أدت التطورات الواسعة في الالكترونيات الدقيقة على مدى العقد الأخيرالى ثورة رقمية.حيث احتلت أجهزة الكمبيوتر مركز الصدارة، وأصبحت الحوسبة الرقمية ومعالجة الاشارات الرقمية حيوية للعديد من المنتجات في حياتنا اليومية؛ مثل:

1. السيارات
2. الهواتف المحمولة
3. الأجهزة اللوحية
4. الكاميرات
5. الأجهزة المنزلية.

تركز دراسة هندسة الكمبيوتر على الهندسة الكهربائية ومجال الاتصالات ومعالجة الاشازات الرقمية وبرمجتها.

تعريف هندسة الكمبيوتر:

هي مصطلح شامل لثلاثة فروع من الهندسة

1. الأجهزة
2. البرمجة
3. الشبكات

يقوم مهندس الأجهزة بتصميم وصيانة المنتجات في شكلها المادي. حيث يعمل مهندس البرمجيات على تطوير البرامج والتطبيقات المثبتة على الجهاز. ويقوم مهندس الشبكات بتصميم وصيانة أنظمة الشبكات.

مهندس الكمبيوتر:

هو مختص في عدة علوم مسؤول عن تصميم أجهزة الكمبيوتر والبرامج الحاسوبية وتركيبها وتطويرها وتنفيذها واختبارها. يؤدي عدة مهمات منها إعداد أجهزة جديدة وترقية الأجهزة والبرامج وإصلاح المعدات المعيبة وأنظمة الاختبار وخدمة الطابعات والماسحات الضوئية.

تشمل هندسة الكمبيوتر العمل في كل الأجهزة والبرامج، مهمة مهندس الكمبيوتر؛ البحث والتطوير واختبار أنظمة ومكونات الكمبيوتر مثل

1. المعالجات
2. لوحات الدوائر وأجهزة الذاكرة
3. الشبكات وأجهزة التوجيه
4. تطوير وتصميم الأجهزة الطرفية الداعمة
5. أجهزة الكمبيوتر
6. المعالجات الدقيقة
7. الدوائر المتكاملة المختصة أو محركات الأقراص

يقوم مهندس الكمبيوتر بمراقبة أداء نظام التشغيل وإجراء أي تعديلات يتطلبها الجهاز ليقوم بمهامه بشكل صحيح.

النظرة المستقبلية لهندسة الكمبيوتر:

هندسة الكمبيوتر خيار مهني رائع لمهن يتطلب فيها التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي وانترنت الاشياء، التطور السريع للتكنولوجيا في هذا الوقت يحتاج لهندسة الكمبيوتر في كثير من الوظائف.

فلذلك فإن المختص في هذه الهندسة لايخشى من إيجاد وظيفة وبراتب جيد.

الهدف من تخصص هندسة الكمبيوتر:

مطابقة الأجهزة والبرامج لتلبية الاحتياجات التكنولوجية والعلمية والإدارية للشركات والصناعات. لتحقيق ذلك؛ يقوم مهندس الكمبيوتر بإختبار

1. أجهزة الكمبيوتر
2. والأنظمة الخاصة بها
3. ويطور أجهزة الذاكرة والمعالجات والشبكات

لتلبية الحاجة للمساعدة في الأعمال التجارية بأمان وكفاءة في العالم الرقمي.

تاريخ موجز حول بدايات أجهزة الكمبيوتر وماوصلت إليه الآن: 

بدأت قصة أجهزة الكمبيوتر في التاريخ الحديث بالمحرك التحليلي؛ وهو كمبيوتر يعمل بالبخار تم تصميمه سنة 1837 من قِبل عالم الرياضيات تشارلز باباج. إلا أن التطور الحقيقي بدأ مع اختراع التراتزستور سنة 1947. والدائرة المتكاملة سنة 1958. والمعالج سنة 1971. وهو ماجعل من أجهزة الكمبيوتر تتبلور إلى ماهي عليه حيث صارت أصغر وأسرع.

• في بداية الأمر صمم تشارلز باباج المحرك التحليلي سنة 1837 والذي كان أول خطوة رئيسية نحو أجهزة الكمبيوتر الحديثة. فقد جسّد تصميمه الخصائص الرئيسية لأجهزة الكمبيوتر الحديثة. شمل ذلك الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية والقدرة على الإدخال والإخراج ، يُشار لهذا العالم بأنه أبو الحاسبات.
• 1843 ظهرت أول خوارزمية حاسوبية ، كانت أدا لوفلايس تعمل جنباً الى جنب مع تشلرلز باباج عند تصميم المحرك التحليلي ، استطاعت أدا أن تطور أول خوارزمية كمبيوتر على الاطلاق حيث فكّرت بعناية في قدرة أجهزة الكمبيوتر عند تطوير الخوارزمية الخاصة بها فكانت النتيجة حلاً لأرقام برنولي.
• 1936 اخترع آلان تورينج آلة عُرفت بإسمه آلة تورينج. تتيح هذه الآلة البسيطة نسبياً حساب أي خوارزمية لأنها تحاكي وظيفة قراءة المدخلات الثنائية البسيطة وحساب المخرجات المنطقية.
• 1940 أنشأ جورج ستيبتز حاسبة الأرقام المركبة.
• 1942 تم اختراع أول كمبيوتر رقمي كهربائي اوتوماتيكي. على يد العالم جون فنسنت أتاناسوف [لكن المشكلة أن المعادلات في هذا الكمبيوتر لم تكن قابلة للبرمجة].
• 1944 أكمل المهندس البريطاني تومي فلاورز ومساعدوه فك تشفير الرسائل الألمانية خلال الحرب العالمية الثانية وأكمل ماابتدأه العالم فنسنت واستطاع حل المشكلة واختراع حاسوب قابل للبرمجة.
• 1945 تم اختراع أول جهاز كمبيوتر رقمي متعدد الأغراض، بعده بسنتين عام 1947 كان أول ترانزستور والذي ساهم في تغير مسار تاريخ الحوسبة بشكل جذري.
• 1951 استخدم أول كمبيوتر تجاري للأغراض العامة، كان جهازاَ ضخماً يزن حوالي 16 ألف رطل، يسمح بأكثر من ألف عملية حسابية في الثانية.
• 1954 ظهرت أول لغة لبرمجة الكمبيوتر لأغراض العامة، حيث أنشأ فريق في شركة IBM لغة برمجية للأغراض التجارية.
• 1956 تم إصدار أول نظام تشغيل كمبيوتر، كان من انتاج شركة جنرال موتورز ، النظام سمح بالادخال والاخراج المباشر. 
• 1958 تم اختراع أول دائرة متكاملة، وتعرف عموماً باسم الرقاقة الدقيقة. تم إنشائها بواسطة جاك كيلبي وروبرت نويس، تتكون الدائرة المتكاملة من دوائر الكترونية مركبة على أشباه المواصلات، يُذكر أنه لولا الدوائر المتكاملة ستظل أجهزة الكمبيوتر بحجم الثلاجة.
• 1964 اخترع دوغلاس إنجلبارت أول فأرة كمبيوتر في التاريخ. سمح هذا الاختراع بتحكّم إضافي في الكمبيوتر بالتزامن مع لوحة المفاتيح، في نفس العام تم اختراع أول كمبيوتر عملاق في التاريخ، كان قادراً علي الوصول الى سرعة معالجة تصل الى 3 ملايين عملية في الثانية ، يذكر أن الفريون كان يستخدم للتبريد الداخلي ، كان مكوناً من 400 ألف ترانزستور.
• 1969 تم إنشاء أول شبكة واسعة النطاق في تاريخ أجهزة الكمبيوتر. إلا أن مصطلح الانترنت لم ينتشر بشكل واضح الا في عام 1973.
• 1971 ظهر أول جهاز كمبيوتر شخصي. على الرغم من صغر حجمه. إلا أنه تمكن من تنفيذ مئات العمليات الحسابية في ثانية واحدة. في نفس العام ظهر أول معالج كمبيوتر دقيق أصدرته شركة intel.
• انطلاقة شركة  Apple  كانت سنة 1976 كان الكمبيوتر يحوي 4 كيلو بايت فقط من الذاكرة.
• في سنة 1981 أطلقت شركة IBM أول جهاز كمبيوتر شخصي لها modl – 5150. في نفس السنة كانت الانطلاقة الاولى لأول كمبيوتر محمول من قبل شركة Osborn computer corporation كان يحتوي على شاشة عرض صغيرة بحجم 5 بوصة ولوحة مفاتيح ضخمة. الجهاز كان قابلاً للطي. الذاكرة الرئيسية كانت 64 كيلوبايت.
• في سنة 1985 شركة Microsoft تعلن انطلاقة أول نظام تشغيل Windows 1,0.
•  سنة 1989 تم إنشاء أول شبكة ويب عالمية بواسطة السير Tim berners. كان القصد منها مشاركة المعلومات بسهولة بين الجامعات والعلماء.
• في سنة 1991 تم إنشاء أول محرك أقراص مزود بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة تستند الى ذاكرة  Flash بواسطة شركة San Disk.
• سنة 1998 تم إنشاء أول كمبيوتر كمي وذلك بعد عقود من وضع النظرية. تم ذلك بواسطة ثلاثة علماء كمبيوتر. لم يكن فعالاً جداً لأنه لم يحل أي مشكلة ولم يتم تشغيله إلا لبضع أجزاء من الثانية. لكنه يعتبر الانطلاقة الأولى للكمبيوترات الكمية.
• تم النجاح في إصدار أجهزة الكمبيوتر الكمية القابلة لإعادة البرمجة سنة 2016.
• توالت تطورات التكنولوجيا بشكل سريع وكبير خلال العشر سنوات الاخيرة. أصبحت الأمور المستحيل تخيلها تصبح حقيقة بين يدي الانسان وكل ذلك بتطوير أجهزة الكمبيوتر.
• فمثلاً سنة 2014 قدمت تسلا سيارات ذاتية القيادة تعمل بواسطة الكمبيوتر مع تطوير نظام السائق الآلي وأنظمة الكاميرات والرادارات.
• سنة 2016 تم إنشاء صوفيا ، الانسان الآلي المعتمد على الذكاء الاصطناعي ، بواسطة Divad hanson. شاركت صوفيا في العديد من المقابلات والمناقشات  حتى أنه تم منحها الجنسية السعودية.
• 2019 تعلن شركة Neuralink عن واجهة الالة الدماغية التي من شأنها أن تمنح البشر نفس قدرات معالجة المعلومات التي تمتلكها أجهزة الكمبيوتر من خلال الارتباط بالذكاء الاصطناعي.
• 2020 يعلن Elon mask أنه تم تحديث المستوى الخامس في شركة tesla للسيارات حيث سيكون الكمبيوتر متحكماً بالقيادة الذاتية وايصال الركاب الى وجهتهم دون تدخل البشر.
• 2021 تم تعديل اسم Facebook الى Meta ممهداً الطريق للاعلان عن عالم الواقع الافتراضي الجديد الذي يقوم بإنشائه، والذي سيتم بناؤه فوق الشبكة الاجتماعية الحالية والتي يطلق عليها Metaverse. في نفس العام تستمر شركة IBM في ريادتها في تطوير الكمبيوتر الكمي وتعلن عن شريحة Eagle الجديدة، تعد هذه الشريحة الكمية الأكثر تطوراً في عالمنا حيث تحتوي على 127 كيوبت.

لماذا دراسة هندسة الكمبيوتر جيدة وجذابة للطلاب:

• فرص عمل متعددة: نظراً لأن كل صناعة وقطاع أعمال تقريباً يعتمد على أجهزة الكمبيوتر والتكنولوجيا؛ فإن فرص العمل لمهندسي الكمبيوتر واسعة جداً ومرنة، يمكن أن يشمل مجال التوظيف في الالكترونيات والروبوتات والذكاء الاصطناعي وأنظمة الكمبيوتر والهندسة المعمارية المدمجة وغيرها من الوظائف كثير.
• وظائف ذات رواتب عالية: في جميع دول العالم تحظى دراسة هندسة الكمبيوتر بإهتمام كبير لأنها من المهن التي يكون معدل راتبها مرتفع جداً وذلك وفقاً لدراسة أجرتها الرابطة الوطنية للكليات وأرباب العمل في الولايات المتحدة.
• ارتفاع الرضا الوظيفي:  مهندس الكمبيوتر دائماً يتعلم مهارات جديدة. لأنه في مواجهة تحديات تقنية بإستمرار، دائماً يبحث عن حلول للمشاكل والتصاميم. كذلك هي مرضية من الجانب المادي الذي يشعرهم بالسعادة من حيث المردود.
• عمل هادف: كثير من الأشخاص يأتي الرضا الوظيفي من معرفة أن العمل في هندسة الكمبيوتر ذو قيمة ، وهو الذي يحدث الفرق الايجابي في العالم، مع تقدم التكنولوجيا بشكل متصاعد؛ تتغير هندسة الكمبيوتر دائماً ولها تأثيرات حقيقية عبر العديد من الصناعات والشركات.
• الرعايا الصحية: هندسة الكمبيوتر جعلت من الرعاية الصحية أكثر أمناً عما قبل. أصبح تشخيص الأمراض أقوى مع المزيد من البيانات ، بمعنى أن هندسة الكمبيوتر قدّمت أنظمة معلومات للمستشفيات والأطباء مما سمح بمعالجة أفضل.
• مجال الاتصالات: جعلت أجهزة الكمبيوتر العالم مكاناً صغيراً ومتصلاً ببعضه، سواء في وسائل التواصل الاجتماعي أومكالمات الفيديو وتطبيقات الدردشة ، يبدو الأمر كما لو أن المسافات الطويلة لم تعد موجودة ، أيضاً الجغرافيا لم تعد قيداً في الابتكارات للأشخاص الذين يعملون عن بعد.
• وسائل النقل: وصلت تكنولوجيا النقل الى نقطة تحول مع ظهور السيارات ذاتية القيادة وطرق النقل عالية السرعة. السبب الرئيسي وراء نمو هذه القدرات هو أنظمة المعلومات والشبكات والبيانات والذكاء الاصطناعي.

الفرق بين تخصص علوم الكمبيوتر وتخصص هندسة الكمبيوتر

هندسة الكمبيوتر: تدور حول أجهزة الكمبيوتر وصيانتها وسلامة البرامج المثبتة.

تخصص هندسة الكمبيوتر يجمع بين

1. علوم الكمبيوتر
2. الهندسة الكهربائية. 

يركز على الحوسبة بجميع أشكالها من المعالجات الدقيقة الى أجهزة الحوسبة المدمجة الى أنظمة الكمبيوتر المحمول وسطح المكتب.

يتعلق الأمر باعتبارات الهندسة الكهربائية لكيفية عمل المعالجات الدقيقة وتصميمها وتحسينها، بمعنى أن مهندس الكمبيوتر هو مهندس كهربائي مختص في تصميم البرامج والأجهزة أو تصميم الأنظمة.

علوم الكمبيوتر: هي مجال يركز على الجانب التكنولوجي، أي يتعامل مع البرمجة وتصميم الخوارزميات الجديدة.

يعتني التخصص في دراسة كيفية معالجة البيانات والتعليمات وتخزينها وإيصالها بواسطة أجهزة الكمبيوتر، تتعامل علوم الكمبيوتر مع خوارزميات البيانات والتمثيل الرمزي للبيانات والتعليمات وتصميم لغات التعليمات لمعالجة البيانات.

يركز علماء الكمبيوتر على جانب تطوير البرامج في التخصص، مهندس الكمبيوتر يركز على تصميم الأجهزة وتكامل الأجهزة والبرامج اللازمة.

مهارات مهندس الكمبيوتر الناجح:

يحتاج خريجوا الجامعات اليوم الى مهارات تقنية في الحوسبة والتكنولوجيا مع مقدمات في الذكاء الاصطناعي. حتى يتمكن من إيجاد وظيفة مناسبة بشكل أسرع. في أي عمل يكون التمييز بين الموظفين في إتقاته لعدة مهارات لازمة؛ منها مهارات تقنية تفيده في عمله، ومنها مهارات ناعمة لضرورة التعامل ضمن الفريق الواحد أو العملاء.

حيث يحتاج مهندس الكمبيوتر لعدة مهارات. تميزه في عمله وتجعله ناجحاً. بالاضافة لذلك، تساعده الرقي في سلم الوظيفة و تساعده في تحسين معدل راتبه.

مهارات الاتصال:

يتضمن عمل هندسة الكمبيوتر العمل الجماعي، لايمكن للمهندس أن يفعل كل شيئ بمفرده لذا يجب أن يكون جزءً من فريق، وكونه جزء من فريق فهذا يعني أنه يحتاج الى القدرة على التواصل والتكييف مع البيئات المختلفة والعمل ضمن الفريق الواحد في جميع الضغوطات.

الابداع:

يتعين على مهندس الكمبيوتر حل المشاكل الفنية. لذلك هو بحاجة الى التفكير بطريقة مختلفة.

لاتعتبر هندسة الكمبيوتر من المهن الابداعية التقليدية؛ إنما هي بحاجة الى بعض من التفكير الابداعي.

الاهتمام بالتفاصيل:

والتركيز على حل مشاكل النظام حيث أن أجهزة الكمبيوتر تعتبر قطع مفصلة وعلى مهندس الكمبيوتر أن يهتم بجمع الأجزاء لاكتشاف المشاكل حال حدوثها. كذلك يتطلب من مهندس الكمبيوتر حل المشاكل في مجال الكهرباء والتقنية.

مهارات في الرياضيات:

كثيرة هي علوم الرياضيات المتضمنة في مجال الكمبيوتر ، وبالتالي لابد من تحويل المعلومات التناظرية الى بيانات رقمية.

الصبر:

بالنظر الى العملية الدقيقة في حل مشكلة أو تطوير برنامج أو صيانة نظام. يحتاج مهندس الكمبيوتر الى التحلي بالصبر من أجل التغلب عليها.

يستلزم النجاح بالعمل: الصبر سواء بالتعامل مع الآخرين أو بالتعامل مع حل المشاكل التقنية.

استراتيجيات التعلّم:

يجب أن يكون مهندس الكمبيوتر قادراً على اختيار واستخدام أساليب وإجراءات تدريبية أو تعليمية مناسبة للموقف عند التعلم أو تدريس أشياء جديدة. سيساعد التعلم من خلال الوسائط المختلفة مهندس الكمبيوتر على التفوق في حياته المهنية.

مهارات تقنية:

يحتاج مهندس الكمبيوتر الى مهارات لتثبيت المعدات والآلات والأسلاك أو البرامج. هندسة الكمبيوتر تتعامل مع المكونات الداخلية والخارجية لأجهزة الكمبيوتر.

إدارة الموارد المادية:

يجب أن يكون مهندس الكمبيوتر قادراً على رؤية أن المواد والمعدات والمرافق اللازمة للقيام بعمل معين يتم استخدامها بشكل مناسب. يعني عليه التأكد من أن الموارد المالية في متناول اليد.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها: يجب أن يتمتع مهندس الكمبيوتر بمهارات اكتشاف الاخطاء وإصلاحها ، ليتمكن بسهولة من حل أي نوع من المشاكل التي قد تصادف الأجهزة والبرامج، يمكن أن يكتشف أخطاء العلامات التجارية والنماذج والبرامج المختلفة وإصلاحها وإيجاد الحلول في أسرع وقت . 

المهارات الفنية:

يحتاج مهندس الكمبيوتر الى بعض المهارات الفنية للتصميم وبعض لغات البرمجة من مثل: Html – Css –  C++ – Servlet – UML – JavaScript – Java.

يحتاج مهندس الكمبيوتر للتفريق مابين أنظمة التشغيل من مثل: Windows – Dos – Linux – Mac

يعمل مهندس الكمبيوتر مع قواعد بيانات من مثل : Oracle – My Sql – Access.

يجب أن يكون ملماً بهذه البرامج حتى يتمكن من النجاح في عمله.

مهارات البحث والتدريب:

يجب أن يكون عند مهندس الكمبيوتر مهارة القدرة على البحث وتعلم برمجة جديدة ضرورية لتقديم أفضل النتائج للعملاء. كذلك يجب أن يكون قادراً على تدريب وتعليم زملائه.

الاعداد والصيانة:

يحتاج مهندس الكمبيوتر الى مهارة إعداد وصيانة اتصالات البرامج والأجهزة. يتضمن ذلك توصيل أجهزة طرفية مختلفة. بحيث يمكنها العمل مع بعضها البعض.

مهندس الكمبيوتر بحاجة الى تصور وفهم كيفية إتصال كل جزء من نظام الكمبيوتر بالآخر.

تعد صيانة الشبكة جزءً من مهمة مهندس الكمبيوتر والتي تضمن التشغيل السليم.

دراسة هندسة الكمبيوتر في جامعات أذربيجان:

برامج الدراسة متعددة التخصصات، تركز على أساسيات تصميم وتحليل وتطبيقات أنظمة الكمبيوتر، يتم تزويد الطلاب بالمعرفة النظرية العميقة والمهارات العملية في الرياضيات والفيزياء وهندسة الكمبيوتر، سيتعلم الطالب كيفية تطبيق معارفهم ومهاراتهم في تحليل وتقييم أنظمة الكمبيوتر.

تهتم البرامج بتعليم الطلاب بنمذجة وتحليل وتطبيقات الأنظمة ذات الصلة أيضاً. الرسوم الدراسية سنوياً من 2500- 5000 دولار

يدرس الطلاب جميع الجوانب الرئيسية لأنظمة الكمبيوتر من مثل:

1. التصميم المنطقي
2. هندسة أنظمة الكمبيوتر
3. هياكل البيانات
4. الخوارزميات
5. وغيرها

يتعلم الطلاب في دراسة هندسة الكمبيوتر الجوانب ذات الصلة بالهندسة الكهربائية مثل

1. نظرية الدوائر والإشارات
2. الأنظمة والدوائر الإلكترونية
3. التصميم والدوائر المتكاملة وكيفية استخدام الأجهزة.

مواد هندسة الكمبيوتر:

1. رسومات الحاسوب والتصوير
2. كيمياء هندسية
3. الفيزياء الهندسية 
4. معمل تحليل الخوارزميات
5. الرياضيات الهندسية
6. نظرية الرسم البياني
7. تطبيقات قواعد البيانات النظرية
8. الذكاء الاصطناعي
9. تصميم وتحليل الخوارزميات
10. شبكات الكمبيوتر
11. هندسة الحاسوب المتقدمة
12. أنظمة تشغيل البرمجيات
13. تكنولوجيا الوساذط المتعددة
14. الدوائر الالكترونية
15. تعلم لغات البرمجة الهامة وأنظمة التشغيل الهامة من مثل:  C++ / Linux / Windows.