معرفي رشته هاي تحصيلي

زنان و زايمان (انگليسي بريتانيايي) يا زنان و زايمان (انگليسي آمريكايي) يك تخصص پزشكي است كه شامل دو فوق تخصص زنان و زايمان (بارداري ، زايمان و دوره پس از زايمان) و زنان (پوشش سلامت سيستم توليد مثل زنان - واژن) است. ، رحم ، تخمدان و پستان). معمولاً در انگليسي آمريكايي به صورت OB-GYN يا OB / GYN و به انگليسي obs and gynae يا O&G مخفف مي شود.

برنامه هاي آموزش تحصيلات تكميلي براي هر دو زمينه معمولاً تركيبي است و پزشك متخصص زنان و زايمان را آماده مي كند تا هم در مراقبت از سلامت اندام هاي توليد مثل زنان و هم در مديريت بارداري مهارت داشته باشد ، اگرچه بسياري از پزشكان علاقه هاي فوق تخصصي خود را در يك زمينه يا ديگر.

آموزش و پرورش (اقامت)
ايالات متحده

پس از اتمام دانشكده پزشكي ، فرد بايد يك دوره اقامت چهار ساله را تكميل كند تا واجد شرايط عضويت در هيئت مديره باشد.

براي مسابقه ERAS در سال 2017 ، 238 برنامه شركت كننده متقاضي پذيرفته شد. [1]

اين به 11-14 سال آموزش و تجربه عملي مي افزايد. 7-9 سال اول آموزش عمومي پزشكي است.

متخصصان باتجربه OB-GYN مي توانند در زمينه هاي فوق تخصص ، از جمله داروهاي مادر و جنين ، گواهينامه بگيرند. رجوع به فلوشيپ (دارو) شود.
انگلستان

داوطلبان OB-GYN ابتدا بايد دانشكده پزشكي را به پايان برسانند و مدرك MBBS يا معادل آن را دريافت كنند. [2] اين بخش به طور معمول پنج سال به طول مي انجامد. به دنبال آن ، آنها براي ثبت نام موقت در شوراي پزشكي عمومي واجد شرايط هستند.

سپس آنها بايد دو سال دوره آموزش بنياد را بگذرانند. [2] [3] پس از اتمام سال اول آموزش ، كارآموزان واجد شرايط ثبت نام كامل در شوراي پزشكي عمومي هستند. [2] پس از اتمام دوره آموزش بنياد ، متقاضيان در بخش 1 آزمايش MRCOG [4] كه توسط كالج سلطنتي متخصص زنان و زايمان برگزار مي شود شركت مي كنند. بعد از اين پنج سال آموزش اضافي وجود دارد و دو آزمون ديگر (امتحانات MRCOG قسمت 2 و قسمت 3) كه حداقل هفت سال در آموزش حداقل جمع مي شود ، اگرچه برخي از كارآموزان ممكن است طولاني تر شوند. [5]
فوق تخصصها

نمونه هايي از آموزش فوق تخصصي كه در ايالات متحده براي پزشكان موجود است:

    داروي مادر و جنين: فوق تخصص زنان و زايمان كه گاهي اوقات تحت عنوان پريناتولوژي نيز شناخته مي شود ، بر مديريت پزشكي و جراحي بارداري هاي پر خطر و جراحي روي جنين با هدف كاهش عوارض و مرگ و مير متمركز است.
    غدد درون ريز باروري و ناباروري: فوق تخصصي كه بر علل بيولوژيكي و درمان مداخله اي ناباروري متمركز است.
    انكولوژي زنان: فوق تخصص زنان و زايمان با تمركز بر درمان پزشكي و جراحي زنان مبتلا به سرطان اندام هاي توليد مثل
    داروي لگن زنان و جراحي ترميمي: فوق تخصص زنان و زايمان با تمركز بر تشخيص و درمان جراحي زنان مبتلا به بي اختياري ادرار و افتادگي اندام هاي لگن. گاهي اوقات توسط laypersons به عنوان "زن اورولوژي" ناميده مي شود
    جراحي پيشرفته لاپاراسكوپي
    تنظيم خانواده: فوق تخصص زنان و زايمان كه آموزش جلوگيري و جلوگيري از بارداري (سقط جنين) را ارائه مي دهد.
    زنان و زايمان كودكان و نوجوانان
    زنان يائسگي و زنان سالمندي

از اين تعداد ، تنها چهار مورد اول توسط شوراي اعتباربخشي آموزش پزشكي تحصيلات تكميلي (ACGME) و شوراي زنان و زايمان آمريكايي (ABOG) به عنوان زيرمجموعه هاي واقعي شناخته شده اند. زيرشاخه هاي ديگر به عنوان غلظت غيررسمي عمل شناخته مي شوند. براي اينكه به عنوان يك فوق تخصص گواهي هيئت مديره توسط انجمن زنان و زايمان آمريكا يا شوراي زنان و زايمان آمريكايي شناخته شود ، يك پزشك بايد اقامت معتبر ACGME يا AOA را گذرانده و يك گواهينامه صلاحيت هاي اضافه شده (CAQ) را به دست آورد. نياز به يك معاينه استاندارد اضافي دارد. [6] [7]

علاوه بر اين ، پزشكان ساير تخصص ها ممكن است در پشتيباني پيشرفته زندگي در زنان و زايمان (ALSO) آموزش ببينند ، يك گواهينامه كوتاه كه آنها را براي مديريت بهتر شرايط اضطراري OB / GYN مجهز مي كند.
رويه هاي معمول

روش هاي زيادي وجود دارد كه مي تواند توسط OB / GYN در اختيار مردم قرار گيرد. برخي روش ها ممكن است شامل موارد زير باشد: [8]

    كولپوسكوپي: اگر نتايج آزمايش غربالگري سرطان دهانه رحم مانند آزمايش پاپ اسمير يا آزمايش HPV غيرطبيعي باشد ، ممكن است به بررسي دقيق تر دهانه رحم و بافت هاي واژن نياز باشد.
    روش برش الكتريكي حلقه (LEEP): روشي براي از بين بردن سريع بافت غير طبيعي واژن درون دهانه رحم. در طي فرآيند يك بي حس كننده موضعي و يك راه حل براي افزايش نقاط از بين بردن بصري استفاده مي شود. احتمال تجربه ترشحات آبكي ، صورتي مايل به قرمز ، ترشحات مايل به قهوه اي و گرفتگي خفيف وجود دارد.
    بيوپسي آندومتر: روشي است كه يك نمونه بافت از پوشش آندومتر رحم را جمع آوري مي كند. نمونه مورد آزمايش و بررسي زير ميكروسكوپ از نظر وجود سلولهاي غيرطبيعي يا شاخص هاي سرطان است.

قرار دادن IUD: وسيله اي درون رحمي است كه به شكل T است و از طريق دهانه رحم در رحم قرار مي گيرد. اين يك پيشگيري از بارداري برگشت پذير است كه مي تواند در مطب پزشك انجام شود.
Nexplanon: تقريباً يك كاشت 4 سانتي متري است كه به قسمت فوقاني بازو مي رود. اين ايمپلنت هورمون هاي جلوگيري از بارداري را در بدن آزاد مي كند و مي تواند تا سه سال دوام بياورد. اين نوع كنترل بارداري براي پيشگيري از بارداري 99٪ موفقيت دارد.
اتساع و كورتاژ (D&C): روشي خارج از بيمار براي باز كردن (گشاد كردن) دهانه رحم براي جمع آوري نمونه هاي بافت آندومتر با كورت. همچنين مي توان براي حذف جنيني كه پس از سقط جنين به طور طبيعي از آن عبور نكرده است و يا سقط جنين ، يك D&C انجام داد.
بستن لوله: جراحي بستن لوله هاي رحمي براي پيشگيري از بارداري. همچنين به "بستن لوله ها" معروف است.
سيستكتومي تخمدان: برداشتن كيستي كه يا ظاهري جامد داشته باشد ، قطري بيش از سه اينچ داشته باشد ، احتمال سرطاني شدن دارد يا باعث درد مداوم مي شود. كيست ها را مي توان بدون برداشتن تخمدان از بين برد. زناني كه از كنترل بارداري استفاده نمي كنند ، يك ماه در ميان كيست هاي كوچكي ايجاد مي كنند اما مي توانند خود به خود از بين بروند.

جراحي ارتوپدي يا ارتوپدي ، همچنين ارتوپدي املايي ، شاخه اي از جراحي است كه مربوط به شرايط مربوط به سيستم اسكلتي عضلاني است. جراحان ارتوپدي از دو روش جراحي و غيرجراحي براي درمان ضربه اسكلتي عضلاني ، بيماري هاي ستون فقرات ، آسيب هاي ورزشي ، بيماري هاي تخريب كننده ، عفونت ها ، تومورها و اختلالات مادرزادي استفاده مي كنند.

علم اشتقاق لغات
اطلاعات بيشتر: واژگان علمي بين المللي و ليست اصطلاحات يوناني كه در انگليسي استفاده مي شود

Nicholas Andry اين كلمه را در فرانسه به عنوان orthopédie ابداع كرد كه از واژه هاي يونان باستان ὀρθός orthos ("صحيح" ، "مستقيم") و كودكον paidion ("كودك") گرفته شده و ارتوپدي را منتشر كرد (به عنوان Orthopædia: Or the Art of Correction and جلوگيري از تغيير شكل در كودكان [1]) در سال 1741. اين كلمه به انگليسي به عنوان ارتوپديك جذب شد ليگاتور در آن دوره براي ae در كلمات مبتني بر يوناني و لاتين رايج بود. اگرچه همانطور كه از نام آن پيداست ، اين رشته ابتدا با توجه به كودكان ايجاد شد ، اصلاح ناهنجاري هاي ستون فقرات و استخوان در تمام مراحل زندگي سرانجام به سنگ بناي عمل ارتوپدي تبديل شد.
تفاوت در هجي كردن

همانند بسياري از كلمات مشتق شده از بند "æ" ، ساده سازي به "ae" يا فقط "e" به ويژه در آمريكاي شمالي معمول است. در ايالات متحده ، اكثر برنامه هاي كالج ، دانشگاه و اقامت و حتي آكادمي جراحان ارتوپدي آمريكا هنوز از هجي با digraph ae استفاده مي كنند ، اگرچه بيمارستان ها معمولاً از فرم كوتاه شده استفاده مي كنند. در جاي ديگر ، استفاده از يكنواخت نيست: در كانادا ، هر دو هجي قابل قبول است. ارتوپدي معمولاً در بقيه كشورهاي مشترك المنافع انگليس ، به ويژه در انگليس ، غالب است.
تاريخ
ارتوپدي اوليه

بسياري از تحولات جراحي ارتوپدي ناشي از تجربيات در زمان جنگ است. در جبهه هاي نبرد قرون وسطي ، مجروحان با باند آغشته به خون اسب كه خشك شده و يك آتل سفت ، اما غير بهداشتي ايجاد كردند ، مداوا شدند.

در اصل ، اصطلاح ارتوپدي به معني اصلاح ناهنجاري هاي اسكلتي عضلاني در كودكان بود. نيكلاس آندري ، استاد پزشكي در دانشگاه پاريس اين اصطلاح را در اولين كتاب درسي نوشت كه در سال 1741 در اين زمينه نوشته شد. وي طرفدار استفاده از ورزش ، دستكاري و آتل زدن براي درمان ناهنجاري در كودكان بود. كتاب او به والدين هدايت مي شد ، و گرچه برخي از مباحث امروزه براي ارتوپد ها آشنا است ، اما همچنين شامل "تعريق بيش از حد كف دست و كك و مك" است. [2]

ژان آندره ونل اولين م instسسه ارتوپدي را در سال 1780 تاسيس كرد كه اولين بيمارستاني بود كه به درمان ناهنجاري هاي اسكلتي كودكان اختصاص داشت. او كفش چوب پايه اي را براي كودكان متولد شده با ناهنجاري پا و روش هاي مختلف براي درمان انحناي ستون فقرات توليد كرد.

پيشرفت هاي حاصل از روش جراحي در طول قرن هجدهم ، مانند تحقيقات جان هانتر در مورد بهبود تاندون و كار Percival Pott در مورد تغيير شكل ستون فقرات ، به طور پيوسته دامنه روش هاي جديد موجود براي درمان موثر را افزايش داد. آنتونيوس ماتيجسن ، يك جراح نظامي هلندي ، گچ بازيگران گچ پاريس را در سال 1851 اختراع كرد. با اين حال ، تا دهه 1890 ، ارتوپدي هنوز يك مطالعه محدود به اصلاح ناهنجاري در كودكان بود. يكي از اولين روش هاي جراحي ايجاد شده تنوتومي از راه پوست بود. اين شامل برش يك تاندون ، در اصل تاندون آشيل ، براي كمك به درمان تغيير شكل در كنار مهاربند و تمرينات است. در اواخر دهه 1800 و دهه هاي اول دهه 1900 ، در مورد اينكه آيا ارتوپدي اصلاً بايد روش هاي جراحي را شامل شود ، اختلاف نظر مهمي وجود داشت. [3]
ارتوپدي مدرن
هيو اوون توماس ، پيشگام جراحي ارتوپدي مدرن.

به عنوان مثال افرادي كه به پيشرفت جراحي ارتوپدي مدرن كمك كردند ، هيو اوون توماس ، جراح اهل ولز و برادرزاده وي ، رابرت جونز بودند. [4] توماس از سنين جواني به ارتوپدي و استخوان بندي علاقه مند شد و پس از تاسيس تمرين خود ، زمينه را براي درمان عمومي شكستگي و ساير مشكلات اسكلتي عضلاني گسترش داد. وي از استراحت اجباري به عنوان بهترين راه حل براي شكستگي و سل حمايت كرد و اصطلاحاً "توماس اسپلينت" را ايجاد كرد تا استخوان ران شكسته شود و از عفونت جلوگيري كند. وي همچنين مسئول نوآوريهاي پزشكي متعدد ديگري است كه همه نام وي را به همراه دارند: "يقه توماس" براي درمان سل در ستون فقرات گردني ، "مانور توماس" ، تحقيقات ارتوپدي براي شكستگي مفصل ران ، آزمايش توماس ، روش تشخيص مفصل ران تغيير شكل با دراز كشيدن بيمار در رختخواب ، "آچار توماس" براي كاهش شكستگي ها ، و همچنين يك استئوكلاست براي شكستن و تنظيم مجدد استخوان ها.

كارهاي توماس در طول زندگي خود كاملاً مورد توجه قرار نگرفت. فقط در طول جنگ جهاني اول بود كه از تكنيك هاي وي براي سربازان مجروح در ميدان جنگ استفاده شد. برادرزاده او ، سر رابرت جونز ، از قبل در ارتوپدي در موقعيت خود به عنوان جراح-سرپرست براي ساخت كانال كشتي منچستر در سال 1888 پيشرفت زيادي كرده بود. او مسئول مجروحان 20،000 كارگر بود ، و او اولين حادثه جامع را ترتيب داد خدمات در جهان ، تقسيم سايت 36 مايل به 3 بخش ، و تاسيس بيمارستان و رشته اي از مراكز كمك هاي اوليه در هر بخش. وي كادر پزشكي آموزش ديده در زمينه شكستگي را داشت. [5] وي شخصاً 3000 مورد را مديريت كرد و 300 عمل را در بيمارستان خود انجام داد. اين موقعيت او را قادر به يادگيري تكنيك هاي جديد و بهبود استاندارد مديريت شكستگي كرد. پزشكان از سراسر جهان به كلينيك جونز آمدند تا تكنيك هاي او را بياموزند. به همراه آلفرد توبي ، جونز انجمن ارتوپدي انگليس را در سال 1894 تاسيس كرد.

در طول جنگ جهاني اول ، جونز به عنوان يك جراح ارتش سرزمين خدمت كرد. وي مشاهده كرد كه درمان شكستگي در جبهه و بيمارستان در خانه ناكافي است و تلاش هاي وي منجر به معرفي بيمارستان هاي ارتوپدي نظامي شد. وي با مسئوليت 30،000 تخت به عنوان بازرس ارتوپدي نظامي منصوب شد. بيمارستان در جاده دوكان ، همرسميت الگوي بيمارستان هاي ارتوپدي نظامي انگليس و آمريكا شد. طرفداري وي از استفاده از آتل توماس براي درمان اوليه شكستگي استخوان ران ، مرگ و مير شكستگي هاي مركب استخوان ران را از 87٪ به كمتر از 8٪ در دوره 1916 تا 1918 كاهش داد. [6] [7]

استفاده از ميله هاي داخل حفره براي درمان شكستگي استخوان ران و درشت ني توسط گرهارد كنتچر از آلمان آغاز شد. اين تفاوت قابل ملاحظه اي در سرعت بهبودي سربازان آلماني مجروح در طول جنگ جهاني دوم ايجاد كرد و منجر به پذيرش گسترده تر شكستگي در داخل مغز در بقيه جهان شد. با اين حال ، كشش روش استاندارد درمان شكستگي استخوان ران بود تا اواخر دهه 1970 كه مركز پزشكي Harborview در گروه سياتل بدون باز شدن شكستگي ، تثبيت داخل حفره اي را رواج داد.

تعويض مفصل ران مدرن توسط سر جان چارنلي ، متخصص تريبولوژي در بيمارستان رايتينگتون ، در دهه 1960 در انگليس آغاز شد. [8] وي دريافت كه مي توان با استفاده از ايمپلنت هاي سيمان شده در استخوان ، سطح مفصل را جايگزين كرد. طرح وي شامل يك ساقه و سر استخوان ران يك تكه از جنس استنلس استيل و يك جز component استابولوم پلي اتيلن بود كه هر دو با استفاده از سيمان استخوان PMMA (اكريليك) بر روي استخوان ثابت شدند. براي بيش از دو دهه ، آرتروپلاستي كم اصطكاك چارنلي و طرح هاي مشتق شده آن بيشترين استفاده را در سيستم هاي جهان داشتند. اين پايه و اساس كليه كاشت هاي مدرن ران بود.

سيستم تعويض مفصل ران Exeter (با هندسه ساقه كمي متفاوت) همزمان ساخته شد. از زمان چارنلي ، بهبودهاي مداوم در طراحي و روش تعويض مفصل (جراحي زيبايي مفاصل) با بسياري از عوامل ، از جمله W. H. Harris ، پسر R. I. هريس ، كه تيم او در هاروارد پيشگام تكنيك هاي آرتروپلاستي جايگزين با اتصال استخوان به طور مستقيم به ايمپلنت بود ، وجود داشته است.

جايگزيني زانو ، با استفاده از فناوري مشابه ، توسط مك اينتوش در بيماران مبتلا به آرتريت روماتوئيد و بعداً توسط گانستون و مارمور براي آرتروز در دهه 1970 توسط دكتر جان اينسال در نيويورك با استفاده از سيستم تحمل ثابت و توسط دكتر فردريك بوئچل و دكتر آغاز شد. مايكل پاپاس با استفاده از سيستم تحمل موبايل. [9]

رفع شكستگي در خارج توسط جراحان آمريكايي در طول جنگ ويتنام تصفيه شد اما سهم عمده اي توسط گاوريل آبراموويچ ايليزاروف در اتحاد جماهير شوروي سوسياليستي انجام شد. وي بدون آموزش ارتوپدي زيادي براي مراقبت از سربازان مجروح روسي در سيبري در دهه 1950 اعزام شد. وي بدون تجهيزات ، با شرايط فلج كننده شكستگي هاي بهبود نيافته ، عفوني و بدخيم روبرو شد. او با كمك فروشگاه محلي دوچرخه سواري ، حلقه هاي ثابت حلقه اي خارجي مانند پره هاي دوچرخه را طراحي كرد. با اين تجهيزات ، او به درجه بهبودي ، آرايش مجدد و طولاني شدن دست يافت تا جايي كه در جاهاي ديگر شنيده نشده است. امروزه از دستگاه ايليزاروف وي بعنوان يكي از روشهاي استخوان زدايي منحرف كننده استفاده مي شود.

جراحي ارتوپدي مدرن و تحقيقات اسكلتي - عضلاني سعي بر آن داشته است كه جراحي كمتر تهاجمي باشد و اجزاي كاشته شده بهتر و با دوام تر شوند.

آموزش
اين تصوير ، در سپتامبر 2006 گرفته شده است ، 6 سال پس از انجام (2000) كار ترميم گسترده اي در استابولوم سمت راست را نشان مي دهد. آسيب بيشتر به مفصل به دليل شروع آرتروز - يك بيماري استخوان / مفصل - قابل مشاهده است.
نماد گلوب

مثالها و چشم اندازهاي موجود در اين بخش در وهله اول با ايالات متحده سروكار دارند و نمايشي جهاني از موضوع نيستند. شما مي توانيد اين بخش را بهبود ببخشيد ، در مورد موضوع در صفحه بحث بحث كنيد يا به تناسب مورد يك بخش جديد ايجاد كنيد. (دسامبر 2011) (با نحوه و زمان حذف اين پيام الگو آشنا شويد)

در ايالات متحده ، جراحان ارتوپدي به طور معمول چهار سال تحصيلات كارشناسي و چهار سال تحصيلات پزشكي را به پايان رسانده اند. متعاقباً ، اين فارغ التحصيلان دانشكده پزشكي تحت آموزش دستياري در جراحي ارتوپدي قرار مي گيرند. اقامت پنج ساله يك آموزش جراحي ارتوپدي بصورت طبقه اي است.

انتخاب آموزش رزيدنسي در جراحي ارتوپدي بسيار رقابتي است. تقريباً 700 پزشك سالانه دوره رزيدنتي ارتوپدي را در ايالات متحده مي گذرانند. حدود 10 درصد از ساكنان جراحي ارتوپدي در حال حاضر زنان هستند. حدود 20 درصد اعضاي گروه هاي اقليت هستند. تقريباً 20،400 جراح ارتوپدي و رزيدنت فعال در ايالات متحده فعال هستند. [10] طبق آخرين دفترچه چشم انداز شغلي (2011–2012) كه توسط وزارت كار ايالات متحده منتشر شده است ، بين 3-4٪ از كل پزشكان فعال جراحان ارتوپدي هستند.

بسياري از جراحان ارتوپدي پس از گذراندن دوره دستياري خود ، تصميم مي گيرند كه آموزش هاي بيشتر يا فلوشيپ را انجام دهند. دوره آموزش فلوشيپ در يك فوق تخصص ارتوپدي به طور معمول يك سال طول مي كشد (گاهي دو) و گاهي اوقات داراي يك م aلفه تحقيقاتي است كه با آموزش باليني و عملي همراه است. نمونه هايي از آموزش هاي فوق تخصص ارتوپدي در ايالات متحده عبارتند از:

    دست و افراط فوقاني
    شانه و آرنج
    بازسازي كلي مفصل (آرتروپلاستي)
    ارتوپدي كودكان
    جراحي پا و مچ پا
    جراحي ستون فقرات
    سرطان شناس ارتوپدي
    پزشكي ورزشي جراحي
    ضربه ارتوپدي

اين حوزه هاي تخصصي پزشكي منحصر به جراحي ارتوپدي نيستند. به عنوان مثال ، جراحي دست توسط برخي از جراحان پلاستيك و جراحي ستون فقرات توسط اكثر جراحان مغز و اعصاب انجام مي شود. علاوه بر اين ، عمل جراحي پا و مچ پا توسط پزشكان داراي گواهينامه پزشكي داراي طبابت (D.P.M.) در ايالات متحده انجام مي شود. بعضي از پزشكان پزشك خانواده ورزش پزشكي انجام مي دهند. با اين حال ، دامنه عملكرد آنها غير عملياتي است.

پس از اتمام دوره آموزش تخصصي دستياري / ثبت نام ، يك جراح ارتوپدي پس از آن واجد شرايط دريافت مجوز هيئت مديره توسط هيئت پزشكي پزشكي آمريكا يا دفتر متخصصان استخوان سازي توسط انجمن استخوان سازي آمريكا است. صدور گواهينامه توسط هيئت جراحي ارتوپدي آمريكا يا هيئت جراحي ارتوپدي استئوپاتي آمريكايي به اين معني است كه جراح ارتوپدي شرايط آموزشي ، ارزيابي و معاينه مشخص شده بورد را برآورده كرده است. [11] [12] اين فرايند مستلزم موفقيت آميز بودن يك آزمون كتبي استاندارد و به دنبال آن آزمون شفاهي متمركز بر عملكرد باليني و جراحي جراح در طي يك دوره 6 ماهه است. در كانادا ، سازمان صدور گواهينامه كالج سلطنتي پزشكان و جراحان كانادا است. در استراليا و نيوزيلند كالج جراحان سلطنتي استراليا است.

در ايالات متحده ، متخصصان جراحي دست و پزشكي ورزشي ارتوپدي ممكن است علاوه بر گواهينامه اوليه هيئت مديره خود ، با موفقيت در انجام يك معاينه استاندارد جداگانه ، گواهي صلاحيت هاي اضافه شده (CAQ) را نيز دريافت كنند. هيچ فرايند صدور گواهينامه اضافي براي ساير زيرشاخه ها وجود ندارد.

تمرين
راديوگرافي براي شناسايي شكستگي هاي احتمالي استخوان پس از آسيب ديدگي زانو.
كاشت هاي ارتوپدي براي ترميم شكستگي در شعاع و اولنا. به شكستگي قابل مشاهده در زخم توجه كنيد. (بازو راست)
اشعه ايكس نماي قدامي و جانبي شكستگي پاي چپ با تثبيت داخلي پس از جراحي

طبق برنامه هاي صدور گواهينامه هيئت مديره از سال 1999 تا 2003 ، 25 روش برتر رايج (به ترتيب) توسط جراحان ارتوپدي به شرح زير است: [13]

    آرتروسكوپي زانو و منيسكتومي
    آرتروسكوپي شانه و رفع فشار
    رهاسازي تونل كارپ
    آرتروسكوپي زانو و كندروپلاستي
    برداشتن ايمپلنت پشتيباني
    آرتروسكوپي زانو و بازسازي رباط صليبي قدامي
    تعويض زانو
    ترميم شكستگي گردن ران
    ترميم شكستگي تروكانتريك
    از بين رفتن پوست / عضله / استخوان / شكستگي
    ترميم آرتروسكوپي زانو از هر دو مينيسك
    تعويض مفصل ران
    آرتروسكوپي شانه / برداشتن ترقوه ديستال
    ترميم تاندون روتاتور كاف
    ترميم شكستگي شعاع (استخوان) / اولنا
    لامينكتومي
    ترميم شكستگي مچ پا (نوع دوقلويي)
    آرتروسكوپي شانه و دبريدمان
    همجوشي نخاع كمر
    شكستگي قسمت انتهايي شعاع را ترميم كنيد
    جراحي ديسك بين مهره اي كمر
    غلاف تاندون انگشت برش خورده
    ترميم شكستگي مچ پا (استخوان فيبولا)
    ترميم شكستگي شافت ران
    ترميم شكستگي تروكانتريك

يك برنامه معمول براي يك جراح ارتوپدي در حال انجام شامل 50-55 ساعت كار در هفته است كه بين كلينيك ، جراحي ، وظايف مختلف اداري و احتمالاً آموزش و يا تحقيق در يك محيط دانشگاهي تقسيم شده است.

كاردرماني (OT) استفاده از ارزيابي و مداخله براي توسعه ، بازيابي يا حفظ فعاليتهاي معنادار يا مشاغل افراد ، گروهها يا جوامع است. اين يك حرفه بهداشتي متفقين است كه توسط متخصصين كاردرماني و دستياران كاردرماني (OTA) انجام مي شود. OT اغلب با افرادي كه داراي مشكلات بهداشت رواني ، معلوليت ، آسيب يا اختلال هستند كار مي كند. [1]

انجمن كاردرماني آمريكا يك متخصص كاردرماني را به عنوان شخصي تعريف مي كند كه "به افراد در طول زندگي خود كمك مي كند تا از طريق استفاده درماني از فعاليتهاي روزمره (مشاغل) در كارهايي كه مي خواهند و بايد انجام دهند ، انجام شود. مداخلات رايج كاردرماني شامل كمك به كودكان معلول است. به طور كامل در مدارس و موقعيت هاي اجتماعي ، توانبخشي آسيب ، و ارائه پشتيباني براي افراد مسن كه تغييرات جسمي و شناختي را تجربه مي كنند. "[2]

به طور معمول ، متخصصين كاردرماني متخصصاني هستند كه در دانشگاه تحصيل كرده اند و براي تمرين بايد يك آزمون مجوز را بگذرانند. [3] كاردرمانگرها معمولاً با متخصصان در زمينه فيزيوتراپي ، آسيب شناسي گفتار - زبان ، شنوايي سنجي ، پرستاري ، مددكاري اجتماعي ، روانشناسي باليني ، پزشكي و فناوري كمك از نزديك همكاري مي كنند.

تاريخ
تاريخ اوليه

اولين شواهد استفاده از مشاغل به عنوان روش درماني را مي توان در دوران باستان يافت. در ج 100 قبل از ميلاد ، پزشك يوناني Asclepiades با استفاده از حمام هاي درماني ، ماساژ ، ورزش و موسيقي ، بيماران را با بيماري رواني تحت درمان انساني قرار داد. بعداً ، رومي سلسوس براي بيماران خود موسيقي ، مسافرت ، مكالمه و ورزش تجويز كرد. با اين حال ، در قرون وسطي استفاده از اين مداخلات با افراد مبتلا به بيماري رواني ، اگر وجود نداشت ، نادر بود. [4]

در اروپا در قرن 18 ، انقلابيوني مانند فيليپ پينل و يوهان كريستين ريل سيستم بيمارستان را اصلاح كردند. نهادهاي آنها بجاي استفاده از زنجيرهاي فلزي و مهارها ، در اواخر قرن هجدهم از فعاليتهاي سخت و اوقات فراغت استفاده مي كردند. اين دوره درمان اخلاقي بود كه در اروپا در دوران عصر روشنگري ، جايي كه ريشه هاي كاردرماني نهفته است ، شكل گرفت. [5] گرچه در اروپا رونق داشت ، اما علاقه به جنبش اصلاحات در سراسر قرن نوزدهم در ايالات متحده در نوسان بود. در دهه هاي اوليه قرن بيستم مجدداً تحت عنوان كاردرماني ظاهر شد.

جنبش هنرها و صنايع دستي كه بين سالهاي 1860 و 1910 اتفاق افتاد نيز بر كاردرماني تأثير گذاشت. در ايالات متحده ، كشوري كه اخيراً صنعتي شده است ، انجمن هاي هنر و صنايع دستي عليه يكنواختي ظهور كردند و استقلال كار در كارخانه را از دست دادند. [6] هنرها و صنايع دستي به عنوان روشي براي ارتقا learning يادگيري از طريق انجام كارها مورد استفاده قرار مي گرفت ، يك فضاي خلاقانه فراهم مي كرد و به عنوان راهي براي جلوگيري از بي حوصلگي در طول اقامت طولاني در بيمارستان به كار مي رفت.

النور كلارك اسلاگل (1870-1942) "مادر" كاردرماني تلقي مي شود. اسلگل ، كه يكي از اعضاي بنيانگذار انجمن ملي ارتقا of كار درماني (NSPOT) بود ، آموزش عادت را به عنوان يك مدل كار درماني اوليه براي درمان پيشنهاد كرد. بر اساس اين فلسفه كه مشاركت در كارهاي روزمره معنادار ، بهزيستي فرد را شكل مي دهد ، آموزش عادت متمركز بر ايجاد ساختار و تعادل بين كار ، استراحت و اوقات فراغت است. اگرچه آموزش عادت در ابتدا براي درمان افراد با شرايط بهداشت رواني ايجاد شده است ، اما اصول اساسي آن در مدل هاي درماني مدرن كه در طيف وسيعي از جمعيت مشتري استفاده مي شود ، مشهود است.

در سال 1915 اسلگل اولين برنامه آموزش كاردرماني ، مدرسه مشاغل هنري بي فاويل را در هال هاوس در شيكاگو افتتاح كرد. اسلگل به عنوان رئيس و دبير AOTA ادامه داد. در سال 1954 ، AOTA جايزه سخنراني Eleanor Clarke Slagle را به افتخار وي ايجاد كرد. اين جايزه هر ساله از عضوي از AOTA قدرداني مي كند "كه با تحقيق ، آموزش يا تمرين باليني به خلاقيت در توسعه مجموعه دانش اين حرفه كمك كرده است." [7]

توسعه به يك حرفه بهداشتي
كار درماني. ساخت اسباب بازي در بيمارستان روانپزشكي. دوران جنگ جهاني 1.

حرفه بهداشت كاردرماني در اوايل دهه 1910 به عنوان بازتاب دوران پيش رونده تصور شد. متخصصين اوليه آرمانهاي بسيار ارزشمندي مانند داشتن يك اخلاق كاري قوي و اهميت ساخت كار دستي با اصول علمي و پزشكي را با هم ادغام كردند. [4] انجمن ملي ارتقا of كار درماني (NSPOT) كه اكنون انجمن كاردرماني آمريكا (AOTA) ناميده مي شود ، در سال 1917 تاسيس شد و حرفه كاردرماني در سال 1921 رسماً نامگذاري شد. [8] ويليام راش دونتون ، يكي از بنيانگذاران NSPOT و چهره پردازي در دهه هاي اول اين حرفه با "دست و پا گير بودن اصطلاح كاردرماني" دست و پنجه نرم مي كند ، زيرا فاقد "دقيق معني است كه اصطلاحات علمي دارد". عناوين ديگري مانند "كار درماني" ، "ergo درماني" (ergo ريشه يوناني "كار" است) و "مشاغل خلاق" به عنوان جايگزين مورد بحث قرار گرفتند ، اما در نهايت ، هيچ يك معناي وسيع آن را نداشتند كه تمرين كاردرماني تقاضا شد تا انواع روشهاي درماني كه از ابتدا وجود داشت را به دست آورد. [9]
كاردرماني در طي جنگ جهاني اول: مجروحان بستري در حال بافتن هستند.

ظهور كاردرماني نظرات پزشكي اصلي علمي را به چالش كشيد. به جاي تمركز صرف بر روي مدل پزشكي ، متخصصين كاردرماني اظهار داشتند كه تركيبي پيچيده از دلايل اجتماعي ، اقتصادي و بيولوژيكي باعث اختلال در عملكرد مي شود. اصول و فنون بسياري از رشته ها وام گرفته شد - از جمله شامل فيزيوتراپي ، پرستاري ، روانپزشكي ، توان بخشي ، خودياري ، ارتوپدي و كارهاي اجتماعي - براي غني سازي دامنه اين حرفه. بين سالهاي 1900 تا 1930 ، بنيانگذاران حوزه عمل را تعريف كرده و نظريه هاي حمايتي را توسعه دادند. در اوايل دهه 1930 ، AOTA دستورالعمل هاي آموزشي و روش هاي اعتباربخشي را ايجاد كرده بود. [10]

اوايل قرن بيستم دوراني بود كه در آن افزايش شيوع معلوليت مربوط به سوانح صنعتي ، سل ، جنگ جهاني اول و بيماري هاي رواني موجب افزايش آگاهي اجتماعي در مورد موضوعات درگير مي شود. ورود ايالات متحده به جنگ جهاني اول نيز يك اتفاق مهم در تاريخ اين حرفه بود. تا اين زمان ، كاردرماني اصولاً به درمان افراد مبتلا به بيماري رواني مي پرداخت. با اين حال ، دخالت ايالات متحده در جنگ بزرگ و افزايش تعداد سربازان مجروح و معلول چالشي دلهره آور براي فرماندهان بود. ارتش براي جذب و آموزش بيش از 1200 "دستيار بازسازي" از NSPOT براي كمك به بازسازي مجروحان جنگ كمك گرفت. با ورود به جنگ جهاني دوم و در پي آن افزايش سرسام آور تقاضا براي كاردرمانگران براي معالجه آسيب ديدگان در جنگ ، زمينه كاردرماني تحت رشد و تغيير چشمگيري قرار گرفت. كاردرمانگران نه تنها در استفاده از فعاليتهاي سازنده مانند صنايع دستي بلكه در استفاده روزمره از فعاليتهاي روزمره نيز بايد مهارت داشته باشند. [9]

در سالهاي پس از جنگ براي نگه داشتن افراد در اين حرفه مبارزه شد. تأكيد از ذهنيت نوع دوستانه در زمان جنگ به رضايت مادي ، شغلي و شخصي ناشي از يك درمانگر تبديل شده است. براي جذابيت بيشتر اين حرفه ، برنامه و برنامه درسي نيز استاندارد شدند. معيارهاي ورود و خروج تعيين شد و انجمن كاردرماني آمريكا طرفدار اشتغال مداوم ، دستمزدهاي مناسب و شرايط كار عادلانه بود. با استفاده از اين روش ها ، كاردرماني در دهه 1920 به دنبال قانوني بودن پزشكي بود و به دست آورد.

دهه هاي 1920 و 1930 زمان برقراري استانداردهاي آموزش و پايه گذاري اين حرفه و سازمان آن بود. النور كلارك اسلاگل يك دوره 12 ماهه آموزش را در سال 1922 پيشنهاد كرد و اين استانداردها در سال 1923 به تصويب رسيد. استانداردهاي آموزشي به كل آموزش 18 ماهه در سال 1930 گسترش يافت تا شرايط ورود حرفه اي را با ساير افراد مطابقت دهد. حرفه ها اولين كتاب درسي براي كار درماني در ايالات متحده در سال 1947 با ويرايش هلن ويلارد و كلار اس. اسپاكمن منتشر شد. اين حرفه در دهه 1950 به رشد و تعريف مجدد خود ادامه داد. اين حرفه همچنين ارزيابي پتانسيل استفاده از دستياران آموزش ديده را در تلاش براي رفع كمبود مداوم متخصصان درماني آغاز كرد و استانداردهاي آموزشي براي دستياران كاردرماني در سال 1960 اجرا شد. [9] دهه هاي 1960 و 1970 زماني كه اين حرفه براي درهم آميختن دانش جديد و كنار آمدن با رشد اخير و سريع اين حرفه در دهه هاي گذشته تلاش مي كرد ، يك دوره تغيير و رشد مداوم بود. تحولات جديد در زمينه هاي تحقيقات عصبي رفتاري منجر به ايجاد مفهوم سازي جديد و رويكردهاي درماني جديد شد كه احتمالاً پيشگام ترين آن رويكرد تلفيقي حسي است كه توسط A. Jean Ayres ايجاد شده است. [9]

اين حرفه به رشد و گسترش دامنه و تنظيمات عملي خود ادامه داده است. علوم شغلي ، مطالعه شغل ، در سال 1989 به عنوان ابزاري براي ارائه تحقيقات مبتني بر شواهد براي حمايت و پيشبرد عمل كاردرماني و همچنين ارائه يك دانش پايه براي مطالعه مباحث پيرامون "شغل" ايجاد شد. [11] همانطور كه گفته شد ، علوم شغلي تاكنون عمدتاً نظريه را دنبال مي كند ، و كاربرد آن در عمل باليني غالباً زير سوال مي رود.

بعلاوه ، نقشهاي كاردرماندرماني گسترش يافته و شامل حمايتهاي سياسي (از مباني پايه به قوانين بالاتر) مي شود. به عنوان مثال ، در سال 2010 PL 111-148 تحت عنوان قانون حمايت از بيمار و مراقبت مقرون به صرفه داراي يك بند تحريك كننده بود كه به دليل تلاش هاي سياسي AOTA همانطور كه در وب سايت Centennial AOTA ذكر شده بود ، قسمت عمده اي تصويب شد (AOTA ، 2017). [12] علاوه بر اين ، پزشكان كاردرماني به طور شخصي و حرفه اي به دنبال مفاهيم عدالت شغلي و ساير مباحث حقوق بشري هستند كه تأثيرات محلي و جهاني دارند. مركز منابع فدراسيون جهاني كاردرماني اظهارات موضع زيادي درباره نقش كاردرماني در رابطه با مشاركت آنها در مسائل حقوق بشر دارد.
زيربناهاي فلسفي

فلسفه كاردرماني در طول تاريخ اين حرفه تكامل يافته است. فلسفه بيان شده توسط بنيانگذاران مديون آرمانهاي رمانتيسيسم ، [13] عمل گرايي [14] و اومانيسم بود كه در مجموع ايدئولوژي هاي اساسي قرن گذشته محسوب مي شوند. [15] [16] [17]

يكي از مقالات مقدماتي كه در مورد فلسفه كاردرماني بسيار پر استناد شده است توسط آدولف ماير ، روانپزشكي كه در اواخر قرن نوزدهم از سوئيس به ايالات متحده مهاجرت كرده بود و از وي دعوت شده بود تا ديدگاههاي خود را به گردهمايي جديد انجمن كاردرماني در سال 1922. در آن زمان ، دكتر ماير يكي از روانپزشكان برجسته در ايالات متحده و رئيس بخش روانپزشكي جديد و كلينيك Phipps در دانشگاه جان هاپكينز در بالتيمور ، مريلند بود. [18] [19]

ويليام راش دانتون ، يكي از حاميان انجمن ملي ارتقا of كاردرماني ، كه اكنون انجمن كاردرماني آمريكا است ، سعي در ترويج اين ايده ها داشت كه شغل يكي از نيازهاي اساسي بشر است و اين شغل درماني است. از گفته هاي وي برخي مفروضات اساسي كاردرماني ناشي مي شود كه شامل موارد زير است:

    شغل تأثير مثبتي بر سلامتي و تندرستي دارد.
    شغل ساختار ايجاد مي كند و زمان را سازمان مي دهد.
    شغل از نظر فرهنگي و شخصي معنايي را براي زندگي ايجاد مي كند.
    مشاغل فردي است. مردم براي مشاغل مختلف ارزش قائل هستند. [20]

اين مفروضات به مرور زمان توسعه يافته و مبناي مقاديري است كه اصول اخلاقي صادر شده توسط انجمن هاي ملي را پايه ريزي مي كند. ارتباط شغلي با سلامتي و رفاه همچنان موضوع اصلي است.

در دهه 1950 انتقادات از پزشكي و انبوهي از جانبازان معلول جنگ جهاني دوم منجر به ظهور فلسفه تقليل گرايانه تري شد. در حالي كه اين رويكرد منجر به پيشرفت دانش فني در مورد عملكرد شغلي شد ، پزشكان نااميدتر شدند و اين اعتقادات را دوباره در نظر گرفتند. [21] [22] در نتيجه ، مشتري مداري و شغل دوباره به عنوان موضوعات غالب در اين حرفه ظاهر شده اند. [23] [24] [25] در طول قرن گذشته ، فلسفه اساسي كاردرماني از انحراف از بيماري ، به درمان ، و از طريق شغل معني دار امكان پذير شده است. [20]

سه دستورالعمل فلسفي معمولاً درباره كاردرماني اين است كه شغل براي سلامتي ضروري است ، نظريه هاي آن مبتني بر كل گرايي است و م centralلفه هاي اصلي آن افراد ، مشاغل (فعاليت ها) و محيط هايي هستند كه اين فعاليت ها انجام مي شود. با اين حال ، برخي از صداي مخالف وجود دارد. به ويژه موسلين ، طرفداري از كنار گذاشتن مفهوم سلامتي از طريق شغل ، به دليل منسوخ دانستن آن در دنياي مدرن. همچنين ، وي هنگامي كه عمل به ندرت از آن حمايت مي كند ، مناسب بودن طرفداري از كل گرايي را زير سال مي برد. [26] [27] [28] برخي از ارزشهاي صورت گرفته توسط انجمن كاردرماني آمريكا به عنوان يك درمانگر محور مورد انتقاد قرار گرفته اند و واقعيت مدرن عمل چند فرهنگي را منعكس نمي كنند. [29] [30] [31]

در چند وقت اخير ، پزشكان كاردرماني خود را به چالش كشيده اند كه به طور گسترده تري در مورد دامنه بالقوه اين حرفه بينديشند ، و اين كار را با همكاري با گروه هايي كه بي عدالتي شغلي ناشي از منابع ديگري غير از معلوليت را تجربه مي كنند ، گسترش داده اند. [32] نمونه هايي از زمينه هاي عملي جديد و نوظهور شامل درمانگراني است كه با پناهندگان كار مي كنند ، [33] كودكاني كه دچار چاقي هستند ، [34] و افرادي كه بي خانماني را تجربه مي كنند. [35]
چارچوب ها را تمرين كنيد

يك كاردرمانگر از طريق دنباله اي از اقدامات به نام فرآيند كار درماني به طور سيستماتيك با مشتري كار مي كند. نسخه هاي مختلفي از اين روند وجود دارد كه توسط محققان متعددي توصيف شده است. تمام چارچوب هاي عملي شامل م componentsلفه هاي ارزيابي (يا ارزيابي) ، مداخله و نتايج است. اين فرايند چارچوبي را فراهم مي كند كه از طريق آن كاردرمانگران به ارتقا health سلامت كمك كرده و كمك مي كنند و ساختار و ثبات بين درمانگران را تضمين مي كند.

چارچوب تمرين كاردرماني (OTPF) صلاحيت اصلي كاردرماني در ايالات متحده است. چارچوب OTPF به دو بخش دامنه و فرآيند تقسيم مي شود. دامنه شامل محيط ، عوامل مشتري ، مانند انگيزه ، وضعيت سلامتي و وضعيت انجام وظايف شغلي در فرد است. دامنه به تصوير زمينه نگاه مي كند تا به متخصص كاردرماني كمك كند تا نحوه تشخيص و درمان بيمار را درك كند. اين فرايند اقدامات انجام شده توسط درمانگر براي اجراي برنامه و استراتژي براي درمان بيمار است. [36]

مدل كانادايي امكان مشتري مداري (CMCE) از توانايي شغلي به عنوان صلاحيت اصلي كاردرماني [20] و چارچوب فرايند عمل كانادايي (CPPF) [20] به عنوان فرايند اصلي توانايي شغلي در كانادا استقبال مي كند. چارچوب فرآيند تمرين كانادايي (CPPF) [20] داراي هشت نكته عملي و سه عنصر زمينه اي است كه عبارتند از: آماده سازي مرحله ، ارزيابي ، توافق بر روي برنامه هدف ، اجراي طرح ، نظارت / اصلاح و ارزيابي نتيجه. عنصر اصلي اين مدل فرآيند ، تمركز بر شناسايي نقاط قوت و منابع مشتري و درمانگران قبل از تدوين نتايج و برنامه اقدام است.
مشاغل

طبق چارچوب تمرين كاردرماني انجمن كاردرماني آمريكا (AOTA): دامنه و فرايند ، چاپ سوم (OTPF-3) ، شغل به عنوان هر نوع فعاليت معناداري كه فرد براي "اشغال" وقت خود در آن انجام دهد ، تعريف مي شود. [36] اين مشاغل بسته به ارزش ها ، اعتقادات ، زمينه و محيط فرد مي توانند هدف محور ، وظيفه محور ، هدفمند ، از نظر فرهنگي مرتبط ، داراي نقش خاص ، به صورت جداگانه يا جامعه محور باشند. موارد زير نمونه هايي از اين مشاغل است:

    فعاليتهاي زندگي روزمره (ADL) [37]
        OTPF-3 ADL ها را به عنوان فعاليتهاي روزمره تعريف مي كند كه براي مراقبت از خود و بدن فرد لازم است ، كه براي سلامتي ، رفاه و مشاركت اجتماعي فرد مثر است.
            نمونه هايي از ADL عبارتند از: استحمام ، دوش گرفتن ، توالت و بهداشت توالت ، پانسمان ، بلع / غذا خوردن ، تغذيه ، تحرك عملكردي ، نظافت و نظافت شخصي و فعاليت جنسي.
    فعاليتهاي ابزاري زندگي روزمره (IADL) [37]
        OTPF-3 IADL ها را به عنوان فعاليت هاي روزمره تعريف مي كند كه "زندگي روزمره در خانه و جامعه را پشتيباني مي كند كه اغلب به تعاملات پيچيده تري از آنچه در ADL استفاده مي شود نياز دارند".
            نمونه هايي از IADL عبارتند از: مراقبت از ديگران ، مراقبت از حيوانات خانگي ، تربيت كودك ، مديريت ارتباطات ، رانندگي و تحرك جامعه ، مديريت مالي ، مديريت و نگهداري بهداشت ، ايجاد و مديريت خانه ، تهيه و پاكسازي غذا ، مديريت دارو ، فعاليت هاي مذهبي و معنوي و بيان ، نگهداري ايمني و اضطراري ، خريد
    استراحت و خوابيدن [37]
        OTPF-3 استراحت و خواب را به عنوان "فعاليت هاي مربوط به به دست آوردن استراحت ترميم و خواب براي حمايت از مشاركت سالم و فعال در مشاغل ديگر" تعريف مي كند. [37]
            نمونه هايي از استراحت و خواب عبارتند از: استراحت ، آماده سازي خواب و مشاركت در خواب

آموزش [37]

    OTPF-3 آموزش را فعاليتهايي مي داند كه براي حمايت از يادگيري ، مشاركت و دسترسي فرد در يك محيط آموزشي لازم است.
        نمونه هايي از آموزش عبارتند از: مشاركت در آموزش رسمي ، نيازهاي غيررسمي آموزش شخصي يا علاقه مندي ها (فراتر از آموزش رسمي) و مشاركت غيررسمي در آموزش شخصي.

كار [37]

    علايق و مشاغل استخدام
        OTPF-3 از Mosey (1996 ، ص 423) به عنوان چگونگي انتخاب فرصتهاي شغلي توسط افراد مانند افراد مورد علاقه ، دوست نداشتنها ، محدوديتهاي احتمالي و داراييها نام مي برد.
    اشتغال جويي و كسب
        OTPF-3 اين جنبه از كار را فرصتي براي شخص معرفي مي كند تا همراه با تكميل ، ارسال و بررسي مواد درخواستي ، از خود دفاع كند. آمادگي براي مصاحبه ، عمل شركت در يك مصاحبه و همچنين پيگيري پس از مصاحبه انجام شده است. و در آخر ، عمل مشاركت
    عملكرد شغلي
        OTPF-3 اين جنبه از كار را اينگونه تعريف مي كند كه چگونه يك فرد كار خود را انجام مي دهد. مثالهاي ذكر شده عبارتند از: روشي كه فرد در آن شرايط شغلي خود را انجام مي دهد يعني مهارتهاي كاري ، الگوهاي كاري ، مديريت زمان ، تعاملات و روابط با همكاران / مديران / مشتريان ، نظارت ، توليد ، شروع و غيره.
    آماده سازي و تنظيم بازنشستگي
        OTPF-3 اين جنبه از كار را اينگونه تعريف مي كند كه چگونه يك فرد با نقش جديد خود سازگار مي شود كه شامل يك علاقه و فرصت شغلي است. فرصتي براي افراد براي توسعه و افزايش علايق و مهارت ها.
    اكتشاف داوطلبانه
        OTPF-3 اين جنبه از كار را به عنوان فرصتي براي فرد براي كشف اهداف جامعه ، سازمان ها يا فرصت هايي كه در آن مي توانند بدون پرداخت حقوق و مشاغل شخصي ، مهارت ها ، موقعيت مكاني آنها شركت كنند ، تعريف مي كند.

پخش [37]

    اكتشاف بازي كنيد
        OTPF-3 اين جنبه از كار را به عنوان فرصتي براي فرد براي كشف اهداف جامعه ، سازمان ها يا فرصت هايي كه در آن مي توانند بدون پرداخت حقوق و مشاغل شخصي ، مهارت ها ، موقعيت مكاني آنها شركت كنند ، تعريف مي كند.
    مشاركت در بازي
        OTPF-3 اين جنبه از بازي را به عنوان مشاركت فرد در روش انتخاب شده بازي تعريف مي كند. چگونه فردي قادر به تعادل بازي با ساير مشاغل خود است. اين قسمت همچنين به چگونگي جمع آوري اجزا necessary لازم براي بازي توسط شخص و استفاده مناسب از تجهيزات مي پردازد.

اوقات فراغت [37]

    اكتشاف اوقات فراغت

OTPF-3 اين جنبه از اوقات فراغت را به عنوان شناسايي علائق ، مهارت ها ، فرصت ها و فعاليت هاي مناسب فرد مشخص مي كند.
        شركت در اوقات فراغت
            OTPF-3 اين جنبه از اوقات فراغت را فعاليت افراد در برنامه ريزي و شركت در فعاليتهاي اوقات فراغت كه مناسب است ، مشخص مي كند. ظرفيت حفظ تعادل بين اوقات فراغت و ساير مشاغل و همچنين استفاده از تجهيزات لازم به طور مناسب.
    مشاركت اجتماعي [37]
        انجمن
            OTPF-3 اين جنبه از مشاركت اجتماعي را تعامل موفق از طريق مشاركت در فعاليت با يك گروه (به عنوان مثال محله ، محل كار ، مدرسه ، گروه مذهبي يا معنوي) تعريف مي كند.
        خانواده
            OTPF-3 به Mosey استناد مي كند (1996 ص. 340) و اين جنبه از مشاركت اجتماعي را تعامل موفق در يك نقش خانوادگي تعريف مي كند.
        همتا ، دوست
            OTPF-3 اين جنبه از مشاركت اجتماعي را به عنوان سطوح متمايز تعامل و نزديكي تعريف مي كند كه مي تواند شامل درگيري در فعاليت جنسي مورد نظر باشد.

تنظيمات را تمرين كنيد

طبق نظرسنجي حقوق و نيروي كار 2015 توسط انجمن كاردرماني آمريكا ، كاردرمانگران در طيف گسترده اي از تمرينات از جمله: بيمارستان ها (6/26 درصد) ، مدارس (9/19 درصد) ، امكانات مراقبت طولاني مدت / امكانات پرستاري ماهر (19.2) كار مي كنند. ٪) ، سرپايي مستقل (10.7٪) ، بهداشت در خانه (6.8٪) ، دانشگاه (6.1٪) ، مداخله زودهنگام (4.6٪) ، بهداشت روان (2.4٪) ، جامعه (2٪) و ساير موارد (15٪) ) اخيراً ، گرايش OT ها به سمت كار در بيمارستان و در مراكز مراقبت طولاني مدت / امكانات پرستاري ماهر وجود دارد كه 46٪ نيروي كار OT را تشكيل مي دهد. [38]

انستيتوي اطلاعات سلامت كانادا (CIHI) دريافت كه بين سالهاي 2006-2010 نزديك به نيمي از كارگران (45.6٪) كاردرماني در بيمارستانها كار مي كردند ، 31.8٪ در جامعه كار مي كردند و 11.4٪ در يك عمل حرفه اي كار مي كردند.

گفتاردرماني ارزيابي و درمان مشكلات ارتباطي و اختلالات گفتاري است. اين عمل توسط آسيب شناسان گفتاري زبان (SLP) انجام مي شود ، كه اغلب از آنها به عنوان گفتاردرماني ياد مي شود.

از تكنيك هاي گفتاردرماني براي بهبود ارتباطات استفاده مي شود. اينها شامل فن بيان ، فعاليتهاي مداخله در زبان و ساير موارد بستگي به نوع اختلال گفتاري يا زباني دارد.

گفتاردرماني ممكن است براي اختلالات گفتاري كه در كودكي يا اختلالات گفتاري در بزرگسالان ناشي از آسيب يا بيماري مانند سكته مغزي يا آسيب مغزي ايجاد مي شود ، مورد نياز باشد.

چرا به گفتاردرماني نياز داريد؟

چندين اختلال گفتاري و زباني وجود دارد كه با گفتاردرماني قابل درمان هستند.

    اختلالات مفصلي. يك اختلال مفصل ناتواني در شكل گيري صحيح اصوات خاص كلمه است. كودك مبتلا به اين اختلال گفتاري ممكن است صداهاي كلمه اي را رها كند ، عوض كند ، تحريف كند يا اضافه كند. مثالي از تحريف يك كلمه مي تواند گفتن "thith" به جاي "this" باشد.
    اختلالات روان بودن. يك اختلال تسلط بر جريان ، سرعت و ريتم گفتار تأثير مي گذارد. لكنت و بهم ريختگي از اختلالات روان بودن است. فردي كه دچار لكنت زبان است در بيرون آوردن صدا مشكل دارد و ممكن است گفتاري مسدود يا قطع شود يا ممكن است بخشي از كل كلمه را تكرار كند. فردي كه به هم ريخته است اغلب سريع صحبت مي كند و كلمات را با هم ادغام مي كند.
    اختلالات رزونانس. اختلال تشديد زماني رخ مي دهد كه انسداد يا انسداد جريان منظم هوا در حفره هاي بيني يا دهان ، ارتعاشات مربوط به كيفيت صدا را تغيير دهد. همچنين اگر دريچه ولوفارنكس به درستي بسته نشود ، اين اتفاق مي افتد. اختلالات رزونانس اغلب با شكاف كام ، اختلالات عصبي و لوزه هاي متورم همراه است.

اختلالات پذيرايي فرد مبتلا به اختلال زبان پذيرا در درك و پردازش گفته هاي ديگران مشكل دارد. اين مي تواند باعث شود وقتي شخصي در حال صحبت است ، بي علاقه به نظر برسيد ، در پيروي از دستورالعمل يا داشتن واژگان محدود مشكل داشته باشيد. ساير اختلالات زبان ، اوتيسم ، كم شنوايي و آسيب به سر مي تواند منجر به اختلال زبان پذيرا شود.
اختلالات بيان اختلال زبان بياني مشكل در انتقال يا بيان اطلاعات است. اگر به اختلال بياني مبتلا هستيد ، ممكن است در تشكيل جملات دقيق مانند استفاده از زمان فعل نادرست مشكل داشته باشيد. اين بيماري با اختلالات رشد ، مانند سندرم داون و كاهش شنوايي همراه است. همچنين مي تواند ناشي از ضربه به سر يا يك بيماري پزشكي باشد.
اختلالات شناختي-ارتباطي. مشكل در برقراري ارتباط به دليل آسيب ديدگي در بخشي از مغز كه توانايي تفكر شما را كنترل مي كند ، اختلال شناختي-ارتباطي ناميده مي شود. اين مي تواند منجر به مشكلات حافظه ، حل مسئله ، مشكل در صحبت كردن يا گوش دادن شود. مي تواند ناشي از مشكلات بيولوژيكي ، از جمله رشد غير طبيعي مغز ، برخي شرايط عصبي ، آسيب مغزي يا سكته مغزي باشد.
آفازي اين يك اختلال ارتباطي اكتسابي است كه بر توانايي فرد در صحبت كردن و درك ديگران تأثير مي گذارد. همچنين اغلب بر توانايي خواندن و نوشتن فرد تأثير مي گذارد. سكته مغزي شايع ترين علت بروز آفازي است ، اگرچه ساير اختلالات مغزي نيز مي توانند آن را ايجاد كنند.
ديس آرتريا اين حالت به دليل ضعف يا عدم توانايي در كنترل عضلات مورد استفاده براي گفتار ، با گفتار كند يا كدر مشخص مي شود. اين بيماري معمولاً به دليل اختلالات سيستم عصبي و شرايطي است كه باعث فلج صورت يا ضعف گلو و زبان مي شود ، مانند مولتيپل اسكلروزيس (MS) ، اسكلروز جانبي آميوتروفيك (ALS) و سكته مغزي.

در طول گفتاردرماني چه اتفاقي مي افتد؟

گفتاردرماني معمولاً با ارزيابي توسط SLP آغاز مي شود كه نوع اختلال ارتباطي و بهترين روش براي درمان آن را شناسايي مي كند.
گفتاردرماني براي كودكان

براي كودك شما ، گفتاردرماني بسته به اختلال گفتاري ممكن است در يك كلاس يا يك گروه كوچك انجام شود ، يا يك به يك. تمرينات و فعاليت هاي گفتاردرماني بسته به اختلال ، سن و نيازهاي كودك شما متفاوت است. در حين گفتاردرماني براي كودكان ، SLP ممكن است:

    از طريق گفتگو و بازي و استفاده از كتاب ، تصاوير ديگر اشيا as را به عنوان بخشي از مداخله زبان براي كمك به تحريك رشد زبان تعامل كنيد
    در هنگام بازي متناسب با سن ، صداها و هجاهاي صحيح را براي كودك در نظر بگيريد تا نحوه توليد صداهاي خاص را به كودك آموزش دهيد
    استراتژي ها و تكاليف درسي براي كودك و والدين يا سرپرست در مورد نحوه انجام گفتاردرماني در خانه ارائه دهيد

گفتاردرماني براي بزرگسالان

گفتاردرماني براي بزرگسالان نيز با ارزيابي براي تعيين نيازهاي شما و بهترين روش درماني آغاز مي شود. تمرينات گفتاردرماني براي بزرگسالان مي تواند به شما در گفتار ، زبان و ارتباط شناختي كمك كند.

در صورت آسيب ديدگي يا شرايط پزشكي ، مانند بيماري پاركينسون يا سرطان دهان ، مشكلات بلع باعث درمان مي تواند شامل آموزش مجدد عملكرد بلع باشد.

تمرينات ممكن است شامل موارد زير باشد:

حل مسئله ، حافظه و سازماندهي و ساير فعاليتهايي كه در جهت بهبود ارتباط شناختي است
    تاكتيك هاي مكالمه براي بهبود ارتباطات اجتماعي
    تمرينات تنفسي براي رزونانس
    تمرينات تقويت عضلات دهان

اگر مي خواهيد تمرينات گفتاردرماني را در خانه امتحان كنيد منابع زيادي در دسترس است ، از جمله:

    برنامه هاي گفتاردرماني
    بازي ها و اسباب بازي هاي توسعه زبان ، مانند كارت هاي تلنگر و فلش كارت ها
    كتاب كار

طراحي شده توسط پروژه Rubicon
چه مدت به گفتاردرماني نياز داريد؟

مدت زماني كه فرد به گفتاردرماني نياز دارد به عوامل مختلفي از جمله:

    سن آن ها
    نوع و شدت اختلال گفتاري
    تكرار درمان
    زمينه پزشكي
    درمان يك بيماري پزشكي زمينه اي

برخي از اختلالات گفتاري از كودكي شروع مي شوند و با افزايش سن بهبود مي يابند ، در حالي كه برخي ديگر تا بزرگسالي ادامه دارند و به درمان و نگهداري طولاني مدت نياز دارند.

يك اختلال ارتباطي ناشي از سكته مغزي يا ساير شرايط پزشكي ممكن است همانند درمان و با بهبود شرايط بهبود يابد.

گفتار درماني چقدر موفق است؟

ميزان موفقيت گفتار درماني بين اختلال تحت درمان و گروه هاي سني متفاوت است. هنگامي كه گفتار درماني را شروع مي كنيد نيز مي تواند در نتيجه تأثير بگذارد.

گفتار درماني براي كودكان خردسال نشان داده شده است كه منبع معتبر در صورت شروع زودهنگام و مشاركت در خانه با مشاركت والدين يا مراقب ، موفقيت آميز است.
خط آخر

گفتاردرماني مي تواند طيف وسيعي از تاخيرها و اختلالات گفتاري و زباني را در كودكان و بزرگسالان درمان كند. با مداخله زودهنگام ، گفتار درماني مي تواند باعث بهبود ارتباطات و تقويت اعتماد به نفس شود.

8 منبع جمع شد
Healthline داراي رهنمودهاي دقيق تأمين منابع مالي است و به مطالعات بررسي شده توسط همتا ، موسسات تحقيقاتي دانشگاهي و انجمن هاي پزشكي متكي است. ما از استفاده از منابع سوم اجتناب مي كنيم. با خواندن خط مشي تحريريه مي توانيد در مورد چگونگي اطمينان از صحت و جريان يافتن محتواي خود بيشتر بدانيم.

 

مهندسي ژنتيك ، اصلاح ژنتيكي يا دستكاري ژنتيكي نيز ناميده مي شود ، دستكاري مستقيم ژن هاي ارگانيسم با استفاده از بيوتكنولوژي است. اين مجموعه فناوري است كه براي تغيير تركيب ژنتيكي سلول ها استفاده مي شود ، از جمله انتقال ژن ها در داخل و مرزهاي گونه ها براي توليد ارگانيسم هاي بهبود يافته يا جديد. DNA جديد از طريق جداسازي و كپي كردن ماده ژنتيكي مورد علاقه با استفاده از روشهاي DNA نوتركيب يا سنتز مصنوعي DNA بدست مي آيد. معمولاً سازه اي براي قرار دادن اين DNA در ارگانيسم ميزبان ايجاد و استفاده مي شود. اولين مولكول DNA نوتركيب توسط پل برگ در سال 1972 با تركيب DNA از ويروس ميمون SV40 با ويروس لامبدا ساخته شد. علاوه بر قرار دادن ژن ها ، مي توان از اين فرآيند براي حذف يا "ناك اوت" كردن ژن ها استفاده كرد. DNA جديد را مي توان به طور تصادفي وارد كرد ، يا بخشي خاص از ژنوم را هدف قرار داد.

ارگانيزمي كه از طريق مهندسي ژنتيك توليد مي شود اصلاح شده ژنتيكي (GM) در نظر گرفته مي شود و موجوديت حاصل يك ارگانيسم اصلاح شده ژنتيكي (GMO) است. اولين GMO باكتري توليد شده توسط هربرت بوير و استنلي كوهن در سال 1973 بود. رودولف جائنيش اولين حيوان تراريخته را هنگامي كه DNA خارجي را در موش وارد كرد در سال 1974 ايجاد كرد. توليد پروتئين هاي انساني را آغاز كرد. انسولين انساني با مهندسي ژنتيك در سال 1978 و باكتري هاي سازنده انسولين در سال 1982 تجاري شدند. مواد غذايي اصلاح شده ژنتيكي با انتشار گوجه فرنگي Flavr Savr از سال 1994 به فروش مي رسد. Flavr Savr مهندسي شده است تا ماندگاري بيشتري داشته باشد ، اما بيشتر محصولات تراريخته فعلي براي افزايش مقاومت در برابر حشرات و علف كش ها اصلاح شده اند. GloFish ، اولين GMO طراحي شده به عنوان حيوان خانگي ، در دسامبر 2003 در ايالات متحده فروخته شد. در سال 2016 ماهي قزل آلا اصلاح شده با هورمون رشد به فروش رسيد.

مهندسي ژنتيك در زمينه هاي مختلفي از جمله تحقيقات ، پزشكي ، بيوتكنولوژي صنعتي و كشاورزي استفاده شده است. در تحقيق از GMO ها براي بررسي عملكرد و بيان ژن از طريق از دست دادن عملكرد ، افزايش عملكرد ، رديابي و آزمايش بيان استفاده مي شود. با ناك اوت كردن ژن هاي مسئول شرايط خاص ، مي توان ارگانيسم هايي از حيوانات را ايجاد كرد كه از بيماري هاي انساني استفاده مي كنند. مهندسي ژنتيك و همچنين توليد هورمون ها ، واكسن ها و ساير داروها ، توانايي درمان بيماري هاي ژنتيكي از طريق ژن درماني را دارد. همان تكنيك هايي كه براي توليد دارو استفاده مي شود مي تواند كاربردهاي صنعتي مانند توليد آنزيم هاي شوينده لباس ، پنيرها و ساير محصولات را نيز داشته باشد.

ظهور محصولات اصلاح شده ژنتيكي تجاري سود اقتصادي را براي كشاورزان در بسياري از كشورهاي مختلف فراهم كرده است ، اما همچنين منشأ بحث و جدال پيرامون اين فناوري بوده است. اين از زمان استفاده اوليه وجود داشته است. اولين آزمايشات ميداني توسط فعالان ضد GM تخريب شد. اگرچه يك توافق علمي وجود دارد كه غذاي موجود در حال حاضر از محصولات تراريخته خطر بيشتري براي سلامتي انسان نسبت به غذاي معمولي ندارد ، اما ايمني مواد غذايي GM نگراني اصلي منتقدان است. جريان ژن ، تأثير بر موجودات غير هدف ، كنترل تأمين غذا و حقوق مالكيت معنوي نيز به عنوان موضوعات بالقوه مطرح شده است. اين نگراني ها منجر به ايجاد يك چارچوب نظارتي شده است ، كه از سال 1975 آغاز شد. اين منجر به يك معاهده بين المللي ، پروتكل كارتاگنا در مورد ايمني زيستي شد ، كه در سال 2000 تصويب شد. كشورهاي جداگانه سيستم هاي نظارتي خود را در مورد GMO ها با اختلافات چشمگير بين ايالات متحده و اروپا وجود دارد.

بررسي اجمالي
مقايسه اصلاح نژاد گياهان معمولي با اصلاح ژنتيكي تراريخته و سيسژنيك

مهندسي ژنتيك فرايندي است كه با حذف يا معرفي DNA ، ساختار ژنتيكي ارگانيسم را تغيير مي دهد. مهندسي ژنتيك برخلاف اصلاح نژاد حيوانات و گياهان سنتي ، كه شامل چندين تلاقي و سپس انتخاب ارگانيسم با فنوتيپ مورد نظر است ، ژن را مستقيماً از يك ارگانيسم مي گيرد و به جاندار ديگر مي رساند. اين بسيار سريعتر است ، مي تواند براي قرار دادن هر ژن از هر ارگانيسم (حتي آنهايي كه از حوزه هاي مختلف است) استفاده شود و از افزودن ژن هاي نامطلوب ديگر نيز جلوگيري مي كند.

مهندسي ژنتيك مي تواند با جايگزيني ژن معيوب با يك ژن عامل ، اختلالات شديد ژنتيكي را در انسان برطرف كند. [4] اين يك ابزار مهم در تحقيقات است كه اجازه مي دهد عملكرد ژن هاي خاص مورد مطالعه قرار گيرد. [5] داروها ، واكسن ها و ساير محصولات از موجوداتي كه براي توليد آنها مهندسي شده اند ، برداشت شده است. [6] محصولاتي توليد شده اند كه با افزايش عملكرد ، ارزش غذايي و تحمل فشارهاي محيطي به امنيت غذايي كمك مي كنند. [7]

DNA مي تواند به طور مستقيم به ارگانيسم ميزبان يا به سلولي وارد شود كه سپس با ميزبان ذوب يا هيبريد شود. [8] اين امر به تكنيك هاي نوتركيب اسيد نوكلئيك براي ايجاد تركيبات جديدي از ماده ژنتيكي وراثتي و به دنبال آن اختلاط آن ماده يا به طور غيرمستقيم از طريق سيستم بردار يا مستقيماً از طريق تزريق خرد ، تزريق ماكرو يا كپسوله سازي ميكرو متكي است. [9]

مهندسي ژنتيك به طور معمول شامل پرورش سنتي ، لقاح آزمايشگاهي ، القاي پلي پلوئيدي ، جهش زايي و تكنيك هاي همجوشي سلول نيست كه از اسيدهاي نوكلئيك نوتركيب يا ارگانيسم اصلاح شده ژنتيكي در اين فرآيند استفاده نمي كنند. [8] با اين حال ، برخي از تعاريف گسترده مهندسي ژنتيك شامل پرورش انتخابي است. [9] شبيه سازي و تحقيقات سلول هاي بنيادي ، اگرچه مهندسي ژنتيك در نظر گرفته نمي شود ، [10] ارتباط تنگاتنگي دارند و مي توان از مهندسي ژنتيك در آنها استفاده كرد. [11] زيست شناسي مصنوعي يك رشته نوظهور است كه مهندسي ژنتيك را با وارد كردن مواد سنتز شده مصنوعي به ارگانيسم يك گام فراتر مي برد. [12] چنين DNA مصنوعي به عنوان سيستم اطلاعات ژنتيكي مصنوعي گسترش يافته و DNA هاچيموجي در اين زمينه جديد ساخته شده است.

گياهان ، حيوانات يا ميكروارگانيسم ها كه از طريق مهندسي ژنتيك تغيير كرده اند ، به عنوان موجودات اصلاح شده ژنتيكي يا GMO ناميده مي شوند. [13] اگر ماده ژنتيكي از گونه ديگري به ميزبان اضافه شود ، ارگانيسم حاصل تراريخته ناميده مي شود. اگر از مواد ژنتيكي از همان گونه يا از گونه اي كه مي تواند به طور طبيعي با ميزبان توليد مثل كند استفاده شود ، ارگانيسم حاصل سيزنيك ناميده مي شود. [14] اگر از مهندسي ژنتيك براي حذف مواد ژنتيكي از ارگانيسم هدف استفاده شود ، ارگانيسم حاصل از آن به عنوان يك ارگانيسم ناك اوت ناميده مي شود. [15] در اروپا اصلاح ژنتيكي با مهندسي ژنتيك مترادف است در حالي كه در ايالات متحده آمريكا و كانادا نيز مي توان از اصلاح ژنتيكي براي اشاره به روشهاي مرسوم تربيت استفاده كرد. [16] [17] [18]
تاريخ
مقاله اصلي: تاريخچه مهندسي ژنتيك

انسان ها هزاران سال از طريق پرورش انتخابي يا انتخاب مصنوعي ، ژنوم گونه ها را تغيير داده اند و اين در تضاد با انتخاب طبيعي است. اخيراً ، توليد جهش از توليد مواد شيميايي يا تابش براي توليد فركانس بالايي از جهش هاي تصادفي ، براي اهداف انتخابي استفاده كرده است. مهندسي ژنتيك به عنوان دستكاري مستقيم DNA توسط انسان در خارج از پرورش و جهش ها تنها از دهه 1970 وجود داشته است. اصطلاح "مهندسي ژنتيك" اولين بار توسط جك ويليامسون در رمان علمي تخيلي خود ، جزيره اژدها ، در 1951 منتشر شد [21] - يك سال قبل از تأييد نقش DNA در وراثت توسط آلفرد هرشي و مارتا چيس ، [22] و دو سال قبل جيمز واتسون و فرانسيس كريك نشان دادند كه مولكول DNA داراي ساختار مارپيچ دوتايي است - اگرچه مفهوم كلي دستكاري مستقيم ژنتيكي به صورت ابتدايي در داستان علمي تخيلي استنلي جي وينباوم در سال 1936 جزيره پروتئوس مورد بررسي قرار گرفت. [23] [24]
در سال 1974 رودولف جائنيش يك موش اصلاح شده ژنتيكي ايجاد كرد ، اولين حيوان GM.

در سال 1972 ، پل برگ اولين مولكول هاي DNA نوتركيب را با تركيب DNA از ويروس ميمون SV40 با ويروس لامبدا ايجاد كرد. [25] در سال 1973 هربرت بوير و استنلي كوهن اولين ارگانيسم تراريخته را با قرار دادن ژن هاي مقاومت به آنتي بيوتيك در پلاسميد باكتري اشريشيا كلي ايجاد كردند. [26] [27] يك سال بعد رودولف جائنيش با وارد كردن DNA خارجي به جنين خود موش تراريخته ايجاد كرد و آن را به عنوان اولين حيوان تراريخته در جهان تبديل كرد. [28] اين دستاوردها باعث ايجاد نگراني در جامعه علمي در مورد خطرات احتمالي ناشي از مهندسي ژنتيك شد ، كنفرانس Asilomar در 1975. يكي از توصيه هاي اصلي اين جلسه اين بود كه نظارت دولتي بر تحقيقات DNA نوتركيب بايد تا زمان ايمن بودن اين فناوري برقرار شود. [29] [30]

در سال 1976 Genentech ، اولين شركت مهندسي ژنتيك توسط هربرت بوير و رابرت سوانسون تاسيس شد و يك سال بعد اين شركت پروتئين انساني (سوماتوستاتين) را در E.coli توليد كرد. Genentech از توليد انسولين انساني با مهندسي ژنتيك در سال 1978 خبر داد. [31] در سال 1980 ، دادگاه عالي ايالات متحده در پرونده Diamond v. Chakrabarty حكم داد كه زندگي با تغيير ژنتيكي قابل ثبت است. [32] انسولين توليد شده توسط باكتري ها توسط سازمان غذا و دارو (FDA) در سال 1982 تأييد شد. [33]

در سال 1983 ، يك شركت بيوتكنولوژي ، علوم پيشرفته ژنتيك (AGS) براي محافظت از محصولات در برابر سرما از يخ منهاي گونه Pseudomonas syringae درخواست مجوز دولت ايالات متحده را براي انجام آزمايش هاي صحرايي كرد ، اما گروه هاي زيست محيطي و معترضان آزمايش هاي صحرايي را براي چهار سال به تأخير انداختند چالش هاي حقوقي. [34] در سال 1987 ، يخ منهاي سويه P. syringae اولين ارگانيسم اصلاح شده ژنتيكي (GMO) شد كه در هنگام پاشيدن يك مزرعه توت فرنگي و يك زمين سيب زميني در كاليفرنيا در محيط آزاد شد [35]. [36] شب قبل از وقوع آزمايش ها ، هر دو زمينه آزمايشي توسط گروه هاي فعال مورد حمله قرار گرفتند: "اولين سايت آزمايشي جهان ، اولين ردياب ميداني جهان را به خود جلب كرد". [35]

اولين آزمايشات صحرايي گياهان مهندسي ژنتيكي در سال 1986 در فرانسه و ايالات متحده انجام شد ، گياهان توتون و تنباكو براي مقاومت در برابر علف كش ها ساخته شده بودند. [37] جمهوري خلق چين اولين كشوري بود كه گياهان تراريخته را تجاري كرد و در سال 1992 توتون مقاوم به ويروس را معرفي كرد. [38] در سال 1994 ، كلژن به تأييد رسيد كه اولين غذاي اصلاح شده ژنتيكي را به صورت تجاري آزاد كند ، گوجه فرنگي Flavr Savr ، مهندسي شده براي ماندگاري بيشتر. [39] در سال 1994 ، اتحاديه اروپا تصويب كرد كه دخانيات مهندسي شده در برابر علف كش بروموكسينيل مقاوم باشد ، و اين محصول را اولين محصول مهندسي ژنتيكي در اروپا معرفي مي كند. [40] در سال 1995 ، Bt Potato توسط سازمان حفاظت محيط زيست پس از تأييد توسط FDA بي خطر مورد تأييد قرار گرفت و اين اولين محصول آفت كش است كه در ايالات متحده تأييد مي شود. [41] در سال 2009 ، 11 محصول تراريخته در 25 كشور به صورت تجاري توليد شد كه بزرگترين آنها از نظر مساحت ، ايالات متحده ، برزيل ، آرژانتين ، هند ، كانادا ، چين ، پاراگوئه و آفريقاي جنوبي بود. [42]

در سال 2010 ، دانشمندان در موسسه J. Craig Venter اولين ژنوم مصنوعي را ايجاد كردند و آن را وارد سلول خالي باكتري كردند. باكتري حاصل ، به نام آزمايشگاه مايكوپلاسما ، مي تواند پروتئين ها را تكثير و توليد كند. [43] [44] چهار سال بعد ، اين مرحله يك قدم جلوتر رفت ، وقتي باكتري توليد شد كه يك پلاسميد حاوي يك جفت باز منحصر به فرد را تكثير مي كند و اولين ارگانيسم ايجاد شده براي استفاده از الفباي ژنتيكي منبسط شده را ايجاد مي كند. [45] [46] در سال 2012 ، جنيفر دودنا و امانوئل شارپنتيه براي توسعه سيستم CRISPR / Cas9 همكاري كردند [47] [48] ، روشي كه مي تواند به راحتي و به طور خاص تغيير ژنوم تقريباً هر ارگانيسم را به كار برد. [49]
روند
مقاله اصلي: فنون مهندسي ژنتيك
واكنش زنجيره اي پليمراز ابزاري قدرتمند است كه در شبيه سازي مولكولي مورد استفاده قرار مي گيرد

ايجاد يك GMO يك فرآيند چند مرحله اي است. مهندسان ژنتيك ابتدا بايد انتخاب كنند ژني را كه مي خواهند به ارگانيسم وارد كنند. اين امر توسط آنچه براي ارگانيسم حاصل انجام مي شود هدايت مي شود و بر اساس تحقيقات قبلي ساخته شده است. براي تعيين ژن هاي بالقوه مي توان از صفحه هاي ژنتيكي استفاده كرد و براي شناسايي بهترين كانديداها از آزمايش هاي بعدي استفاده كرد. توسعه ريزآرايه ها ، رونوشت نويسي و تعيين توالي ژنوم يافتن ژن هاي مناسب را بسيار آسان كرده است. [50] شانس نيز نقش خود را ايفا مي كند. ژن آماده جمع شدن پس از آنكه دانشمندان متوجه رشد باكتري در حضور علف كش شدند كشف شد. [51]
جداسازي و شبيه سازي ژن

مرحله بعدي جداسازي ژن نامزد است. سلول حاوي ژن باز شده و DNA خالص مي شود. [52] ژن با استفاده از آنزيم هاي محدود كننده براي برش DNA به قطعات [53] يا واكنش زنجيره اي پليمراز (PCR) براي تقويت بخش ژني جدا مي شود. [54] سپس مي توان اين بخشها را از طريق الكتروفورز ژل استخراج كرد. اگر ژن انتخاب شده يا ژنوم ارگانيسم اهدا كننده به خوبي بررسي شده باشد ، ممكن است در حال حاضر از طريق كتابخانه ژنتيكي قابل دسترسي باشد. اگر توالي DNA شناخته شده باشد ، اما هيچ كپي از ژن در دسترس نباشد ، مي توان آن را نيز مصنوعي ساخت. [55] پس از جداسازي ، ژن به داخل يك پلاسميد پيوند داده مي شود و سپس به باكتري وارد مي شود. هنگامي كه باكتري تقسيم مي شود ، پلاسميد تكثير مي شود و اطمينان حاصل مي كند كه نسخه هاي نامحدود ژن در دسترس است. [56]

قبل از اينكه ژن به ارگانيسم هدف وارد شود ، بايد با ساير عناصر ژنتيكي تركيب شود. اينها شامل يك پروموتر و يك منطقه خاتمه دهنده هستند كه رونويسي را شروع و پايان مي دهند. يك ژن ماركر قابل انتخاب اضافه مي شود ، كه در بيشتر موارد مقاومت آنتي بيوتيكي ايجاد مي كند ، بنابراين محققان مي توانند به راحتي تعيين كنند كه سلول هايي با موفقيت تغيير شكل داده اند. ژن همچنين مي تواند در اين مرحله براي بيان بهتر يا اثربخشي اصلاح شود. اين دستكاري ها با استفاده از تكنيك هاي DNA نوتركيب ، مانند هضم محدود ، بستن و شبيه سازي مولكولي انجام مي شود. [57]
قرار دادن DNA در ژنوم ميزبان
مقاله اصلي: تحويل ژن
يك ژن تفنگ از بيولوژيك براي قرار دادن DNA در بافت گياه استفاده مي كند

تعدادي روش وجود دارد كه براي قرار دادن مواد ژنتيكي در ژنوم ميزبان استفاده مي شود. برخي از باكتري ها مي توانند DNA خارجي را اشغال كنند. اين توانايي را مي توان از طريق استرس در ساير باكتري ها ايجاد كرد (به عنوان مثال شوك حرارتي يا الكتريكي) ، كه باعث افزايش نفوذپذيري غشاي سلول به DNA مي شود. DNA گرفته شده مي تواند با ژنوم ادغام شود و يا به عنوان DNA خارج كروموزومي وجود داشته باشد. DNA به طور كلي با استفاده از تزريق ميكروكي درون سلولهاي حيواني قرار مي گيرد ، جايي كه مي توان از طريق پاكت هسته اي سلول مستقيماً به هسته يا با استفاده از ناقلين ويروسي تزريق كرد. [58]

ژنوم هاي گياهي را مي توان با روش هاي فيزيكي يا با استفاده از Agrobacterium براي انتقال توالي هاي ميزبان شده در بردارهاي دوتايي T-DNA مهندسي كرد. در گياهان DNA اغلب با استفاده از تغيير واسطه Agrobacterium وارد مي شود ، [59] با بهره گيري از توالي T-DNA Agrobacteriums كه امكان درج طبيعي مواد ژنتيكي را به سلولهاي گياهي مي دهد. [60] روشهاي ديگر شامل زيست شناسي است ، جايي كه ذرات طلا يا تنگستن با DNA پوشانده مي شوند و سپس به سلولهاي گياه جوان شليك مي شوند ، [61] و الكتروپوراسيون ، كه شامل استفاده از شوك الكتريكي براي غشاي سلول براي DNA پلاسميد قابل نفوذ است.

از آنجا كه تنها يك سلول منفرد با مواد ژنتيكي تبديل مي شود ، ارگانيسم بايد از آن سلول منفرد بازسازي شود. در گياهان اين كار با استفاده از كشت بافت انجام مي شود. [62] [63] در حيوانات لازم است اطمينان حاصل شود كه DNA درج شده در سلولهاي بنيادي جنيني وجود دارد. [64] باكتري ها از يك سلول منفرد تشكيل شده و از نظر كلوني توليد مثل مي كنند بنابراين بازسازي لازم نيست. از ماركرهاي قابل انتخاب براي تميز كردن سلولهاي تغيير شكل يافته از سلولهاي غيرقابل تغيير استفاده مي شود. اين نشانگرها معمولاً در ارگانيسم تراريخته وجود دارند ، اگرچه تعدادي استراتژي ايجاد شده است كه مي تواند نشانگر قابل انتخاب را از گياه تراريخته بالغ حذف كند. [65]
A. tumefaciens كه خود را به سلول هويج متصل مي كند

آزمايشات بيشتر با استفاده از PCR ، تركيبي از جنوب و تعيين توالي DNA براي تأييد وجود يك ارگانيسم در ژن جديد انجام شده است. [66] اين آزمايشات همچنين مي تواند محل كروموزومي و تعداد كپي ژن درج شده را تأييد كند. وجود ژن تضمين نمي كند كه در سطوح مناسب در بافت هدف بيان مي شود بنابراين روشهايي كه محصولات ژني (RNA و پروتئين) را جستجو و اندازه گيري مي كنند نيز استفاده مي شود. اينها شامل تركيبي از شمال ، كمي RT-PCR ، وسترن بلات ، ايمونوفلورسانس ، ELISA و تجزيه و تحليل فنوتيپي است. [67]

ماده ژنتيكي جديد مي تواند به طور تصادفي در داخل ژنوم ميزبان قرار گيرد يا به يك مكان خاص هدايت شود. تكنيك هدف گيري ژن از نوتركيبي همولوگ براي ايجاد تغييرات دلخواه در يك ژن درون زا خاص استفاده مي كند. اين تمايل دارد كه در يك فركانس نسبتاً كم در گياهان و حيوانات رخ دهد و به طور كلي نياز به استفاده از نشانگرهاي قابل انتخاب است. از طريق ويرايش ژنوم مي توان فراواني هدف گيري ژن را بسيار افزايش داد. در ويرايش ژنوم از نوكلئازهاي مهندسي شده مصنوعي استفاده مي شود كه وقفه هاي دو رشته اي مشخصي را در مكان هاي مورد نظر در ژنوم ايجاد مي كند و از مكانيسم هاي درون زاي سلول براي ترميم شكست ناشي از فرآيندهاي طبيعي نوتركيبي همولوگ و اتصال انتهايي غير همولوگ استفاده مي كند. چهار خانواده نوكلئاز مهندسي وجود دارد: مگانوكلئازها ، [68] [69] نوكلئازهاي روي انگشت ، [70] [71] نوكلئازهاي موثر مانند فعال كننده رونويسي (TALENs) ، [72] [73] و سيستم Cas9-guideRNA (سازگار از CRISPR). [74] [75] TALEN و CRISPR دو موردي هستند كه بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند و هركدام مزاياي خاص خود را دارند. [76] TALEN ها داراي ويژگي هدف بيشتري هستند ، در حالي كه طراحي CRISPR آسان تر و كارآمدتر است. [76] علاوه بر افزايش هدف يابي ژن ، مي توان از نوكلئازهاي مهندسي شده براي ايجاد جهش در ژن هاي درون زا كه يك ناك اوت ژني ايجاد مي كنند استفاده كرد. [77] [78]
برنامه هاي كاربردي

مهندسي ژنتيك در پزشكي ، تحقيقات ، صنعت و كشاورزي كاربرد دارد و مي تواند در طيف وسيعي از گياهان ، حيوانات و ميكروارگانيسم ها مورد استفاده قرار گيرد. باكتري ها ، اولين ارگانيسم هايي كه از نظر ژنتيكي اصلاح شده اند ، مي توانند DNA پلاسميدي را وارد كنند كه حاوي ژن هاي جديدي است كه براي داروها يا آنزيم هايي كه مواد غذايي و ساير بسترها را پردازش مي كنند ، كدگذاري مي كنند. [79] [80] گياهان براي محافظت از حشرات ، مقاومت به علف كش ها ، مقاومت در برابر ويروس ، تغذيه افزايش يافته ، تحمل فشارهاي محيطي و توليد واكسن هاي خوراكي اصلاح شده اند. [81] بيشتر GMO هاي تجاري گياهان زراعي مقاوم در برابر حشرات يا علف كش هستند. [82] از حيوانات اصلاح شده ژنتيكي براي تحقيق ، مدل سازي حيوانات و توليد محصولات كشاورزي يا دارويي استفاده شده است. حيوانات اصلاح شده ژنتيكي شامل حيواناتي هستند كه ژن آنها از بين رفته ، حساسيت بيشتري به بيماري ، هورمون براي رشد بيشتر و توانايي بيان پروتئين در شير آنها وجود دارد. [83]
دارو

مهندسي ژنتيك كاربردهاي زيادي در پزشكي دارد كه شامل توليد دارو ، ايجاد حيوانات مدل كه از شرايط انسان تقليد مي كنند و ژن درماني است. يكي از اولين كاربردهاي مهندسي ژنتيك توليد انبوه انسولين انساني در باكتري ها بود. [31] اين نرم افزار اكنون براي هورمون هاي رشد انساني ، هورمون هاي محرك فوليكول (براي درمان ناباروري) ، آلبومين انساني ، آنتي بادي هاي مونوكلونال ، فاكتورهاي ضد هموفيلي ، واكسن ها و بسياري از داروهاي ديگر اعمال شده است. [84] [85] هيبريدوموس موش ، سلول هايي كه براي ايجاد آنتي بادي هاي مونوكلونال با هم تركيب شده اند ، از طريق مهندسي ژنتيك براي ايجاد آنتي بادي هاي مونوكلونال انسان سازگار شده اند. [86] در سال 2017 ، مهندسي ژنتيك گيرنده هاي آنتي ژن كايمريك روي سلول هاي T خود بيمار توسط FDA ايالات متحده به عنوان درماني براي سرطان خون حاد لنفوبلاستيك تأييد شد. ويروس هايي با مهندسي ژنتيك در حال توليد هستند كه هنوز هم مي توانند مصونيت ايجاد كنند ، اما فاقد توالي عفوني هستند. [87]

مهندسي ژنتيك همچنين براي ايجاد مدل هاي حيواني بيماري هاي انساني استفاده مي شود. موش هاي اصلاح شده ژنتيكي متداول ترين مدل حيواني مهندسي شده ژنتيكي هستند. [88] آنها براي مطالعه و مدل سازي سرطان (نوع داخلي) ، چاقي ، بيماري هاي قلبي ، ديابت ، آرتروز ، سو abuse مصرف مواد ، اضطراب ، پيري و بيماري پاركينسون مورد استفاده قرار گرفته اند. [89] درمان هاي بالقوه را مي توان در برابر اين مدل هاي موش آزمايش كرد. همچنين خوك هاي اصلاح شده ژنتيكي با هدف افزايش موفقيت خوك در پيوند اعضاي بدن انسان تربيت شده اند. [90]

ژن درماني مهندسي ژنتيك انسان است ، به طور كلي با جايگزيني ژن هاي معيوب با ژن هاي موثر. تحقيقات باليني با استفاده از ژن درماني سوماتيك با چندين بيماري از جمله SCID مرتبط با X ، [91] لوسمي لنفوسيتي مزمن (CLL) ، [92] [93] و بيماري پاركينسون انجام شده است. [94] در سال 2012 ، Alipogene tiparvovec اولين درمان ژن درماني شد كه براي استفاده باليني مورد تاييد قرار گرفت. [95] [96] در سال 2015 از ويروسي براي قرار دادن يك ژن سالم در سلولهاي پوستي پسري كه از يك بيماري نادر پوستي ، اپيدرموليز بولوزا رنج مي برد ، استفاده شد تا رشد كند و سپس پوست سالم را روي 80 درصد از بدن پسر پيوند زد كه تحت تأثير آن قرار گرفت. بيماري. [97]

ژن درماني Germline منجر به وراثت هر تغييري مي شود ، كه نگراني هايي را در جامعه علمي ايجاد كرده است. [98] [99] در سال 2015 ، CRISPR براي ويرايش DNA جنين هاي غيرقابل دوام استفاده شد ، [100] [101] دانشمندان برجسته آكادمي هاي جهان را به درخواست توقف در مورد ويرايش هاي ژنوم انساني موروثي مورد استفاده قرار دادند. [102] همچنين اين نگراني وجود دارد كه اين فناوري نه تنها براي درمان بلكه براي بهبود ، اصلاح يا تغيير در شكل ظاهري ، سازگاري ، هوش ، شخصيت يا رفتار انسان نيز قابل استفاده باشد. [103] تمايز بين بهبود و تقويت نيز دشوار است. [104] در نوامبر 2018 ، He Jiankui اعلام كرد كه وي ژنوم هاي دو جنين انسان را ويرايش كرده است تا تلاش كند ژن CCR5 را كه براي گيرنده هايي كه HIV براي ورود به سلول ها استفاده مي كند ، كدگذاري كند. وي گفت كه دختران دوقلو ، لولو و نانا ، چند هفته قبل متولد شده اند. وي گفت كه دختران هنوز نسخه هاي كاربردي CCR5 را همراه با CCR5 معلول (موزاييك) به همراه دارند و هنوز در برابر HIV آسيب پذير هستند. اين اثر به طور گسترده اي به عنوان غيراخلاقي ، خطرناك و زودرس محكوم شد. [105] در حال حاضر ، اصلاح خط جوانه در 40 كشور ممنوع است. دانشمنداني كه اين نوع تحقيق را انجام مي دهند ، اغلب اجازه مي دهند جنين براي چند روز رشد كند ، بدون اينكه اجازه رشد به نوزاد را بدهد. [106]

محققان در حال تغيير ژنوم خوك ها براي رشد اندام هاي انساني جهت استفاده در پيوندها هستند. دانشمندان در حال ايجاد "محرك هاي ژني" ، تغيير ژنوم پشه ها براي مصونيت از مالاريا هستند و سپس به دنبال از بين بردن پشه هاي تغيير يافته ژنتيكي در كل جمعيت پشه ها به اميد از بين بردن بيماري هستند. [107]

مهندسي اطلاعات (IE) ، همچنين به عنوان مهندسي فناوري اطلاعات (ITE) ، روش مهندسي اطلاعات (IEM) يا مهندسي داده شناخته مي شود ، يك رويكرد مهندسي نرم افزار براي طراحي و توسعه سيستم هاي اطلاعاتي است.

بررسي اجمالي

مهندسي فناوري اطلاعات (ITE) شامل يك رويكرد معماري براي برنامه ريزي ، تجزيه و تحليل ، طراحي و اجراي برنامه ها است. ITE توسط استيون ام ديويس اينگونه تعريف شده است: "مجموعه اي از تكاليف و تكنيك هاي يكپارچه و تكاملي كه ارتباطات تجاري را در سراسر شركت تقويت مي كند و به آن امكان مي دهد افراد ، روش ها و سيستم ها را براي دستيابي به چشم انداز خود توسعه دهد."

ITE اهداف زيادي دارد ، از جمله برنامه ريزي سازمان ، مهندسي مجدد تجارت ، توسعه برنامه ها ، برنامه ريزي سيستم هاي اطلاعاتي و مهندسي مجدد سيستم ها. از ITE مي توان براي تجزيه و تحليل ، طراحي و پياده سازي ساختارهاي داده در يك شركت استفاده كرد. هدف ITE اين است كه به يك كسب و كار اجازه دهد نحوه مديريت منابع خود مانند سرمايه ، مردم و سيستم هاي اطلاعاتي را براي دستيابي به اهداف تجاري خود بهبود بخشد. اهميت ITE و مفاهيم آن با رشد تكنولوژي روز به سرعت افزايش يافته است. ITE فرض مي كند كه نمايش داده هاي منطقي پايدار است. كه مخالف فرايندهايي است كه از داده ها استفاده مي شود و دائماً تغيير مي كنند. اين اجازه مي دهد تا مدل داده هاي منطقي ، كه ايده هاي يك سازمان را منعكس مي كند ، پايه اي براي توسعه سيستم ها باشد.
تاريخ

مهندسي فناوري اطلاعات قبلاً بيشتر به عنوان مهندسي اطلاعات شناخته مي شد. اين در اوايل قرن 21 تغيير كرد و مهندسي اطلاعات معناي جديدي گرفت.

مهندسي فناوري اطلاعات داراي يك تاريخچه تا حدودي شطرنجي است كه دو موضوع كاملاً مشخص را دنبال مي كند. اين كتاب از سال 1976 تا 1980 در استراليا پديد آمد و اولين بار در ادبيات مجموعه اي از شش مقاله عميق با همين نام منتشر شده توسط US Computerworld در ماه مه - ژوئن 1981 ظاهر شد. [1] مهندسي فناوري اطلاعات ابتدا تجزيه و تحليل داده ها و تكنيك هاي طراحي پايگاه داده را ارائه داد كه مي تواند توسط مديران پايگاه داده (DBA) و تحليلگران سيستم براي توسعه طرح ها و سيستم هاي پايگاه داده بر اساس درك نيازهاي پردازش عملياتي سازمان ها براي دهه 1980 مورد استفاده قرار گيرد.

مراحل مهندسي اطلاعات
برنامه ريزي تجاري استراتژيك: اهداف تجاري كه مديران براي آنچه قرار است تعيين كنند در برنامه هاي اصلي تجاري مشخص مي شوند ، با تعريف قابل توجه تر در برنامه هاي تجاري تاكتيكي و پياده سازي در برنامه هاي تجاري عملياتي. امروزه بيشتر مشاغل ، نياز اساسي براي توسعه يك طرح تجاري را دنبال مي كنند كه از اين استراتژي پيروي مي كند. اجراي اين برنامه ها اغلب به دليل عدم شفافيت در درجه تاكتيكي و عملياتي سازمان دشوار است. اين نوع برنامه ريزي نياز به بازخورد دارد تا امكان اصلاح زودهنگام مشكلات ناشي از سو mis ارتباط و تفسير غلط از برنامه تجاري آنها فراهم شود.
مدل سازي داده ها: مبناي ايده آل براي مدل هاي داده اي اين است كه براساس راهنمايي هاي مديريت براي آينده شغلي تنظيم شده باشد. اين دستورالعمل ها در برنامه هاي تجاري تعريف مي شوند. هنگامي كه برنامه هاي تجاري از دسترس خارج مي شوند يا از رده خارج مي شوند ، مدل هاي داده مي توانند بينشي روشن از نيازهاي آينده شغلي را ارائه دهند. مدل هاي داده را مي توان از هر بيان سياست ، هدف ، هدف يا استراتژي براي يك كسب و كار و نيازهاي آن تهيه كرد. داده هايي كه به طور مداوم در طول زمان به روز مي شوند ، مي توانند در يك كسب و كار مفيد واقع شوند تا ببينند كه چگونه اوضاع تغيير كرده و نيازهاي كسب و كار متفاوت است.
مدلسازي فرآيند: مدل سازي فرآيند شبيه مدل سازي داده است به اين معنا كه نگاهي گسترده به فرآيندهاي مورد نياز يك كسب و كار دارد كه توسط برنامه تجاري آن مشخص شده است. با استفاده از رويكرد مهندسي اطلاعات ، مي توان فرآيندها را به داده ها و نيازها متصل كرد ، تا درك بهتري از چرايي وجود فرآيند و چگونگي انجام آن بدست آوريم. اين اجازه مي دهد تا يك كسب و كار يك مرور كلي از آنچه كه در حال حاضر انجام مي دهد ، دليل انجام كارهايي كه انجام مي دهد ، اهميت هر كار و چگونگي انجام اين كارها بدست آورد.

طراحي و اجراي سيستم ها: مرحله چهارم و آخرين مهندسي اطلاعات ، طراحي و اجراي سيستم ها است. پس از تنظيم يك طرح تجاري ، از مدل هاي داده براي ايجاد مدل هاي فرايندي استفاده مي شود ، سپس براي طراحي سيستم ها استفاده مي شود تا آماده اجرا شوند. اين مرحله مرحله پايان است. مرحله طراحي و اجراي سيستم ها آنچه را كه در سه فاز قبلي مهندسي اطلاعات ايجاد شده است مي گيرد و همه را در يك محصول نهايي قرار مي دهد تا در دسترس قرار گيرد تا اجرا شود. اين جايي است كه مشاغل مي توانند اوج مراحل مهندسي اطلاعات و تلاش هاي خود را ببينند. [4]

مباحث مهندسي فناوري اطلاعات
انواع ITE

دو نوع مهندسي فناوري اطلاعات وجود دارد. به اين نوع DP-based و نوع Business-based گفته مي شود.

    DP-based: نوع مهندسي فناوري اطلاعات مبتني بر DP به منظور امكان بخشيدن به بخشهاي سيستمهاي اطلاعاتي جهت توسعه سيستمهاي اطلاعاتي كه نيازهاي اطلاعاتي دهه 1980 را تأمين مي كنند ، طراحي شده است. اين نيازها عمدتاً يك محيط توسعه محور DP بود. بيشتر ابزارهاي CASE موجود امروز از اين نوع DTE-ITE پشتيباني مي كنند.
    تجارت محور: ITE به برنامه ريزي استراتژيك تجاري براي نوع تجارت محور مهندسي فناوري اطلاعات گسترش يافت. اين نوع براي تغيير سريع سرويس گيرنده / سرور و شي گرا در دهه 1990 تجارت محور طراحي شده است.

ITE مبتني بر تجارت در كتابهاي بعدي كليو فينكلشتاين ثبت شده است.

نوع DTE- محور ITE

برنامه ريزي استراتژي اطلاعات: هدف اساسي برنامه ريزي استراتژي اطلاعات (ISP) تهيه برنامه اي براي پياده سازي سيستم هاي تجاري براي پشتيباني از نيازهاي تجاري است. منظر سيستم هاي موجود با جاه طلبي هاي بيان شده در برنامه تجاري فعلي مقايسه مي شود و تعدادي از پروژه هاي توسعه براي سيستم هاي جديد يا پيشرفته شناسايي مي شوند.
    طرح كلي تجزيه و تحليل حوزه كسب و كار: براي هر پروژه توسعه ، تحليل گران تجارت فرآيندهاي كسب و كار و داده هاي بالقوه مورد نياز در سيستم جديد را تعريف مي كنند. اينها با استفاده از نمودارهاي تجزيه فرآيند ، نمودارهاي وابستگي فرآيند و مدلهاي رابطه موجوديت مدل مي شوند.
    تجزيه و تحليل دقيق حوزه كسب و كار: هدف از يك مرحله DBAA ارائه مدل هاي دقيق به عنوان يك پايه محكم براي طراحي سيستم است. فرايندها به فرآيندهاي ابتدايي تجزيه مي شوند و منطق تجاري فرآيندها در اقدامات داده ها در برابر مدل داده كاملاً عادي بيان مي شود. به اين ترتيب ، فرآيند و مدل هاي داده قبل از ساخت در برابر يكديگر آزمايش مي شوند.
    طراحي سيستم كسب و كار: هدف از پروژه طراحي سيستم تجارت اين است كه تمام زمينه هاي يك سيستم را كه مربوط به كاربران آن است ، براي آماده سازي براي طراحي فني ، ساخت و نصب يك يا چند پايگاه داده و سيستم از نزديك مرتبط ، مشخص كند. فرآيندهاي ابتدايي به روشهايي طراحي مي شوند كه توسط كاربران قابل اجرا هستند. مشخصات بدون ابهام و سازگار با حجم جزئيات لازم براي تصميم گيري در زمينه برنامه ريزي و طراحي فني تهيه شده است.
    طراحي فني: يك پروژه طراحي فني يك منطقه اجرا را براي ساخت و نصب آماده مي كند. وظايف كليدي براي توليد يك سيستم و پايگاه داده ساخته شده است كه از معيارهاي پذيرش كاربر برخوردار بوده و از نظر فني كاملاً مناسب است.
    ساخت و ساز: هدف از مرحله ساخت ، توليد سيستمي است كه در مشخصات فني تعريف شده است ، به موقع و در بودجه. اين سيستم بايد از كيفيت قابل قبولي برخوردار باشد و شامل كليه مراحل كاربري و كاربري لازم باشد. وظيفه زماني كامل مي شود كه معيارهاي پذيرش سيستم كسب و كار برآورده شود.
    انتقال: انتقال به عنوان دوره اي تعريف مي شود كه طي آن رويه هاي تازه توسعه يافته به تدريج رويه هاي موجود را جايگزين يا با آنها ارتباط برقرار مي كنند. اجراي يك پروژه Transition بديهي است كه نياز به درك كاملي از سيستم نصب شده و سيستم هاي جايگزين دارد.

نوع مبتني بر تجارت ITE براي تحويل سريع

    تجزيه و تحليل استراتژي: اين يك روش تحويل سريع براي مديران ارشد و مديران واحدهاي تجاري براي اصلاح برنامه هاي تجاري استراتژيك موجود ، يا توسعه برنامه هاي تجاري استراتژيك جديد است كه هنوز وجود ندارد.
    مدل سازي استراتژيك: اين جلسه با استفاده از يك جلسه مدل سازي تسهيل شده با مديران ارشد بازرگاني كه برنامه هاي تجاري استراتژيك را براي توسعه يك مدل استراتژيك بررسي مي كنند ، استفاده مي كند. اين يك مدل داده سازماني است كه در آن انجمن هاي زيادي به بسياري از فعاليت ها تجزيه شده اند تا فعاليت ها و فرايندهاي تجاري مهم را شناسايي كنند. اين از تجزيه و تحليل وابستگي نهاد براي استخراج خودكار برنامه هاي پروژه و نقشه هاي پروژه از مدل استراتژيك استفاده مي كند. اين منجر به فرآيندهاي قابل استفاده مجدد براي تحويل سريع به توليد به عنوان پايگاه داده يكپارچه و سيستم هاي قابل استفاده مجدد مي شود.
    مدل سازي تاكتيكي و عملياتي: اين روش از همان روشي براي مدل سازي استراتژيك استفاده مي كند ، اما بر واحدهاي تجاري تاكتيكي تمركز دارد - گسترش در جزئيات ويژگي تاكتيكي و جزئيات ويژگي عملياتي بعدي براي توليد و نصب پايگاه داده فيزيكي.
    مدل سازي فعاليت: مدل هاي فعاليت ، بر اساس IDEF0 و هزينه يابي مبتني بر فعاليت ، براي ثبت فعاليت هاي تجاري اولويت دار براي تحويل سريع استفاده مي شوند.
    مدلسازي فرايند: از علامت مدل سازي فرآيند كسب و كار (BPMN) براي پشتيباني از ابزارهاي مدل سازي براي تعريف نمودارهاي مدل فرآيندي در فعاليتهاي اولويت دار BPMN جهت تحويل سريع به توليد استفاده مي شود.
    توليد كد: از نمودارهاي مدل فرآيند BPMN براي توليد كد مبتني بر XML در زبان اجراي فرآيند تجارت (BPEL) براي اجرا استفاده مي شود.

تكنيك هاي ITE
برخي از تكنيك هايي كه در طول يك پروژه ITE استفاده مي شود عبارتند از:

تجزيه و تحليل نهاد: تمام مواردي را كه شركت ممكن است بخواهد داده ها را در مورد آنها نگهداري كند مشخص مي كند. تجزيه و تحليل همه چيز را به انواع مختلف موجوديت طبقه بندي مي كند و نحوه ارتباط آنها با يكديگر را نشان مي دهد. كه در مدل موجوديت توصيف مي شود.
    تجزيه و تحليل عملكرد و وابستگي به فرآيند: تابعي از شركت را به خود اختصاص داده و آن را به فرايندهاي ابتدايي تجاري تقسيم مي كند. از اين مرحله ، دو نمودار آماده مي شود: نمودار تجزيه فرآيند ، كه تجزيه عملكرد كسب و كار را نشان مي دهد و نمودار وابستگي فرايند ، كه وابستگي متقابل فرآيندهاي تجاري را نشان مي دهد.
    تجزيه و تحليل منطق فرايند: توالي اقدامات انجام شده توسط يك فرآيند تجاري را توصيف مي كند و نشان مي دهد كه داده ها توسط هر عمل استفاده مي شود.
    تجزيه و تحليل چرخه حيات نوع نهاد: تغييرات قابل توجه كسب و كار را به نهادها توصيف مي كند و تأييد مي كند كه فرايندها براي انجام اين تغييرات مدل سازي شده اند
    بررسي متقاطع ماتريس: براي تأييد ضروري و كامل بودن آنها ، ارجاعات متقابل بين اشيا data داده و فرآيندها ايجاد مي كند.
    عادي سازي: وسيله اي رسمي براي تأييد صحت مدل موجوديت فراهم مي كند.
    تجزيه و تحليل خوشه اي: به تعريف دامنه طراحي براي سيستم هاي تجاري پيشنهادي كمك مي كند.
    جريان داده و تجزيه و تحليل داده ها: مقايسه اي را بين مدل هاي حوزه كسب و كار و سيستم هايي كه هم اكنون از اين حوزه پشتيباني مي كنند امكان پذير مي كند ، اين سيستم هاي فعلي با استفاده از جريان داده ها و تكنيك هاي تجزيه و تحليل داده ها تجزيه و تحليل مي شوند.

هم افزايي ابزارها و مهندسي اطلاعات

جنبه مهمي در توسعه مهندسي اطلاعات ، استفاده از رايانه براي كمك به فرآيند طراحي ، توانايي مقابله با مشكلات بزرگتر و پيچيده تري را دارد. اين پيشرفت به دليل كمبود قدرت مغز توسط انسان براي حل اين مشكلات پيچيده كه نياز به اطلاعات بيش از حد براي حفظ مغز انسان داشت ، به وجود آمد. برخي از نمونه هاي اين تعريف ، طرح بندي ، نمايش كاراكتر ، نيازهاي گزارش و شناسه ها هستند. اينها همه نمونه هايي از اطلاعات است كه بهتر از مغز انسان در كامپيوتر ذخيره مي شود. همراه با اطلاعات ، جنبه هاي بصري براي نشان دادن اين اطلاعات نيز مورد نياز بود ، و بيشتر نياز به راه حل مبتني بر فن آوري براي اين مشكل افزايش مي يابد.

در دهه 1980 ، رايانه ها بسيار گسترده تر در دنياي تجارت مورد استفاده قرار گرفتند. اين پديده به روشي سريعتر و كارآمدتر به اطلاعات نياز داشت. اين تكامل مهندسي اطلاعات باعث شد كه تصميمات سريعتر گرفته شوند ، داده ها سريعتر كشف شوند ، گزارش ها سريعتر گرفته شوند و پاسخ معاملات سريعتر انجام شود. اگرچه سرعت عامل اصلي كار در اين شركت ها بود ، اما اطلاعات هنوز بايد دقيق باشند. اين يك "رقابت" بين شركت ها ايجاد كرد تا ببيند كدام داده ها در سريع ترين زمان با استفاده از كمترين منابع بهترين داده ها را دارند.

اين رشد منجر به ايده اتوماسيون شد. اتوماسيون اجازه مي دهد تا اين فرآيندها به سرعت و بدون هيچ گونه ورودي انساني انجام شود. اين افزايش سرعت ، كاهش عدم دقت و افزايش كارايي است. رويكرد مهندسي اطلاعات در سالهاي گذشته به سرعت در حال رشد است زيرا ثابت شده است كه يكي از بهترين روشهاي توسعه است.
مهندسي اطلاعات به عنوان يك رشته تحصيلي و شغلي

با پيشرفت گسترده فناوري در سالهاي اخير ، مهندسي اطلاعات محبوبيت بيشتري پيدا كرده است. مفاهيم پشت مهندسي اطلاعات در اوايل دوره ابتدايي و در اواخر دوره هاي كارشناسي ارشد و دكترا در رشته مهندسي اطلاعات تدريس مي شوند. اين افزايش محبوبيت منجر به رونق گسترده اي در تعداد افراد واجد شرايط براي كار در زمينه هايي شده است كه به شدت مهندسي اطلاعات دارند. مهندسي اطلاعات براي خود راهي شغلي و كاملاً پردرآمد شده است. طبق گفته Glassdoor مهندسان اطلاعات به طور متوسط ​​106000 دلار حقوق مي گيرند. بسياري از كالج ها و دانشگاه هاي برتر برنامه هاي مهندسي اطلاعات را نيز ارائه مي دهند.
ابزارهاي نرم افزاري

ابزارهاي مختلفي وجود دارد كه از مهندسي فناوري اطلاعات پشتيباني مي كنند

    CA Gen از نرم افزار Texas Instruments. متعاقباً اين مورد به نرم افزار استرلينگ و سپس به همكاران رايانه اي فروخته شد. اين هنوز هم وجود دارد ، به شكل تكامل يافته در مجموعه Advantage. از سال 2006 به عنوان ALL: Fusion Gen ناميده مي شود ، قادر به توليد برنامه هاي وب J2EE و JAVA علاوه بر ميراث مشتري / سرور و سيستم عامل اصلي است.
    محصول Metastorm ProVision از انواع مختلفي از تكنيك هاي مدل سازي با استفاده از ابزاري مبتني بر مخازن پشتيباني مي كند.
    Microsoft Visio پشتيباني از نمودار را براي برخي از تكنيك هاي نمودار ، مانند مدل سازي ER با استفاده از نماد پا Crow ، نمودار جريان داده ها ، مدل سازي فرآيند و نمودار swimlane فراهم مي كند.

رشته ميان رشته اي علوم مواد ، كه معمولاً علوم و مهندسي مواد نيز ناميده مي شود ، طراحي و كشف مواد جديد ، به ويژه جامدات است. ريشه هاي فكري علم مواد از روشنگري ناشي مي شود ، زماني كه محققان شروع به استفاده از تفكر تحليلي شيمي ، فيزيك و مهندسي براي درك مشاهدات باستاني و پديدارشناسي در متالورژي و كاني شناسي كردند. [1] [2] علوم مواد هنوز عناصر فيزيك ، شيمي و مهندسي را در خود جاي داده است. به همين ترتيب ، اين رشته مدت ها توسط موسسات دانشگاهي به عنوان زيرشاخه اين رشته هاي مرتبط در نظر گرفته مي شد. از دهه 1940 ، علوم مواد به عنوان يك رشته خاص و مجزا از علوم و مهندسي به رسميت شناخته شد ، و دانشگاه هاي فني بزرگ در سراسر جهان مدارس اختصاصي براي مطالعه خود ايجاد كردند.

    علوم مواد يك رشته متشكل از متالورژي ، سراميك ، فيزيك حالت جامد و شيمي است. اين اولين نمونه از يك رشته دانشگاهي جديد است كه بواسطه همجوشي به جاي شكافت پديدار مي شود. [3]

بسياري از فوري ترين مشكلات علمي كه بشر در حال حاضر با آن روبرو است ، به دليل محدوديت مواد موجود و نحوه استفاده از آنها است. بنابراين ، موفقيت در علم مواد احتمالاً به طور قابل توجهي بر آينده فناوري تأثير مي گذارد. [4] [5]

دانشمندان مواد بر درك چگونگي تأثير تاريخچه يك ماده (ساختار آن) بر ساختار آن و در نتيجه خواص و عملكرد آن تأكيد دارند. درك روابط پردازش-ساختار-خواص را الگوي § مواد مي نامند. اين الگوي براي پيشرفت درك در زمينه هاي مختلف تحقيقاتي ، از جمله فناوري نانو ، مواد زيستي و متالورژي استفاده مي شود. علوم مواد همچنين بخش مهمي از مهندسي پزشكي قانوني و تجزيه و تحليل خرابي است - تحقيق در مورد مواد ، محصولات ، سازه ها يا اجزايي كه از كار افتاده و يا عملكرد آنچنان كه در نظر گرفته نشده است و باعث صدمه شخصي يا صدمه به اموال مي شود. چنين تحقيقاتي براي درك ، به عنوان مثال ، علل مختلف حوادث و حوادث هوايي كليد مي خورند.

تاريخ
مقاله اصلي: تاريخ علم مواد
شمشير يا تيغه خنجر دوره عصر برنز

مواد انتخابي يك دوره معين اغلب يك نكته تعيين كننده است. عباراتي مانند عصر حجر ، عصر مفرغ ، عصر آهن و عصر فولاد ، اگر نمونه هاي دلخواه باشد ، تاريخي هستند. علم مواد در اصل از ساخت سراميك و متالورژي مشتق قلمداد آن ناشي مي شود ، يكي از قديمي ترين اشكال مهندسي و علمي كاربردي است. علم مواد مدرن مستقيماً از متالورژي ، كه خود از معدن و سراميك (احتمالاً) و زودتر از استفاده از آتش تكامل يافت ، تكامل يافت. در اواخر قرن نوزدهم ، هنگامي كه دانشمند آمريكايي جوزيا ويلارد گيبس نشان داد كه خصوصيات ترموديناميكي مربوط به ساختار اتمي در فازهاي مختلف ، به خصوصيات فيزيكي ماده مربوط مي شود ، موفقيت بزرگي در فهم مواد رخ داد. عناصر مهم علم مواد مدرن محصولات مسابقه فضايي بودند: درك و مهندسي آلياژهاي فلزي و مواد سيليس و كربن كه در ساخت وسايل نقليه فضايي استفاده مي شود و امكان كاوش فضا را فراهم مي كند. علم مواد ، توسعه فن آوري هاي انقلابي مانند لاستيك ، پلاستيك ، نيمه رسانا و مواد بيولوژيكي را هدايت كرده و تحت تأثير آن قرار داده است.

قبل از دهه 1960 (و در بعضي موارد ده ها سال پس از آن) ، بسياري از گروه هاي علوم مواد سرانجام بخشهاي مهندسي متالورژي يا سراميك بودند ، كه نشان دهنده تأكيد قرن 19 و اوايل قرن 20 بر فلزات و سراميك ها بود. رشد علوم مواد در ايالات متحده تا حدي توسط آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته ، كه تأمين بودجه مجموعه اي از آزمايشگاه هاي دانشگاه در اوايل دهه 1960 "براي گسترش برنامه ملي تحقيقات اساسي و آموزش در علوم مواد" ، كاتاليز شد. [6] اين رشته از آن زمان گسترش يافته است و شامل هر طبقه اي از مواد ، از جمله سراميك ، پليمرها ، نيمه هادي ها ، مواد مغناطيسي ، مواد زيستي و نانومواد است كه به طور كلي در سه گروه مشخص طبقه بندي مي شوند: سراميك ها ، فلزات و پليمرها. تغيير برجسته در علوم مواد طي دهه هاي اخير استفاده فعال از شبيه سازي هاي رايانه اي براي يافتن مواد جديد ، پيش بيني خصوصيات و درك پديده ها است.
مباني

يك ماده به عنوان ماده اي تعريف مي شود (غالباً يك ماده جامد است ، اما مي توان فازهاي متراكم ديگري را نيز در آن گنجاند) كه براي كاربردهاي خاص در نظر گرفته شده است. [7] در اطراف ما مواد بي شماري وجود دارد - اين مواد را مي توان از ساختمانها گرفته تا فضاپيماها يافت. مواد را به طور كلي مي توان به دو طبقه تقسيم كرد: بلوري و غير بلوري. نمونه هاي سنتي مواد فلزات ، نيمه هادي ها ، سراميك ها و پليمرها هستند. [8] مواد جديد و پيشرفته اي كه در حال توليد هستند شامل مواد نانو ، مواد بيولوژيكي ، [9] و مواد انرژي زا هستند.

اساس علم مواد شامل مطالعه ساختار مواد ، و ارتباط آنها با خواص آنها است. هنگامي كه يك دانشمند مواد در مورد اين همبستگي ساختار و ويژگي آگاهي پيدا كرد ، سپس مي توانند به مطالعه عملكرد نسبي يك ماده در يك برنامه خاص بپردازند. مهمترين عوامل تعيين كننده ساختار يك ماده و در نتيجه خصوصيات آن عناصر شيميايي تشكيل دهنده آن و روش پردازش آن به شكل نهايي آن است. اين خصوصيات ، كه با هم جمع شده و از طريق قوانين ترموديناميك و سينتيك مربوط مي شوند ، بر ريزساختار ماده و بنابراين خصوصيات آن حاكم هستند.
ساختار

همانطور كه در بالا ذكر شد ، ساختار يكي از مهمترين م componentsلفه هاي رشته علوم مواد است. علوم مواد ساختار مواد را از مقياس اتمي بررسي مي كند ، تا مقياس كلان. خصوصيات روشي است كه دانشمندان از نظر ساختار ساختار يك ماده استفاده مي كنند. اين شامل روش هايي مانند پراش با اشعه X ، الكترون يا نوترون ، و اشكال مختلف طيف سنجي و تجزيه و تحليل شيميايي مانند طيف سنجي Raman ، طيف سنجي پراكندگي انرژي (EDS) ، كروماتوگرافي ، تجزيه و تحليل حرارتي ، تجزيه و تحليل ميكروسكوپ الكتروني و غيره است. به شرح جزئيات زير در سطوح مختلف مورد مطالعه قرار گرفت.
ساختار اتمي

اين مورد با اتمهاي مواد و نحوه ترتيب آنها براي دادن مولكولها ، كريستالها و غيره سروكار دارد. بيشتر خصوصيات الكتريكي ، مغناطيسي و شيميايي مواد از اين سطح ساختار ناشي مي شود. مقياسهاي طول درگير در آنگسترومها هستند (). پيوند شيميايي و آرايش اتمي (كريستالوگرافي) براي مطالعه خواص و رفتار هر ماده اساسي است.
پيوند

براي دستيابي به درك كامل از ساختار ماده و نحوه ارتباط آن با خواص آن ، دانشمند مواد بايد نحوه چيدمان و پيوند دادن اتم ها ، يون ها و مولكول هاي مختلف را به يكديگر بررسي كند. اين شامل مطالعه و استفاده از شيمي كوانتوم يا فيزيك كوانتوم است. فيزيك حالت جامد ، شيمي حالت جامد و شيمي فيزيكي نيز در مطالعه پيوند و ساختار دخيل هستند.
كريستالوگرافي
مقاله اصلي: كريستالوگرافي
ساختار بلوري پروسكايت با فرمول شيميايي ABX3 [10]

كريستالوگرافي علمي است كه آرايش اتمها را در جامدات بلوري بررسي مي كند. كريستالوگرافي ابزاري مفيد براي دانشمندان مواد است. در كريستالهاي منفرد ، اثرات آرايش كريستالي اتمها به راحتي از نظر ماكروسكوپي قابل مشاهده است ، زيرا اشكال طبيعي بلورها ساختار اتمي را منعكس مي كنند. بعلاوه ، خصوصيات فيزيكي غالباً توسط نقايص بلوري كنترل مي شوند. درك ساختارهاي بلوري پيش شرط مهم درك نقص كريستالوگرافي است. عمدتا ، مواد به صورت يك كريستال منفرد مشاهده نمي شوند ، بلكه به صورت پلي كريستالي وجود دارند ، به عنوان مثال ، به صورت جمع اي از بلورهاي كوچك با جهت گيري هاي مختلف. به همين دليل ، روش پراش پودر ، كه از الگوهاي پراش نمونه هاي چند بلوري با تعداد زيادي كريستال استفاده مي كند ، نقش مهمي در تعيين ساختار دارد. بيشتر مواد ساختار بلوري دارند ، اما برخي از مواد مهم ساختار كريستالي منظمي از خود نشان نمي دهند. پليمرها درجات متفاوتي از تبلور را نشان مي دهند و بسياري از آنها كاملاً غير بلوري هستند. شيشه ، برخي از سراميك ها و بسياري از مواد طبيعي بي شكل هستند و در چينش هاي اتمي خود ترتيب دوربرد ندارند. مطالعه پليمرها تركيبي از عناصر ترموديناميك شيميايي و آماري براي توصيف ترموديناميكي و مكانيكي خواص فيزيكي است.
ساختار نانو
مقاله اصلي: ساختار نانو
ساختار نانو Buckminsterfullerene

ساختار نانو با اشيا and و سازه هايي كه در محدوده 1 تا 100 نانومتري هستند سروكار دارد. [11] در بسياري از مواد ، اتم ها يا مولكول ها با هم جمع مي شوند و در مقياس نانو اجسامي را تشكيل مي دهند. اين امر باعث ايجاد بسياري از خصوصيات جالب الكتريكي ، مغناطيسي ، نوري و مكانيكي مي شود.

در توصيف ساختارهاي نانو لازم است بين تعداد ابعاد در مقياس نانو تفاوت قائل شويد. سطوح نانوساختار داراي يك بعد در مقياس نانو هستند ، يعني فقط ضخامت سطح يك جسم بين 0.1 تا 100 نانومتر است. نانولوله ها داراي ابعاد دو بعدي در مقياس نانو هستند ، به عنوان مثال ، قطر لوله بين 0.1 تا 100 نانومتر است. طول آن مي تواند بسيار بيشتر باشد. سرانجام ، نانو ذرات كروي داراي سه بعد در مقياس نانو هستند ، به عنوان مثال ، ذره در هر بعد فضايي بين 0.1 تا 100 نانومتر است. اصطلاحات نانوذرات و ذرات فوق ريز (UFP) اغلب به طور مترادف استفاده مي شوند اگرچه UFP مي تواند به محدوده ميكرومتر برسد. اصطلاح "ساختار نانو" اغلب هنگام اشاره به فناوري مغناطيسي استفاده مي شود. ساختار مقياس نانو در زيست شناسي اغلب فراساختار ناميده مي شود.

به موادي كه اتمها و مولكول ها در مقياس نانو تشكيل دهندگي مي دهند (به عنوان مثال ساختار نانو تشكيل مي دهند) ، مواد نانو گفته مي شود. نانومواد به دليل ويژگي هاي منحصر به فردي كه از خود نشان مي دهند ، مورد تحقيقات شديد در جامعه علوم مواد هستند.
ريزساختار
مقاله اصلي: ريزساختار
ريزساختار مرواريد

ريزساختار به عنوان ساختار يك سطح آماده يا فويل نازك از مواد تعريف مي شود كه توسط ميكروسكوپ بزرگنمايي بالاتر از 25 نشان داده مي شود. با اشيا from از 100 نانومتر تا چند سانتي متر سرو كار دارد. ريزساختار يك ماده (كه مي تواند به طور گسترده اي به فلز ، پليمر ، سراميك و كامپوزيت طبقه بندي شود) مي تواند به شدت بر خصوصيات فيزيكي مانند قدرت ، مقاومت ، مقاومت ، شكل پذيري ، سختي ، مقاومت در برابر خوردگي ، رفتار دماي بالا / پايين ، مقاومت در برابر سايش و غيره تأثير بگذارد. . بيشتر مواد سنتي (مانند فلزات و سراميك ها) ريز ساختار هستند.

ساخت يك كريستال كامل از نظر فيزيكي غيرممكن است. به عنوان مثال ، هر ماده بلوري حاوي نقص مانند رسوبات ، مرز دانه ها (رابطه هال- پتچ) ، جاي خالي ، اتم هاي بينابيني يا اتم هاي جايگزيني خواهد بود. ريزساختار اين نقايص بزرگتر را نشان مي دهد ، به طوري كه مي توان آنها را مورد مطالعه قرار داد ، با پيشرفت قابل توجهي در شبيه سازي و در نتيجه افزايش فهم نحوه استفاده از نقص براي افزايش خواص مواد.

ساختار كلان

ساختار ماكرو به ظاهر ماده در مقياس ميلي متر تا متر است - اين ساختار ماده است كه با چشم غير مسلح ديده مي شود.
خواص
مقاله اصلي: ليست خواص مواد

مواد داراي خصوصيات بيشماري هستند ، از جمله موارد زير.

        خواص مكانيكي ، به مقاومت مواد مراجعه كنيد
        خواص شيميايي ، به شيمي مراجعه كنيد
        خواص الكتريكي ، به برق مراجعه كنيد
        خواص حرارتي ، به ترموديناميك مراجعه كنيد
        خواص نوري ، به اپتيك و فوتونيك مراجعه كنيد
        خواص مغناطيسي ، به مغناطيس مراجعه كنيد

خصوصيات يك ماده قابليت استفاده و از اين رو كاربرد مهندسي آن را تعيين مي كند.
در حال پردازش

سنتز و پردازش شامل ايجاد ماده اي با ساختار ميكرو نانو مورد نظر است. از نظر مهندسي ، اگر هيچ روش توليد اقتصادي براي آن توسعه نيافته باشد ، نمي توان از يك ماده در صنعت استفاده كرد. بنابراين ، پردازش مواد براي حوزه علوم مواد حياتي است.

مواد مختلف به روشهاي مختلف پردازش يا سنتز نياز دارند. به عنوان مثال ، پردازش فلزات از نظر تاريخي بسيار مهم بوده و تحت شاخه علوم مواد به نام متالورژي فيزيكي مورد مطالعه قرار مي گيرد. همچنين ، از روش هاي شيميايي و فيزيكي براي سنتز مواد ديگر مانند پليمرها ، سراميك ها ، فيلم هاي نازك و غيره نيز استفاده مي شود. از اوايل قرن 21 ، روش هاي جديدي براي سنتز نانومواد مانند گرافن در حال توسعه است.
ترموديناميك

ترموديناميك مربوط به گرما و دما و ارتباط آنها با انرژي و كار است. اين متغيرهاي ماكروسكوپي ، مانند انرژي داخلي ، آنتروپي و فشار را تعريف مي كند كه تا حدي بدن ماده يا تابش را توصيف مي كند. اين مقاله بيان مي كند كه رفتار آن متغيرها منوط به محدوديت هاي عمومي است كه براي همه مواد مشترك است. اين محدوديت هاي كلي در چهار قانون ترموديناميك بيان شده است. ترموديناميك رفتار عمده بدن را توصيف مي كند ، نه رفتارهاي ميكروسكوپي تعداد بسيار زيادي از اجزاي ميكروسكوپي آن ، مانند مولكول ها. رفتار اين ذرات ميكروسكوپي توسط مكانيك آماري توصيف شده و قوانين ترموديناميك نيز از آن گرفته شده است.

مطالعه ترموديناميك براي علم مواد اساسي است. اين پايه و اساس درمان پديده هاي عمومي در علوم و مهندسي مواد ، از جمله واكنش هاي شيميايي ، مغناطيس ، قطبش پذيري و قابليت ارتجاعي است. همچنين به درك نمودارهاي فاز و تعادل فاز كمك مي كند.
سينتيك
مقاله اصلي: سينتيك شيميايي

سينتيك شيميايي مطالعه ميزان تغيير سيستم هايي است كه از تعادل خارج شده اند تحت تأثير نيروهاي مختلف. هنگامي كه در علم مواد اعمال مي شود ، اين موضوع به نحوه تغيير يك ماده با زمان (حركت از حالت عدم تعادل به حالت تعادل) به دليل كاربرد يك زمينه خاص مي پردازد. اين جزئيات ميزان فرآيندهاي مختلف در حال تكامل در مواد از جمله شكل ، اندازه ، تركيب و ساختار را شرح مي دهد. انتشار در مطالعه سينتيك مهم است زيرا اين متداول ترين مكانيزم است كه توسط آن مواد تغيير مي كنند.

سينتيك در پردازش مواد ضروري است ، زيرا ، از جمله ، جزئيات نحوه تغيير ساختار با استفاده از گرما را بيان مي كند.
در تحقيق

علوم مواد يك حوزه تحقيقاتي بسيار فعال است. همراه با گروه هاي علوم مواد ، فيزيك ، شيمي و بسياري از گروه هاي مهندسي در تحقيقات مواد دخيل هستند. تحقيقات مواد طيف گسترده اي از موضوعات را شامل مي شود - ليست غير جامع زير چند زمينه تحقيقاتي مهم را برجسته مي كند.
مواد نانو

اصولاً نانومواد ، موادي را توصيف مي كنند كه اندازه واحدي از آنها (حداقل در يك بعد) بين 1 تا 1000 نانومتر (10-9 متر) است اما معمولاً 1 تا 100 نانومتر است.

تحقيقات نانومواد با استفاده از پيشرفت هاي اندازه گيري و سنتز مواد كه در حمايت از تحقيقات ميكرو ساخت توليد شده اند ، رويكردي مبتني بر علم مواد به فناوري نانو را در پيش مي گيرد. موادي با ساختار در مقياس نانو غالباً داراي خصوصيات نوري ، الكترونيكي يا مكانيكي منحصر به فردي هستند.

رشته نانومواد ، مانند رشته شيمي سنتي ، به نانومواد آلي (مبتني بر كربن) مانند فولرن ها و نانومواد غير آلي بر اساس عناصر ديگر مانند سيليكون ، سازمان يافته است. نمونه هايي از نانومواد شامل فولرن ها ، نانولوله هاي كربني ، نانوكريستال ها و ... است.
مواد زيستي
مقاله اصلي: ماده بيولوژيكي
نقره اي رنگين كماني درون پوسته ناوتيلوس

ماده زيستي به هر ماده ، سطح يا سازه اي گفته مي شود كه با سيستم هاي بيولوژيكي برهم كنش داشته باشد. مطالعه مواد بيولوژيكي را علم مواد زيستي مي نامند. اين شركت در طول تاريخ خود رشد مداوم و شديدي را تجربه كرده است ، زيرا بسياري از شركت ها سرمايه هاي هنگفتي را براي توليد محصولات جديد سرمايه گذاري كرده اند. علم زيست مواد شامل عناصر پزشكي ، زيست شناسي ، شيمي ، مهندسي بافت و علوم مواد است.

مواد زيستي را مي توان از طبيعت گرفته و يا در آزمايشگاه با استفاده از روش هاي مختلف شيميايي با استفاده از اجزاي فلزي ، پليمرها ، بيوسراميك ها يا مواد تركيبي سنتز كرد. آنها غالباً براي كاربردهاي پزشكي در نظر گرفته شده و يا سازگار هستند ، مانند دستگاه هاي زيست پزشكي كه عملكرد طبيعي را انجام مي دهند ، افزايش مي دهند يا جايگزين آن مي شوند. چنين عملكردهايي ممكن است خوش خيم باشند ، مانند اين كه براي دريچه قلب استفاده مي شوند ، يا ممكن است با عملكرد متقابل بيشتري مانند كاشت هاي مفصل ران با روكش هيدروكسيلاپاتيت ، فعال زيستي باشند. از مواد بيولوژيكي نيز هر روز در كاربردهاي دندانپزشكي ، جراحي و تحويل دارو استفاده مي شود. به عنوان مثال ، سازه اي با محصولات دارويي آغشته مي تواند در بدن قرار گيرد ، كه باعث آزاد شدن طولاني مدت دارو براي مدت زمان طولاني مي شود. يك ماده بيولوژيكي ممكن است يك پيوند اتوماتيك ، آلوگرافت يا زنوگرافت باشد كه به عنوان ماده پيوند اعضا استفاده مي شود.
الكترونيكي ، نوري و مغناطيسي
فراماده اي شاخص منفي [12] [13]

امروزه از نيمه هادي ها ، فلزات و سراميك ها براي تشكيل سيستم هاي بسيار پيچيده مانند مدارهاي الكترونيكي مجتمع ، دستگاه هاي الكترونيكي و رسانه هاي ذخيره انبوه مغناطيسي و نوري استفاده مي شود. اين مواد اساس دنياي رايانه مدرن ما را تشكيل مي دهند و از اين رو تحقيق در مورد اين مواد از اهميت حياتي برخوردار است.

نيمه هادي ها نمونه اي سنتي از اين نوع مواد هستند. آنها موادي هستند كه داراي خواصي هستند كه بين هادي ها و عايق ها متوسط ​​هستند. رسانايي الكتريكي آنها نسبت به غلظت ناخالصي ها بسيار حساس است ، كه به شما امكان مي دهد از دوپينگ براي دستيابي به خصوصيات الكترونيكي مطلوب استفاده كنيد. از اين رو ، نيمه هادي ها اساس رايانه سنتي را تشكيل مي دهند.

اين رشته همچنين شامل زمينه هاي جديدي از تحقيقات مانند مواد ابررسانا ، اسپينترونيك ، فرامواد و غيره است. مطالعه اين مواد شامل دانش علوم مواد و فيزيك حالت جامد يا فيزيك ماده متراكم است.

مهندسي انرژي يا مهندسي سيستم هاي انرژي حوزه وسيعي از مهندسي است كه با بهره وري انرژي ، خدمات انرژي ، مديريت تأسيسات ، مهندسي نيروگاه ها ، انطباق با محيط زيست ، انرژي پايدار و فن آوري هاي انرژي تجديد پذير سروكار دارد. مهندسي انرژي يكي از جديدترين رشته هاي مهندسي است كه ظهور كرده است. مهندسي انرژي دانش دانش در زمينه هاي فيزيك ، رياضيات و شيمي را با شيوه هاي مهندسي اقتصادي و زيست محيطي تركيب مي كند. مهندسان انرژي مهارت هاي خود را براي افزايش كارايي و توسعه بيشتر منابع تجديد پذير انرژي به كار مي گيرند. كار اصلي مهندسين انرژي يافتن كارآمدترين و پايدارترين روشهاي كار با ساختمانها و فرايندهاي توليد است. مهندسين انرژي استفاده از انرژي را در اين فرآيندها بررسي مي كنند و روش هايي را براي بهبود سيستم ها پيشنهاد مي كنند. اين به معناي پيشنهاد روشنايي پيشرفته ، عايق بندي بهتر ، گرمايش و سرمايش كارآمدتر ساختمان است. [1] اگرچه يك مهندس انرژي نگران به دست آوردن و استفاده از انرژي به روشهاي سازگار با محيط زيست است ، اما رشته آنها محدود به انرژيهاي كاملاً تجديد پذير مانند انرژي آبي ، خورشيدي ، زيست توده يا زمين گرمايي نيست. مهندسان انرژي نيز در زمينه هاي استخراج نفت و گاز طبيعي استخدام مي شوند. [1] [2]

هدف

به حداقل رساندن انرژي هدف اين رشته در حال رشد است. غالباً براي طراحي ساختمان اعمال مي شود ، توجه زيادي به HVAC ، روشنايي ، تبريد مي شود تا هم انرژي را كاهش دهد و هم كارايي سيستم هاي فعلي را افزايش دهد. مهندسي انرژي به طور فزاينده اي گام بزرگي به جلو در رسيدن به اهداف كاهش كربن تلقي مي شود. از آنجا كه ساختمانها و خانه ها بيش از 40٪ انرژي ايالات متحده را مصرف مي كنند ، خدماتي كه مهندس انرژي انجام مي دهد تقاضاي زيادي دارند. [3]
تاريخ

بشر از زمان استفاده از آتش انرژي خود را از شكلي به شكل ديگر منتقل كرده است. كارايي انتقال انرژي يك زمينه جديد است. بحران نفتي سال 1973 و بحران انرژي سال 1979 نياز به كار بيشتر با انرژي كمتر را آشكار كرد. دولت ايالات متحده چندين قانون در دهه هفتاد براي ارتقا efficiency بهره وري انرژي بيشتر تصويب كرد ، مانند قانون عمومي 94-413 ايالات متحده ، برنامه تشويقي فدرال اتومبيل پاك. [4]
مهندسي قدرت

زيرمجموعه مهندسي انرژي در نظر گرفته مي شود ، مهندسي نيرو رياضي و فيزيك را در حركت و انتقال انرژي براي كار در يك سيستم اعمال مي كند.
رهبري در طراحي انرژي و محيط زيست

رهبري در انرژي و طراحي محيط زيست (LEED) برنامه اي است كه توسط شوراي ساختمان سبز ايالات متحده (USGBC) در مارس 2000 ايجاد شده است. LEED برنامه اي است كه ساختمان سبز را تشويق مي كند و باعث پايداري در ساخت ساختمان ها و كارآيي تاسيسات در ساختمان ها.

در سال 2012 ، شوراي ساختمان سبز ايالات متحده از شركت مستقل Booz Allen Hamilton خواست تا مطالعه اي درباره اثربخشي برنامه LEED انجام دهد. "اين مطالعه تأييد كرد كه ساختمانهاي سبز صرفه جويي قابل توجهي در انرژي ايجاد مي كنند. از سال 2000 تا 2008 ، ساخت و ساز و بازسازي سبز 1.3 ميليارد دلار صرفه جويي در انرژي ايجاد كرد. از اين 1.3 ميليارد دلار ، ساختمانهاي داراي LEED 281 ميليون دلار بود." اين مطالعه همچنين نشان داد كه جمع بندي تمام ساخت هاي سبز كه 2.4 ميليون شغل را پشتيباني مي كند. [5]
بهره وري انرژي

بهره وري انرژي به دو روش ديده مي شود. اولين ديدگاه اين است كه كارهاي بيشتري از همان مقدار انرژي مصرف شده انجام مي شود. تصور ديگر اين است كه همان كار با انرژي كمتري كه در سيستم مصرف مي شود انجام مي شود. [6] برخي از راه هاي كسب كار بيشتر با مصرف انرژي كمتر "كاهش ، استفاده مجدد و بازيافت" مواد مورد استفاده در زندگي روزمره است. پيشرفت فناوري منجر به استفاده هاي ديگر از زباله ها شده است. فناوري مانند تأسيسات اتلاف به انرژي كه مواد زائد جامد را از طريق فرآيند گازدهي يا تجزيه در اثر تجزيه و تحليل به سوخت هاي مايع تبديل مي كند. آژانس حفاظت از محيط زيست اظهار داشت كه ايالات متحده 250 ميليون تن زباله شهري در سال 2010 توليد كرده است. از اين تعداد 250 ميليون تن تقريباً 54٪ در زمين پرتاب مي شود ، 33٪ بازيافت مي شود و 13٪ به نيروگاه هاي بازيابي انرژي مي رسد. [7] در كشورهاي اروپايي كه هزينه سوخت بيشتري پرداخت مي كنند ، مانند دانمارك كه در سال 2010 قيمت گاز به 2.6 دلار در هر ليتر (10 دلار در هر دلار آمريكا) مي رسيد ، داراي امكانات بيشتري براي توليد زباله به انرژي است. [8] در سال 2010 دانمارك 7 درصد زباله را به محل دفن زباله فرستاد ، 69 درصد آن را بازيافت و 24 درصد آن را به تأسيسات زباله به انرژي ارسال كرد. چندين كشور پيشرفته اروپاي غربي نيز وجود دارند كه مهندسي انرژي را نيز مورد توجه قرار داده اند. [7] "Energiewende" آلمان ، سياستي كه هدف آن تأمين 80٪ برق مورد نياز از منابع تجديدپذير انرژي بود. [9]

آمار

متوسط ​​حقوق و دستمزد سالانه يك مهندس انرژي 64،587 دلار آمريكا است. 83٪ مهندسان انرژي مرد و 17٪ مابقي زن هستند. 65٪ مهندسين انرژي كمتر از پنج سال تجربه در حرفه خود دارند. [10]
سازمانهاي حرفه اي

مهندسان انرژي يك سازمان اصلي حرفه اي دارند. انجمن مهندسين انرژي (AEE) در سال 1977 تاسيس شد و اكنون 16000 عضو در 89 كشور دارد. مسئوليت اصلي سازمان ها هدايت برنامه هاي صدور گواهينامه انرژي براي آموزش افراد در سراسر جهان و تأييد صلاحيت براي انجام كار مهندس انرژي است.
تحصيلات

مدرك ليسانس يك شرط اصلي براي مهندس شدن انرژي است. برخي از مهندسان انرژي مهندسين حرفه اي (P.E.) ثبت شده اند. گرچه اتمام آن برنامه ضرورتي نيست. از 16000 مهندس انرژي كه در انجمن مهندسان انرژي (AEE) حضور دارند ، 58.4٪ داراي مدرك تحصيلات تكميلي از كالج هاي معتبر هستند. اگر مهندس P.E نباشد او به يك مدير انرژي مجاز (CEM) يا مميز انرژي مجاز (CEA) گواهي از گروهي مانند انجمن مهندسان انرژي (AEE) نياز دارد. هر دو گواهينامه CEM و CEA توسط وزارت انرژي ايالات متحده شناخته شده است [11]

در حالي كه دانشجويي كه مي خواهد مهندس انرژي شود به طور مستقيم نيازي به دريافت مدرك مهندسي انرژي ندارد ، چندين دانشگاه در سراسر جهان براي آماده سازي بهتر مهندسان آينده براي شغل خود ، دپارتمان ها يا مراكزي را ارائه مي دهند كه مدارك مهندسي انرژي را ارائه مي دهند. يكي از اين برنامه ها گواهينامه IEP PEM است كه در دانشگاه فناوري ويرجينيا ارائه مي شود. [12] مدير انرژي خبره حرفه اي (PEM) همزمان با انستيتوي متخصصان انرژي (IEP) و دانشگاه انرژي ايجاد شده است. از سال 2009 ، دانشگاه انرژي آموزش كارآيي انرژي را به بيش از 130،000 متخصص در سراسر جهان ارائه داده است. اين برنامه بيش از 150 دوره را ارائه مي دهد. [13]

مهندسي ارتباطات از راه دور يك رشته مهندسي با محوريت مهندسي برق و كامپيوتر است كه به دنبال پشتيباني و تقويت سيستم هاي مخابراتي است. [1] [2] اين كار از طراحي مدار اوليه تا تحولات استراتژيك انبوه را شامل مي شود. يك مهندس مخابرات وظيفه طراحي و نظارت بر نصب و راه اندازي تجهيزات و امكانات مخابراتي را دارد ، مانند سيستم هاي پيچيده سوئيچ الكترونيكي ، و ساير امكانات ساده خدمات تلفن قديمي ، كابل كشي فيبر نوري ، شبكه هاي IP و سيستم هاي انتقال مايكروويو. مهندسي مخابرات با مهندسي پخش همپوشاني دارد.

مخابرات يك رشته مهندسي متنوع است كه به مهندسي الكترونيك ، عمران و سيستم متصل است. آنها به پيدا كردن هزينه پول براي انواع مختلف رايانه ها و اشيا technological فن آوري كمك مي كنند. در نهايت ، مهندسان مخابرات وظيفه ارائه خدمات انتقال داده پرسرعت را بر عهده دارند. آنها از انواع تجهيزات و رسانه هاي حمل و نقل براي طراحي زيرساخت شبكه مخابراتي استفاده مي كنند. رايج ترين رسانه اي كه امروزه توسط مخابرات سيمي مورد استفاده قرار مي گيرد ، جفت پيچ خورده ، كابل هاي كواكسيال و الياف نوري است. مهندسين ارتباطات راه دور همچنين راه حل هاي حول حالت هاي بي سيم ارتباطي و انتقال اطلاعات ، مانند خدمات تلفن بي سيم ، ارتباطات راديويي و ماهواره اي و فناوري هاي اينترنت و باند پهن را ارائه مي دهند.

تاريخ

سيستم هاي مخابراتي معمولاً توسط مهندسان مخابرات طراحي مي شوند كه از پيشرفت هاي فن آوري در صنعت تلگراف در اواخر قرن نوزدهم و صنايع راديو و تلفن در اوايل قرن بيستم به وجود آمد. امروزه ، ارتباطات از راه دور گسترده است و دستگاه هايي كه به اين فرآيند كمك مي كنند ، مانند تلويزيون ، راديو و تلفن ، در بسياري از مناطق جهان رايج است. همچنين شبكه هاي زيادي وجود دارد كه اين دستگاه ها را بهم متصل مي كند ، از جمله شبكه هاي رايانه اي ، شبكه تلفن سوئيچ عمومي (PSTN) ، [نياز به منبع] شبكه هاي راديويي و شبكه هاي تلويزيوني است. ارتباطات رايانه اي از طريق اينترنت يكي از نمونه هاي بسياري از ارتباطات از راه دور است. [نياز به منبع] ارتباطات از راه دور در اقتصاد جهان نقش اساسي دارد و درآمد صنعت مخابرات در كمتر از 3٪ از توليد ناخالص جهاني است.

تلگراف و تلفن
مقالات اصلي: تلگراف الكتريكي ، كابل تلگراف ترانس آتلانتيك ، اختراع تلفن و تاريخچه تلفن
تلفن جعبه بزرگ الكساندر گراهام بل ، 1876 ، يكي از اولين تلفن هاي موجود در بازار - موزه ملي تاريخ آمريكا

ساموئل مورس به طور مستقل نسخه اي از تلگراف الكتريكي را تهيه كرد كه در 2 سپتامبر 1837 به طور ناموفق آن را نشان داد. اندكي پس از آن آلفرد ويل كه ثبت را ايجاد كرد به او ملحق شد - يك ترمينال تلگراف كه يك دستگاه ورود به سيستم را براي ضبط پيام ها به نوار كاغذي ادغام مي كند. اين امر با موفقيت در بيش از سه مايل (پنج كيلومتر) در 6 ژانويه 1838 و سرانجام بيش از چهل مايل (شصت و چهار كيلومتر) بين واشنگتن دي سي و بالتيمور در 24 مه 1844 نشان داده شد. طول ايالتها بيش از 20،000 مايل (32،000 كيلومتر) بود. [3]

اولين كابل موفقيت تلگراف در اقيانوس اطلس در 27 ژوئيه 1866 تكميل شد ، كه براي اولين بار امكان ارتباط مخابراتي بين آتلانتيك را فراهم كرد. كابلهاي ترانس آتلانتيك نصب شده در سالهاي 1857 و 1858 فقط براي چند روز يا چند هفته قبل از خراب شدن كار مي كردند. [4] استفاده بين المللي از تلگراف را گاهي "اينترنت ويكتوريا" ناميده اند. [5]

اولين خدمات تلفني تجاري در سالهاي 1878 و 1879 در دو طرف اقيانوس اطلس در شهرهاي نيوهون و لندن راه اندازي شد. الكساندر گراهام بل حق ثبت اختراع تلفني را كه براي چنين خدماتي در هر دو كشور لازم بود ، در اختيار داشت. اين فناوري با ايجاد خطوط بين شهري و مراكز تلفني در هر شهر بزرگ ايالات متحده تا اواسط دهه 1880 به سرعت از اين نقطه رشد كرد. [6] [7] [8] با وجود اين ، ارتباط صوتي ماوراlantالنهر براي مشتريان غيرممكن بود تا 7 ژانويه 1927 كه ارتباطي با راديو برقرار شد. با اين وجود هيچ اتصال كابلي وجود نداشت تا اينكه TAT-1 در 25 سپتامبر 1956 با ارائه 36 مدار تلفني افتتاح شد. [9]

در سال 1880 ، بل و همكار چارلز سامنر تينتر اولين تماس تلفني بي سيم جهان را از طريق پرتوهاي نوري مدوله شده توسط تلفن هاي فتو انجام دادند. از اصول علمي اختراع آنها براي چندين دهه كه براي اولين بار در ارتباطات نظامي و فيبر نوري مستقر شدند ، استفاده نمي شود.
راديو و تلويزيون
گيرنده راديويي كريستال ماركوني
مقالات اصلي: تاريخ راديو و تاريخ تلويزيون

طي چندين سال و از سال 1894 مخترع ايتاليايي گوگليمو ماركوني اولين سيستم كامل تلگرافي بي سيم كامل و تجاري را بر اساس امواج الكترومغناطيسي موجود در هوا (انتقال راديويي) ساخت. [10] در دسامبر 1901 ، وي ارتباط بي سيم خود را بين انگليس و نيوفاندلند برقرار كرد و در سال 1909 جايزه نوبل فيزيك را براي وي كسب كرد (كه با كارل براون به اشتراك گذاشت). [11] در سال 1900 Reginald Fessenden قادر به انتقال بي سيم صداي انسان بود. در 25 مارس 1925 ، مخترع اسكاتلندي جان لوگي بيرد انتقال تصاوير شبح متحرك را در فروشگاه بزرگ Selfridges در لندن به نمايش گذاشت. در اكتبر 1925 ، بيرد در به دست آوردن تصاوير متحرك با سايه هاي نيمه رنگ موفق شد ، كه از نظر بسياري اولين تصاوير واقعي تلويزيون بود. [12] اين امر منجر به نمايش عمومي دستگاه بهبود يافته در 26 ژانويه 1926 مجدداً در Selfridges شد. اولين دستگاه هاي بايرد به ديسك Nipkow متكي بودند و بنابراين به عنوان تلويزيون مكانيكي شناخته شدند. اين اساس پخش نيمه آزمايشي انجام شده توسط پخش كننده بريتانيا از 30 سپتامبر 1929 بود.

ماهواره
مقالات اصلي: ارتباطات ماهواره ، تلفن ماهواره اي ، راديو ماهواره اي ، تلويزيون ماهواره اي و دسترسي به اينترنت ماهواره اي

اولين ماهواره آمريكايي كه ارتباطات را پخش مي كند Project SCORE در سال 1958 بود كه از يك ضبط صوت براي ذخيره و ارسال پيام هاي صوتي استفاده مي كرد. از آن براي ارسال تبريك كريسمس از رئيس جمهور ايالات متحده دويت دي آيزنهاور استفاده شد. در سال 1960 ناسا يك ماهواره اكو را پرتاب كرد. بالون فيلم PET آلومينيوم 100 فوت (30 متر) به عنوان يك منعكس كننده غير فعال براي ارتباطات راديويي عمل مي كند. پيك 1B ، ساخته شده توسط فيلكو ، همچنين در سال 1960 پرتاب شد ، اولين ماهواره تكرار كننده فعال جهان بود. ماهواره ها اين روزها براي بسياري از برنامه ها مانند استفاده در GPS ، تلويزيون ، اينترنت و تلفن استفاده مي شوند.

Telstar اولين ماهواره ارتباطي تجاري فعال و مستقيم رله بود. متعلق به AT&T به عنوان بخشي از توافق نامه چند مليتي بين AT&T ، آزمايشگاه هاي تلفن بل ، ناسا ، اداره پست عمومي انگليس و PTT ملي فرانسه (اداره پست) براي توسعه ارتباطات ماهواره اي ، توسط ناسا از كيپ كاناورال در ژوئيه راه اندازي شد 10 ، 1962 ، اولين پرتاب فضايي با حمايت مالي خصوصي. رله 1 در 13 دسامبر 1962 پرتاب شد و اولين ماهواره اي بود كه در 22 نوامبر 1963 در سراسر اقيانوس آرام پخش شد. [13]

اولين و از نظر تاريخي مهمترين كاربرد براي ماهواره هاي ارتباطي تلفن از راه دور قاره اي بود. شبكه تلفني سوئيچ همگاني ثابت تماس هاي تلفني را از تلفن هاي خط زميني به يك ايستگاه زميني منتقل مي كند ، سپس آنها از طريق ماهواره زمين ثابت در مدار زمين يك بشقاب ماهواره اي دريافتي را منتقل مي كنند. پيشرفت در كابل هاي ارتباطي زيردريايي ، از طريق استفاده از فيبر نوري ، باعث كاهش استفاده از ماهواره براي تلفن ثابت در اواخر قرن 20 شده است ، اما آنها هنوز هم به طور انحصاري به جزاير دورافتاده مانند جزيره معراج ، سنت هلنا ، ديگو گارسيا و جزيره ايستر ، جايي كه هيچ كابل زيردريايي در آن كار نمي كند. همچنين برخي از قاره ها و برخي از مناطق كشورها وجود دارد كه ارتباطات تلفني ثابت به ندرت وجود ندارد ، به عنوان مثال قطب جنوب ، به علاوه مناطق بزرگ استراليا ، آمريكاي جنوبي ، آفريقا ، كاناداي شمالي ، چين ، روسيه و گرينلند.

پس از تاسيس خدمات تلفني از راه دور تجاري از طريق ماهواره هاي ارتباطي ، تعداد ديگري از ارتباطات از راه دور تجاري نيز از ماه 1979 به ماهواره هاي مشابه سازگار شدند ، از جمله تلفن هاي همراه ماهواره اي ، راديو ماهواره اي ، تلويزيون ماهواره اي و دسترسي به اينترنت ماهواره اي. اولين سازگاري براي اكثر اين سرويس ها در دهه 1990 اتفاق افتاد ، زيرا قيمت كانال هاي فرستنده ماهواره تجاري همچنان به طور قابل توجهي كاهش مي يابد.

ماهواره
مقالات اصلي: ارتباطات ماهواره ، تلفن ماهواره اي ، راديو ماهواره اي ، تلويزيون ماهواره اي و دسترسي به اينترنت ماهواره اي

اولين ماهواره آمريكايي كه ارتباطات را پخش مي كند Project SCORE در سال 1958 بود كه از يك ضبط صوت براي ذخيره و ارسال پيام هاي صوتي استفاده مي كرد. از آن براي ارسال تبريك كريسمس از رئيس جمهور ايالات متحده دويت دي آيزنهاور استفاده شد. در سال 1960 ناسا يك ماهواره اكو را پرتاب كرد. بالون فيلم PET آلومينيوم 100 فوت (30 متر) به عنوان يك منعكس كننده غير فعال براي ارتباطات راديويي عمل مي كند. پيك 1B ، ساخته شده توسط فيلكو ، همچنين در سال 1960 پرتاب شد ، اولين ماهواره تكرار كننده فعال جهان بود. ماهواره ها اين روزها براي بسياري از برنامه ها مانند استفاده در GPS ، تلويزيون ، اينترنت و تلفن استفاده مي شوند.

Telstar اولين ماهواره ارتباطي تجاري فعال و مستقيم رله بود. متعلق به AT&T به عنوان بخشي از توافق نامه چند مليتي بين AT&T ، آزمايشگاه هاي تلفن بل ، ناسا ، اداره پست عمومي انگليس و PTT ملي فرانسه (اداره پست) براي توسعه ارتباطات ماهواره اي ، توسط ناسا از كيپ كاناورال در ژوئيه راه اندازي شد 10 ، 1962 ، اولين پرتاب فضايي با حمايت مالي خصوصي. رله 1 در 13 دسامبر 1962 پرتاب شد و اولين ماهواره اي بود كه در 22 نوامبر 1963 در سراسر اقيانوس آرام پخش شد. [13]

اولين و از نظر تاريخي مهمترين كاربرد براي ماهواره هاي ارتباطي تلفن از راه دور قاره اي بود. شبكه تلفني سوئيچ همگاني ثابت تماس هاي تلفني را از تلفن هاي خط زميني به يك ايستگاه زميني منتقل مي كند ، سپس آنها از طريق ماهواره زمين ثابت در مدار زمين يك بشقاب ماهواره اي دريافتي را منتقل مي كنند. پيشرفت در كابل هاي ارتباطي زيردريايي ، از طريق استفاده از فيبر نوري ، باعث كاهش استفاده از ماهواره براي تلفن ثابت در اواخر قرن 20 شده است ، اما آنها هنوز هم به طور انحصاري به جزاير دورافتاده مانند جزيره معراج ، سنت هلنا ، ديگو گارسيا و جزيره ايستر ، جايي كه هيچ كابل زيردريايي در آن كار نمي كند. همچنين برخي از قاره ها و برخي از مناطق كشورها وجود دارد كه ارتباطات تلفني ثابت به ندرت وجود ندارد ، به عنوان مثال قطب جنوب ، به علاوه مناطق بزرگ استراليا ، آمريكاي جنوبي ، آفريقا ، كاناداي شمالي ، چين ، روسيه و گرينلند.

پس از تاسيس خدمات تلفني از راه دور تجاري از طريق ماهواره هاي ارتباطي ، تعداد ديگري از ارتباطات از راه دور تجاري نيز از ماه 1979 به ماهواره هاي مشابه سازگار شدند ، از جمله تلفن هاي همراه ماهواره اي ، راديو ماهواره اي ، تلويزيون ماهواره اي و دسترسي به اينترنت ماهواره اي. اولين سازگاري براي اكثر اين سرويس ها در دهه 1990 اتفاق افتاد ، زيرا قيمت كانال هاي فرستنده ماهواره تجاري همچنان به طور قابل توجهي كاهش مي يابد.

فيبر نوري در سال 1970 توسط Corning Glass Works ، با ميرايي به اندازه كافي كم براي اهداف ارتباطي (حدود 20dB / كيلومتر) ، توسعه يافت و همزمان ليزرهاي نيمه هادي GaAs (گاليم آرسنيد) ساخته شدند كه جمع و جور بودند و بنابراين براي انتقال نور از طريق كابل هاي فيبر نوري براي مسافت هاي طولاني.

پس از يك دوره تحقيق از سال 1975 ، اولين سيستم ارتباطات فيبر نوري تجاري ايجاد شد كه با طول موج حدود 0.8 ميكرومتر كار مي كرد و از ليزرهاي نيمه هادي GaAs استفاده مي كرد. اين سيستم نسل اول با سرعت بيت 45 Mbps با فاصله تكراركننده تا 10 كيلومتر كار مي كند. به زودي در 22 آوريل 1977 ، General Telephone and Electronic اولين ترافيك تلفني زنده را از طريق فيبر نوري با سرعت 6 مگابيت بر ثانيه در لانگ بيچ ، كاليفرنيا ارسال كرد.

به نظر مي رسد اولين سيستم كابل فيبر نوري شبكه گسترده در جهان در سال 1978 توسط Rediffusion در هاستينگز ، سا******** شرقي ، انگلستان نصب شده است. اين كابل ها در كانال هاي شهر قرار گرفته بودند و بيش از 1000 مشترك داشتند. آنها در آن زمان براي انتقال كانالهاي تلويزيوني مورد استفاده قرار مي گرفتند ، زيرا به دليل مشكلات دريافت محلي در دسترس نبود.

اولين كابل تلفن ترانس آتلانتيك كه از فيبر نوري استفاده كرد TAT-8 بود كه مبتني بر فناوري تقويت ليزر بهينه شده Desurvire بود. در سال 1988 به بهره برداري رسيد.

در اواخر دهه 1990 تا 2000 ، مروجين صنعت و شركت هاي تحقيقاتي مانند KMI و RHK پيش بيني افزايش گسترده تقاضا براي پهناي باند ارتباطات به دليل افزايش استفاده از اينترنت و تجاري سازي خدمات مختلف مصرف كننده با پهناي باند ، مانند ويدئو درخواستي . ترافيك داده هاي پروتكل اينترنت به طور تصاعدي در حال افزايش بود ، با سرعت بيشتري نسبت به پيچيدگي مدار مجتمع تحت قانون مور افزايش يافته بود. [16]

مهندسي نيرو كه مهندسي سيستم هاي قدرت نيز ناميده مي شود ، زيرمجموعه اي از مهندسي برق است كه به توليد ، انتقال ، توزيع و استفاده از نيروي الكتريكي و دستگاه هاي الكتريكي متصل به اين سيستم ها مي پردازد. اگرچه بيشتر اين زمينه مربوط به مشكلات برق سه فاز AC است - استاندارد انتقال و توزيع برق در مقياس بزرگ در جهان مدرن - بخش قابل توجهي از اين زمينه مربوط به تبديل بين برق AC و DC و توسعه سيستم هاي قدرت ويژه مانند آنهايي كه در هواپيماها يا شبكه هاي راه آهن الكتريكي استفاده مي شود. مهندسي نيرو بيشتر مباني نظري خود را از مهندسي برق مي گيرد.

سالهاي پيشگام

در اواخر قرن هفدهم برق مورد علاقه علمي قرار گرفت. طي دو قرن بعدي تعداد زيادي از اكتشافات مهم از جمله لامپ رشته اي و شمع ولتايي انجام شد. [1] [2] احتمالاً بزرگترين كشف در رابطه با مهندسي نيرو از مايكل فارادي بود كه در سال 1831 كشف كرد كه تغيير در شار مغناطيسي باعث ايجاد يك نيروي الكتريكي در يك حلقه سيم مي شود - اصولي كه به عنوان القاي الكترومغناطيسي شناخته مي شود و به توضيح نحوه كار ژنراتورها و ترانسفورماتورها كمك مي كند. ]

در سال 1881 دو برق اولين نيروگاه برق جهان را در Godalming در انگلستان ساختند. اين ايستگاه براي توليد جريان متناوب از دو چرخ چرخ استفاده كرد كه براي تأمين هفت لامپ قوس الكتريكي زيمنس در 250 ولت و سي و چهار لامپ رشته اي در 40 ولت استفاده مي شد. [4] با اين وجود تأمين متناوب بود و در سال 1882 توماس اديسون و شركت او ، شركت الكتريك الكتريك اديسون ، اولين نيروگاه برق مجهز به بخار را در خيابان پرل در شهر نيويورك توسعه دادند. ايستگاه خيابان پرل از چندين مولد تشكيل شده بود و در ابتدا حدود 3000 لامپ را براي 59 مشتري تأمين مي كرد. [5] [6] نيروگاه از جريان مستقيم استفاده مي كرد و با يك ولتاژ كار مي كرد. از آنجا كه توان جريان مستقيم را نمي توان به راحتي به ولتاژهاي بيشتري كه براي به حداقل رساندن اتلاف انرژي در هنگام انتقال لازم است تبديل كرد ، فاصله احتمالي بين ژنراتورها و بار به حدود نيم مايل (800 متر) محدود شد. [7]

همان سال در لندن ، لوسين گولارد و جان ديكسون گيبس اولين ترانسفورماتور مناسب براي استفاده در سيستم قدرت واقعي را به نمايش گذاشتند. مقدار عملي ترانسفورماتور گولارد و گيبس در سال 1884 در تورين نشان داده شد ، جايي كه از ترانسفورماتور براي روشنايي چهل كيلومتر راه آهن از يك مولد جريان متناوب استفاده شد. [8] عليرغم موفقيت سيستم ، اين جفت اشتباهات اساسي انجام دادند. شايد جدي ترين مسئله اتصال اوليه مقدماتي ترانسفورماتورها به اين ترتيب باشد كه روشن يا خاموش كردن يك لامپ بر ساير لامپهاي پايين خط تأثير بگذارد. پس از تظاهرات ، جورج وستينگهاوس ، يك كارآفرين آمريكايي ، تعدادي ترانسفورماتور را به همراه يك ژنراتور زيمنس وارد كرد و مهندسان خود را به اميد بهبود آنها براي استفاده در سيستم برق تجاري ، با آنها آزمايش كرد.

ويليام استنلي ، يكي از مهندسان وستينگهاوس ، مشكل اتصال ترانسفورماتورها را به صورت موازي تشخيص داد و همچنين دريافت كه ساختن هسته آهني يك ترانسفورماتور به عنوان يك حلقه كاملا محصور ، تنظيم ولتاژ سيم پيچ ثانويه را بهبود مي بخشد. وي با استفاده از اين دانش در سال 1886 اولين سيستم برق متناوب مبتني بر ترانسفورماتور عملي جهان را در گريت بارينگتون ، ماساچوست ساخت. [9] [10] در سال 1885 ، فيزيكدان و مهندس برق ايتاليايي گاليله فراري موتور القايي را به نمايش گذاشت و در سال 1887 و 1888 مهندس صرب-آمريكايي طيف وسيعي از اختراع ثبت شده مربوط به سيستم هاي قدرت را ثبت كرد از جمله يكي براي يك موتور القايي دو فاز عملي [11] [12 ] كه وستينگهاوس براي سيستم AC خود مجوز گرفت.

تا سال 1890 صنعت نيرو شكوفا شد و شركتهاي برق هزاران سيستم برق (هر دو جريان مستقيم و متناوب) در ايالات متحده و اروپا ايجاد كردند - اين شبكهها به طور موثر به تأمين روشنايي الكتريكي اختصاص يافتند. در اين مدت يك رقابت شديد در ايالات متحده آمريكا معروف به "جنگ جريانات" بين اديسون و وستينگهاوس بر سر كدام شكل انتقال (جريان مستقيم يا متناوب) برتر بود. در سال 1891 ، وستينگهاوس اولين سيستم قدرت اصلي را نصب كرد كه براي هدايت يك موتور الكتريكي و نه فقط تأمين روشنايي الكتريكي طراحي شده بود. اين نصب از يك موتور همزمان 100 اسب بخار (75 كيلووات) در تلورايد ، كلرادو بهره مي برد و موتور توسط يك موتور القايي تسلا راه اندازي شد. [13] در آن سوي اقيانوس اطلس ، اسكار فون ميلر يك خط انتقال سه فاز 20 كيلوولت 176 كيلومتري از Lauffen am Neckar تا Frankfurt am Main براي نمايشگاه مهندسي برق در فرانكفورت ساخت. [14] در سال 1895 ، پس از طولاني شدن فرآيند تصميم گيري ، ايستگاه توليد شماره 1 آدامز در آبشارهاي نياگارا انتقال جريان متناوب سه فاز را به بوفالو با سرعت 11 كيلوولت آغاز كرد. پس از اتمام پروژه آبشارهاي نياگارا ، سيستم هاي جديد برق به طور فزاينده اي جريان متناوب را در مقابل جريان مستقيم براي انتقال برق انتخاب كردند. [15]
قرن بيستم
مهندسي نيرو و بلشويسم

توليد برق به ويژه پس از به دست گرفتن قدرت بلشويكي از اهميت ويژه اي برخوردار بود. لنين اظهار داشت: "كمونيسم قدرت شوروي به علاوه برقرساني كل كشور است." [16] او بعداً در بسياري از پوسترها ، تمبرها و غيره شوروي با ارائه اين ديدگاه حضور داشت. طرح GOELRO در سال 1920 به عنوان اولين آزمايش بلشويكي در برنامه ريزي صنعتي آغاز شد و لنين شخصاً درگير آن شد. گلب Krzhizhanovsky يكي ديگر از شخصيتهاي اصلي درگير بود ، كه در ساخت يك نيروگاه در مسكو در سال 1910 شركت داشت. او همچنين از سال 1897 كه هر دو در بخش سن پترزبورگ اتحاديه مبارزه براي آزادي طبقه كارگر
مهندسي نيرو در ايالات متحده آمريكا
در سال 1936 اولين خط جريان مستقيم ولتاژ بالا تجاري (HVDC) با استفاده از شيرهاي قوس جيوه اي بين Schenectady و Mechanicville ، نيويورك ساخته شد. HVDC قبلاً با نصب ژنراتورهاي جريان مستقيم به صورت سري (سيستمي موسوم به سيستم Thury) بدست آمده بود اگرچه اين امر از مشكلات قابل توجهي در قابليت اطمينان رنج مي برد. [17] در سال 1957 زيمنس اولين يكسوساز حالت جامد را به نمايش گذاشت (يكسوسازهاي حالت جامد اكنون استاندارد سيستمهاي HVDC هستند) اما در اوايل دهه 1970 اين فناوري در سيستمهاي قدرت تجاري مورد استفاده قرار نگرفت. [18] در سال 1959 وستينگهاوس اولين قطع كننده مدار را نشان داد كه از SF6 به عنوان ماده قطع كننده استفاده مي كرد. [19] SF6 يك دي الكتريك بسيار برتر از هوا است و در چند وقت اخير استفاده از آن براي توليد تجهيزات سوئيچينگ فشرده تر (معروف به تابلو برق) و ترانسفورماتور گسترش يافته است. [20] [21] بسياري از تحولات مهم نيز از گسترش نوآوري ها در حوزه ICT به حوزه مهندسي نيرو حاصل شده است. به عنوان مثال ، توسعه رايانه ها به اين معني است كه مطالعات جريان بار مي تواند با كارآيي بيشتري انجام شود و امكان برنامه ريزي بسيار بهتر سيستم هاي قدرت را فراهم مي كند. پيشرفت در فناوري اطلاعات و ارتباطات از راه دور همچنين امكان كنترل از راه دور بسيار بهتر سوئيچ ها و مولدهاي سيستم قدرت را فراهم مي كند.

قدرت
خطوط انتقال نيرو را از طريق شبكه انتقال مي دهند.

مهندسي نيرو با توليد ، انتقال ، توزيع و استفاده از برق و همچنين طراحي طيف وسيعي از دستگاههاي مرتبط سروكار دارد. اين شامل ترانسفورماتور ، ژنراتور الكتريكي ، موتور الكتريكي و الكترونيك قدرت است.

مهندسان نيرو همچنين ممكن است روي سيستم هايي كار كنند كه به شبكه متصل نمي شوند. به اين سيستم ها سيستم هاي برق خارج از شبكه گفته مي شود و به دلايل مختلف ممكن است در اولويت سيستم هاي درون شبكه استفاده شود. به عنوان مثال ، در مكانهاي از راه دور توليد معدن براي معدن ارزانتر از پرداخت هزينه اتصال به شبكه است و در بيشتر برنامه هاي تلفن همراه اتصال به شبكه عملي نيست.
زمينه هاي

توليد برق شامل انتخاب ، طراحي و ساخت تأسيساتي است كه انرژي را از اشكال اوليه به توان الكتريكي تبديل مي كند.

انتقال برق الكتريكي نياز به مهندسي خطوط انتقال ولتاژ بالا و امكانات پست براي اتصال به سيستم هاي توليد و توزيع دارد. سيستم هاي جريان مستقيم ولتاژ بالا يكي از عناصر شبكه برق الكتريكي است.

مهندسي توزيع نيروي الكتريكي آن عناصر سيستم برق را از پست تا مشتري نهايي تحت پوشش قرار مي دهد.

حفاظت از سيستم قدرت ، مطالعه روشهاي خرابي سيستم برق الكتريكي و روشهاي شناسايي و كاهش چنين خرابي هايي است.

در بيشتر پروژه ها ، يك مهندس نيرو بايد با بسياري از رشته هاي ديگر مانند مهندسين عمران و مكانيك ، كارشناسان محيط زيست و پرسنل حقوقي و مالي هماهنگي داشته باشد. پروژه هاي مهم سيستم قدرت مانند يك ايستگاه بزرگ توليد ممكن است علاوه بر مهندسان سيستم قدرت به تعداد زيادي از متخصصان طراحي نيز نياز داشته باشند. در بيشتر سطوح حرفه اي مهندسي سيستم قدرت حرفه اي ، مهندس به همان اندازه مهارت مهندسي برق به مهارتهاي اداري و سازماني نياز دارد.
جوامع حرفه اي و سازمان هاي استاندارد بين المللي

هم در انگليس و هم در ايالات متحده ، جوامع حرفه اي از مدت ها قبل براي مهندسان عمران و مكانيك وجود داشته است. IEE در انگلستان در سال 1871 ، و AIEE در ايالات متحده در سال 1884 تاسيس شد. اين جوامع به تبادل دانش برق و توسعه آموزش مهندسي برق كمك كردند. در سطح بين المللي ، كميسيون بين المللي الكتروتكنيك ، كه در سال 1906 تاسيس شد ، استانداردهايي را براي مهندسي نيرو آماده مي كند ، با 20،000 متخصص برق از 172 كشور ، مشخصات جهاني را بر اساس اجماع توسعه مي دهند.