أشهر التخصصات الهندسية الجزء الثاني
مقدمة:
نكمل في هذا القسم الثاني من أشهر التخصصات الهندسية تخصصات هامة مثل تخصص الهندسة الكهربائية وأقسامها :
هندسة الطاقة – هندسة الالكترونيات – هندسة الحاسوب – هندسة المحركات هندسة الاتصالات
ثم نشرح هندسة البرمجيات وأقسامها
جوانب هامة في تخصص الهندسة الكهربائية :
1-تعريف عن التخصص:
الهندسة الكهربائية هي واحدة من أهم التخصصات في الهندسة، حيث أنها تشمل دراسة وافية للطاقة الكهربائية، والتطبيقات المختلفة الخاصة بها في مجال إمداد الطاقة
ومجال الإلكترونيات، ومعالجة الإشارات، ونظم التحكم الآلي، والاتصالات اللاسلكية، ويشمل هذا التخصص تصميم الدوائر الإلكترونية، والمحولات، والمولدات
والمحركات، والمواد المغناطيسية، ومولد القدرة الغير منقطعة (UPS).
2-ما هي أقسام الهندسة الكهربائية؟
1- هندسة الالكترونيات: التي تختص بالبحث المستمر في الإلكترونيات، وكيفية تطويرها منها الترانزستور.
2- هندسة الطاقة: التي تختص بالبحث في مجال الطاقة الكهربائية بطريقة مباشرة، والتعرف على طرق تحويلها إلى أشكال من الطاقة المختلفة، وما هي الطرق المناسبة لتوليدها، وتوزيعها.
3- هندسة الحاسوب : التي تهتم بدراسة العلوم الخاصة بالحاسوب منها البرمجة، وصيانة أجهزة الحاسوب.
4- هندسة الاتصالات : التي تهتم بدراسة الاتصالات الرقمية، والعمل على إيصال كافة المعلومات من خلالها مع الحرص على أن يتم هذا بجودة مرتفعة مع تقليص الخسارة إلى أقل ما يمكن.
5- هندسة المحركات : التي تختص بدراسة طرق تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية باستخدام المحركات.
المهارات التي يجب تعلمها وامتلاكها ومعرفتها:
1.ماهي الكهرباء ؟ ( الشحنات ، الجهد ، التيار ، المقاومة ، القدرة ، التردد )
تعرف الكهرباء (Electricity) بأنها إحدى أشكال الطاقة التي يمكن ملاحظتها والشعور بها في الطبيعة، حيث تنشأ الكهرباء نتيجةً لتدفق الشحنات الثابتة أو المتحركة،
إذ تحمل الإلكترونات هذه الشحنات، ونتيجةً لذلك تنشأ أشكال الكهرباء المختلفة من خلال تراكم أو حركة عدد من الإلكترونات
كما يمكن تعريف الكهرباء بأنها الطاقة اللازمة لتشغيل معظم الأجهزة الإلكترونية التي تعمل باستخدام الطاقة الكهربائية؛ كالهواتف والأضواء وحتى ألعاب الفيديو.
2.المواد الموصلة والعازلة و شبه الموصلة :
3.أهم طرق توليد الكهرباء النظيفة :
4.ماهو الفرق بين الكهرباء المستمرة و المترددة ؟
5.آلية نقل التيار الكهربائي المتردد إلى مسافات طويلة :
عند نقل الكهرباء لمسافات طويلة ( رفع الجهد لتقليل الفقد) سمك السلك ، المجال المغناطيسي
المحولات لرفع أو خفض الجهد
الحماية عند كل مرحلة باستخدام القواطع و الفيوزات
6.الشبكة بتوزيعة الـ 3 phase و ألوان كل سلك :
النظام الكهربائي ثلاثي الطور (بالإنجليزية: Three-phase electric system) هو نظام كهربائي متعدد الأطوار خاص بالتيار المتردد وهو المستعمل والأكثر شيوعا في محطات الطاقة التي تنتج الكهرباء.
وسميت ثلاثية الأطوار لأن ثلاثة تيارات تسير في ثلاثة أسلاك، وكل تيار من هؤلاء الثلاثة يبدأ بطور منزاح عن الآخر بمقدار 120 درجة، أي ثلث دائرة.
وهذا النظام هو الأكثر انتشارا في تشغيل المحركات الكهربائية التي تعمل بقدرة عالية في المصانع والمركبات ويسير بواسطتها المترو والقطارات الكهربائية كما لها استخدامات أخرى ولكن بشرط وجود طرف آخر يسمى طرف التعادل.
7.أهم الأدوات اللازمة :
8-أهم البرامج لمهندس الكهرباء:
| AutoCAD Electrical | ETAP | ECODIAL | Power World Simulator |
|---|---|---|---|
| PSS / E | LabVIEW | Pspice | SCADA |
9-أهم البرامج لمهندس الكهرباء:
| الشركة السعودية للكهرباء | ساسكو | أرض الطاقة الشمسية |
|---|---|---|
| https://www.se.com.sa | https://www.sasco.com.sa | https://sle.sa |
جوانب هامة في تخصص هندسة البرمجيات :
1-تعريف عن التخصص:
نكمل في هذا القسم الثاني من أشهر التخصصات الهندسية تخصصات هامة مثل تخصص الهندسة الكهربائية وأقسامها :
هندسة الطاقة – هندسة الالكترونيات – هندسة الحاسوب – هندسة المحركات هندسة الاتصالات
ثم نشرح هندسة البرمجيات وأقسامها
مراحل بناء البرمجية تمر بعدة مراحل وهي:
التخطيط – التحليل – التطوير- التصميم – التنفيذ – البرمجة – التأكد – الاختبار .
ويمكن أن تكون البرمجية موقع ويب يقدم خدمة معينة أو تطبيق موبايل أو نظام تشغيل أو برامج الحاسب الشخصي أو برنامج ذكاء اصطناعي يقدم خدمة ما
المهارات التي يجب تعلمها وامتلاكها ومعرفتها:
أولاً: البرمجة وذلك من خلال تعلم :
1.التفكير المنطقي
2.الخوارزميات وحل المشكلات
3.العمليات الحسابية في الحاسب وأولوياتها وهي (عمليات رياضية مثل الضرب والجمع والقسمة،- عمليات المقارنة <، >،- عمليات المنطقية AND,OR,NOT )
4.المتغيرات والثوابت
5.التخزين على الذاكرة
6.أنواع البيانات وبنى المعطيات (أرقام طبيعية ،عشرية – نصوص -تواريخ-أحرف- إلخ….).
7.أنظمة التشغيل.(Windows + Mac os + Linux+ Android +IOS).
ثانياً: اختيار لغة برمجة مثل ++C وذلك للبدء بالتعلم والتطبيق:
نفذ بعض البرامج الصغيرة مثل :
كتابة برنامج يعد من 1 حتى 9 ويتكرر 10مرات.
كتابة برنامج يحسب عمرك بالثواني.
اكتب برنامج كود يقوم برسم مثلث من النجوم.
اكتب برنامج يستخرج الحرف الأول من كل جملة –
اكتب برنامج يبحث عن كلمة معينة من الجملة .
ثالثاً: تعلم البرمجة كائنية التوجه: OOP
تجمع البرمجة الكائنية بين مجموعة من الخصائص (Properties) والوظائف (أو الطرق Methods) في وحدة تسمى الغرض (Object). بدورها تُنظّم هذه الكائنات (الأغراض) في فئات.
رابعاً: جمع المتطلبات وتحليلها:
في مرحلة تحديد المتطلبات يتم التعرف على المستخدمين والمعنيين بإنتاج البرنامج والتعرف على متطلباتهم وبالتالي نلجأ لعدة طرق وتقنيات لتحديد المتطلبات بشكل واضح ودقيق , ومنها:
- المقابلة :وتكون هذه الطريقة مع اهم الأشخاص المعنيين بإنتاج البرامج , وعندما يكون فريق المتطلبات بحاجة الى إجابة محددة.
- الاستبيانات : يتم في هذه الطريقة الاستبيان عن أشياء محددة , وتستخدم هذه الطريقة في الغالب عندما يكون بعض الأشخاص المعنيين بالبرنامج في مكان آخر.
- إستخدام المجسمات والتصاميم الختبارية : تستخدم هذه التقنية من أجل إطل المستخدم أو الزبون على ما وصل اليه العمل وأخذ رأيه للمساعدة في معرفة دقة المتطلبات, كما وتساعد هذه التقنية المستخدمين على التعبير عن متطلباتهم بشكل واضح وملموس.
- العصف الذهني : يتم في هذه الطريقة اقتراح أفكار عدة حول البرنامج من قبل فريق العمل – . والمستخدمين أيضا , ويحق هنا للجميع طرح أفكارهم حتى وان كانت غير مألوفه.
- ورشة العمل : يقوم هنا فريق جمع المتطلبات بجمع جميع الشخاص المعنيين بالبرنامج وذلك – .من أجل اخذ الآراء ومناقشة الأفكار والاستما لجميع الأشخاص من اجل الوصول للمراد تحقيقه.
ملاحظة: عادة يتم توثيق النتائج ضمن ملف مدعوم بمخططات UML مثل : Use case – Class Diagram – ERD
خامساً : تعلم أساسيات الشبكات وطريقة عملها
التعرف على أنواع الشبكة (LAN-WAN-BAN) وأهم بروتوكولاتها (IP-TCP-UDP) والأجهزة المستخدمة للربط (Router-Switch-Hub).
سادساً: التخصص في إطار عمل ضمن إحدى اختصاصات هندسة البرمجيات :
ملاحظة:
هذه هي أشهر اللغات وأطر العمل الأشهر ضمن فئة هندسة البرمجيات يوجد الكثير منها لكن ذكرنا الأشهر . كل لغة وإطار عمل تمثل مهنة يمكن تحصيل مردود ودخل شهري جيد من خلال إتقانها.
سابعاً :اتباع منهجية عمل وأفضلها للعمل ضمن فريق هي Agile:
تعتمد Agile على الاجتماعات القصيرة لفريق العمل حيث يتم فيها مناقشة المستجدات والمشاكل البرمجية التي تمت مواجهتها أثناء العمل. يقوم كل من أعضاء الفريق بعد ذلك بحل هذه المشاكل على حدى. كما يعمل فريق العمل على استخدام لغات البرمجة والحلول البرمجية التي تتناسب مع معرفتهم.
كما يعمل المبرمجون على تلقي التغذية الراجعة من قبل مستخدمين النظام بشكل دوري حيث أن ذلك يؤدي إلى تطوير البرنامج بشكل سريع.
أهم البرامج لمهندس البرمجيات:
تتعدد البرامج و IDE حسب لغة البرمجة المستخدمة ولكن هناك بعض محررات الأكواد والبرامج الهامة مثل:
| Git/Github | VS Code | Visual studio | PhpStorm |
|---|---|---|---|
| Postman | Visio | Pycharm | Code Swift |
أهم الشركات:
عالمياً:
| Microsoft | Apple | Oracle | |
|---|---|---|---|
| Open ai | Adobe | EA | Amazon |
محليا:
| الحاسب العربي | برمجيات | تي تو | علم |
|---|---|---|---|
| https://www.acs.com.sa | https://brmajyat.sa | https://www.t2.sa/ar | https://www.elm.sa/ar/Pages/default.aspx |
