آموزش رشته شیمی

رشته شیمی

اساسا علم شیمی، علم مطالعه ماده و تغییرات آن است. روشی که شیمیدان‌ها ماده و تغییرات را مطالعه می‌کنند و انواع سیستم‌هایی که مورد مطالعه قرار می‌گیرند به طور چشمگیری متفاوت است. به طور سنتی، شیمی به پنج زیرشاخه اصلی تقسیم شده است: آلی، تحلیلی، فیزیکی، غیرآلی و بیوشیمی. طی چند سال گذشته، گرایش‌های دیگری شروع به فعالیت مستقل کرده اند، از جمله شیمی هسته ای، شیمی پلیمر، شیمی بیوفیزیک، شیمی زیست آلی، شیمی محیط زیست و غیره. 

از نظر موضوع، شیمی بین فیزیک و زیست شناسی موقعیت متوسطی را به خود اختصاص داده است. گاهی اوقات آن را علم مرکزی می‌نامند زیرا زمینه‌های برای درک رشته‌های علمی پایه و علمی در سطح بنیادی فراهم می‌کند. به عنوان مثال‌، شیمی جنبه‌های شیمی گیاهان (گیاه شناسی)، تشکیل سنگ‌های آذرین (زمین شناسی)، چگونگی تشکیل اُزن جوی و تخریب آلاینده‌های محیطی (بوم شناسی)، خصوصیات خاک روی ماه (کیهان شیمی)، چگونه داروها کار می‌کنند (داروشناسی) و نحوه جمع آوری شواهد DNA در صحنه جرم (پزشکی قانونی).

تاریخچه رشته شیمی

تاریخچه رشته‌های شیمی و محلول سازی یک دوره از زمان‌های بسیار قدیم تا امروز را دربر می‌گیرد. از هزاره‌های قبل از میلاد، تمدن‌ها از فناوری‌هایی استفاده می‌کردند که سرانجام، امروزه اساس شاخه‌های مختلف شیمی را تشکیل می‌دهند. 

به عنوان مثال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استخراج فلزات از سنگ معدن
• ساخت ظروف سفالی و لعاب
• تخمیر آبجو و شراب
• استخراج مواد شیمیایی از گیاهان برای دارو و عطر
• تبدیل چربی به صابون
• ساخت شیشه و ساخت آلیاژهایی مانند برنز 

 پیش از علم شیمی‌، علم کیمیاگری‌، که یک رویکرد شهودی اما غیر علمی برای درک مواد تشکیل دهنده ماده و فعل و انفعالات آن‌ها است، در میان مردم معروف و مشهور بود. کیمیاگری در توضیح ماهیت ماده و تحولات آن ناموفق بود، اما با انجام آزمایشات( آزمایشگاه شیمی ) و ثبت نتایج، کیمیاگران زمینه را برای شیمی مدرن فراهم کردند.

 شیمی به عنوان مجموعه‌ای از دانش متمایز از کیمیاگری زمانی شروع به ظهور می‌کند که توسط رابرت بویل خود را به عنوان یک شیمیدان شکاک (سال 1661) معرفی کرد و تمایز واضحی بین آن‌ها ایجاد کرد. در حالی که کیمیاگری و شیمی هر دو به ماده و دگرگونی‌های آن مربوط می‌شوند ، اما تفاوت اساسی با روش علمی که شیمی دانان از آن در کار خود استفاده می‌کنند با روش‌های کیمیاگری بسیار متفاوت است. 

شیمی با کار آنتوان لاووازیه که قانون حفظ جرم را تدوین کرده بود و خواستار اندازه گیری دقیق و مشاهدات کمی از پدیده‌های شیمیایی شده بود، به یک علم ثابت تبدیل شده است. تاریخ شیمی خصوصاً از طریق کار ویلارد گیبس با تاریخ ترمودینامیک در هم آمیخته است.

معرفی رشته شیمی در مقطع کارشناسی

آموزش علم شیمی در ایران به دوران جنگ‌های ایران و روسیه برمی‌گردد و اولین آموزشگاهی که در رشته‌های شیمی آغاز به کار کرد، مدرسه‌ی درالفنون بود و مدرسان علم شیمی و داروسازی از خارج از کشور به دارالفنون می‌آمدند. به مرور زمان در سال 1320 آموزش شیمی وارد دوره نوینی شد و هنرسرای عالی در 5 رشته برق، شیمی، معماری، رنگ رزی صنعتی، و ماشین سازی به تربیت دانشجویان پرداخت.

در سال 1364 گروه شیمی به بخش مهندسی شیمی تغییر نام داد و در دو گرایش شیمی و مهندسی شیمی دانشجو می‌پذیرفت. درحال حاضر در بعضی از دانشگاه‌های کشور رشته شیمی وجود دارد.

رشته شیمی در هنرستان نیز همچنان به عنوان یکی از رشته‌های تحصیلی ارائه می‌شود که جدا از رشته‌های شیمی در تجربی است و منحصرا به خود رشته‌ی شیمی پرداخته می‌شود.

چه افرادی برای رشته شیمی مناسب هستند؟

علم شیمی وابستگی تنگاتنگی با جهان هستی دارد. زبانی برای شنیدن نیروهای پنهان بین ذره‏‌ها و کشف حقیقت ماده است. شیمی شنیدن رازگشایی از یک رمز و خلق یک ترکیب با آموختن قواعدی بر مبنای روش علمی به حساب می‌آید. امروز شیمی حس گم شده‌ انسان است تا زندگی‌‏اش را به روز کند.

با توجه به اینکه در رشته شیمی خلاقیت برای یافتن کار و تولید ثروت حرف اول را می‏‌زند، کسانی که به خاطر جبر زمان یا جبر مکان و از روی ناچاری قصد انتخاب آن را دارند، بهتر است در انتخاب خود تجدید نظر کنند؛ آن‌هایی که به‌دنبال یک مدرک دانشگاهی برای قاب کردن هستند نیز به یقین در رشته شیمی راه به جایی نخواهند برد. اگر بخواهیم ساده بگوئیم، رشته شیمی برای کسانی مناسب است که حقیقتاً به علم شیمی عشق می‌روزند.

وضعیت دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته‌های شیمی چگونه است؟

امنیت و آرامش روانه دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته‌های شیمی بسیار بالاست و با چالش‌های کمتری در حین تحصیل رو به رو هستند. متاسفانه بازار کار این رشته چندان مناسب نیست و به طور کلی نمی‌توان راجع به شغل‌های رشته شیمی نظری داد. این مورد بیشتر وابسته به توانایی‌ها و مهارت‌های هر فرد است و باید برای ورود به بازار کار صبور باشند تا بتوانند موقعیت شغلی مورد علاقه‌ی خود را پیدا کنند. 

درآمد این رشته باتوجه به نوع کاری که انجام می‌شود متناسب است. فارغ التحصیلان و دانشجویان رشته‌های شیمی می‌توانند در مقاطع بالاتر در گرایش‌های مختلف به ادامه‌ی تحصیل بپردازند یا برای بورسیه در کشورهای دیگر نیز اقدام کنند. 

گرایش‌های رشته شیمی در مقطع کارشناسی

تدریس شیمی در مقطع کارشناسی دارای 6 گرایش است که عبارتند از؛

• شیمی کاربردی
• شیمی محض
• شیمی دارویی
• شیمی آفت کش ها
• شیمی فناوری اطلاعات
• شیمی محیط زیست
• شیمی کاربردی

اگر یک طیف را در نظر بگیریم و در یک سر آن شیمی و در سر دیگر آن مهندسی شیمی قرار بگیرد، شیمی کاربردی در میانه طیف و بین شیمی محض و مهندسی شیمی قرار می‌گیرد. در شیمی کاربردی هدف ، استفاده از کشفیات و آموخته‌های علم شیمی در صنعت است. رشته شیمی کاربردی به لحاظ دروس و واحد‌های درسی بسیار به شیمی محض شباهت دارد. به این ترتیب شیمی در دانشگاه می‌توان به طور عمومی و تخصصی دنبال شود.

شیمی محض

رشته شیمی محض بدون هیچ گرایشی فقط به مطالعه علم شیمی می‌پردازد. رشته شیمی محض به مطالعه کامل ترکیب، ساختار، ویژگی‌های ماده، و کنترل آزمایشگاهی فرآیندهای شیمیایی می‌پردازد. رشته شیمی محض جنبه نظری دارد و دانشجویان این رشته در آزمایشگاه‌ها بیشتر به تحقیق و توسعه علم شیمی می‌پردازند.

شیمی دارویی

یکی از رشته‌های پرطرفدار رشته شیمی، شیمی دارویی است. شیمی دارویی یکی از زیربناهای علوم داروسازی، پزشکی، دندان پزشکی و ... است. گرایش شیمی دارویی به مطالعه و شناخت ترکیبات شیمیایی می‌پردازد تا بتواند با استفاده از آن‌ها به تولید داروها بپردازد و در زمینه درمان بیماری‌های انسان به کار می‌آید. همچنین شیمی دارویی مطالعاتی در زمینه فارماکوکینتیک ، فارماکودینامیک و متابولیسم دارو را نیز شامل می‌شود.

شیمی آفت کش‌ها 

آفت‌ها موجوداتی هستند که از اندام‌های مختلف گیاهی استفاده می‌کنند و برای به دست آوردن غذای خود با انسان رقابت نموده و به تولیدات ومحصولات انسان به ویژه محصولات کشاورزی آسیب می‌رسانند. هدف شیمی آفت کش‌ها تهیه و ساخت سموم گوناگون به کمک فرمول‌های شیمیایی است تا بتواند در سریع ترین زمان و بدون آسیب زدن به گیاهان و محصولات، آفات را ازبین ببرند.

 شیمی فناوری اطلاعات

گرایش شیمی فناوری اطلاعات تلفیقی از دانش‌های شیمی و دانش فناوری اطلاعات است. در رشته شیمی فناوری اطلاعات به دانشجویان این گرایش آموخته می‌شود تا با ابزارهای فناوری نظیر رایانه ها، نرم افزارها، بانک‌های اطلاعاتی، شبیه سازی‌ها و ... به حل مسائل حوزه علم شیمی و مدل سازی در این زمینه بپردازند.

 شیمی محیط زیست

شیمی محیط زیست شاخه‌ای از علم شیمی است که به شناخت و بررسی پدیده‌های شیمیایی و زیست شیمیایی طبیعی، مسائل محیط زیست با تکیه به علم شیمی و ارائه راه حل‌ها برای رفع این مسائل می‌پردازد. کارشناسان شیمی محیط زیست به مسائل محیط زیست نظیر تصفیه آب، زیست شیمیایی موجودات زنده ، آلودگی هوای شهرها، آلاینده‌های محیطی، و ... می‌پردازد.

مهم‌ترین دروس دانشگاهی رشته‌های شیمی چیست؟

دروس رشته شیمی در مقطع کارشناسی به ترتیب عبارت هستند از:

• دروس پایه مانند شیمی عمومی1و2 و ایمنی در آزمایشگاه شیمی
• دروس اصلی مانند شیمی آلی، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک، شیمی معدنی و آزمایشگاه‌‏های مرتبط با هریک و روش‏‌های جداسازی در شیمی تجزیه و شناسایی ترکیبات آلی
• دروس تخصصی از جمله شیمی صنعتی، اصول تصفیه آب و پساب‌های صنعتی، خوردگی، طیف سنج
• دروس اختیاری شیمی دارویی، آمار در شیمی تجزیه، نانوشیمی و مبانی بیوتکنولوژی و انتقال جرم

دروس رشته شیمی تا چه حد دانشجویان و فارغ التحصیلان را برای ورود به بازار کار آماده می‌کند؟

اساس رشته شیمی تجربه است که با آزمایش توامان است. بنابراین، آموختن علم به صورت تئوری و پر کردن ذهن از مجموعه اطلاعات ریز و درشت مهم برای جذب در بازار کار اگرچه لازم است اما کافی نیست. یک فارغ‌التحصیل توانمند رشته شیمی، باید جزییات این علم را با تکرار و تکرار حفظ کند، با واحدهای عملی و انجام آزمایش و کسب تجربه، دیدن دوره‌‏های مفید و بازدیدهای علمی و نیز فیلم‌‏ها و انیمیشن‏‌های مرتبط، آنچه را که به صورت تئوری آموخته، درک کند و بفهمد و در نهایت بتواند از آن‌ها به صورت کاربردی استفاده کند. 

دروس رشته شیمی در دانشگاه‌های ایران کاملا بر اوصولی که ذکر شد، منطبق نیستند و نقص‌هایی دارند اما با وجود تمام این نقص‌ها در ساختار دروس رشته شیمی، یک دانشجوی هوشمند می‏‌تواند در صورتی که پله اول را به خوبی طی کرده باشد با استفاده از حاشیه‌‏ها و پاورقی‌‏های کتاب‌های درسی و گذراندن واحدهای آزمایشگاهی زیاد این رشته و بهره‌‏مندی از محضر اساتید با تجربه، روز به روز مهارت عملی خود را متناسب با اطلاعات علمی بالا برده تا برای جذب در بازار کار در اولویت قرار گیرد. به طور خلاصه دروس دانشگاهی در این رشته کمتر از 50 درصد نیازهای بازار کار را مرتفع می‌سازند.

گرایش‌های رشته شیمی در مقاطع بالاتر چیست؟

شیمی آلی: این گرایش به بررسی و شناسایی ترکیبات، مکانیسم واکنش‌ها، بیوشیمی و ساخت (سنتز) ترکیبات آلی جدید می‌پردازد. 
شیمی معدنی: موضوع اصلی این گرایش مطالعات و سنتز ترکیبات معدنی، آلی-فلز (کمپلکس)، تهیه ترکیبات مختلف (مانند اسید، باز) از مواد اولیه ارزان قیمت است. 
شیمی تجزیه: از فعالیت‌هایی که در این گرایش انجام می‌شود، می‌توان به نوشتن دستور کار برای شناسایی مجهول یا اندازه‏‌گیری مقدار آن در نمونه، آموختن نحوه کار با دستگاه‌‏های آنالیز مانند کروماتوگرافی، جذب و نشر اتمی، اسپکتروسکوپی، اشعه ایکس و الکتروشیمی اشاره کرد.
شیمی فیزیک: مطالعات تجربی و تئوری در حیطه ترمودینامیک و سینتیک واکنش‌‏ها از موضوعات اصلی این گرایش شیمی فیزیک است. 
شیمی کاربردی: تا حدودی دروس عملی و نگاه مهندسی به شیمی در این گرایش بیشتر است. بنابراین مهارت آزمایشگاهی بالاتری نیاز دارد.
گرایش‌های دیگر رشته‌های شیمی در مقاطع بالاتر شامل موارد زیر است:

• نانو شیمی
• آموزش شیمی
• شیمی دارویی
• شیمی پلیمر
• فیتوشیمی
• شیمی پیشرانه‌‏ها
• شیمی  دریا
• شیمی اسانس

کاربرد دروس دبیرستان در رشته‌ شیمی چیست؟

آنچه از ریاضی و فیزیک قابل لمس است در شیمی کاربرد دارد، پس یک علاقه‏‌مند به این رشته باید مجهز به این دو دانش باشد تا بتواند به سرعت در مسیر پیشرفت حرکت کند. آن‌هایی که از ریاضی یا فیزیک به هیچ وجه لذت نمی‏‌برند شیمی را نخواهند فهمید. در دوره کارشناسی شیمی، دروس ریاضی پایه و عمومی و معادلات دیفرانسیل و نیز دروس فیزیک مکانیک و الکتریسیته به عنوان دروس پایه تدریس می‌‏شوند. این امر بدان معنا است که اگر کسی به این دروس علاقه‌مند نبوده یا پایه ضعیفی در آن‌ها داشته است، می‌تواند در این دوره جبران کند و در این موارد خود را تقویت کند.

بازارکار رشته شیمی در ایران و سایر کشورها چگونه است؟

درکشوری مانند هند، تمام خروجی‌‏های شیمی و مهندسی شیمی دارای کار هستند و حتی به کشورهایی مانند ایران نیز صادر می‏‌شوند. در شرایط فعلی کشور رشته‏‌هایی که به محض اتمام درس دانشگاهی درآمد سرشاری را برای فرد به ارمغان بیاورند وجود ندارد. در رشته شیمی هم با تلاش می‏‌توان کار مرتبط پیدا کرد، اما باید در نظر گرفت که حقوق مورد نظر نیز متناسب با توان و ظرفیت کار خدماتی خواهد بود و برای رسیدن به ثروت بیشتر باید خلاقیت به خرج داد و وارد عرصه کارآفرینی شد.

رشته شیمی در شاخه کاردانی نیز به صورت شیمی علوم آزمایشگاهی دانشجو می‌‏پذیرد و پذیرش در آن بیشتر از شاخه فنی و کاربردی صورت می‌گیرد؛ افرادی که به این طریق تحصیل کرده‌اند با مقداری کسب تجربه در بازار کار، می‌‏توانند جایگزین استخدام کارشناس شیمی شوند، هر چند که دریافتی آن‌ها احتمالاً کمتر از کارشناسان شیمی خواهد بود.

ادامه تحصیل در رشته شیمی در کشورهای دیگر به چه صورت است؟

رشته شیمی و تدریس کتب شیمی یکی از رشته‌هایی است که یادگیری آن از دوره دبیرستان شروع می‌شود. آموزش شیمی دبیرستان و دانشگاه براساس منابع و سرفصل‌هایی صورت می‌گیرد که به عنوان منابع معتبر و بین‌المللی شناخته می‌شوند و به همین دلیل است که اکثر دانشجویان این رشته می‌توانند به سادگی و با تسلط بر زبان انگلیسی در سایر دانشگاه‌های خارج از کشور مشغول به ادامه تحصیل شوند.

رشته شیمی یکی از رشته‌‏های با پذیرش آسان در کشورهایی مانند استرالیا، کانادا، اتریش و … برای مقطع بالاتر از کارشناسی است. پذیرش گرفتن با توجه به معدل دوره لیسانس، دانشگاه محل تحصیل و عوامل دیگر با دریافت توصیه‌‏نامه علمی از اساتید دوره کارشناسی کاملا امکان پذیر است، اما گرفتن بورسیه تحصیلی یا دریافت کمک هزینه تحصیلی و موارد این چنین، نیازمند تلاش و کوشش بیشتری است.