Jyväskylän yliopiston kemian laitos

Jyväskylän yliopiston kemian laitos on yksi Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan neljästä laitoksesta. Kemian laitoksen tutkimuksen ja koulutuksen pääalueet ovat rakenne- ja synteesikemia, uusiutuvat luonnonvarat ja elinympäristön kemia, laskennallinen kemia ja spektroskopia sekä kemian opettajien koulutus. Laitoksen johtajana toimii professori Mika Pettersson. 

Kemian alan tulevaisuuden haasteita ovat esimerkiksi energiaan, ympäristöön ja luonnon monimuotoisuuteen liittyvät kysymykset. Alan koulutuksella pyritään vastaamaan näihin haasteisiin. Koska tutkimuskohteet ovat yleensä laajoja kokonaisuuksia, tarvitaan useiden alojen asiantuntijoiden yhteistyötä. Siksi kemian laitos tekee poikkitieteellistä tutkimusyhteistyötä Nanotiedekeskuksen sisällä. Lisäksi laitoksella on yhteistoimintaa yrityksien kanssa.

Opiskelijoita kemian laitoksella on noin 460 ja sieltä valmistuu vuodessa noin 30 maisteria ja 10 tohtoria.

Opiskelu 

Kemian alalla voi Jyväskylän yliopistossa suorittaa luonnontieteiden kandidaatin (alempi korkeakoulututkinto) ja filosofian maisterin (ylempi korkeakoulututkinto) tutkinnot sekä filosofian lisensiaatin ja filosofian tohtorin jatkotutkinnot. Luonnontieteiden kandidaatin tutkintoon kuuluvat opinnot voidaan suorittaa kolmessa vuodessa, ja ne muodostavat pohjan maisteriopinnoille, jotka voidaan suorittaa kahdessa vuodessa. 

Opetuksen painopisteet ovat epäorgaaninen ja analyyttinen kemia, fysikaalinen kemia, orgaaninen kemia sekä opettajakoulutus. Kandidaatin tutkinnon pääaine on kemia. Opintojen alkuvaiheessa kemian kandidaattiohjelmaan hyväksytty opiskelija voi hakea kemian opettajakoulutukseen. Kemian opiskelijoiden on mahdollista opiskella kemistiksi ja hankkia sen rinnalle opettajan pedagoginen pätevyys (niin sanottu kaksoistutkinto). Kemian opiskelija voi opintojensa alkuvaiheessa hakea opiskelemaan myös nanotieteitä erityiseen nanotieteisiin painottuvaan kandidaattiohjelmaan (kemian kandidaattiohjelma, nanotieteiden opintosuunta).  

Jyväskylän yliopiston kemian laitokselle on kesällä 2015 myönnetty viideksi vuodeksi (2015–2020) myönnetty Chemistry Eurobachelor Diploma luonnontieteiden kandidaatin tutkinnolle. Opintojen täyttäessä tietyt kriteerit ja sisällöt voi opiskelija saada kandidaatin tutkinnon ohella maininnan Eurobachelor-vaatimusten täyttämistä opinnoistaan. 

Maisterin tutkinnon kemian laitoksella voi suorittaa seuraavissa maisteriohjelmissa:
 Kemian maisteriohjelma, rakenne- ja synteesikemian opintosuunta
 Kemian maisteriohjelma, spektroskopian ja laskennallisen kemian opintosuunta
 Kemian maisteriohjelma, uusiutuvien luonnonvarojen ja elinympäristön kemian opintosuunta

Kemian opettajan maisterin tutkinnon pääaine on kemia. Lisäksi maisterin tutkinnon voi suorittaa kansainvälisessä nanotieteen maisteriohjelmassa (Master's Degree Programme in Nanoscience, Specialisation in Chemistry).

Tutkimus 

Jyväskylän yliopiston kemian laitos harjoittaa kokeellista ja teoreettista perustutkimusta sekä perustutkimusta soveltavaa tutkimusta. Laitoksen toiminnan pääalat eli vahvuusalueet ovat:
 Rakenne- ja synteesikemia
 epäorgaaninen kemia
 orgaaninen kemia
 nanorakenteet
 Uusiutuvat luonnonvarat ja elinympäristön kemia

 Laskennallinen kemia ja spektroskopia
 Tietokoneavusteinen laskennallinen kemia

 Kemian opettajien koulutus

Rakenne- ja synteesikemia 

Rakenne- ja synteesikemia kattaa perinteisistä kemian osa-alueista epäorgaanisen ja orgaanisen kemian. Tutkimusprojektit ovat tyypillisesti luonteeltaan poikkitieteellisiä. Ne voivat liittyä esimerkiksi supramolekyylikemiaan, organometallikemiaan tai materiaalitieteeseen. Tutkimus painottuu kemiallisten yhdisteiden rakenteen ja ominaisuuksien määrittämiseen. Samalla selvitetään, miten kyseisiä yhdisteitä voidaan valmistaa. Tarkastelun kohteena voivat olla yksittäiset molekyylit tai useiden molekyylien muodostama nanomittakaavan rakenne. Siinä kohdin tutkimusala lähestyy nanotieteellistä tutkimusta. Aineiden rakenteellista tutkimusta tehdään kemian laitoksen omien laboratorioiden lisäksi Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksessa (Nanoscience Center, NSC), jossa on nanorakenteiden tutkimukseen ja valmistamiseen tarvittavia laitteistoja: puhdastila, häiriösuojatut mittaushuoneet sekä laserlaboratoriot.

Rakenne- ja synteesikemiallisen tutkimuksen avulla pyritään ymmärtämään erilaisten kemiallisten prosessien toimintaperiaatteita. Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää erilaisissa käytännön sovelluksissa. Rakenne- ja synteesikemian soveltavan tutkimuksen kohteita ovat mm. lääke- ja luonnonaineiden valmistaminen synteettisesti, erilaiset materiaalisovellukset sekä katalyytit.

Uusiutuvat luonnonvarat ja elinympäristön kemia 

Vahvuusalue Uusiutuvat luonnonvarat ja elinympäristön kemia on osa kemian laitoksen soveltavaa tutkimusta, joka liittyy metsäteollisuuteen, paperiteollisuuteen sekä ympäristökemiaan ja siihen liittyvään analytiikkaan. Tutkimuksen avulla selvitetään esimerkiksi luonnonaineiden kemiallisia ominaisuuksia ja uusiutuvan energian eri muotoja. Laitoksella tutkitaan myös, kuinka biomassaa voidaan eri tavoin hyödyntää kemiallisesti ja termokemiallisesti. Tutkimuksen avulla voidaan esimerkiksi kehittää teollisuusprosessien toimintaa yhteistyössä yritysten kanssa. 

Uusiutuviin luonnonvaroihin ja elinympäristöön kohdistuva kemian tutkimus linkittyy Jyväskylän yliopiston poikkitieteelliseen bioresurssitutkimukseen. Tutkimusta koordinoi Resurssiviisausyhteisö (), joka on Jyväskylän yliopistossa toimiva monitieteinen tieteellisen tutkimuksen ja yhteiskunnallisen vaikuttamisen verkosto. Resurssiviisausyhteisön tutkimuksen avulla pyritään parantamaan luonnonvarojen käytön kestävyyttä ja hallintaa. Yhteisön johtajana toimii professori Janne Kotiaho bio- ja ympäristötieteiden laitokselta.

Laskennallinen kemia ja spektroskopia 
  
Laskennallinen kemia ja spektroskopia tarkastelevat molekyylitasolla tapahtuvia fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja. Lisäksi selvitetään näiden prosessien toimintaa. Perustutkimuksen avulla saatavaa tietoa pyritään soveltamaan erilaisissa käytännön sovellutuksissa. Tietokoneavusteinen laskennallinen kemia on yksi viime aikoina kehittyneistä monitieteisistä tutkimusmenetelmistä. Menetelmä tukee ilmiöiden kokeellista tutkimusta, koska sen avulla voidaan ennustaa ja todentaa havaittavia ilmiöitä. Huomattava osa laskennallisesta kemiasta, ja varsinkin spektroskopia, sivuaa nanotieteellistä tutkimusta. Kemian laitos tekee spektroskopiassa tutkimusyhteistyötä Nanotiedekeskuksen (NSC) kanssa.

Kemian opettajien koulutus 

Kemian opetuksen vahvuusalueen tutkimus tarkastelee kemian opetusta ja siihen liittyviä ilmiöitä perusopetustasolta yliopisto-opetukseen asti.
Kemian opettajien koulutusta on 2010-luvulla uudistettu. Opetuksen ja kurssisisältöjen kehittämisellä pyritään valmistamaan opettajia paremmin kohtaamaan tulevaisuuden pedagogisia kysymyksiä. Siihen vastataan esimerkiksi kehittämällä ja monipuolistamalla kemian opettamisen käytäntöjä sekä opettajuutta. Muutoksilla pyritään lisäksi vastaamaan mm. opiskelijavalintaan ja opintojen etenemiseen liittyviin haasteisiin. Kemian laitos kehittää kemian opettajien koulutusta oppilaslähtöisesti ja erityistä huomiota kiinnitetään pedagogisiin valmiuksiin. Kemian opetusta kehitetään esimerkiksi soveltamalla monipuolisia ja moderneja oppimismenetelmiä. Opettajien koulutus tapahtuu tutkimuslähtöisesti ja siinä hyödynnetään kemian laitoksen tutkimuksellisia vahvuusalueita.

Lähteet 

Jyväskylän yliopisto