תכנית לימודים לתואר במדע והנדסה של חומרים ובכימיה

המגמה למדע והנדסה של חומרים

תכנית לימודים לתואר במדע והנדסה של חומרים ובכימיה

 

תכנית הלימודים לתואר ראשון במדע והנדסה של חומרים ובכימיה משותפת למחלקה למדע והנדסה של חומרים ולבית-הספר לכימיה.

התכנית מיועדת להכשיר מהנדסים וחוקרים בעלי יסודות חזקים הן במדע בסיסי והן בטכנולוגיה, עם יישומיות וראיה מערכתית רחבה, הנדרשת בעולם הטכנולוגי המודרני.

התכנית תקנה לסטודנטים בסיס ידע במדעים מדויקים בכלל ובכימיה בפרט, בשילוב הבנה מוצקה של הקשר בין שיטות ההכנה, המבנה (מרמת המוצר המאקרוסקופי ועד הרמה האטומית), התכונות (מכאניות, חשמליות, אופטיות, מגנטיות, ביולוגיות, וכו') והיישומים של חומרים. התכנית מביאה לידי ביטוי את המגמה בעולם לרב-תחומיות ותקנה לבוגרי התכנית באוניברסיטת תל-אביב יתרון יחסי הן במו"פ והן בתעשייה. בוגרי התכנית יהיו בעלי ידע רב-תחומי, המשלב מדעים מדויקים (כימיה, פיזיקה ומתמטיקה) עם הנדסה (בעיקר – חשמל, מכאנית, ביו-רפואית וכימית), וגם ביולוגיה. כמו כן, שילוב זה יפתח בפניהם אפשרויות נוספות ללימודי המשך באקדמיה.

 

 

מבנה תכנית הלימודים:

השנתיים הראשונות של התואר מתמקדות בקורסי כימיה, מתמטיקה ופיזיקה ובקורסי בסיס בהנדסה.

בשנים השלישית והרביעית הדגש הוא על קורסים במדע והנדסה של חומרים ובכימיה. על-מנת לאפשר לבוגרים להשתלב בהצלחה גם במו"פ בתחומי הכימיה, הן באקדמיה והן בתעשייה, התכנית כוללת את כל קורסי החובה (מתחום הכימיה) בתכנית הלימודים הרגילה בביה"ס לכימיה. תכנית הלימודים כוללת קורסי חובה ובחירה, כולל מעבדות, במגוון נושאים כגון הקשר בין מבנה לתכונות של חומרים, קוונטים וקשר כימי, קינטיקה ותרמודינמיקה של מערכות כימיות, מעברי פאזות, פני שטח ומשטחי ביניים, כימיה אורגנית, תכונות פיזיקליות וכימיות של חומרים, תכונות מכאניות של חומרים, ספקטרוסקופיה ושיטות אפיון, מתכות וחומרים אל-מתכתיים, חומרים מרוכבים, חומרים חכמים, מידול ותכן חומרים באמצעות מחשב, שיטות אפיון, תהליכי ייצור, הגנת חומרים מפני הסביבה וחקר כשל, חומרים והתקנים אלקטרוניים, חומרים לאגירת ולהמרת אנרגיה, ביו-חומרים, מערכות מיקרו-אלקטרו-מכאניות, וכיו"ב. הואיל ומעבדות הוראה הן כלי חשוב בהכשרת מדענים ומהנדסים מצוינים גם יחד, נבנתה תכנית לימודים הכוללת מגוון רחב של מעבדות מתקדמות, המצוידות במכשור חדיש.

הסמסטר התשיעי מוקדש לביצוע פרויקט גמר בהנחיית חברי סגל מהמחלקה למדע והנדסה של חומרים ו/או מביה"ס לכימיה.  אפשרי, ואפילו מומלץ, שיתוף פעולה עם התעשייה (כולל ביצוע הפרויקט בה, בהנחיה משותפת עם נציג מטעמה). סטודנטים מצטיינים יוכלו לבצע את פרויקט הגמר החל מחופשת הקיץ שלאחר שנת הלימודים השלישית ו/או לפרוש אותו על סמסטרים 7 ו‑8, כך שיתאפשר להם להשלים את התואר בארבע שנים (8 סמסטרים). מטרת הפרויקט להעמיק את הידע בנושא המעניין את הסטודנט, לחשוף אותו לשיטות מחקר מתקדמות ו/או לתעשייה רלבנטית, ולתת לו כלים לחשיבה יצירתית, יזמות ועבודה עצמאית. לאור חשיבות פרויקט הגמר בהכשרה המעשית של הסטודנטים, הוקצו לו 12 ש"ס, יותר מהמקובל בתכניות דומות אחרות.

 

התכנית תקנה יסודות מוצקים להמשך מחקר, הן בתארים מתקדמים באקדמיה והן במחקר ופיתוח בתעשייה. בוגרי התכנית יוכלו להמשיך ללימודי תארים מתקדמים הן בהנדסה והן בבית-הספר לכימיה.

הידע והכלים שיירכשו בתואר זה:

  • יסודות מוצקים בכימיה, פיזיקה ומתמטיקה ויישומם בפתרון בעיות הנדסיות.
  • יכולת תכנון, ביצוע וניתוח תוצאות ניסויים.
  • הבנת שיקולים שונים בבחירת חומרים ותהליכים בתעשיות שונות (כלכליים, מחזור והשפעה על הסביבה, יכולת ייצור בטכנולוגיות שונות, זמינות חומרי גלם, שיקולים אסטרטגיים, אורך חיים ומנגנוני כשל, וכו').
  • הבנת הקשר בין שיטות ההכנה של חומרים לבין מבנה החומר הנגזר מהן, תכונות החומר, ויישומיו.
  • הכוונה לעבודה בצוות.
  • יכולת זיהוי בעיות הנדסיות ופתרונן.
  • יכולת להציג היטב נושאים מדעיים והנדסיים, הן בכתב והן בעל-פה.
  • חשיבה מקורית, יצירתית ויזמות.
  • מוכנות לשאת בתפקידי מנהיגות מקצועית בתחום החומרים.

 

 

כדי לזכות בתואר בוגר אוניברסיטה (B.Sc.) בתכנית במדע והנדסה של חומרים ותואר בוגר אוניברסיטה בכימיה, על הסטודנט למלא את הדרישות הבאות:

(1)    לעמוד בכל הדרישות האקדמיות – אוניברסיטאיות ופקולטיות – שנקבעו כתנאי לקבלת התואר בוגר, על-פי תכנית הלימודים של התכנית ומכסת שעות של 235 ש"ס (נגזרת מהנחיות המועצה להשכלה גבוהה להכרה בתואר כפול), מתוכן 205-208 ש"ס קורסי חובה ו-27-30 ש"ס קורסי בחירה (כולל 4 ש"ס קורסי בחירה מתכנית "כלים שלובים").

(2)    כל הציונים בקורסים הנדרשים חייבים להיות בציון "עובר" לפחות.

(3)    הממוצע המשוקלל של כל המקצועות הנלמדים חייב להיות 70 לפחות.

(4)    לא ניתן לשפר ציון לאחר קבלת אישור זכאות לתואר.

 

* הענקת התואר מותנית באישור המל"ג

 

תכנית לימודים לתואר במדע והנדסה של חומרים ובכימיה

תכנית לימודים

קורסי חובה

 

סמסטר 1

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

0509.1826

פיזיקה 1

4

2

-

6

5

 

0509.1646

קורס חדו"א 1ב'

4

2

-

6

5

 

0581.1117

מבוא מתמטי 1 לתכנית חומרים-כימיה 

4

2

-

6

5

 

0351.1105

כימיה כללית 1

5

2

-

7

7

 

0351.1110

כימיה כללית 2

3

2

-

5

4

 

0581.1112

אופקים בהנדסת חומרים

1

-

-

1

0.5

 

 

סה"כ

21

10

-

31

26.5

 

 

 

 

סמסטר 2

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

0509.1829

פיזיקה 2

4

2

-

6

5

פיזיקה 1

0509.1834

מעבדה בפיזיקה

-

-

2

2

2

 

0581.1118

מבוא מתמטי 2 לתכנית חומרים-כימיה 

4

2

-

6

5

מבוא מתמטי 1 לתכנית חומרים-כימיה 

0351.1108

מעבדה בכימיה 1

-

-

7

7

7

כימיה כללית 1, 2; קינטיקה במקביל

0351.1109

מבוא לכימיה אורגנית

2

1

-

3

3

כימיה כללית 1

0351.1825

קינטיקה

2

1

-

3

3

כימיה כללית 1, 2, חדו"א 1 ב'

 

סה"כ

12

6

9

27

25

 

 

 

 

סמסטר 3

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

0509.2805

מבוא להסתברות וסטטיסטיקה

3

1

-

4

3.5

מבוא מתמטי 1 לתכנית חומרים-כימיה 

0581.2111

מבוא למדע והנדסת חומרים

3

1

-

4

3.5

כימיה כללית 1, 2

0581.2130

שיטות מתמטיות

3

1

-

4

3.5

מבוא מתמטי 1+2 לתכנית חומרים-כימיה 

0581.2132

מבוא למדע והנדסת חומרים - מעבדה

-

-

1

1

0.5

במקביל: מבוא למדע והנדסת חומרים

0581.2191

מבוא לגלים  

3

1

-

4

3.5

פיזיקה 2

0351.2202

תרמודינמיקה

4

2

-

6

6

קורסי שנה א' פרט למעבדות

0351.2304

כימיה אורגנית 1

4

1

-

5

5

כימיה כללית 1,2; מבוא לכימיה אורגנית

 

סה"כ

20

7

1

28

25.5

 

 

 

 

 

סמסטר 4

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

0509.1820

תכנות (פייתון)

2

2

-

4

3

 

0555.2407

מכניקת המוצקים

3

1

-

4

3.5

שיטות מתמטיות; פיזיקה 1

0351.2206

קוונטים וקשר כימי

5

2

-

7

6

קורסי שנה א' (פרט למעבדות), תרמודינמיקה מבוא לגלים

0351.2210

מעבדה בכימיה פיזיקלית 1

-

-

4

4

4

קורסי שנה א' פרט למתמטיקה, קינטיקה, תרמודינמיקה, מבוא לגלים

0351.2305

כימיה אורגנית 2

4

1

-

5

5

כימיה אורגנית 1

 

סה"כ

14

6

4

24

21.5

 

 

 

 

סמסטר 5

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

0581.3111

מטלורגיה פיזיקלית

3

1

-

4

3.5

מבוא למדע והנדסת חומרים

0581.3112

חומרים פולימריים

3

-

-

3

3

כימיה כללית 1;  מבוא למדע והנדסת חומרים

0581.3113

חומרים קרמיים

3

-

-

3

3

כימיה כללית 1; מבוא למדע והנדסת חומרים

0581.3121

פיזיקה של חומרים

3

1

-

4

3.5

מבוא לגלים  

0581.3131

מעבדה בחומרים הנדסיים

-

-

1

1

0.5

מבוא למדע והנדסת חומרים

0581.3191

תכן ניסויים

2

-

-

2

2

מבוא להסתברות וסטטיסטיקה

0581.4371

חומרים במערכות אנרגיה[1]

3

-

-

3

3

 

0351.3110

אופקים בכימיה

2

-

-

2

1

תלמידי שנה ב' באישור ועדת הוראה

 

סה"כ

19

2

1

22

19.5

 

 

 

 

 

סמסטר 6

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

0509.2192

כתיבה טכנית באנגלית

2

-

-

2

2

 

0581.3122

מבוא למדע חישובי בחומרים

3

2

-

5

4

מבוא למדע והנדסת חומרים; פיזיקה של חומרים

0581.3123

דיפוזיה במוצקים

2

1

-

3

2.5

שיטות מתמטיות; מבוא למדע והנדסת חומרים

0581.3181

התנהגות מכאנית של חומרים

3

1

-

4

3.5

מבוא למדע והנדסת חומרים או מכניקת המוצקים

0512.1205

מבוא למערכות ומעגלים חשמליים

4

1

-

5

4.5

שיטות מתמטיות, פיזיקה 2

0351.2302

מעבדה בכימיה אורגנית

-

-

8

8

8

כימיה אורגנית 1; מעבדה בכימיה 1

0351.2809

ביוכימיה לכימאים

4

2

-

6

5

כימיה אורגנית 1, כימיה אורגנית 2; מומלץ: פרקים בביולוגיה של התא – מבוא

 

סה"כ

18

7

8

33

29.5

 

 

 

 

סמסטר 7

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

 

קורס בחירה מ- "כלים שלובים"[2]

-

-

-

-

-

 

0581.3132

מעבדת שיטות מתקדמות באפיון חומרים[3]

-

-

3

3

1.5

מבוא למדע והנדסת חומרים;  פיזיקה של חומרים

0581.4112

חומרים מרוכבים

2

1

-

3

2.5

מבוא למדע והנדסת חומרים

0581.4113

תהליכי עיבוד וייצור חומרים 1

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים, מטלורגיה פיזיקלית

0581.4121

מעבר תנע, חום ומסה (להנדסת חומרים)

3

1

-

4

3.5

שיטות מתמטיות; דיפוזיה במוצקים

0581.4311

הנדסת קורוזיה1

3

-

-

3

3

כימיה כללית 1, 2; מבוא למדע והנדסת חומרים

0351.3208

מבוא לספקטרוסקופיה

2

1

-

3

3

קוונטים וקשר כימי

 

סה"כ

13

3

3

16-19

15-16.5

 

 

 

 

סמסטר 8

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

 

קורס בחירה מ- "כלים שלובים"2

-

-

-

-

-

 

0581.4114

תהליכי עיבוד וייצור חומרים 2

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים; מטלורגיה פיזיקלית; תהליכי עיבוד וייצור חומרים 1

0581.4115

בחירת חומרים

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים

0351.3104

מבוא קריסטלוגרפי לכימיה מבנית

3

-

-

3

3

קינטיקה, תרמודינמיקה

0351.3206

מעבדה מתקדמת בכימיה פיזיקלית3

-

-

6

6

6

מעבדה בכימיה פיזיקלית 1; קינטיקה; תרמודינמיקה; קוונטים וקשר כימי; אחד משני הקורסים: כימיה קוונטית או תרמודינמיקה סטטיסטית

 

סה"כ

9

-

6

9-15

9-15

 

 

 

 

סמסטר 9

 

 

אופן ההוראה

 

 

מס' קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

0581.4116

פרויקט מתקדם בהנדסת חומרים[4]

-

-

12

12

12

 

 

סה"כ

-

-

12

12

12

 

 

 

 

 

 

קורסי בחירה

 

הערה: על-מנת להשלים את התואר יש לבחור 23-26 ש"ס מהרשימה הבאה. בנוסף, על הסטודנט לבחור 4 ש"ס מתכנית "כלים שלובים" (מומלץ במהלך סמסטרים 7 ו- 8).

                                                                                                                  

קורסים מהפקולטה להנדסה

מס'

 

אופן ההוראה

 

 

סמסטר

קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

מומלץ

0512.1202

אלקטרוניקה בסיסית

3

1

2

6

4.5

מבוא למערכות ומעגלים חשמליים

7/9

0512.2508

התקנים אלקטרוניים

4

2

-

6

5

מבוא לגלים

6/8

0512.4700

טכנולוגיות מיקרו- וננו-אלקטרוניקה1

3

1

-

4

4.5

התקנים אלקטרוניים

8

0512.4702

מבוא למערכות מיקרו-אלקטרו-מכניות1

4

-

-

4

4

מבוא לגלים

8

0542.4091

מעבדה במכניקת מוצקים

-

-

2

2

1.5

מכניקת המוצקים; מבוא למדע והנדסת חומרים

7/8/9

0555.1101

ביולוגיה של התא

3

1

-

4

3.5

כימיה להנדסה ביו-רפואית

8

0555.3160

הנדסת תאים ורקמות

3

1

-

4

3.5

כימיה להנדסה ביו-רפואית; מערכות

פיזיולוגיות בגוף האדם 2; מכניקת המוצקים; מכניקת הזורמים

7/9

0555.4740

מכניקה של תאים ורקמות

3

1

-

4

3.5

ביו-מכניקה;  ביו-חומרים

7/9

0571.4809

יזמות היי-טק

2

-

-

2

2

 

7/9

0581.5131

קריסטלוגרפיה בקרני X

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים

6/8

0581.5312

חומרים חכמים5

3

-

-

3

3

פיזיקה של חומרים; פיזיקה 2

6/8

0581.5313

חומרים לטמפרטורות גבוהות5

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים; התנהגות מכאנית של חומרים

7/9

0581.5314

ביו-חומרים[5]

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים; חומרים פולימריים; חומרים קרמיים; חומרים מרוכבים; הנדסת קורוזיה

7/9

0581.5331

חומרים מגנטיים5

3

1

-

4

3.5

פיזיקה של חומרים

6/8

0581.5332

מיקרוסקופית אלקטרונים סורקים (SEM) 5

2

-

-

2

2

 

7/9

0581.5381

חקר כשל הנדסי5

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים; הנדסת קורוזיה (במקביל); התנהגות מכאנית של חומרים

7/9

0581.5382

חיכוך ושחיקה של חומרים5

3

-

-

3

3

מבוא למדע והנדסת חומרים; התנהגות מכאנית של חומרים

7/9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

קורסים מביה"ס לכימיה

מס'

 

אופן ההוראה

 

 

סמסטר

קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

מומלץ

0351.2814

מעבדה בכימיה 2

-

-

7

7

7

מעבדה בכימיה 1; כימיה כללית 1,2; קינטיקה

7

0351.3108

סימטריה

3

-

-

3

3

קוונטים וקשר כימי; קורסי מתמטיקה של שנה א'

7

0351.3111

עקרונות סינתזה אורגנית

3

-

-

3

3

כימיה אורגנית 1, 2

7

0351.3113

מהלכים אקראיים בכימיה  ובביולוגיה

3

-

-

3

3

תרמודינמיקה סטטיסטית

8

0351.3203

כימיה אורגנית פיזיקלית[6]

4

-

-

4

4

כימיה אורגנית 1, 2; מעבדה בכימיה אורגנית

8

0351.3207

ספקטרוסקופיה מגנטית

3

1

-

4

4

קינטיקה; תרמודינמיקה; קוונטים וקשר כימי

8

0351.3209

תרמודינמיקה סטטיסטית

3

-

-

3

3

קינטיקה; תרמודינמיקה; קוונטים וקשר כימי

7

0351.3212

כימיה קוונטית

4

-

-

4

4

קינטיקה; תרמודינמיקה; קוונטים וקשר כימי

7

0351.3302

כימיה אורגנית מתקדמת6

3

-

-

3

3

כימיה אורגנית 1, 2

8

0351.3305

מעבדה מתקדמת בכימיה אורגנית

-

-

11

11

11

מעבדה בכימיה אורגנית (שנה ב'); כימיה אורגנית 1, 2; יישום שיטות פיזיקליות בכימיה אורגנית במקביל

7

0351.3308

יישום שיטות פיזיקליות בכימיה אורגנית

2

-

-

2

2

כימיה אורגנית 1,2; קינטיקה; תרמודינמיקה; קוונטים וקשר כימי

7

0351.3402

שיטות מתקדמות בכימיה אנליטית

2

-

-

2

2

קינטיקה; תרמודינמיקה; קוונטים וקשר כימי

7

0351.3407

מעבדה בשיטות מתקדמות בכימיה אנליטית

-

-

4

4

4

שיטות מתקדמות בכימיה אנליטית; מעבדה בכימיה פיזיקלית (שנה ב')

8

0351.3408

כימיה אי-אורגנית מתקדמת

2

-

-

2

2

סימטריה

8

0351.3813

שימושים נבחרים של תהודה מגנטית גרעינית בכימיה אורגנית, בביוכימיה וברפואה

2

-

-

2

2

ספקטרוסקופיה מגנטית או יישום שיטות פיזיקליות בכימיה אורגנית

8

0351.3814

מבוא לדינמיקה כימית

3

-

-

3

3

קינטיקה; תרמודינמיקה; קוונטים וקשר כימי

7

0351.3818

ספקטרוסקופיה

3

-

-

3

3

קוונטים וקשר כימי; סימטריה

8

0351.3819

כימיה של סוכרים

2

-

-

2

2

כימיה אורגנית 2

8

0351.4810

מעבדה בכימיה חישובית

-

-

5

5

5

 

6

 

 

 

פקולטות אחרות

מס'

 

אופן ההוראה

 

 

סמסטר

קורס

שם הקורס

ש'

ת'

מ'

סה"כ

שעות

משקל

דרישות קדם

מומלץ

0455.2549

מבוא לביולוגיה מולקולרית

4

-

-

4

4

 

8

 

 

 

[1] קורס "רמה מקבילה" הפתוח גם ללימודי מוסמך.

 

3 כל סטודנט חייב לקחת את הקורס "מעבדת שיטות מתקדמות באפיון חומרים" שבסמסטר 7 יחד עם קורס נוסף בהיקף 3 ש"ס מרשימת קורסי הבחירה או את הקורס "מעבדה מתקדמת בכימיה פיזיקלית" שבסמסטר 8.

[4] סטודנטים מצטיינים בתכנית מדע והנדסה של חומרים וכימיה יוכלו לבצע את פרויקט הגמר החל מחופשת הקיץ שלאחר שנת הלימודים השלישית ו/או לפרוש אותו על סמסטרים 7 ו- 8, כך שיתאפשר להם להשלים את התואר בארבע שנים (8 סמסטרים).

[5] קורס תואר שני הפתוח לסטודנטים מתואר ראשון. עשוי להינתן באנגלית.

[6] קורס זה הינו קורס חובה ללימודי כימיה אורגנית במסגרת התואר "מוסמך אוניברסיטה".

אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
UI/UX Basch_Interactive