Kemian maisteriohjelma

Kemian maisteriohjelmasta valmistuu kemistejä monipuolisesti eri kemian alan ammatteihin, esimerkiksi tutkimukseen ja tuotekehitykseen julkiselle ja yksityiselle sektorille, erilaisiin asiantuntijatehtäviin sekä kemian alan myynti- ja markkinointitehtäviin. Kemian opettajankoulutuksesta valmistuu kemian opettajia lukioihin, peruskouluihin sekä muihin oppilaitoksiin. Rakenne- ja synteesikemian, spektroskopian ja laskennallisen kemian sekä uusiutuvien luonnonvarojen ja elinympäristön kemian opintosuunnat antavat edellytykset jatkaa opintoja alan tohtoriopinnoissa. Filosofian maisterin tutkintoon vaaditaan edeltävinä opintoina luonnontieteiden kandidaatin (LuK) tutkinto tai tutkintoa vastaavat opinnot.

Kemian opettajien pääaine on kemia. Sivuaineina opiskellaan kasvatustieteiden pedagogisia opintoja sekä toisen opetettavan aineen opintoja. Toiseksi opettavaksi aineeksi suositellaan matematiikkaa tai fysiikkaa. Opettajankoulutukseen räätälöidyissä opinnoissa painotetaan laaja-alaista aineenhallintaa, tutkivan opettajuuden kehittymistä, motivoitumista kemian opettajuuteen sekä yhteistoiminnallista kemian ja kemian opetuksen osaamisen kehittämistä. Opinnoissa sovelletaan laaja-alaisesti tieto- ja viestintätekniikkaa, molekyylimallinnusta ja erityisesti laboratoriotyöskentelyä kemian osaamisen ja opettajuuden kehittymisessä.

Synteesi- ja rakennekemian opinnoissa painotetaan laajaa aihealueen hallintaa ja asiantuntemusta sekä kehittymistä tutkijana ja asiantuntijana. Opinnoissa sovelletaan alan uusimpia tutkimusmenetelmiä ja -tietoa ja perehdytään monipuolisesti laboratoriotyöskentelyyn ja/tai laskennallisen kemian menetelmiin. Monipuoliset työelämätaidot ovat tärkeä osa opintoja.

Spektroskopian ja laskennallisen kemian opintosuunnassa pyritään aineen rakenteellisten ja dynaamisten ominaisuuksien ymmärtämiseen molekyyli-, nano- ja makroskooppisella tasolla. Opetus tähtää syvällisten kokeellisten ja teoreettisten perustietojen antamiseen fysikaalisessa kemiassa. Hankittua mikroskooppisen tason aineen rakenteen ymmärrystä voi soveltaa moninaisiin kemian ongelmiin tutkimuksessa ja teollisuudessa. Keskeisiä aiheita ovat mm. kvanttikemia, laskennallinen kemia ja optinen spektroskopia. Tutkimuksen pääpaino on molekyylien ja nanorakenteiden ominaisuuksien selvittämisessä spektroskooppisten ja laskennallisten menetelmien avulla. Kokeellisissa tutkimushankkeissa hyödynnetään monipuolisesti moderneja lasermenetelmiä.

Uusiutuvat luonnonvarat ja elinympäristön kemia -opintosuunta käsittää huomattavan osan kemian laitoksen soveltavasta tutkimuksesta. Toiminta keskittyy yhteiskunnallisesti tärkeisiin toimialoihin kuten metsäteollisuuteen, paperiteollisuuteen, metalliteollisuuteen sekä ympäristökemiaan ja siihen liittyvään analytiikkaan. Erilaisten jätemateriaalien sekä biomassan monipuolinen hyödyntäminen ovat toiminnan keskiössä. Tyypillisesti tutkimuskokonaisuuksissa modernien kromatografisten ja spektroskooppisten analyysimenetelmien soveltaminen ja kehittäminen ovat merkittävässä roolissa. Monet tutkimukselliset mielenkiinnon kohteet liittyvät erilaisten teollisuusprosessien kehittämiseen yhteistyössä elinkeinoelämän kanssa.

Opintoihin kuuluva opinnäytetyö tehdään opintosuunnan tutkimusryhmissä ja sen aihepiiri liittyy ryhmissä kulloinkin tehtävään ajankohtaiseen tutkimukseen. Työ voidaan toteuttaa myös yhteistyössä muiden akateemisten toimijoiden sekä teollisuuden tai asiantuntijaorganisaatioiden kanssa. Aineenopettajan opintosuunnan opintoihin liittyvä tutkimus keskittyy kemian opettamisen analysointiin ja kehittämiseen kaikilla koulu- ja koulutusasteilla, sekä pedagogisen aineenhallinnan kehittämiseen.

Kemian laitokselta valmistuvan maisterin osaamistavoitteet

Tieteelliset osaamistavoitteet:
Tiedot: Maisteri hallitsee oman erikoistumisalansa ja tuntee muut tieteenalansa osa-alueet, keskeiset teoriat, historian ja nykysuuntaukset.
Taidot: Maisteri osaa soveltaa oppimaansa tieteenalansa ongelmien ratkaisussa ja käsittelyssä. Hän pystyy arvioimaan kriittisesti alansa tutkimustietoa ja tuottamaan tieteelliseen ajatteluun perustuvaa tutkimusta. Hän osaa raportoida asiantuntevasti.
Asenteet: Maisteri on kiinnostunut soveltamaan tieteenalansa menetelmiä ongelmien ratkaisuun.

Ammatilliset osaamistavoitteet:
Tiedot: Maisteri tietää tutkijan ja opettajan tehtävät eri organisaatioissa. Hän kykenee seuraamaan tieteenalansa kehitystä alansa julkaisuista.
Taidot: Maisteri kykenee itsenäiseen ongelmanratkaisuun. Hänellä on edellytykset toimia asiantuntijatehtävissä. Hän osaa organisoida ja johtaa työtehtäviä ja kykenee itsenäiseen ja vastuulliseen toimintaan sekä itsenäiseen päätöksentekoon. Hänellä on valmius hankkia uutta tietoa ja luoda uusia ratkaisumalleja tieteenalansa muuttuvia ja uusia tilanteita vastaaviksi.
Asenteet: Maisteri on utelias ja avoin tieteenalansa ongelmille.

Sosiaaliset osaamistavoitteet:
Tiedot: Maisterilla on laaja käsitys siitä, miten tieteenala ja alan toimijat liittyvät yhteiskuntaan ja yksilön arkipäivään. Hän osaa perustella alansa merkityksen.
Taidot: Maisteri pystyy toimimaan asiantuntijana tai johtajana työryhmissä, ammattiryhmissä ja tieteellisissä ryhmissä sekä pystyy viestimään osaamistaan muille tarvittaessa vieraalla kielellä.
Asenteet: Maisteri on yhteistyökykyinen ja valmis ottamaan vastuuta.

Eettiset osaamistavoitteet:
Tiedot: Maisteri hahmottaa tieteenalansa eettiset ongelmat ja ymmärtää niihin liittyvät erilaiset lähestymistavat ja periaatteet
Taidot: Maisteri tunnistaa käytännössä tieteenalansa eettiset ongelmat, osaa etsiä niihin perustelut ja pystyy soveltamaan niihin eettisesti kestäviä ratkaisumalleja.
Asenteet: Maisteri asennoituu vakavasti eettisiin kysymyksiin, noudattaa eettisiä periaatteita ja pyrkii kehittämään niitä edelleen.

Yleisten maisterin osaamistavoitteiden lisäksi kemian opettajankoulutuksen tavoitteena on kouluttaa kemian opettajia, jotka:
- omaavat hyvän pedagogisen aineenhallinnan
- osaavat soveltaa tietojaan ja taitojaan työssään
- ovat kemian opetuksen, opiskelun ja oppimisen asiantuntijoita
- osaavat tutkia ja selvittää kemian oppimista ja ymmärtämistä työssään
- ymmärtävät monipuolisen kokeellisen työskentelyn merkityksen kemian oppimisessa
- osaavat käyttää tieto- ja viestintätekniikkaa sekä mittausautomaatiota opetustyössään
- tiedostavat opettajan työn merkityksen lasten ja nuorten kehittymisessä
- kokevat täydennyskoulutuksen tärkeäksi osaksi työssä kehittymistä

Yleisten maisterin osaamistavoitteiden lisäksi rakenne- ja synteesikemian opintosuunnasta valmistunut opiskelija:
- hallitsee rakenne- ja synteesikemian kannalta tärkeimpien analyysimenetelmien teoreettiset perusteet (esim. massaspektrometria, NMR-spektroskopia, röntgenkristallografia, termoanalyyttiset menetelmät) ja osaa soveltaa menetelmiä yhdisteiden analytiikkaan ja karakterisointiin
- hallitsee erikoistumisalansa keskeiset yhdisteryhmät ja niiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, vuorovaikutukset ja rakenteelliset ominaisuudet.
- hallitsee erikoistumisalansa synteesikemian ja reaktiokemiaan liittyvän teorian (esim. reaktiomekanismit, koordinaatio- ja organometalliyhdisteiden sitoutuminen) ja osaa soveltaa sitä uusien yhdisteiden suunnitteluun ja valmistukseen.
- hallitsee rakenne- ja synteesikemian eri osa-alueiden keskeiset teoriat ja nykysuuntaukset
- osaa suunnitella ja toteuttaa tutkimusprojekteja ja raportoida ja esittää projektin tulokset kirjallisesti ja suullisesti tieteellisten käytäntöjen mukaisesti

Yleisten maisterin osaamistavoitteiden lisäksi spektroskopian ja laskennallisen kemian opintosuunnasta valmistunut maisteri:
- ymmärtää molekyylien, nanorakenteiden ja kiinteän aineen kvanttimekaanisen energiatilarakenteen ja sen yhteyden avaruusrakenteeseen.
- ymmärtää miten spektroskopian ja laskennallisen kemian avulla tutkitaan molekyylien, nanorakenteiden ja kiinteän aineen ominaisuuksia.
- hallitsee keskeiset optisen spektroskopian menetelmät, niiden käyttöturvallisuuden, ja osaa soveltaa niitä molekyylien, nanorakenteiden ja kiinteän aineen ominaisuuksien mittaamiseen ja analysointiin.
- hallitsee molekyylien, nanorakenteiden ja kiinteän aineen mallintamiseen käytettäviä menetelmiä kuten esimerkiksi molekyyli- ja aaltopakettidynamiikka ja tiheysfunktionaaliteoria. On perehtynyt erilaisiin ohjelmistoihin ja osaa soveltaa niitä kemiallisten ominaisuuksien tutkimiseen.
- osaa analysoida saamiaan kokeellisia tai laskennallisia tuloksia datankäsittelyohjelmistojen avulla ja sovittaa tuloksia matemaattisiin malleihin.
- osaa soveltaa mikroskooppista kuvaa aineen ominaisuuksista kemiallisten ongelmien ratkaisemiseen.
Kokeellisten ja laskennallisten tavoitteiden painotus riippuu opiskelijan suuntautumisesta.

Yleisten maisterin osaamistavoitteiden lisäksi uusiutuvien luonnonvarojen ja elinympäristön kemian opintosuunnasta valmistunut opiskelija:
- tietää puun ja muiden lignoselluloosamateriaalien rakenteet sekä kemialliset koostumukset ja hahmottaa monipuoliset mahdollisuudet tuottaa kyseisistä materiaaleista biokemikaaleja, biomateriaaleja ja bioenergiaa
- ymmärtää yleisellä tasolla suomalaisen prosessiteollisuuden tärkeimpien prosessien (kemianteollisuus, metsäteollisuus ja perusmetallien valmistus) toiminnan sekä prosessiteollisuuden energia- ja ympäristövaikutukset
- ymmärtää kromatografialaitteistojen ja spektroskooppisten mittauslaitteiden toimintaperiaatteet, hallitsee kyseisten menetelmien soveltamisen erityyppisten näytteiden analysoinnissa sekä tuntee erilaiset näytekäsittelymenetelmät ja niiden vaikutuksen näytteiden analysoinnissa
- hallitsee metsä- ja kemianteollisuuden orgaaniseen ja epäorgaaniseen analytiikkaan liittyvän itsenäisen laboratoriotyöskentelyn sekä kykenee valitsemaan kuhunkin tarkoitukseen parhaiten soveltuvat menetelmät ja laitteet.
- osaa arvioida eri analyysitekniikoiden hyviä ja huonoja puolia sekä luoda toimivia menetelmiä ongelmallisiin näytetaustoihin.
- osaa tulkita ja tarvittaessa kyseenalaistaa kokeellisia tuloksia ottamalla huomioon mittaustekniikoihin ja määritysmenetelmiin liittyvät virhemahdollisuudet sekä kykenee tekemään tarvittavia muutoksia ja valitsemaan oikean mittaustekniikan
- omaa valmiudet työskennellä kemistinä erilaisissa tehtävissä teollisuudessa tai tutkimuslaitoksissa