Mühendislik Eğitimi ve Bölümleri

Biyomühendislik

Biyomühendislik, mühendislik prensiplerinin biyolojiyi de içerecek şekilde uygulandığı sistemlerin dayandığı ve matematik, fizik ve kimya temeli üzerinden moleküler biyoloji, biyokimya, hücre metabolizma ile temel mühendislik ve malzeme bilimlerindeki hızlı ilerlemeler sonucu gelişen biyolojik teknikler ve mühendislik ilkelerinin canlı sistemlere ve bunlardaki sorunlara uygulandığı bir bilim dalıdır.

Biyomühendislik, son otuz beş yıl içinde, moleküler biyoloji, biyokimya, mikrobiyoloji, hücre metabolizması ile, temel mühendislik ve malzeme bilimlerindeki hızlı ilerlemeler sonucu gelişen biyolojik teknikler ile mühendislik ilkelerinin canlı sistemlere ve bunlarda karşılaşılan sorunlara uygulandığı yeni bir bilim dalı olarak ortaya çıkmıştır.

Türkiye'de ilk kez 2000 yılında mühendislik fakülteleri bünyesinde yer alan Biyomühendislik Bölümü, Biyoproses Mühendisliği, Biyomedikal Mühendislik, Genetik Mühendisliği Ana Bilim Dallarını içermektedir. Bunlar da kendi içlerinde alt başlıkları ile çok geniş bir yelpazeyi kapsamaktadırlar.

Biyomühendislik programının amacı, temel tıp bilimleri ile mühendislik bilimlerinde kullanılan teknoloji konusunda eğitim yapmak ve tıp bilimleri ile mühendislik bilimleri arasında köprü kurabilecek teknik elemanları yetiştirmektir.

Eğitim planında ise öğrencilere; biyoloji boyutu ile, biyolojik sistemlerden yararlanan yeni biyoteknolojilerin geliştirilmesi ve bunların sanayideki kullanımları, mühendislik boyutu ile de mühendislik kavram ve yöntemlerinin aktarılması hedeflenmektedir.

Bu bölümde eğitim almak isteyen kişilerin, bilimsel araştırmalara merakı olan ve teknolojideki gelişmeleri takip etmekten hoşlanan, temel bilimlerle ilgili, araştırmacı olmaları gerekmektedir.

Eğitim

Öğretim süresi 4 yıldır. Biyomühendislik eğitiminde öğrencilere; biyoloji boyutu ile biyolojik sistemlerden yararlanan yeni biyoteknolojilerin geliştirilmesi ve bunların sanayide kullanımları; mühendislik boyutu ile de mühendislik kavram ve yöntemlerinin öğretilmesine çalışılmaktadır.

1. sınıfta; Türk Dili, Atatürk İlkeleri ve İnkılap Tarihi gibi ortak derslerin yanında Matematik, Fizik, Kimya, Biyoloji, Temel Laboratuar, Bilgisayara Giriş, Termodinamik

2. sınıfta; Biyokimya, Hücre Bilgisi, İstatistik, Akışkanlar Mekaniği, Kütle Transferi, Isı Transferi, Mikrobiyoloji, Moleküler Biyoloji, Mühendislik Laboratuarı, Biyomalzemeler, Fizyoloji

3. sınıfta; Genel Ekonomi, Bitki Doku Kültürleri, Biyoproses Mühendisliği, İmmunoloji, Elektrik Sistemleri, Proses Güvenliği, Hayvan Doku Kültürleri, Biyoreaktörler, Genetik Mühendisliğine Giriş, Biyosensörler

4. sınıfta; Ayırma ve Saflaştırma İşlemleri, Proses Tasarımı, Sistem ve Proses Analizi, Mühendislik Ekonomisi, Biyomedikal Mühendisliğe Giriş, Biyopolimerler, Proses Kontrol, Biyomühendislikte Etik gibi dersler okutulmaktadır.

Çalışma Alanları

Biyomühendislik eğitimi ile kazandırılan beceriler aşağıda belirtilen ürünlerin üretildiği ve hizmetlerin verildiği sektörlerde uygulama alanı bulmaktadır:

• Çesitli gıda maddeleri

• Enerji kaynakları(hidrojen,etanol,biyogaz)

• İlaçlar(antibiyotikler, vitaminler, hormonlar)

• Aşılar, tanı kitleri

• Biyokimyasal maddeler (protein ve amino asitler, enzimler, organik asit ve çözgenler, pestisitler ve çesitli polimerler)

• Biyomedikal sistemler (protezler, yapay organlar, biyomateryaller)

• Transgenik bitki ve hayvan türleri

• Madencilik, su arıtma, endüstriyel ve kentsel atıkların işlenmesi gibi hizmetler

Bu nedenle, Biyomühendislik Bölümü lisans programını tamamlayacak kişilerin yapacakları veya yapabilecekleri işler arasında, genetik analizler, biyolojik, sitolojik toksisite testleri, biyolojik üretim süreçleri, reaktörler ve uygun ayırma / saflaştırma ekipmanı seçimi ve tasarımı, biyolojik malzeme testleri, geliştirilmesi ve üretimi, tanı kitleri üretimi sayılabilir.

Ayrıca bu yeni ve akademik kariyer olanaklarının yanı sıra gıda, tarım, sağlık ve ilaç sektöründen çevre sektörüne kadar çok geniş bir endüstriyel yelpazede, hastane ve kliniklerde, hıfzıssıhha ve TSE gibi yasal yükümlülükleri olan kuruluşlarda, genetik tanı ve tedavi merkezlerinde, aşı üretim tesislerinde ve hatta askeri kuruluşlar ile ithalat-ihracat şirketlerinde görev alabilmeleri mümkündür.

Ülkemizde yeni bir dal olması ve son yıllarda Biyomühendislik alanındaki gelişmelere paralel olarak artan iş olanakları, yeni alanların da ortaya çıkmasını sağlayacaktır.

Biyomedikal Mühendislik

Çağımızda insan sağlığı en önemli konulardan biridir. Hastanelerde teşhis ve tedavi metodlarını artırmak için yüksek teknoloji kullanılmaktadır. Önceleri tahminle konan hasta teşhisleri şimdi EKG, EMG, EEG cihazları, kalp ve akciğer makineleri, def, brilatörler, televizyonlu ve portabıl röntgen cihazları, ultrasound, tomografi, anjiyografi, lazer cihazları, nükleer manyetik rezonans, böbrek taşı parçalayan cihazlar, ve daha bunun gibi cihazlar sayesinde çok hassas teşhis koyup birçok durumlarda kesin tedavi uygulamak mümkün olmuştur.

Dünyada 40 yılı aşmış bir geçmişi olan biyomedikal mühendisliği, mühendislik ile tıp ve biyoloji bilimlerinin birleşiminden meydana gelen disiplinler arası bir meslektir.

İlk biyomedikal mühendisliği eğitimi Amerika Birleşik Devletleri'nde 1960 lı yıllarda NASA astronotlarının aya gidiş ve gelişlerinde sağlık durumlarını kontrol etmek için mühendis ve doktorların birlikte yapmış oldukları çalışmalardan sonra bu konuda olan ihtiyaçtan dolayı başlamıştır.

Biyomedikal mühendisliği sağlık alanında teşhis ve tedavi amacıyla kullanılan mekanik ve elektronik cihaz ve sistemlerin üretim, geliştirme, teknik işletme ve bakım onarım faaliyetlerini kapsamaktadır. Günümüzde, ölçme ve görüntüleme amacıyla kullanılan EKG, EMG, EEG, röntgen, ultrason, CT, MR, PET sistemleri teşhise yönelik; radyoterapi ve lazer sistemleri ise tedaviye yönelik olarak yaygın biçimde kullanılan biyomedikal cihaz ve sistemlerdir.

Günümüzde, hastanelerde yaklaşık yirmi bin farklı tür tıbbi cihaz ve sistem kullanılmakta olup ülkemizdeki sistemlerin tasarım ve geliştirme faaliyetlerini yürütecek, sistemlerin verimli kullanılmasında görev alacak teknik ve bilimsel bilgi birikime sahip elemanlara duyulan gereksinim her geçen gün artmaktadır.

Programın amacı, tıp ve sağlık bilimlerinde kullanılan ileri teknoloji ürünü cihazları tasarlayacak ve geliştirecek teknik elemanları yetiştirmektir.

Bu programda öğrenim görmek isteyen kişilerin fen bilimleri ve matematikte başarılı, şekil ilişkilerini görebilme yeteneğine sahip, tıp alanına ilgi duyan elektronik ve mekaniğe meraklı, yaratıcı kişiler olmaları gerekmektedir.

Eğitim

Programda; tanı ve terapide kullanılacak invasif ve non-invasif tekniklerin geliştirilmesi, redoks enzimleri ile elektriksel iletişim kurma, biyosensörler, elektroenzimatik sentezler, fizyolojik olayların ölçüm ve analizi, biyoreoloji, kan dolaşımı ve hastalıklarının modellenmesi, hücreler ve dokularla olumlu etkileşim kurabilen sentetik biyomateryallerin geliştirilmesi, yapay organların ve implantların geliştirilmesi ve temel mühendislik ilkeleri yardımıyla vücut yapı fonksiyonlarının modellenmesi (kardiyovasküler ve mukoskeletal sistemler), doku ve organ rejenerasyonu, polimer-hücre etkileşimleri. permeabilite, presipitasyon, koagülasyon, mikrosirkülasyon ve transport gibi olayların moleküler düzeyde tanımlanması, biyolojik olarak parçalanabilir polimerler, biyokompatibilite ve Toksikoloji, kontrollü salınım ile tedavi, membran sistemlerinin biyomedikal uygulamaları (Diyaliz gibi) gibi konular yer almaktadır. Yaşam desteği sistemlerinin geliştirilmesi ve iyileştirilmesinin temel ilkeleri gibi konular bu kapsama girmektedir.

Öğretim süresi 4 yıldır. Biyomedikal Mühendisliğe Giriş, Tıbbı Biyoloji, Biyokimya, Devre Teorisi, Sayısal Mantık tasarımı, İnsan Anatomisi ve Fizyolojisi, Biyomalzeme, Elektronik, Elektromanyetik Teori, Matematiksel Fizyoloji, Biyomekanik, sinyaller ve Sistemler, Mikro İşlemciler, Biyomedikal Enstrümantasyon, Biyoistatistik, Biyomedikal İşaret İşleme, Tıbbi Görüntüleme Sistemleri, Tıbbi Teknoloji Yönetimi, Bitirme Projesi dersleri okutulmakta, ikinci ve üçüncü sınıfta yaz döneminde biyomedikal ile ilgili kurum ve kuruluşlarda staj uygulamaları yapılmaktadır.

Çalışma Alanları

Biyomedikal Mühendisliği, sağlık hizmetlerinin yaygınlaşmasına paralel olarak başlı başına bir uzmanlık alanı haline gelmiştir.

Biyomedikal Mühendisleri; resmi ve özel sağlık kuruluşlarında, dispanserlerde ve labaratuvarlar ile medikal alet ve cihazların üretiminin ve pazarlanmasının yapıldığı şirketlerde görev alabilirler. Kamu ve özel sektör kuruluşlarında yönetici kademelerine yükselebilirler.

Genetik ve Biyomühendislik

Genetik ve Biyomühendislik Bölümü en geniş disiplinlerden birisidir. Geçen yüzyılda birleşen fizik, kimya ve mühendislik bilimlerine benzer olarak, 21. yüzyılda da biyoloji ve mühendislik bilimlerinin birleşmesi gerekmektedir. Bu ise mühendislik ilkelerinin ve yöntemlerinin tıp ve biyolojide karşılaşılan problemlere uygulanması demektir. Genetik ve Biyomühendislik biyoloji ve diğer bilimleri (matematik ve farklı bilimler gibi) birleştirir. Genetik ve Biyomühendisliğin temeli biyoloji olsa da genetik ve biyomühendisler karmaşık mühendislik cihazlarını ve yöntemlerini kullanmalıdır. Nicel yaklaşımlar, ölçüm modelleme ve bilgileri entegre edebilme, mühendislikte olduğu gibi biyomühendislikte de oldukça önemlidir.

Bu bağlamda Biyomühendislik programının amacı, temel tıp bilimleri ile mühendislik bilimlerinde kullanılan teknoloji konusunda eğitim yapmak ve tıp bilimleri ile mühendislik bilimleri arasında köprü kurabilecek teknik elemanları yetiştirmektir. Teknolojideki hızlı değişimler tarımda, kimyada ve biyoloji alanında kendini göstermektedir. Biyolojik süreçlerden yararlanarak daha ucuz kimyasal madde üretimi, biyolojik temelli çalışan çiplerin üretim çalışmaları, canlı bedenlerin araştırılması ve taklit edilmesi bunlardan bazılarıdır

Eğitim

Eğitim süresi genelde bir yıl hazırlık eğitimi olmak üzere 5 yıldır. - Biyomühendislik eğitiminde öğrencilere; biyoloji boyutu ile biyolojik sistemlerden yararlanan yeni biyoteknolojilerin geliştirilmesi ve bunların sanayide kullanımları; mühendislik boyutu ile de mühendislik kavram ve yöntemlerinin öğretilmesine çalışılmaktadır.

Çalışma Alanları

Genetik ve Biyomühendislik Bölümü mezunlarının, akademi, sanayi (ilaç, tarım, gıda, biyomedikal vb), klinik tıp ve tanı merkezleri, adli tıp, kamu kuruluşları ile uluslararası Araştırma Merkezleri ve laboratuarlarında kolaylıkla iş bulmaları beklenmektedir. Piyasada IVF klinikleri, Tüp Bebek Merkezleri ve uluslararası Biyoteknoloji ve Biyomedikal şirketlerinin Türkiye temsilciliklerinde Moleküler Biyoloji ve Genetik mühendislerine yönelik yoğun bir talep bulunmaktadır.

Fizik Mühendisliği

Fizik Mühendisliği Bölümü, öğrencilerine Fizik Mühendisliğinin temel kavramları üzerine mesleki eğitim vermekte onları uygulamalı ve teorik araştırmalara yönlendirmektedir. Bölümün programı öğrencilerin yaratıcı ve becerikli olmalarını sağlayacak şekilde düzenlenmiştir. Öğrenciler, derslerde öğrendiklerini laboratuarlarda ve proje çalışmalarında uygulayarak Fizik Mühendisliğinin değişik ve çeşitli konularında tecrübelerini geliştirmekte ve ikinci ve üçüncü sınıflardaki yaz stajı ile Fiziğin endüstrideki uygulamalarını yakından tanıma imkânı bulmaktadırlar.

Bugün günlük yaşantımıza girmiş olan transistorlar, lazerler, bilgisayarlar, radarlar, uçaklar, teleskoplar, uydular gibi pek çok gelişmiş teknoloji ürünü, başka bilim ve mühendislik dallarından katkılar olsa da, büyük ölçüde fizikçilerin ve fizik mühendislerinin eseridir.

Eğitim

Fizik mühendisliği bölümlerinde eğitim süresi 4 yıldır. Nükleer fizik, atom-molekül fiziği, katı hal fiziği, kuantum mekaniği ve elektromanyetik gibi kuramsal ve temel konular. Bunun yanında teknik çizim, elektronik, bilgisayar programlama, makine elemanları, malzeme, dalgalar-titreşimler, termodinamik, spektroskopi, kristalografi, medikal fizik (görüntüleme sistemleri),radyoizotop teknikleri, enstrümantasyon (termal + optik + fotonik + elektronik), uygulamalı optik, ince film, lazer gibi kendi içinde gerekli olan mühendislik konuları işlenir.

Çalışma Alanları

Fizik mühendisleri; modern teknoloji kullanan kamu ve özel sektördeki kurum ve kuruluşlarda görev alabilmektedirler. Bilgisayar ve elektronik malzeme üretiminde, kalite kontrol birimlerinde, enerji santrallerinde, sanayi kuruluşlarında, araştırma-geliştirme (Ar-Ge) birim ve laboratuarlarında, sağlık fizikçisi olarak hastanelerde çalışabilmektedirler.

Uygulamalı fizik konusunda uzmanlaşmış ve ayrıca mühendislik formasyonuna da sahip fizik mühendisleri, yine fizik ve diğer temel bilimler ile diğer mühendislik dallarında (Elektrik, Elektronik, Bilgisayar, Hesaplamalı Bilim, Mekatronik, Biyomedikal Mühendisliği vb.) lisansüstü eğitime devam edebilmektedirler. Özellikle gittikçe daha da önem kazanan disiplinler arası bilim ve mühendisliklerde fizik mühendisliği formasyonu önemli olabilmektedir.

Matematik Mühendisliği

Matematik Mühendisliği programları köklü Matematik bilgisine sahip, Mühendislik formasyonu almış Teknik-Ekonomik ve Sosyal olayları modelleyerek çözüm üreten mühendisler yetiştirmeyi amaçlamaktadır.

Bugün Matematik Mühendisliği bölümleri sadece iki üniversitede (YTÜ ve İTÜ) de bulunmasına rağmen gerek kamu ve gerekse özel sektörde çok iyi tanınmakta, mezunları tercihen aranmaktadır. Hiçbir Matematik Mühendisinin iş problemi olmamıştır. Matematik Mühendisleri iş hayatının çok geniş bir alanında kendilerini kanıtlamışlardır.

Mühendislik, Ekonomi ve Hizmet sektörlerinde ortaya çıkan problemlerin modellenmesi, çözümlenmesi ve yorumlanması aşamalarında etkin rol almaktadırlar. Ayrıca, eğitim alanında da, orta ve yüksek öğretimde, başarılı Matematik Mühendislerine rastlanmaktadır.

Eğitim

Türkiye'de sadece Yıldız Teknik Üniversitesi ve İstanbul Teknik Üniversitesi'nde bulunmaktadır. Bu programdaki eğitime Fen-Edebiyat Fakültesi'nin Mühendislik Bilimleri Bölümü de katkıda bulunmaktadır. Matematik Mühendisliği Programı Matematik dersleri ve mühendislik formasyonunu sağlayacak zorunlu ve seçmeli derslerden oluşmaktadır. Programda ayrıca bilgisayar uygulamaları ile ilgili dersler bulunmaktadır.

Öğretim süresi 4 yıllık olan programda, Matematik Analiz, Programlama Dilleri, Algoritma ve Veri Yapıları, Veri Yönetimi ve Dosya Yapıları, Ayrık Matematik, İşletim Sistemleri, Finans Matematiği, Bilgisayar Tasarımı, Nesne Yönelimli Programlama, Yazılım Mühendisliği, Sistem Analizi gibi mesleki dersler ve ilk iki sene temel bilim dersleri okutulmaktadır.

Çalışma Alanları

Matematik gelişmeye devam eden en eski bilimlerden biridir. Matematiğin bilgisayar, fizik, biyoloji, sosyal bilimler ve ekonomi ile yakın ilişkisi olduğundan geniş uygulama alanları vardır. Bu yüzden de iyi yetişmiş matematik mühendislerine çeşitli iş alanlarında gereksinim duyulur.

Mezunlar bankacılık, sigortacılık, bilişim, gıda, giyim, ilaç gibi çeşitli sektörlerde çalışmaktadırlar. Firmaların muhasebe veya bilgi işlem bölümlerinde sistem uzmanlığı, web tasarımı, program yazılımı ve bilgisayar donanımı üzerinde görev alabildikleri gibi; uygulama ya da yazılım geliştirme üzerine de çalışabilirler. Bunun yanında eğitim sektöründe, istatistik ile ilgili bölümlerde, analiz yeteneklerinden dolayı borsada iş bulma imkanlarına sahiptirler. Ayrıca son zamanlarda gittikçe popüler bir meslek olan, istatistik ve veritabanı bilgisi gerektiren veri madenciliği de matematik mühendislerinin çalışabileceği bir alan olarak göze çarpmaktadır. Akademik kariyerlerine devam etmek isteyenler ise belirli şartları sağladıktan sonra araştırma görevlisi kadrosuna atanarak araştırmalarını sürdürmektedirler.