تخصص علوم الحاسوب هو تخصص كبير جدًا يحتوي على الكثير من التطبيقات، حيث يقوم علماء الحاسوب بتصميم برامج جديدة وحل مشاكل الحوسبة وتطوير طرق مختلفة لاستخدام التكنولوجيا.
ولكن مهما كان ما يفعلونه، تعتمد جميع علوم الحاسوب على “التفكير الحسابي”.
ما هي تقنيات الكمبيوتر؟
هي التقنيات التي ينتجها علماء الكمبيوتر في كل مكان حولنا، مثلًا فكر في كل التقنيات التي تواجهها في يومك:
- كالجهاز اللوحي الذي كنت تستخدمه لمشاهدة فيديو بعد الإفطار قد تمت برمجته من قبل اختصاصي علوم الحاسوب.
- وقد تمت برمجة إشارات المرور على معبر المشاة لمساعدتك على قطع الطريق بأمان.
- كما أن الحافلة بها نظام إدارة محرك مبرمج.
حيث تتقدم التكنولوجيا باستمرار ويعمل الناس دائمًا على إيجاد طرق جديدة ومبتكرة لاستخدامها، ويتضمن ذلك ابتكارات الأجهزة مثل التكنولوجيا القابلة للارتداء مثل الساعات الذكية والبرامج الجديدة مثل برامج التعرف على الصوت والترجمة الآلية والتحليلات التنبؤية.
ما هو التفكير الحسابي؟
يتضمن التفكير الحسابي النظر في مشكلة ما والعمل على طريقة تمكن الحاسوب من أن يساعدك في حلها، وللقيام بذلك تحتاج إلى فهم كيفية معالجة الكمبيوتر للمعلومات.
وربما تستخدم التفكير الحسابي في المدرسة أيضًا لكن لا تدرك ذلك، فإذا قمت بتحليل مشكلة وخططت للحلول الممكنة لها، فأنت تستخدم التفكير الحسابي.
حيث يطور تخصص علوم الحاسوب مهارات التفكير الحسابي والنقدي للعديد من الطلاب وتوضح لهم كيفية القيام بذلك عن طريق إنشاء تقنيات جديدة وليس مجرد تعليمهم استخدامها.
أما بالنسبة للعلوم والمعارف التي يتعامل بها طلاب اختصاص علوم الحاسوب في القرن الحادي والعشرين فهي تتضمن
- أولًا: دراسة الحواسيب بنيويًا وتنظيميًا وفهم طريقة عملها على أدق المستويات.
- ثانيًا: دراسة الخوارزميات وعمليات التلاعب بالبيانات من أجل إنتاج المعلومات.
- ثالثًا: دراسة لغات البرمجة وكيفية استخدامها من أجل إنتاج التطبيقات ودراسة تأثيرها على المجتمع.
وباستخدام التفكير الحسابي يمكن للمبرمج أو مهندس البرمجيات أن يصمم ويصنع برامج الكمبيوتر، وقد يستخدمون نوعًا واحدًا من لغات الكمبيوتر أو أكثر، لكنهم يستخدمون التفكير الحسابي في كل وقت.
فالمبرمجون هم مفكرون منطقيون يقومون بحل المشكلات، وينظرون إلى المشاكل ويحاولون التوصل إلى طرق مختلفة لحلها.
وغالبًا ما يكون هناك أكثر من طريقة لحل المشكلة ويحاول المبرمجون إيجاد الطريقة الأكثر فعالية، مما يعني إيجاد حل للمشكلة التي تتطلب أقل عدد من الخطوات.
ما هي المهارات التي يتعامل معها تخصص علوم الحاسوب؟
يشمل تخصص علوم الحاسوب المجالات التالية:
- حل المشكلات باستخدام الخوارزميات.
- الحوسبة وتحليل البيانات (إدارة ومعالجة وتصور وتفسير البيانات).
- تفاعل الإنسان والحاسوب.
- نمذجة ومحاكاة مشاكل العالم الحقيقي.
- إنشاء ومعالجة الرسومات.
- البرمجة (بما في ذلك تصميم الألعاب).
- الأمان (بما في ذلك التشفير).
- تصميم الويب (توضح مبادئ البرمجة والتفاعل بين الإنسان والحاسوب والتجريد).
- تصميم وبرمجة الروبوتات.
- القضايا الأخلاقية والاجتماعية المتعلقة في مجال الحواسيب.
ومن الجدير بالذكر أن العديد من المدارس في العالم تقدم حصص في علوم الحاسوب منذ أن يكون الطفل في رياض الأطفال وحتى الصف الثاني عشر حيث تساعدهم على تعلم المفاهيم الأساسية بالحوسبة.
مثلًا: مقرر الفيزياء يعلم المفاهيم الأساسية حول قوانين الحركة والطاقة والكهرباء والدارات الكهربائية المستخدمة في الحاسوب، كما أن حصص علوم الحاسوب تساعد الأطفال على زيادة الإبداع والقدرة على التفكير التجريدي وفهم نظرية المعلومات وبعض الطرق الأساسية في التلاعب بالبيانات وإنشاء بعض الخوارزميات البسيطة والبرمجة وتعلم استخدام الإنترنت.
كيف يتم استخدام علوم الكمبيوتر في الوظائف المختلفة؟
لقد تم دمج التقنيات الحديثة في الحياة اليومية وذلك عن طريق معالجة البيانات الضخمة وتصميم البرمجيات والتعامل مع الإنترنت في جميع الأعمال التجارية والصناعية والخدمية.
أما بالنسبة للمعارف والمهارات المكتسبة التي تعد الطلاب علوم الكمبيوتر للوظائف في مجموعة متنوعة من القطاعات:
- ففي مجال تكنولوجيا المعلومات تتضمن المعارف والمهارات المكتسبة تصميم برامج الأمن وأنظمة الأجهزة أو تطوير الأجهزة المحمولة وتطوير أجهزة الاتصال والشبكات والتطبيقات الشبكية.
- في التصنيع تتضمن المعارف والمهارات المكتسبة تصميم واستخدام المحاكاة لتحسين المنتجات.
- في مجال الرعاية الصحية تتضمن المعارف والمهارات المكتسبة استكشاف الكميات الهائلة من البيانات التي تنتجها تقنيات تسلسل الحمض النووي، بالإضافة إلى تطوير أنظمة جديدة لمراقبة المرضى عن بعد، أو تحسين تصميم الأمان والخصوصية للسجلات طبية.
- في البيع بالتجزئة تتضمن المعارف والمهارات المكتسبة تحليل البيانات للتنبؤ بالأسهم والمبيعات وتحسين إدارة المخزون.
- في التنبؤ بالطقس تتضمن المعارف والمهارات المكتسبة تطوير وتفسير النماذج التي تتنبأ بسلوك الأعاصير.
- في الفنون تتضمن المعارف والمهارات المكتسبة تصميم مؤثرات خاصة جديدة للأفلام أو تأليف موسيقى رقمية.
- في مجال الخدمات المالية تتضمن المعارف والمهارات المكتسبة تصميم والإشراف على خدمات التداول الآلي.
ومن خلال النظر إلى الأشخاص العاملين في مهن الحوسبة حسب القطاع، في الواقع أكثر من 70 بالمئة من مهن الحوسبة تقع خارج نطاق صناعة تكنولوجيا المعلومات.
تتضمن الـ 70 بالمئة السابقة الأمور التالية:
9 في المائة منها فقط في مجال المعلومات والخدمات، و 12 في المائة في مجال الخدمات المالية، و 36 في المائة في الخدمات المهنية والتجارية، 7 في المائة في مجال خدمات التعليم الحكومية والعامة، و 12 في المائة في مجال في التصنيع.
