آموزش مهندسی شیمی

هدف از برنامه آموزشی رشته مهندسی شیمی آماده کردن دانشجویان برای فعالیت در حرفه های مرتبط با آن است. ارائه برنامه آموزشی مناسب به دانشجویان کمک می کند تا با صنعت ارتباط بهتری برقرار کنند و بتوانند در بهبود وضعیت صنعت و پیشرفت آن در آینده نقش مؤثرتری داشته باشند. هدف از این مطالعه ارائه راهکارهایی مناسب برای بهبود برنامه آموزشی رشته مهندسی شیمی در دانشگاههای ایران است. با توجه به این موضوع که برنامه درسی مهندسی شیمی بسیار گسترده است و واحدهای درسی آن یکی از وسیع ترین زمینه ها را برای ظهور مفاهیم علوم پایه فراهم می کند، روشهای مختلفی برای ارائه دروس این رشته در دانشگاههای مختلف مطرح شده است. در این بررسی برنامه های آموزشی دانشگاههای برتر دنیا با رتبه های جهانی زیر 100 در رشته مهندسی شیمی از جمله دانشگاههای Yale، Cambridge، California، Imperial، Columbia، Michigan،Penn  و Toronto با برنامه های آموزشی دانشگاههای ایرانی مقایسه و در انتها راهکارهای مناسبی برای بهبود برنامه آموزشی دانشگاههای ایرانی ارائه شده است.

طی سالهای گذشته در نتیجه هم افزایی پیشرفتهای دانش و فنّاوری، هرروزه جنبه های جدیدی از دانش و فنّاوری، که تا دهه های اخیر مطرح نبوده اند، ظهور کرده اند. ریزسیالش که دانش و فنّاوری کنترل و حرکت حجمهای بسیار اندک سیالات است، نمونه ای از این حوزه های نوظهور است. پیش بینی شده است که با گسترش این حوزه، انقلابی در مهندسی شیمی به وجود آید که نمونه آن با ظهور ریزتراشه ها در صنعت محاسبات و رایانه مشاهده شد. در این پژوهش به معرفی ریزسیالش، کاربردها و چالشهای پیش روی آن و همچنین به ارتباط تنگاتنگ این دانش و فنّاوری میان رشته ای با مهندسی شیمی پرداخته شده است. علاوه براین، گزارشی در مورد فعالیتهای دانشکده ها و مراکز تحقیقاتی دررابطه با این حوزه ارائه شده است. حجم اندک فعالیتهای علمی و پژوهشی انجام شده در ایران در مقایسه با کشورهای پیشرفته صنعتی نشان می دهد که جامعه مهندسی شیمی ایران، تقریباً با این حوزه جدید بیگانه است. در جامعه علمی پژوهشی مهندسی شیمی ایران به جز گروه فرایندهای جداسازی دانشگاه علم وصنعت ایران، که به تحقیق و پژوهش در این زمینه پرداخته است، فعالیت چندانی گزارش نشده است. این در حالی است که در دانشکده های معتبر مهندسی شیمی دنیا مراکز تحقیقاتی یا آزمایشگاههای متعدد ریزسیالش تأسیس شده و حتی درسهای مرتبط با این حوزه در برنامه آموزشی دانشجویان گنجانده شده است. این پژوهش پیشنهاد می کند که به منظور حرکت هماهنگ با جریان علمی روز دنیا، دانشکده ها و مراکز تحقیقاتی مهندسی شیمی بخشی از فعالیتهای آموزشی و پژوهشی خود را به این حوزه آینده دار اختصاص دهند تا با تربیت مهندسان و پژوهشگرانی آگاه به مسائل مطرح علمی روز، شکاف صنعتی و علمی موجود بین ایران و کشورهای پیشرفته صنعتی از این حیث عمیق تر نشود.

 امروزه فناوری های جدید، مجموعه های متنوعی از داده ها را در علوم مهندسی تولید می کنند. علم داده، ابزارهای لازم برای ذخیره سازی، تجزیه و تحلیل و مدیریت این مجموعه داده ها را ارائه کرده و سبب ایجاد تحولی جدی در توسعه علم و فناوری گردیده است. در آینده ای نزدیک تقریباً در همه حوزه ها، مشاغل سنتی به سرعت با مشاغل داده محور جایگزین می شوند. نبودن نیروی انسانی کارآمد و آموزش دیده مانعی جدی برای مدیریت داده های حجیم در سازمان ها، بنگاه ها و دستگاه های اجرایی است. در نتیجه، آموزش و به کارگیری علم داده در مقطع کارشناسی و تحصیلات تکمیلی در رشته های مهندسی و از جمله مهندسی شیمی اجتناب ناپذیر است. در این مقاله، به بررسی اهمیت ایجاد دروس مرتبط با علم داده، آموزش روش های ارزیابی داده های کلان و نقش این آموزش ها در توسعه مهندسی شیمی در دانشگاه و صنعت پرداخته می شود. برای این منظور، دروس علم داده در دانشگاه های برتر مورد بررسی قرار می گیرد و در نهایت پیشنهادهایی برای ایجاد دروس علوم داده در برنامه آموزشی مهندسی شیمی در ایران ارائه می شود. هم چنین سرفصل هایی به منظور نحوه ارائه این درس یا دروس پیشنهاد می گردد. ارائه این آموزش ها به مهندسین شیمی، می تواند آن ها را به منظور کسب فرصت های شغلی و نحوه مواجهه با داده های حجیم و کلان در صنایع شیمیایی یاری نماید.

گرایش صنایع شیمیایی معدنی یکی از گرایش هایی است که تعدادی از دانشکده های مهندسی شیمی در آن به تربیت کارشناسان مهندسی شیمی می پردازند. برای شناسایی موقعیت های شغلی و تطبیق مفاد آموزشی دوره کارشناسی با نیازهای صنعتی ، ضرورت ارزیابی و بازشناسی این بخش از صنایع کشور بدیهی است. در این مقاله ضمن معرفی دقیق زیر مجموعه های صنایع شیمیای معدنی، ظرفیت ها و پتانسیل های موجود به منظور جذب دانش آموختگان مهندسی شیمی مورد بازبینی قرار گرفته است. ویژگی های صنایع کانی غیر فلزی و معرفی مراکز علمی تحقیقاتی مرتبط با این بخش از صنایع از جمله دیگر مواردی است که مور مطالعه قرار گرفته است. در نهایت، ضرورت و اهمیت تعریف گرایش صنایع شیمیایی معدنی و لزوم توجه جامعه مهندسی شیمی به تربیت نیروهای مورد نیاز این بخش صنعتی مورد تأکید قرار گرفته است.

بازنگری ادواری محتوای دروس از جمله دروس عمومی، پایه و تخصصی از وظایف کمیته های شورای عالی برنامه ریزی بوده است که نیاز مبرم مدرسان و سیستم آموزشی کشور است. در این مقاله مقایسه ای اجمالی در مورد دروس پایه مهندسی شیمی، یعنی ریاضی، فیزیک و شیمی بین دبیرستان و دانشگاه صورت پذیرفته است. نتایج جداول مقایسه ای به خوبی نشان می دهد که اشتراکات بسیاری در عناوین دروس دانشگاهی و دبیرستانی وجود دارد. وجود اشتراکات متعدد بین دروس دبیرستان و دانشگاه موجب لزدگی و بی میلی دانشجویان و باعث افت تحصیلی آنها می شود. برنامه ریزی متمرکز با توجه به تنوع سطح پذیرفته شدگان، حضور مدرسان مجرب و وجود آزمایشگاه هایی برخوردار از حداقل کیفیت راه خوبی نیست. واگذاری اختیارات تعریف محتوای دروس با توجه به قابلیت ها، استعدادها و کیفیت دانشگاه های بزرگ راه حل مناسبی است.

به دلیل گستردگی و تنوع مطالب انتقال حرارت علاوه بر درس انتقال حرارت I، ارائ دروس 3 واحدی دیگری که جنبه های کاربردی انتقال حرارت را در بر می گیرد، پیشنهاد شده است مطالب برخی از فصول این درس مانند انتقال حرارت توأم با تغییر فاز یا مبدل های حرارتی با رشته مهندسی مکانیک مشترک و در اکثر کتابهای درسی موجود است. فصل های دیگری مثل انتقال حرارت در مخازن همزده یا طراحی کوره ها در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی به رشته مهندسی شیمی اختصاص دارد و متأسفانه، مراجع کم شماری برای آن یافت می شود. در این مقاله ضمن بر شمردن مطالب فصل های مختلف، روش های ارزیابی و آزمون تشریح و مراجعی نیز توصیه شده است.