برخی از رشته‌های کاربردی تلفیقی از چندین رشته دانشگاهی هستند. این نوع رشته‌ها برای دانش‌آموزانی که به چندین زمینه تحصیلی و مباحث متنوع علاقه دارند، بسیار مناسب هستند. مهندسی مکاترونیک نیز یکی از رشته‌های تلفیقی بین مهندسی‌های مختلف است. نکته جالب اینکه این رشته در دوره دبیرستان نیز در هنرستان‌های ارائه میشود و دانشآموزان علاقه‌مند مي‌توانند قبل از دانشگاه مهارت‌ها و دانش پایه‌ای در زمینه مکاترونیک را کسب کنند. در این مقاله علاوه بر معرفی رشته مکاترونیک، راجع به اینکه برای ورود به آن باید در دبیرستان وارد چه رشته‌ای شوید و کدام گروه آزمایشی کنکور را انتخاب کنید، دروس دانشگاهی مهندسی مکاترونیک، گرایش های این رشته و شرایط ادامه تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک، بازار کار و درآمد مهندسین مکاترونیک مفصل صحبت کرده‌ایم.
معرفی رشته مهندسی مکاترونیک
مکاترونیک یا Mechatronics از دو واژه مکا به معنای مکانیسم و ترونیک به معنای الکترونیک تشکیل شده است. در این رشته ساخت و کنترل سیستمهای مکاترونیکی آموزش داده میشود که ترکیبی از اجزای الکترونیکی و مکانیکی هستند. ویژگی خاص سیستمهای مکاترونیکی اسن است که ورودی‌های آنها از قبل مشخص شده‌اند. از جمله این سیستم‌ها می‌توان به چراغ راهنمایی و رانندگی، لوازم برقی خانگی، خودروها و ماهوارهها اشاره کرد.
در واقع رشته مکاترونیک تلفیقی از مهندسی مکانیک، مهندسی کامپیوتر، الکتروتکنیک و گاهی کنترل محسوب میشود. فارغ‌التحصیلان این رشته دانشگاهی چه در زمینه تولید و چه در زمینه کنترل و حفظ تجهیزات صنعتی مختلف قادر به فعالیت هستند. هدف اصلی این رشته دستسابی به سیستمهای پیشرفته در عین سادگی و انعطاف‌پذیری بیشتر است. انجمن مکاترونیک در ایران اولین متولی آکادمیک ارائه این رشته در کشور بود. در صنعت کشور نیز شرکت‌های مختلفی تاکنون با استفاده از متخصصان این رشته به تولید و عرضه محصولاتی مانند دوربین‌های پیشرفته، ربات، دستگاه‌های پزشکی و خودروهای هوشمند پرداخته‌اند.
توانایی های لازم برای رشته مکاترونیک
همانطور که گفته شد این رشته تلفیقی از ۴ حوزه مهندسی است بنابراین انتظار می‌رود دانشجویان رشته مکاترونیک در دروسی مانند فیزیک، ریاضی، مباحث آمار، احتمالات، جبر و هندسه قوی باشند. علاوه بر این بهتر است برای ورود به این رشته از نظر شخصیتی دارای ویژگی‌های زیر بوده یا به دنبال رشد و توسعه این ویژگی‌ها در خود باشند:
- علاقه‌مند به انجام کار تیمی
- علاقه به تکنولوژی و فناوری‌های نو
- خلاقیت و نوآوری در تفکر
- توانایی تفکر، تحلیل و حل مسئله
- علاقه‌مند به انجام کارهای عملی
- توانایی مدیریت و رهبری
- توانایی در تحقیق و پژوهش
- دانش زبان انگلیسی
- توانایی کار با کامپیوتر و نرم‌افزارهای تخصصی
نحوه انتخاب رشته مهندسی مکاترونیک
برای ورود به این رشته دو مسیر پیش روی دانشآموزان قرار دارد. اگر فکر می‌کنید می‌توانید در رشته ریاضی و کنکور آن بهتر عمل کنید، انتخاب رشته نهم ریاضی و شرکت در کنکور ریاضی یکی از مسیرهای مناسب پیش روی شما است. با تحصیل در رشته ریاضی پایه دروسی که در دانشگاه خواهید خواند تقویت میشود. اما شاید برخی از دانشآموزان بخواهند از دوره متوسطه دوم با تئوری‌ها و مهمتر از آن، محتوای عملی مکاترونیک آشنا شوند. این دسته از دانشآموزان میتوانند برای مقطع متوسطه دوم وارد هنرستان‌های فنی حرفهای یا کار دانش و رشته مکاترونیک شوند. فارغ‌التحصیلان دیپلم مکاترونیک میتوانند پس از گرفتن دیپلم در بازار کار فعالیت کنند یا با شرکت در کنکور فنی حرفهای یا علمی کاربردی، وارد دوره کاردانی مهندسی مکاترونیک شوند.
رشته مکاترونیک در هنرستان
مکاترونیک از رشته‌های شاخه صنعت در هنرستان است که برای انتخاب آن باید شرایط و نمرات لازم را کسب کنید. حداقل نمرات لازم برای ورود به رشته مکاترونیک در سال دهم عبارتند از:
| فرهنگ و هنر | کار و فناوری | ریاضی | علوم تجربی |
| ۱۲ | ۱۲ | ۱۰ | ۱۰ |
فارغ‌التحصیلان با کسب دیپلم میتوانند در زمینه‌های مختلفی مانند موارد زیر مشغول به کار شوند:
- تعمیرکار لوازم خانگی سردکننده
- نصاب آبگرمکن‌های خورشیدی
- تراشکار و فرزکار درجه ۲
- سرویس و نگهداری ماشین‌های اداری
- تعمیرکار سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک
- نقشه‌خوانی سیستمهای هیدرولیکی، الکتروهیدرولیکی و مکاترونیکی
- تعمیرکار یونیت دندان پزشکی
- نصاب لوازم و سیستمهای اعلام حریق و سیستمهای ایمنی و حفاظتی (مانند دوربین مداربسته، دزدگیر و لوازم اعلام حریق)
- نصاب سیستمهای هوشمند ساختمان
- نصاب درب‌ها و کرکره‌های برقی
- طراح و تحلیلگر مدارات میکرو کنترلر
- برقکار صنعتی درجه ۲ و کارور PLC
دروس مکاترونیک هنرستان
درس‌های تخصصی مکاترونیک هنرستان را به تفکیک پایه در جدول زیر مشاهده می‌کنید:
| سال دهم مکاترونیک | فیزیک، دانش فنی پایه، نصب و راه‌اندازی مصنوعات مکاترونیکی، تعمیر و نگهداری تجهیزات گرمایشی و سرمایشی، دانش فنی پایه، نقشه‌کشی فنی رایانه‌ای |
| سال یازدهم مکاترونیک | شیمی، مدیریت تولید، ساخت تجهیزات مکاترونیکی، تعمیر و نگهداری سیستمهای هیدرولیک و پنوماتیک |
| سال یازدهم مکاترونیک | نصب و راه‌اندازی تجهیزات هوشمند ساختمان، نصب و راه‌اندازی سیستمهای کنترلی مکاترونیکی، دانش فنی تخصصی |
کارشناسی مهندسی مکاترونیک
دانشجویان در دوره کارشناسی مکاترونیک باید ۱۴۴ واحد را طی ۸ ترم تحصیلی (۴ سال) بگذرانند که به دسته‌های زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:
- دروس عمومی: ۲۳ واحد
- دروس پایه: ۲۵ واحد
- دروس اختصاصی: ۸۷ واحد
- دروس اختیاری: ۹ واحد
دروس کارشناسی رشته مکاترونیک
واحدهای درسی دوره کارشناسی این رشته را در جدول زیر آورده‌ایم. اغلب دروس این رشته کاربردی و آزمایشگاهی هستند. همچنین به دلیل میان‌رشته‌ای بودن تنوع دروس کارشناسی این رشته نیز زیاد است. با نگاهی به این دروس می‌توانید با فضای درسی و مباحث مختلفی که باید در این رشته مطالعه کنید آشنا شوید.
| دروس پایه | ریاضی، فیزیک، شیمی عمومی، کارگاه عمومی، مبانی برنامه‌سازی، آزمایشگاه فیزیک، معادلات دیفرانسیل، |
| دروس اختصاصی | نقشه‌کشی صنعتی، علم مواد، کارگاه کامپیوتر، مقاومت مصالح، آزمایشگاه مقاومت مصالح، ریاضیات مهندسی، ترمودینامیک، الکترونیک، آزمایشگاه مدارهای الکتریکی، دینامیک مکانیک، استاتیک، آزمایشگاه نقشه‌کشی با کمک کامپیوتر، مدارهای الکتریکی، محاسبات عددی، طراحی اجزا، مکانیک سیالات، آزمایشگاه الکترونیک، ماشین‌های الکتریکی، سیستمهای دینامیکی، مدار منطقی، طراحی اجزا، انتقال حرارت، مبانی مکاترونیک، کنترل اتوماتیک، ساختار و زبان کامپیوتر، آزمایشگاه مدار منطقی، آزمایشگاه مکانیک سیالات، آزمایشگاه انتقال حرارت، آزمایشگاه کنترل اتوماتیک، ریزپردازنده‌ها، آزمایشگاه ریزپردازنده، رباتیک، آزمایشگاه رباتیک، آزمایشگاه مکاترونیک، تحلیل و طراحی مکانیزم‌ها، سیستمهای مکاترونیکی، سیستمهای اندازه‌گیری و کنترل، آزمایشگاه ماشین‌های الکتریکی، کارآموزی |
| دروس اختیاری | هوش مصنوعی توزیع شده، بهینه سازی در طراحی و تولید، شبیهسازی کامپیوتری، تکنولوژی مواد نوین، تئوری و تکنولوژی ساخت نیمه‌هادی‌ها، اتوماسیون در تولید، سیستمهای بلادرنگ، هیدرولیک و نیوماتیک پیشرفته، بینایی ماشین |
نرم افزارهای تخصصی مهندسی مکاترونیک
برای ورود به بازار کار و موفقیت لازم است دانشجویان علاوه بر دروس دانشگاهی، به برخی از نرم‌افزارهای تخصصی برای انجام محاسبات ریاضی، پردازش تصویر، پردازش سیگنال، سیمولینک و هوش مصنوعی تسلط پیدا کنند. برخی از نرم افزارهای رشته مکاترونیک عبارتند از:
- متلب
- کتیا
- پروتئوس
- سالیدورکز
- کد ویژن
- آردینو
دانشگاه های برتر مهندسی مکاترونیک
این رشته در دانشگاه‌های دولتی، آزاد و غیر انتفاعی پذیرش دارد و از دانشگاه‌های پیشرو در زمینه پذیرش دانشجوی رشته مکاترونیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دانشگاه صنعتی شریف
- دانشگاه علم و صنعت
- دانشگاه تهران
- دانشگاه امیرکبیر
- دانشگاه آزاد اسلامی قزوین
- دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
- دانشگاه اراک
- دانشگاه چمران اهواز
- دانشگاه تبریز
- دانشگاه تربیت مدرس
- دانشگاه حکیم سبزواری
- دانشگاه سمنان
- دانشگاه صنعتی ارومیه
- دانشگاه صنعتی شاهرود
- دانشگاه صنعتی مالک اشتر پردیس شاهین شهر اصفهان
- دانشگاه گلستان
- دانشگاه محقق اردبیلی
- دانشگاه نیشابور
گرایش های رشته مهندسی مکاترونیک
فارغ‌التحصیلان میتوانند برای ادامه تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک در مقطع کارشناسی ارشد یکی از ۵ گرایش زیر را انتخاب کنند:
- بیومکاترونیک
- نانومکاترونیک
- طراحی رباتها و سیستمهای مکاترونیکی
- خودکارسازی (اتوماتیک و کنترل تولید)
- ارتباط جنبی انسان، ماشین و کامپیوتر
هرچند این گرایش‌ها در مقطع دکترا ارائه نمی‌شوند اما فارغ‌التحصیلان میتوانند برای دکترا در سایر رشته‌های مرتبط مانند مهندسی برق گرایش کنترل، مهندسی کامپیوتر گرایش هوش مصنوعی و رباتیک، مهندسی پزشکی، مهندسی مکانیک و مدیریت شرکت کنند.
تفاوت رشته مکاترونیک با رباتیک
این تفاوت را باید در سیستمهای مکاترونیک و رباتیک بررسی کرد. ورودی سیستمهای مکاترونیکی از قبل مشخص شده است. مثلا عملکرد چراخ راهنمایی یا ماشین لباسشویی با فشردن یک دکمه تغییر می‌کند و از هوش مصنوعی برای کنترل عملکرد آن استفاده نمی‌شود. به طور مثال اگر قرار باشد چراغ راهنمایی و رانندگی سیستم رباتیک داشته باشد، باید با استفاده از دوربین و بر اساس تجمع جمعیت رنگ چراغ آن تغییر کند. سیستمهای رباتیک خودمختار هستند و در زمان عمل نیازی به فکر و محاسبات انسان ندارند.
بازار کار رشته مهندسی مکاترونیک
رشته مهندسی مکاترونیک به دلیل ماهیت تلفیقی و بهره بردن از علوم مهندسی، در زمینه‌های بسیار متنوعی از تولید لوازم خانگی، خودروهای برقی تا صنایعی مثل پالایشگاه، نیروگاه، پتروشیمی و سیمان کاربرد دارد. از طرفی این رشته تا حدودی ناشناخته است و هنوز اشباع نشده است. به دلیل همین تنوع در زمینه‌های کاری، عدم اشباع بودن و حیطه‌های نوین مکاترونیک، وضعیت اشتغال این رشته مناسب است. خصوصا اگر فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکاترونیک به یکی از شاخه‌های مهندسی مکانیک، برق، کامپیوتر، رباتیک یا خودرو مسلط شوند، درآمد و بازار کار خوبی در انتظار آنها خواهد بود. زمینه‌های شغلی مکاترونیک عبارتند از:
- ساخت پیشرفته و خودکارسازی
- طراحی و ساخت رباتها
- فناوری‌های نانو
- هوافضا
- محاسبات و الکترونیک
- سخت‌افزار و نرم‌افزار
- مهندسی زیستی
- مهندسی معدن
- خودروسازی
- زمینه‌های نظامی و تسحیلات
برای مقایسه بازار کار این رشته و سایر رشته‌های ریاضی پیشنهاد می‌کنیم مطلب شغل های رشته ریاضی را نیز بخوانید.
سخن پایانی
امروزه کمتر محصول صنعتی را می‌توان یافت که برگرفته از دانش حاصل از چندین رشته مهندسی نباشد. با پیشرفته شدن صنایع و پیچیده‌تر شدن نیازهای بشر، ترکیب کردن علوم مختلف نیز یک ضرورت محسوب میشود. یکی از رشته‌های تلفیقی در حوزه مهندسی رشته مکاترونیک است که در ایران از مقاطع کارشناسی تا دکترا ارائه میشود و حتی دانشآموزان علاقه‌مند میتوانند از هنرستان فراگیری آن را آغاز کنند. آینده شغلی رشته مکاترونیک به دلیل تنوع زمینه‌های کاری و میان رشته‌ای بودن، وضعیت خوبی دارد و فارغ‌التحصیلان میتوانند با تخصص پیدا کردن در یکی از شاخه‌های مهندسی مرتبط، مشغول به کار شوند و درآمد مناسبی کسب کنند. همچنین امکان ادامه تحصیل در ۵ گرایش مختلف و در مقاطع بالاتر مکاترونیک در ایران وجود دارد. واحدهای دانشگاهی مختلفی در دانشگاه آزاد و دانشگاه دولتی نیز این رشته را ارائه می‌دهند.
سوالات متداول
- رشته مهندسی مکاترونیک چیست؟
این رشته ترکیبی از ۴ شاخه مهندسی مکانیک، کامپیوتر، الکترونیک و کنترل شناخته میشود. سیستمهای پیچیدهای مانند خودروها، ماهوارهها، وسایل خانگی و تجهیزات پزشکی از جمله سیستمهای مکاترونیکی هستند که مهندسان این رشته در تولید و کنترل آنها نقش دارند. - برای انتخاب رشته مکاترونیک باید وارد کدام رشته شویم؟
دانشاموزان رشته ریاضی فیزیک میتوانند با شرکت در کنکور ریاضی این رشته را انتخاب کنند. همچنین این رشته در هنرستانها نیز ارائه میشود و دانشآموزان فنی حرفهای یا کاردانش میتوانند با انتخاب رشته مکاترونیک در سال دهم، دیپلم مکاترونیک خود را دریافت کرده و برای دورههای کاردانی این رشته در دانشگاه ثبت نام کنند یا مستقیما وارد بازار کار شوند. - گرایش های رشته مکاترونیک چه هستند؟
رشته مهندسی مکاترونیک در مقطع کارشناسی ارشد دارای ۵ گرایش به نامهای بیومکاترونیک، نانومکاترونیک، طراحی رباتها و سیستمهای مکاترونیکی، خودکارسازی (اتوماتیک و کنترل تولید) و گرایش ارتباط جنبی انسان، ماشین و کامپیوتر است.
