررسی شده است. سپس با رویکرد آینده نگری، تحولات اخیر در جهان نظیر چالش های محیط زیستی، محدودیت منابع و مواد اولیه و نیز دسترسی به انرژی و ملاحظات توسعه پایدار، زمینه های نوین مهندسی شیمی و آینده این رشته با تأکید بر آموزش مهندسی شیمی مورد بررسی قرار گرفته است. با گسترش بسیاری از زمینه های بین رشته ای، نظیر انرژی های نو و کربن زدایی از سیستم های انرژی و همچنین حوزه های آب، غذا، هوا، بهداشت و امور پزشکی، پیش بینی می شود تحولات شگرفی در آموزش این رشته مهندسی رخ دهد.

 در این مقاله، مفهوم مهندسی شیمی سبز، به عنوان نقطه تلاقی «شیمی سبز» و «مهندسی سبز» معرفی شده است و بر اهمیت آن در برنامه درسی مهندسی شیمی تأکید می شود. این مقاله ابتدا اهداف و اصول دوازده گانه "شیمی سبز” و “مهندسی سبز”را تشریح می کند و نقش آنها را در ارتقای پایداری زیست محیطی و کاهش ردپای بوم شناختی فرایندهای شیمیایی برجسته می کند. پس از این مقدمه، مهندسی شیمی سبز با تمرکز بر معیارهای پایداری آن و نحوه اعمال این اصول برای ایجاد فرایندهای شیمیایی سازگارتر با محیط زیست و پایدار، با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می گیرد. سپس بحث به این سو می رود که چگونه مفهوم مهندسی شیمی سبز می تواند به طور یکپارچه در برنامه درسی مهندسی شیمی ادغام شود و تغییرات و اضافاتی را به دوره های موجود پیشنهاد می کند تا موضوعات مهندسی پایدار را در بر گیرد. سرانجام، مقاله با خلاصه ای کوتاه به پایان می رسد و خواستار گنجاندن اصول سبز در چارچوب آموزشی، برای آماده سازی مهندسان آینده به منظور چالش های توسعه پایدار است و بر اهمیت تجهیز آنها به دانش و مهارت های لازم برای نوآوری و مسئولیت پذیری در حفظ محیط زیست برای توسعه پایدار تأکید می کند.

 این مقاله به بررسی تأثیر فناوری های دیجیتال بر آموزش مهندسی شیمی می پردازد. با توسعه روزافزون این فناوری ها، ابزارها و محیط های آموزشی نیز تغییر کرده اند و روش های سنتی آموزش، به روش های مدرن و تعاملی تبدیل شده اند. در این نوشته، ابتدا به مزایای استفاده از فناوری های دیجیتال در آموزش اشاره می گردد و سپس به ابزارهای مختلفی که در این حوزه استفاده می شوند، از جمله صفحه گسترده ها، نرم افزارهای ریاضی، شبیه سازهای صنعتی، واقعیت مجازی و افزوده، و ابزارهای متنوع هوش مصنوعی پرداخته می شود. همچنین، فرصت ها و چالش های موجود، در استفاده از فناوری های دیجیتال در آموزش مهندسی شیمی نیز بررسی می شوند. به علاوه، استنتاج های کلیدی، برای استفاده بهینه از فناوری های دیجیتال در آموزش مهندسی شیمی و توسعه مهارت های حرفه ای دانشجویان ارائه می شود. این مقاله می تواند به دانشجویان، اساتید و محققان در حوزه مهندسی شیمی کمک کند تا با استفاده از فناوری های دیجیتال، آموزش مهندسی شیمی را بهبود و ضمن تبدیل چالش ها به فرصت های جدید، برای خلق ابزارهای پیشرفته، راهکارهایی مناسب را برای استفاده بهینه از این فناوری ها در برنامه های آموزشی ایجاد و تجربه نمایند.

نانومواد با خواص منحصربه فرد خود، انقلابی در زمینه های مختلف علم و فناوری ایجاد کرده اند زیرا استفاده از این مواد، عملکرد بسیاری از فرایندها را بهبود بخشیده است. این مقاله مروری در ابتدا به بررسی روش های ساخت و مشخصه یابی برای شناخت و استفاده از نانومواد می پردازد. برای ساخت نانومواد، روش های بالا به پایین و پایین به بالا، دو رویکرد اصلی مورد استفاده هستند. هر رویکرد، روش های متنوعی را با ملاحظاتی برای مقیاس پذیری ارائه می دهد. همچنین روش های مختلف میکروسکوپی و طیف سنجی را که برای تشخیص و شناسایی نانومواد، مشخص کردن اندازه، ریخت شناسی و ترکیب شیمیایی استفاده می شوند، در اینجا مورد بحث قرار می گیرند. در ادامه، تمرکز این مقاله بر اثر فناوری نانو در مهندسی شیمی است. به عنوان مثال می توان به توسعه کاتالیزورها و جاذب های بسیار کارآمد برای صنعت نفت و گاز، ایجاد سامانه های پیشرفته دارورسانی و پیشرفت های تصفیه آب اشاره کرد. در ادامه مسیر این فناوری باید توجه داشت که آینده نانومواد در نانومعماری نهفته است و بر پایه فناوری نانو برای ایجاد سامانه های مواد پیچیده و کاربردی با ادغام با سایر رشته ها بنا شده است.

زیست فناوری (بیوتکنولوژی) علمی است که از کشفیات جدید درباره نقش مخمر و سایر موجودات زنده در تخمیر مواد مختلف شکل گرفته است. این علم گاهی با تغییرات نظریه ای روبه رو شد که این تغییرات منجر به پیشرفت های علمی و صنعتی شد. زیست فناوری به طور عمومی علم گسترده و رو به رشدی است که آن را می توان به عنوان فرایندهای مبتنی بر فناوری های زیستی اطلاق کرد. در این مقاله برای شناخت بهتر گذشته و آینده این علم رو به رشد و همچنین پیدا کردن روش مناسب رشد و نمو این زمینه در پهنه علم و فناوری ایران لازم است که ابتدا با این علم و روند تکامل آن آشنا می شویم، سپس به بررسی نهادهای مؤثر بین المللی شامل نهادهای اقتصادی و پژوهشی پرداخته می شود، در نهایت، پس از بررسی وضعیت نهادهای مشابه در ایران و نقش مهندسی شیمی در پیشبرد آن، پیشنهاداتی برای توسعه زیست فناوری در ایران صورت خواهد گرفت. ایران با راهبرد ها و حمایت های صحیح می تواند در این زمینه پیشتاز شود و از مزایای این علم مهیج بهره مند گردد.

در این مقاله کوتاه، نخست به نقش مهندسی شیمی در کاربردهای سلامت انسان، با تمرکز ویژه بر مهندسی (زیست) پزشکی اشاره می شود. سپس سابقه تاریخی این نقش در آغاز فعالیت مهندسان شیمی در این زمینه با تأکید بر موارد مهم، بررسی خواهد شد. در ادامه افق های پیش روی مهندسی شیمی در چند زمینه مهم کاربرد مهندسی شیمی در پزشکی مانند زیست مواد، سامانه های دارورسانی و مهندسی بافت، به صورت فشرده توضیح داده می شوند. سپس چگونگی کاربرد اصول مهندسی شیمی، در پیوند مهندسی شیمی و مهندسی بافت پزشکی بالینی به صورت فشرده بیان می شود. آنگاه  به چگونگی پدیدار شدن درس های مربوط به گرایش مهندسی (زیست) پزشکی در برنامه آموزشی مهندسی شیمی و توسعه آن تا امروز، از جمله برنامه آموزشی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی- زیست پزشکی در ایران پرداخته و در پایان نتیجه گیری کوتاه ارائه خواهد شد. 

در حال حاضر، نظام آموزشی مهندسی در ایران، عمدتاً بر مهارت های سخت و سنتی تمرکز دارد و فاقد برنامه ای مدون برای آموزش مهارت های نرم به مهندسان است. ارتقای کیفیت دوره های کارشناسی مستلزم تلفیق آموزش با دانش تجربی کسب شده در بستر جامعه، دستگاه های اجرایی و بنگاه های اقتصادی است. این امر می تواند نوآوری آموزشی و پیشرفت شغلی آینده مهندسان را به طور چشمگیری ارتقا دهد. استفاده از تجارب حرفه ای مهندسان در ساختار دروس دانشگاهی یا فعالیت های فوق برنامه، یکی از اقدامات مؤثر برای ارتقای کیفیت آموزش مهندسی به شمار می رود. این تجارب می توانند به عنوان پلی ارتباطی بین دانشگاه و صنعت عمل کرده و دانشجویان را با چالش ها و فرصت های واقعی حرفه ای آشنا سازند. در این پژوهش، به بررسی و تحلیل این ایده در چندین ورودی مختلف دوره کارشناسی دانشگاه تهران پرداخته شده است. به منظور ارزیابی تأثیرگذاری تجارب حرفه ای مهندسان موفق بر آموزش دانشجویان کارشناسی، یک نظرسنجی تخصصی و اصولی طراحی و با معیارهای روان شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت. بازخورد دقیق دانشجویان جمع آوری و نتایج حاصل از آن تحلیل شد. در نهایت، بر اساس یافته های این تحقیق، پیشنهاداتی برای بهبود کیفیت آموزش مهندسی ارائه شده است. اجرای جدی و مستمر این اقدامات می تواند نقش مهمی در توسعه و ارتقای نظام آموزشی مهندسی کشور ایفا کند و دانشجویان را به نحو مطلوب برای حضور در محیط حرفه ای آماده سازد.