جدول المحتويات
هو علم مختص في دراسة أجهزة الكمبيوتر والأنظمة الحسابية. بما في ذلك؛ أسسها النظرية و الخوارزمية، والأجهزة، والبرامج واستخداماتها في معالجة المعلومات.
يشمل تخصص علوم الكمبيوتر دراسة الخوارزميات وهياكل البيانات وتصميم الكمبيوتر والشبكات والذكاء الاصطناعي.
تستمد علوم الكمبيوتر بعض أسسها من الرياضيات، والهندسة. حيث تستخدم علوم الكمبيوتر بشكل مكثف اختبار الفرضيات وتجربتها أثناء وضع المفاهيم والتصاميم وتنقيح الخوارزميات الجديدة. وتركز علوم الكمبيوتر على فهم المبادئ الأساسية لكل من أدوات الحوسبة وأنظمة التشغيل والمجمعيّن والمترجمين.
تطور علوم الحاسوب:
تطور مجال علوم الكمبيوتر بشكل كبير منذ تطوير أجهزة الكمبيوتر لأول مرة في الخمسينيات من القرن الماضي، ظهر مايسمى بأنظمة مشاركة الوقت في الستينات للسماح للعديد من المستخدمين بتشغيل البرامج في نفس الوقت من محطات طرفية مختلفة كانت متصلة بالكمبيوتر. شهدت فترة السبعينات تطور أول منطقة واسعة لشبكات الكمبيوتر بسرعات عالية بين الأجهزة المفصولة بمسافات بعيدة، ثم ظهرت فكرة تخزين البيانات والتعليمات في ذاكرة الكمبيوتر مما أدى لإكتشافات مهمة حول السلوك النظري للخوارزميات، تم تقديم أول برنامج للحصول على درجة علمية في علوم الكمبيوتر سنة 1953 في جامعة كامبريدج، يعتبر آلان تورينج هو الأب الروحي لعلوم الكمبيوتر الحديث؛ لعمله على أجهزة الكمبيوتر الحديثة الأولى وفك تشفير آلات إنجما الألمانية خلال الحرب العالمية الثانية.
كانت هذه الاكتشافات هي أصل مجال علوم الكمبيوتر منذ نشأته.
الفرق ما بين علوم الحاسوب وهندسة الحاسوب:
يخلط الكثير من الباحثين بين التخصصين وذلك لتشابه البرامج الدراسية فيهما، واشتراكهما في جهاز الكمبيوتر؛ لكن في المضمون أن كلا التخصصين يختلفان عن بعضهما، والسؤال الشائع بين الطلاب أيهما أفضل في دراسته هل علوم الكمبيوتر أم هندسة الكمبيوتر؟
نبين الفرق بين التخصصين للتوضيح، مع تبيان للعلوم التي تدخل تحت كل تخصص.
علوم الحاسوب: computer science
وتعرف اختصاراً (CS) البدايات لعلوم الكمبيوتر بدأت كفرع للرياضيات، تركز على الخوارزميات ونظرية الحوسبة وتحليل البيانات وأمن ونقل البيانات، يتعامل علماء الكمبيوتر مع النظريات الحسابية و الخوارزميات القوية والنماذج الرياضية التي تستخدم لتطوير البرامج والأنظمة البرمجية، يكون هذا التخصص مناسباً للطلاب الذين يبحثون عن حلّ المشاكل التقنية وفهم التكنولوجيا الجديدة ويتطلع مستقبلاً للعمل في مجال الأمن السيبراني أو في تطوير البرامج. على الطلاب تعلم عدة أمور أهمها:
- فهم للغات البرمجة مثل : JAVA – SQL – PYTHON.
- تشغيل وصيانة وإصلاح أنظمة تشغيل WINDOWS – LINUX.
- تعلم هياكل البيانات ووالخوارزميات.
- تعلم أساسيات الأمن السيبراني.
- معرفة تصميم البرامج وترميزها واختبارها.
- كيفية عمل شبكات الحاسوب.
تخصصات علوم الحاسوب (CS):
- الذكاء الاصطناعي
- التعلم الآلي
- علم البيانات
- أمن الشبكات
- حوسبة سحابية
- هندسة برمجيات
- انترنت الأشياء
- علم الروبوتات
- البرمجة
- نظم المعلومات الحاسوبية
- التصميم والتواصل البصري.
مواد تخص علوم الحاسوب:
- الرياضيات التطبيقية
- معالجة الوسائط الرقمية
- الذكاء الاصطناعي
- البرمجة
- شبكات الحاسب
- هندسة الحاسب
- أنظمة تشغيل الحاسب
- برمجة الحاسب
- تطوير البرمجيات
- أنظمة البرمجيات
- إدارة البيانات
- تطوير المواقع الالكترونية
- تصميم قواعد البيانات
- البرمجة المتوازية
- تطوير نظام IOS
- الفيزياء الحاسوبية
- الخوارزميات
- أمن وحماية المعلومات.
هندسة الكمبيوتر: computer engineering
وتعرف اختصاراً (CE) البدايات لهندسة الكمبيوتر بدأت كفرع للهندسة الكهربائية، تركز الدراسة على البرامج الثابتة للأجهزة في الكمبيوتر بالاضافة الى تطوير واختبار البرامج والتطبيقات لجميع أنواع الأجهزة مما يسهل استخدامها بشكل صحيح.
يجب على طلاب هندسة الكمبيوتر إتقان عدة علوم أهمها:
- فهم كامل لكيفية عمل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة اللوحية .
- معرفة تصميم البرامج وترميزها واختبارها .
- المرونة في العمل مع مجموعة واسعة من البرامج .
- القدرة على بناء أنظمة الكمبيوتر وصيانة وإصلاح برامج تشغيل الأجهزة .
تخصصات هندسة الكمبيوتر (CE):
الترميز والتشفير وحماية المعلومات – الاتصالات والشبكات اللاسلكية – المحولات وأنظمة التشغيل – علوم وهندسة الحاسسوب – شبكات الحاسب – أنظمة الكمبيوتر – الرؤية الحاسوبية والروبوتية – الانظمة المدمجة – الدوائر المتكاملة .
مواد تخصص هندسة الكمبيوتر:
مبادئ الاحصاء – تفاضل وتكامل – رياضيات – هندسة الفيزياء العامة – الدوائر الكهربائية – تحليل إشارات وأنظمة – كهرومغناطيسية – الكترونيات – اتصالات – المنطق الرقمي – تطبيقات الحاسوب – تصميم أنظمة المعالج الدقيق – الانظمة المضمنة – تنظيم الحاسب – حل المشاكل بالرمجية الشيئية – شبكات الحاسب – هندسة البرمجيات والاخلاقيات – الالكترونيات الرقمية – برمجة الشبكات والانترنت – نظام التشغيل.
يمكن تلخيص الفرق في أن: علوم الكمبيوتر تتعامل مع البيانات و الخوارزميات بينما هندسة الكمبيوتر تركز على الأجهزة والبرامج الثابتة.
المستقبل الوظيفي لخريجي علوم الكمبيوتر:
لايحتاج علماء ومهندسو الحاسب في المستقبل الى القلق بشأن فرص العمل، على الرغم من المنافسة الشديدة في السوق، فصناعة التكنولوجيا مزدهرة جداً مع النمو المتسارع للعالم الرقمي، كشفت الاحصاءات في سوق العمل أنه من المتوقع أن تنمو وظائف علوم الكمبيوتر 16 % بحلول العام 2028، وفي تقرير صادر عن البيت الأبيض الامريكي أنه مع العام نفسه سوف تتوفر 1.4 مليون وظيفة متاحة في علوم الكمبيوتر، وأنه سيكون عجز في تغطية هذه الوظائف من قبل المختصين، ولن تغطي إلا بمقدار 25% من الوظائف المطروحة، لذلك ستبقى هذه الوظائف من ضمن المجالات الأعلى أجراً في العالم.
لا تتباهى هذه المسارات الوظيفية برواتب مربحة ونمو وظيفي ثابت فحسب، بل إن الحصول على شهادة في أي مجال يمكن أن يمهد الطريق للعديد من الخيارات الوظيفية المختلفة.
وظائف علوم الكمبيوتر ومعدل الأجور عالمياً:
عدة وظائف وتخصصات تخلفها الدراسة في مجال علوم الكمبيوتر، وتعد جميع التخصصات من المهن الناجحة والمطلوبة في سوق العمل حالياً مع نسبة عالية من الدخل بالنسبة لباقي المهن ، أهم الوظائف المطلوبة:
1. مهندس برمجيات:
متوسط الراتب في الخارج 125 ألف دولار؛ هو مسؤول عن تصميم وتطوير البرامج من منظور رفيع المستوى وذلك لامتلاكه معرفة واسعة بالبرمجيات ولغات الترميز المختلفة فضلاً عن فهم أنماط ومبادئ التصميم.
2. مطور برامج:
متوسط الراتب عالمياً 107 ألف دولار؛ هو الذي يكتب التعليمات البرمجية ويصححها ويقوم بتعديل البرامج واختبار التطبيقات وتوثيقها، يتحمل مطور البرامج مسؤولية التطبيقات والبرامج التي تسمح للمستخدمين بأداء المهام على أجهزة الكمبيوتر بشكل جيد، يجب عليه اتقان عدة لغات للكمبيوتر مثل : C++ ; JAVA ; HTML ; PHP ; PYTHON – بالاضافة لمجموعة متنوعة من أنظمة التشغيل.
3. مدير نظام UNIX:
متوسط الراتب عالمياً 100 ألف دولار، مسؤول عن صيانة نظام تشغيل كمبيوتر UNIX في منشأة معينة، يعتبر هذا النظام أقل شيوعاً من السابق، ولكن كثير من الشركات ماتزال تعمل على أنظمة تشغيل UNIX أو أنظمة شبيهة بها، مما يسمح لمشغلي هذا النظام بالحصول على أجور عالية مقابل خدماتهم، مهمة هذا المدير تثبيت البرامج والأجهزة المهمة وصيانتها وترقيتها واكتشاف أي مشكلة قد تنشأ أثناء التشغيل وإصلاحها.
4. مهندس أمن شبكات:
متوسط الراتب عالمياً 100 ألف دولار؛ مسؤول عن تطوير وتنفيذ أنظمة وبروتوكولات الأمان للشركات، من أولوياته تحديد الحلول الأمنية وتنفيذ الدفاع وتكوين جدار الحماية واختبار الأجهزة والبرامج الجديدة واختبار دفاعات النظام بانتظام لمنع أي انتهاك.
5. مهندس DEVOPS:
متوسط الراتب السنوي عالمياً 100 ألف دولار، يمكن تعريف الاختصاص بانهم مطورون للبرامج، مهتمون بعمليات نشر الكود، يكونوا على تواصل مع موظفي تكنولوجيا المعلومات، من أهم وظائفه تطوير البنية التحتية واختبار الكود وتحليله قبل نشره والعمل على أتمتة عملية التطوير ومراقبة العمليات طوال فترة تطوير البرامج.
6. عالم الحاسوب:
متوسط الراتب 100 ألف دولار، المسؤول عن تطوير الأدوات المستندة الى الحاسوب التي تستخدمها الشركة، يكون مسؤولاً عن تصميم قاعدة بيانات أو تطوير خوارزمية، تساعد على العمل بمزيد من الكفاءة والانتاجية.
يجب أن يكون ملماً بالعمل مع الخوارزميات والبرامج لتطويرها، مع معرفة لغات البرمجة المختلفة التي قد تشمل برامج مختلفة من مثل :c++/ xml/java/python /sql.
7. مهندس مطور تطبيقات الهاتف المحمول وبرامج Android:
متوسط الراتب 96 ألف دولار سنوياً، مسؤول عن تطوير التطبيقات المستخدمة على الأجهزة المحمولة بالاضافة الى الإلمام بعدد من لغات البرمجة وأنظمة تشغيل الأجهزة المحمولة ، مع تركيز واضح وقوي على العمل داخل نظام أندرويد الاساسي أثناء تخصصهم في العمل مع أندرويد، يجب أن يكون لديه فهم واضح لتجربة المستخدم ( UX) للتأكد من أن المنتج النهائي يلبي توقعات المستخدم.
8. مهندس تطوير البرمجيات SDE:
متوسط الراتب سنوياً 94 ألف دولار، يمكن لمهندسي تطوير البرمجيات المعروفين باسم SDEs العمل في أي عدد من الصناعات لتصميم و بناء وصيانة أنظمة وبرامج الكمبيوتر. يعتمد في تخصصه على علوم الكمبيوتر، تحليل المعلومات، هندسة الكمبيوتر.
9. مطور ويب برمجيات أول:
متوسط الراتب سنوياً 88 ألف دولار، يستخدم مطور الويب مهاراته لكتابة وتصحيح التعليمات البرمجية لمواقع الويب و الخوادم المنطقية وقواعد البيانات اعتماداً على الوظيفة، يجب أن يكون على دراية بعدة لغات برمجية مثل : sql server / asp / f / c مهمة المطور كتابة التعليمات البرمجية التي تبني مواقع الويب وقواعد البيانات والخوادم المنطقية، برامج الاختبار والتوثيق، برامج التصحيح.
10. مهندس تطوير برمجيات اختبار sdet:
متوسط الراتب 83 ألف دولار، مهمته تطوير البرامج مع التركيز بشكل خاص على الاختبار بالاضافة الى برامج التصحيح، بمعنى أنه مسؤول عن تعديل التعليمات البرمجية حسب الضرورة لحل المشاكل، وهذا يتطلب فهماً لعدد من لغات البرمجة.
مهارات ناجحة يتمتع بها خريجي علوم الكمبيوتر :
يمكن تعريف المهارات الناجحة بأنها القدرات المحددة التي يستخدمها صاحبها للنجاح في العمل اليومي في مجال تخصصه، منها:
1. مهارات تحليلية:
من المهارات الأساسية للنجاح في العمل هي تحديد المشاكل والتوصّل الى حل تقني لمعالجتها، يتطلب ذلك امتلاك مهارات تحليلية قوية تمكنه من فهم المشكلة التي يتعامل معها وتقييم الحلول المختلفة واختيار الأفضل.
2. مهارات الحاسوب والتكنولوجيا:
تتكون لديه مهارات كتقدمة في الكمبيوتر والتكنولوجيات، تشمل المعرفة بالأجهزة وفهم أنظمة التشغيل والكفاءة في الكتابة واتقان العمل في جداول البيانات.
3. تطوير البرمجيات:
يعد فهم مبادئ البرمجيات وتطويرها مهارة مهمة وصعبة إذ يرافقتها استكشاف للأخطاء وإصلاحها واختبارها لأنه في النهاية يسعى الى إنشاء برنامج لا عيوب فيه.
4. إدارة الوقت:
في معظم الوظائف في مجال علوم الكمبيوتر يوجد مواعيد نهائية ضيقة، وأولويات متنافسة، وانتقالات سريعة بين المهام، ستساعد الادارة الفعالة للوقت على البقاء مطلعاً على المهام والمشاريع المختلة التي تواجهها.
5. مهارات حلّ المشاكل:
من المهارات الضرورية لتخصص علوم الكمبيوتر هي القدرة على حل المشاكل المعقدة بطريقة منهجية ومنطقية، ذلك أن معظم المشاريع التي ستعمل عليها ستطلب منك أن تأخذ مفهموماً وتحوله الى حقيقة، للقيام بذك يجب أن يكون قادراً على التفكير في أي طريقة لتنفيذ المشروع ثم تحديد الخطوات اللازمة لانجاحه.
6. الإبداع:
الابداع هو مفتاح حل المشاكل وإنشاء تطبيقات ومواقع عملية وحديثة، يسير الابداع جنباً الى جنب مع حل المشاكل، حل المشاكل المتعلقة بالبرمجة ليست عملية مباشرة تقريباً ؛ فغالباً ما يكون التفكير خارج الصندوق مطلوباً لضمان تقديم الحلول الأكثر ابتكاراً وفعالية.
7. مهارات التفكير النقدي:
مهارة مهمة يجب امتلاكها في أي تخصص ولكنه مهم بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بعلوم الكمبيوتر، في المستقبل ستتعامل مع مجموعة من المشاريع، ويتم استخدام مجموعة متنوعة من المنهجيات، لذا فإن معرفة المنهجيات التي يجب استخدامها ومتى يتم استخدامها يعد جزءاً أساسياً من إنجاز المهمة؛ من خلال التفكير النقدي ستتمكن من تقييم سبب عدم نجاح بعض الحلول وتوفير الوقت للتوصل الى النهج الصحيح.
8. الصبر والمثابرة:
من المبادئ الأساسية للبرمجة على أي مستوى منها، يجب أن تكون مستعداً للفشل قبل النجاح، لأن البرمجة تجربة عناصر مختلفة من الأكواد لتحدد الحل والخيار الأفضل، ممارسة علوم الكمبيوتر تُعلم أن تكون مرناً ومصمماً ومتواضعاً في مواجهة الاخفاقات المتعددة.
دراسة علوم الكمبيوتر في أذربيجان:
تتوفر البرامج التعليمية في جامعات أذربيجان لتخصص علوم الكمبيوتر بجودة عالية من خلال الحفاظ على التوازن بين الجوانب النظرية والتجريبية لعلوم الكمبيوتر، وكذلك التوازن بين قضايا البرمجيات والأجهزة من خلال برامج يستفيد منها الطالب في حياته العملية فيما بعد.
مدة الدراسة لعلوم الكمبيوتر في جامعات أذربيجان تتراوح بين 4-5 سنوات مع السنة التحضيرية التي يتم تأهيل الطلاب باللغة وبعض المعلومات للدخول بشكل قوي للسنة الأولى، الرسوم الدراسية تبدأ من 3000 دولار للعام الدراسي. شاهد جميع البرامج
تُوفر البرامج المهارات والمعرفة في الأسس المفاهيمية لعلوم الكمبيوتر وأنظمة البرامج والأجهزة المعقدة بما يتكامل بشكل وثيق مع الصناعة ، يتم تعليم الطالب مايفيده من مهارات مطلوبة لسوق العمل كالتدريب على ايجاد حلول للمشاكل المعقدة والتدريب على لغات البرمجة و الخوارزميات وأنظمة التشغيل.
مواد يتم دراستها في مرحلة البكالوريوس لعلوم الكمبيوتر في أذربيجان:
يتم دراسة المواد اللازمة للطالب بما يؤهله للعمل بعد التخرج في شركات محلية وحتى عالمية توفر هذه المواد المعلومات الكافية لجعل الطالب ملماً بعلوم الكمبيوتر.
مواد هندسة الحاسب الأساسية في أذربيجان:
مقدمة عن تكنولوجيا المعلومات والاتصالات والهندسة – مبادئ البرمجة – هياكل البيانات والخوارزميات – مقدمة في شبكة الحاسوب – تنظيم وهندسة الحاسبات – مقدمة في هندسة البرمجيات – نظرية الحساب – مبادئ أنظمة التشغيل – نظم قواعد البيانات – رسومات الحاسوب – حساب التفاضل – الهياكل المنفصلة – الجبر الخطي – تصميم المنطق الرقمي.
بالإضافة لوجود مختبرات علمية خاصة للحاسوب والفيزياء والرياضيات تدعم الدراسة النظرية، مع تطبيق مشاريع جماعية لكل سنة، وتفرد السنة الأخيرة بمشروع فردي لكل طالب.