مهندسی کامپیوتر چه رشته‌ای است؟
برای تحصیل در رشته مهندسی کامپیوتر در دانشگاه، به چه تحصیلات ابتدایی نیاز است؟ فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی کامپیوتر چه توانایی‌هایی دارند؟ آیا با گرایش‌های متفاوت رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد آشنا هستید؟ آینده و بازار کار رشته مهندسی کامپیوتر در ایران چگونه است؟ چه راه‌هایی برای درآمدزایی در حوزه مهندسی کامپیوتر وجود دارد؟ آیا امکان ادامه تحصیل در رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع دکتری نیز وجود دارد؟ ویژگی‌های یک مهندس کامپیوتر خوب چیست؟ درباره تاریخچه مهندسی کامپیوتر چه می‌دانید؟ مهندسی کامپیوتر یا همان مهندسی رایانه یکی از محبوب‌ترین شاخه‌های مهندسی است که در آن، مهندسان سعی دارند با توجه به نیازهای جامعه و با استفاده از به روز‌ترین راه‌کارها از علم و دانش و مهارت خود در جهت توسعه و بهبود بخشی سخت افزار و نرم افزار استفاده نمایند. ما در این مقاله قصد داریم از ریز تا درشت رشته مهندسی کامپیوتر در ایران را بررسی کنیم.پس تا انتها با ما همراه باشید.
تاریخچه مهندسی کامپیوتر
تاریخچه مهندسی کامپیوتر از آنجایی شروع شد که در سال ۱۹۳۹ جان وینسنت آتناواف و کلیفورد بری تصمیم گرفتند اولین رایانه دیجیتالی جهان را راه اندازی کنند. این دو مهندس توانستند از طریق قوانین فیزیک، ریاضیات و همچنین مهندسی الکترونیک به هدف خود دست یابند. تکمیل این رایانه توسط این دو مهندس چیزی در حدود ۵ سال طول کشید. این کامپیوتر، که به کامپیوتر Atanasoff-Berry معروف است در سال ۱۹۴۰ از بین رفت اما مجددا کامپیوتری مشابه آن در سال ۱۹۹۷ ساخته شد.
معرفی رشته مهندسی کامپیوتر
امروزه با توجه به حضور چشمگیر رایانه و تکنولوژی در زندگی روزمره مردم، کامپیوتر و خدمات آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در واقع، تکنولوژی و کامپیوتر بخش جدایی‌ناپذیر زندگی ما محسوب می‌شود. به این ترتیب، مهندسی کامپیوتر در جهان امروزی بسیار مهم است و تاثیرات به‌سزایی بر سرنوشت بشریت دارد.
مهندسان کامپیوتر پس از فارغ‌التحصیلی در گرایش‌های مختلف این رشته قادرند در زمینه‌های متفاوتی مثل طراحی، ساخت، نظارت، برنامه‌ریزی و راه‌اندازی انواع سخت افزارها و نرم افزارها فعالیت کنند؛ فعالیت‌هایی که در نهایت منجر به توسعه و پیشرفت یک جامعه می‌شود.
با توجه به اهمیت جهانی رشته مهندسی کامپیوتر، در کشور ایران نیز این رشته از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است؛ به طوری که دانش‌آموزان و دانشجویان ممتاز برای قبولی در دانشگاه‌های سراسری با یکدیگر در حال رقابت هستند. رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی و همچنین کارشناسی ارشد دارای گرایش‌های متفاوتی است. افراد برای اینکه به دام انتخابات اشتباه نیافتند و طبق علاقه‌مندی و توانمندی‌های خود گزینه مناسب را برگزیند باید با این گرایش‌ها آشنایی داشته باشند.
تحصیل در رشته مهندسی کامپیوتر چگونه است؟
رشته مهندسی کامپیوتر به عنوان یکی از پرطرفدارترین و محبوب‌ترین رشته‌های مهندسی در بین دانش آموزان رشته ریاضی و فیزیک جایگاه خاص خود را دارد. این دانش آموزان برای قبولی در این رشته در بهترین دانشگاه‌های کشور و دانشگاه‌های سراسری با یکدیگر رقابت می‌کنند.
پس از شرکت در کنکور سراسری در مقطع کارشناسی، داوطلبان در صورتی که رتبه قابل قبولی داشته باشند پس از انتخاب رشته می‌توانند در گرایش‌های متفاوت رشته مهندسی کامپیوتر در دانشگاه مشغول به تحصیل شوند. همچنین، امکان ادامه تحصیل پس از دریافت مدرک کارشناسی در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری برای داوطلبان وجود دارد. رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی ارشد نیز دارای گرایش‌های متفاوتی است.
علاوه بر امکان دریافت دیپلم کامپیوتر در هنرستان‌های کاردانش و یا فنی حرفه‌ای وجود دارد. دانش آموزان، پس از سال اول دبیرستان، در طی یک دوره دو ساله در فنی حرفه‌ای می‌توانند دیپلم مهندسی کامپیوتر را دریافت کرده و پس از آن با شرکت در کنکور هنرستان در مقطع کاردانی به ادامه تحصیل بپردازند و پس از آن مجددا با شرکت در آزمون وارد مقطع کارشناسی شوند.
لازم به ذکر است که تحصیل در زمینه مهندسی کامپیوتر از طریق مراکز علمی کاربردی نیز امکان پذیر است. دانشجویان هنرستانی نیز می‌توانند پس از دریافت مدرک کارشناسی، برای ادامه تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در گرایش‌های متفاوت در آزمون‌ها شرکت کنند.
گرایش‌های مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی (لیسانس) چیست؟
رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی، دارای دو گرایش متفاوت است که هر کدام هدف خاصی را دنبال می‌کند. این دو گرایش عبارتند از نرم افزار و سخت افزار. در ادامه به بررسی این دو گرایش رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی خواهیم پرداخت.
گرایش نرم افزار
در توضیح گرایش نرم افزار مهندسی کامپیوتر، می‌توان گفت دانشجویان در این بخش با جنبه‌های غیر قابل لمس کامپیوتر در ارتباط هستند. این به این معنا است که افراد با مهارت و دانشی که کسب می‌کنند به ساخت و راه اندازی برنامه‌های نرم افزاری کامپیوتر می‌پردازند. برای موفقیت در زمینه نرم‌افزار ابتکار، خلاقیت و هوش ریاضیِ فوق‌العاده ضروری است.
زمینه فعالیت مهندسان نرم‌افزار بسیار گسترده است از مهمترین وظایف مهندسان نرم افزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت و طراحی نرم افزارهای متفاوت در زمینه‌های مختلف صنعتی، تجاری و علمی
- ارتقا کیفیت و طراحی پایگاه‌های داده
- پیاده‌سازی موتورهای جستجوگر در وب
- ساخت نرم‌افزارهای مبتنی بر وب
- طراحی سیستم‌های عامل
- طراحی هوش مصنوعی
- گرافیک
- فیلمسازی
- ساخت و طراحی پروژه‌های امنیتی در سیستم‌ها
- فعالیت در زمینه برنامه‌نویسی در حوزه‌های متفاوت
دروس تخصصی گرایش نرم افزار چیست؟
- ذخیره و بازیابی اطلاعات: ۳ واحد
- هوش مصنوعی: ۳ واحد
- اصول طراحی کامپایلر: ۳ واحد
- مهندسی نرم افزار ۱: ۳ واحد
- اصول طراحی پایگاه داده‌ها: ۳ واحد
- مهندسی نرم افزار۲: ۳ واحد
- آزمایشگاه سیستم عامل: ۱ واحد
- آزمایشگاه پایگاه داده‌ها: ۱ واحد
- پروژه: ۳ واحد
- کارآموزی: ۲ واحد
گرایش سخت افزار
در توضیح گرایش سخت افزار مهندسی کامپیوتر می‌توان گفت که مهندسان سخت افزار با تجهیزات و قطعات قابل لمس کامپیوتر در ارتباط هستند. در واقع مهندسان سخت افزار با قطعات کامپیوتر مثل برد، مدارهای چاپی، چیپ‌های رایانه‌ای و همچنین تجهیزات جانبی کامپیوتر که شامل کیبورد، مانیتور، پرینتر و مودم می‌شود کار می‌کنند. از مهمترین فعالیت‌های مهندسان سخت افزار می‌توان موارد زیر را نام برد:
- بررسی و تحقیق در زمینه پروتکل‌های چند رسانه‌ای
- بررسی و تحقیق در زمینه متد‌های طراحی FPGA
- طراحی و ساخت مدارهای دیجیتال
- تولید برنامه‌هایی برای تست و آزمون مدارهای دیجیتال
- بررسی مدارها از نظر توان، سرعت و قابلیت اطمینان
- ساخت مدارهای توان پایین
- ساخت انواع پروتکل‌های چند رسانه‌ای
- پردازش انواع سیگنال‌های ویدیویی
- و…
دروس تخصصی گرایش سخت افزار چیست؟
- الکترونیک دیجیتال: ۳ واحد
- آزمایشگاه الکترونیک دیجیتال: ۳ واحد
- مدار الکتریکی۲: ۳ واحد
- سیگنال‌ها و سیستم‌ها: ۳ واحد
- طراحی سیستم‌های VLSI: واحد ۳
- انتقال داده‌ها: ۳ واحد
- سیستم‌های کنترل خطی: ۳ واحد
- آزمایشگاه شبکه‌های کامپیوتری: ۱ واحد
- پروژه: ۳ واحد
- کارآموزی: ۲ واحد
دروس مشترک گرایش نرم افزار و سخت افزار چیست؟
تشابه گرایش نرم‌افزار و سخت‌افزار را می‌توان از دروس و واحدهای مشترک این دو گرایش در مقطع کارشناسی فهمید. به طور کلی ۲۰ و ۲۵ واحد بین این دو گرایش از نظر واحدهای درسی تفاوت وجود دارد که این تفاوت مربوط به دروس تخصصی است.
مهمترین دروس اصلی مشترک گرایش سخت افزار و نرم افزار عبارتند از:
- آزمایشگاه کامپیوتر
- مبانی کامپیوتر و برنامه‌سازی
- برنامه‌سازی پیشرفته
- ساختمان‌های گسسته
- زبان ماشین و اسمبلی
- ساختمان داده‌ها
- زبان تخصصی
- مدار الکتریکی ۱
- آزمایشگاه مدار الکتریکی ۱
- مدار منطقی
- آزمایشگاه مدار منطقی
- ریاضی مهندسی
- طراحی الگوریتم
- معماری کامپیوتر
- آزمایشگاه معماری کامپیوتر
- سیستم‌های عامل
- نظریه زبان‌ها و ماشین‌ها
- طراحی و پیاده‌سازی زبان‌ها
- ریزپردازنده
- آزمایشگاه ریزپردازنده
- مدارهای الکترونیکی
- آزمایشگاه مدارهای الکترونیکی
- شبکه‌های کامپیوتری
- شیوه ارائه مطالب علمی و فنی
دروس پایه گرایش‌های سخت افزار و نرم افزار نیز به ترتیب زیر است:
- ریاضی ۱
- ریاضی ۲
- معادلات دیفرانسیل
- آمار و احتمالات مهندسی
- فیزیک ۱
- فیزیک ۲
- آزمایشگاه فیزیک ۱
- آزمایشگاه فیزیک ۲
- کارگاه عمومی
گرایش‌های مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی ارشد (فوق لیسانس) چیست؟
همانطور که گفتیم به دلیل اهمیت ویژه‌ای که مهندسی کامپیوتر در جهان امروز دارد، امکان ادامه تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد برای داوطلبان فراهم شده است. در مقطع کارشناسی ارشد نیز مثل مقطع کارشناسی، گرایش‌های متفاوتی برای این رشته وجود دارد. گرایش‌های مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی ارشد عبارتند از:
- گرایش مهندسی نرم‌افزار
- گرایش هوش مصنوعی و رباتیک
- گرایش معماری سیستم‌های کامپیوتری
- گرایش مهندسی الگوریتم‌ها و محاسبات
- گرایش شبکه
- گرایش رایانش امن (امنیت)
در ادامه به اختصار، این گرایش‌ها را بررسی خواهیم کرد.
گرایش مهندسی نرم افزار
مهمترین مسائلی که دانشجویان در گرایش مهندسی نرم‌افزار در مقطع کارشناسی ارشد با آن‌ها آشنا می‌شوند عبارتند از بانک‌های اطلاعاتی، سیستم‌های عامل پیشرفته، برنامه‌نویسی پیشرفته و تحت وب، پردازش موازی و... . دانشجویانی که در مقطع کارشناسی در گرایش نرم افزار تحصیل کرده‌اند، بدون گذراندن واحدهای جبرانی قادرند در مقطع کارشناسی ارشد در همین گرایش ادامه تحصیل دهند.
دانشجویان گرایش نرم افزار، پس از فارغ‌التحصیلی قادرند در زمینه‌های طراحی و ساخت کامپایلرها، گرافیک کامپیوتری، الگوریتم‌های موازی، برنامه‌نویسی هم‌روند، سیستم‌های عامل و اتوماسیون‌های ادراری مشغول به کار شوند.
گرایش هوش مصنوعی و رباتیک
گرایش هوش مصنوعی و رباتیک از آن دسته گرایش‌هایی است که امکان ادامه تحصیل آن در مقطع دکتری نیز در دانشگاه ایران فراهم شده است. دانشجویان در این گرایش با تکنیک‌هایی آشنا می‌شود که با به کارگیری آن‌ها قادرند سیستم‌هایی را راه‌اندازی کنند که توانایی‌های یک انسان را دارد، می‌تواند مثل یک انسان تصمیم‌گیری کند، کارهای مختلف را انجام دهد و توانایی یادگیری داشته باشد. گستره فعالیت مهندسان هوش مصنوعی بسیار وسیع و متنوع است.
گرایش معماری سیستم‌های کامپیوتری
در گرایش معماری سیستم‌های کامپیوتری، دانشجویان آشنایی کافی با معماری‌های پیشرفته کامپیوتر حاصل می‌کنند. از دیگر مواردی که در این گرایش به دانشجویان آموزش داده می‌شود عبارتند از پردازش تصویر، طراحی سیستم‌های تحمل پذیر خطا، معماری کامپیوتر، طراحی و ساخت مدارهای دیجیتال و طراحی و ساخت سیستم های بلادرنگ.
دانشجویانی که در مقطع کارشناسی در گرایش سخت‌افزار تحصیل کرده‌اند می‌توانند بدون گذراندن واحدهای جبرانی و شرکت در آزمون کارشناسی ارشد در گرایش معماری سیستم‌های کامپیوتری به ادامه تحصیل بپردازند.
گرایش مهندسی الگوریتم‌ها و محاسبات
گرایش مهندسی الگوریتم و محاسبات به عنوان یک گرایش جدید در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کامپیوتر در برخی از دانشگاه‌های کشور ارائه داده می‌شود.
دانشجویان در این گرایش با ریاضیات کامپیوتری پیشرفته و الگوریتم‌های توزیعی سر و کار دارند. فارغ‌التحصیلان این گرایش در زمینه ساختمان داده‌ها، طراحی الگوریتم‌ها، ساختمان‌های گسسته، نظریه گراف و نظریه بازی‌ها مهارت کافی به دست می‌آورند و می‌توانند در زمینه‌های متفاوتی مشغول به کار شوند.
گرایش شبکه
گرایش شبکه به عنوان یک گرایش بین‌المللی از سال ۱۳۹۶ به عنوان یکی دیگر از گرایش‌های مقطع کارشناسی ارشد به گرایش‌های مهندسی کامپیوتر افزوده شد.
برنامه‌نویسی شبکه‌های کامپیوتری، ایجاد امنیت در شبکه‌ها و طراحی و پیاده‌سازی شبکه‌های کامپیوتری از جمله فعالیت‌هایی است که مهندسان در این گرایش انجام می‌دهند.
به طور کلی گستره فعالیت مهندسان شبکه بسیار گسترده است. در این گرایش کاربردی ساخت برنامه‌های تحت وب و پیاده‌سازی سیستم‌های توزیع‌شده به دانشجویان آموزش داده می‌شود.
گرایش رایانش امن
امروزه اکثر افراد اطلاعات شخصی خود را به صورت اینترنتی ثبت و نگهداری می‌کنند. همچنین، ارتباطات در حد گسترده‌ای از طریق اینترنت و دستگاه‌های هوشمند اتفاق می‌افتد. در بخش دولتی نیز اطلاعات و ارتباطات بسیاری از طریق اینترنت تبادل و نگهداری می‌شود.
حال برای جلوگیری از دستبرد سارقان اینترنتی و همچنین برنامه‌های مخرب ویروسی لازم است افراد متخصصی در جلوگیری از این این اتفاقات پا به میدان بگذارند. در واقع وظیفه مهندسان در گرایش رایانش امن این است که فضای امنی را برای نگهداری و تبادل این اطلاعات فراهم سازند و در صورت رخ دادن خطرات احتمالی بتوانند به سرعت اطلاعات و داده‌ها را ریکاوری کنند.
بازار کار و آینده شغلی رشته مهندسی کامپیوتر در ایران
با توجه به وابستگی غیر‌قابل انکار زندگی روزمره همه ما با انواع فعالیت‌های کامپیوتری، طبیعی است که وجود مهندسان کامپیوتر در گرایش‌های متفاوت می‌تواند چقدر تاثیرگذار و کاربردی باشد. با توجه به نیاز مبرم جامعه و همچنین توسعه و پیشرفت روز افزون فعالیت‌های کامپیوتری و دیجیتالی حضور متخصصان کامپیوتر بسیار الزامی است.
بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که آینده شغلی رشته مهندسی کامپیوتر در ایران به اندازه کافی خوب است و فرصت‌های شغلی مناسبی برای فارغ التحصیل از گرایش‌های متفاوت رشته مهندسی کامپیوتر وجود دارد، اما باید به این نکته دقت کنید که تنها افرادی قادر به موفقیت در این رشته هستند که علاوه بر پژوهش و تحقیق در زمان تحصیل، از توانمندی علمی بالایی برخوردار باشند و با مهارت‌هایی که با تلاش و پشتکار کسب کرده‌اند بتوانند فرصت‌های شغلی به وجود آمده را از دست ندهند.
کلام پایانی
مهندسی کامپیوتر به‌عنوان یکی از محبوب‌ترین شاخه‌های مهندسی در بین داوطلبان کنکور سراسری در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد اهمیت ویژه‌ای دارد. با توجه به وابستگی زندگی روزمره به کامپیوتر و انواع دستگاه‌های دیجیتالی حضور متخصصانی که در زمینه کامپیوتر دانش و مهارت بالایی دارند لازم است.
به این ترتیب می‌توان نتیجه گرفت که بازار کار و آینده شغلی رشته مهندسی کامپیوتر در ایران خوب است و فرصت‌های شغلی بسیاری برای یک فارغ التحصیل رشته مهندسی کامپیوتر وجود دارد. مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد دارای گرایش‌های متفاوتی می‌باشد. داوطلبان می‌بایست با شناخت این گرایش‌ها و با در نظر گرفتن توانایی‌‌شان گرایش مناسب را برای ادامه تحصیل برگزینند.
