درباره ی رشته مهندسی سخت افزار

دپارتمان آموزش مجازی شرکت جهت علاقه مندان به این دوره ی آموزشی توضیحاتی در این رابطه ارائه داده است. جهت ثبت نام در این دوره کوتاه مدت آموزشی و در یافت گواهینامه آموزشی معتبر در این زمینه به قسمت ( ثبت نام دوره ) مراجعه فرمائید.

معرفی اولیه

تحلیل اطلاعات برای تشخیص و توصیه آنها و همچنین طراحی لی اوت کامپیوترها و بررسی تغییرات تجهیزات جانبی وظیفه ی اصلی مهندسین کامپیوتر است.تحلیل نیازهای کاربرها و توصیه ی نرم افزار مناسب برای آنها،ساخت،تست و اصلاح نمونه ی موجود،کار با مدل ها با شبیه سازی توسط کامپیوتر،مشورت با سایر کارکنان و ارزیابی رابطه ی بین سخت افزار و نرم افزار،تحلیل نیازهای کلی سیستم،طراحی و توسعه سخت افزارهای کامپیوتری و پشتیبانی وسایل جانبی شامل سی پی یو ها،ریزپردازنده ها،مدارهای یکپارچه،چاپگرها و دیسک های سخت،ارزیابی فاکتورها مانند هزینه ها و ارزیابی امنیت سیستم ها و …،نظارت بر عملکرد تجهیزات و اعمال تغییرات  برای اطمینان از درست کار کردن سیستم،طراحی میزان قدرت مورد نیاز سیستم،ذخیره،بازیابی و دستکاری داده ها،تست کردن سخت افزارا و پشتیبانی از لوازم جانبی موجود،توانایی اعمال مهندسی مجدد در صورت لزوم،گسترش آموزش برای کاربران در صورت لزوم.به روز کردن دانش کامپیوتر برای عقب نماندن از دنیای سریع پیشرفت کامپیوترها.
رشته مهندسی کامپیوتر که به طراحی و ساخت اجزای مختلف کامپیوتر می پردازد، از اهمیت بسیار زیادی در دنیای امروز برخوردار است. هدف از طی این دوره تربیت کارشناسانی است که در زمینه تحلیل، طراحی، ساخت و راه اندازی دستگاهها و مجموعه های سخت افزاری جدید، بررسی و شناخت مجموعه های سخت افزاری و نرم افزاری موجود، نگه داری، عیبیابی و تعمیر و اصلاح و توسعه فعالیت کنند.طراحی، شبیه سازی، فرآوری، پردازش، سنجش، آموزش، ویرایش و … همه مفاهیمی هستند که با بالاترین دقت و در کوتاهترین مدت زمان ممکن در برنامه های نرم افزاری کامپیوتر انجام می شوند. لذا هدف از این رشته تربیت نیروی متخصص برای انجام امور فوق است.

ماهیت کار
مهندسین سخت افزار رایانه در مورد قطعات سخت افزاری رایانه به تحقیق پرداخته و آنها را طراحی ، اختراع و آزمایش میکنند و بر مراحل تولید و نصب این قطعات نظارت میکنند. منظور از سخت افزار . چیپهای رایانه ای ، مدارها ی چاپی ، سیستمهای رایانه ای و قطعات وابسته به آنها مانند ماوس ، صفحه کلید ، مودم , چاپگرها و… میباشد. کار آنها به کار مهندسین الکترونیک بسیار شبیه است اما برخلاف آنها فقط در زمینه .رایانه و تجهییزات وابسته به آن کار میکنند
علاوه بر اختراع و طراحی ، مهندسین سخت افزار رایانه ممکن است وظیفه نظارت بر تولید و نصب رایانه ها و تجهییزات وابسته را نیز به عهده داشته باشند . رشد و پیشرفت سریع در فن آوری رایانه به مقدار زیادی نتیجه تلاش این مهندسین درکار پژوهش ، اختراع و طراحی میباشد. .برای همراه بودن با تغییرات فن آوری ، این مهندسین ناچارند که دائما دانسته های خود را با مطالعه به روز درآورند.

گرایش ها:
•    رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی دارای دو گرایش سخت افزار و نرم افزار است که البته این دو گرایش در مقطع کارشناسی تفاوت قابل توجهی با یکدیگر ندارند.
•    گرایش سخت افزار
•    در برگیرنده فعالیت های آموزشی، پژوهشی و صنعتی در خصوص قطعات، بردها، تجهیزات و در نهایت سیستم های کامپیوتری در مقیاس های مختلف است و یکی از شاخه های مهم آن به نام معماری رایانه (طراحی و ساخت کامپیوتر) می باشد.
•    گرایش نرم افزار
هدف از گرایش نرم افزار کامپیوتر، آموزش و پژوهش در زمینه زبانهای مختلف برنامه نویسی، سیستم های عامل مختلف و طراحی انواع الگوریتم ها می باشد.

فرصت های شغلی رشته سخت افزار   

فرصتهای شغلی
تعداد این مهندسین در مقایسه با افرادی که در رشته های مختلف مربوط به رایانه فعالیت میکنند به نسبت کمتر است. بیشترین مکانهایی که این مهندسین را برای کار جذب میکنند عبارتند از : سرویس دهنده های رایانه ای و سرویسهای تحلیل داده ها، صنایع تولیدی تجهیزات رایانه ای ، صنایع ارتباطات و مخابرات و مؤسسات مشاوره رایانه
چشم انداز آینده
چشم انداز شغلی برای این رشته بسیار خوب میباشد و این به دلیل رشد سریع صنعت تولید تجهییزات رایانه ای میباشد . به علت نیاز روز افزون تجارت به رایانه و نیاز به مدیریت ، ترفی دادن و سفارشی سازی این تجهییزات که روز به روز پیچیده تر میشوند ، نیاز به مشاورین در زمینه رایانه نیز روز به روز افزایش میابد. افزایش تجهییزات نصب شده ، یعنی فن آوریی که توسط رایانه به کنترل دیگز دستگاهها مانند تلفنهای .همراه میپردازند نیز نیاز به مهندسین سخت افزار را افزایش میدهد
بازار کار در ایران:
دانشجویانی که از این رشته فارغ التحصیل می‌شوند و با توجه به نیاز بازار و سفارشاتی که از مراکز متنوع و متفاوت کشور دریافت می‌کنند توانایی انجام این کارها را برای امرار معاش و عرضه توانمندی‌های خود برای بهبود و بهره‌وری بالای امور کشور را دارا هستند:
۱-برنامه نویسی برای سایت‌ها با توجه به محتوای درخواستی و مکانیزم عمل تست‌های مختلف یک برنامه
۲-ساخت مدارهایی که قادر به ارتباط با کامپیوتر باشند همچنین ساخت ابزارهای جانبی برای کامپیوتر
۳-ساخت مدارهای ساده منطقی
۴-ساخت سخت‌افزارهایی که برای پردازش الگوریتم‌هایی که با کامپیوترهای معمول قابل پیاده سازی نیستند
۵-برنامه نویسی سیستمی طراحی مدارهای مجتمع (IC)
۶-طراحی سیستم‌های خبره و سیستم‌های اطلاعاتی
۷-فراهم کردن ساخت نرم‌افزارها برای استفاده در کامپیوتر
فارغ التحصیلان این مقطع)لیسانس)، قابلیتها و تواناییهای زیادی دارند و چنانچه در مسیر مناسب هدایت شوند، قادر خواهند بود مشکلات زیادی را حل کنند. برخی از این تواناییها به شرح زیر است:

» بررسی و شناخت نرم افزارها و سخت افزارهای جدید و به کارگیری آنها.
» بررسی کمبودها و نیازهای نرم افزاری و سخت افزاری بخشهای صنعت و خدمات و تدوین نیازهای آنها، امکان سنجی وتعیین ابزار و نیروی انسانی لازم برای رفع کمبودها.
» تجزیه و تحلیل سیستمهای کوچک و متوسط نرم افزاری و سخت افزاری و ارائه راه حل مناسب برای اجرای آنها.
» طراحی مجموعه های کوچک و متوسط نرم افزاری و سخت افزاری و تولید طرحهای اجرایی برای آنها.
» اجرای طرحهای کامپیوتری، نصب، آزمایش و آموزش آنها.
» پشتیبانی و نگهداری سیستمهای نرم افزاری شامل شناسایی خطاها، رفع خطاها و افزودن امکانات جدید به سیستمها.
» عیب یابی کامپیوترها و سیستمهای کامپیوتری و رفع عیبها.
» شناسایی فنون جدید طراحی و ساخت کامپیوتر و ارزیابی و به کارگیری
آنها. تواناییهای ذکر شده مربوط به کارشناسان نرم افزار و سخت افزار می باشد؛ اما روشن است که کارشناسان نرم افزار در محدوده مسائل نرم افزاری توانایی بیشتری دارند و برعکس کارشناسان سخت افزار در محدوده مسائل سخت افزاری از توانایی بیشتری برخوردارند.

وضعیت نیاز ایران:
رشته کامپیوتر که باعث جهانی شدن اطلاعات و ارتباطات شده است ، رشته امروز و آینده است تا جایی که پیش بینی میشود تا ۱۰ سال دیگر در کشورهای پیشرفته مردم همان قدر که به نیروی برق وابسته هستند به شبکه اینترنت وابسته خواهند شد. با توجه به توضیحات گفته شده روند رو به رشد استفاده از کامپیوتر در زندگی روزانه، اشتغال و موقعیت کاری برای فارغ التحصیلان این رشته فراهم است تا در قالب شرکتهای تولیدکننده نرم افزار، شرکتهای تولیدکننده قطعات، مراکز صنعتی تولیدی، شرکتها و مؤسسات خدماتی، مراکز آموزشی و … مشغول به کار شده و فعالیت کنند.

با توجه به پیشرفت کند ایران نسبت به جامعه جهانی کامپیوتر، در سالهای اخیر نیاز به مهندسین خلاق و کوشا در این زمینه کاملاً احساس می شود. روند رو به رشد استفاده از کامپیوتر در محافل عمومی و خصوصی، استفاده گسترده از شبکه اینترنت و زمینه های مرتبط با آن، فراهم آمدن شرایط آموزش و تجارت الکترونیک همه و همه دست به دست هم داده اند تا از اکنون چشم انداز روشنی نسبت به آینده این رشته وجود داشته باشد به نحوی که فعالان در این زمینه از آینده معلوم و مطمئنی برخوردار خواهند بود. تنها نگرانی به قسمت نرم افزار مربوط می شود که باید مهندسان خلاق ایرانی اقدام به تهیه نرم افزارهای گوناگون و کارآمد کرده تا تنها مصرف کننده صرف نباشیم.

توانایی های جسمی، علمی، روانی و … مورد نیاز

توانایی علمی

یک مهندس کامپیوتر باید سخت کوش و با پشتکار باشد چون رشته رایانه رشته پویایی است و همیشه باید اطلاعاتش به روز بوده و به دنبال فراگرفتن مطالب جدید باشد. مهندس رایانه باید پایه ریاضی قوی داشته و توانایی اش در زمینه فیزیک خوب باشد. همچنین لازم است فردی خلاق باشد تا بتواند مسایل را از راههای ابتکاری حل کند.

علاقمندیها

مهندس رایانه نرم افزار و سخت افزار باید به یادگیری و مطالعه علاقمند باشد تا پیشرفت در خور توجه داشته باشد. همچنین باید از جستجو و کاوش در مدارها و ریزساختارها استقبال کند و به کار با رایانه علاقه داشته باشد.

توانایی مالی

با توجه به توضیحات گفته شده داشتن یک دستگاه رایانه برای یک مهندس رایانه امری ضروری به نظر می رسد ولی این گونه نیست که بدون داشتن رایانه دانشجویان از ادامه تحصیل و پیشرفت باز بمانند.
نکته ی مهم
بعضی از افراد تصور می کنند که مهندسی سخت افزار در حد یک تعمیرکار رایانه است در حالی که کار یک مهندس سخت افزار، تعمیر یا نصب و راه اندازی رایانه نیست. هر چند که می تواند چنین کاری را انجام دهد. در واقع کار یک مهندس سخت افزار، طراحی های سخت افزاری است و به همین دلیل در دانشگاه دروسی مثل ریاضیات و یا مدارهای منطقی را مطالعه می کند همچنین برخلاف تصور کسانی که یک اپراتور را در حد یک مهندس نرم افزار می دانند، باید گفت که یک مهندس نرم افزار لازم است از دانش ریاضی خوبی برخوردار باشد تا بتواند برنامه های کامپیوتری را طراحی کند و آنها را توسعه دهد. برای مثال باید بتواند یک کار گرافیکی را از بنیان طراحی کند. کاری که از عهده یک اپراتور بر نمی آید. و به همین دلیل اعتقاد بر این است که کلاسهای آزاد آموزش رایانه هیچ وقت نمی توانند یک مهندس کامپیوتر پرورش دهند.
 

اطلاعات دانشگاهی رشته سخت افزار   

در این مبحث،هر دو گرایش توضیح داده میشوند. سخت افزار و نرم افزار

گرایشهای مهندسی کامپیوتر (مقطع فوق لیسانس)

۱٫    معماری کامپیوتر
۲٫    مهندسی نرم‌افزار
۳٫    هوش مصنوعی
۴٫    الگوریتم ها و محاسبات
۵٫    مکاترونیک
۶٫    مهندسی فناوری اطلاعات

نقش، توانایی یا کارایی فارغ التحصیلان

– پیاده سازی اتوماسیون پیشرفته در صنعت مانند طراحی سیستم های رباتیک هوشمند وکنترل کیفیت اتوماتیک
– طراحی سیستم های پیشرفته نظامی شامل انواع سلاحهای هوشمند
– طراحی سیستم های امنیتی مانند انواع مسائل تایید هویت و تشخیص اتوماتیک
– طراحی سیستم های خبره برای انواع کاربردها
– کار در زمینه زبانشناسی محاسباتی مانند ایجاد مترجم های کامپیوتری
– طراحی نرم افزارهای هوشمند کامپیوتری مانند انواع بازیها
– تحلیل کامپیوتری تصاویر برای کاربردهای مختلف
– همکاری با موسسات آموزشی کشور
– هدایت پروژه های تحقیقاتی در زمینه های فوق درمراکز تحقیقاتی کشور

بررسی گرایش معماری کامپیوتر:
معماری کامپیوتر دانش طراحی مفهومی و شناخت اجزای رایانه است.
عنوان یکی از گرایش‌های کامپیوتر است. در این گرایش با اجزای داخلی کامپیوتر که مراحل انجام یک دستور را بر عهده دارند و چگونگی کار آنها آشنا میشویم. در این گرایش واحد کنترل مرکزی و حافظه به عنوان دو بخش اصلی کامپیوتر معرفی میشوند و در ادامه به بررسی ارتباط آنها و ساختار درونی آنها میپردازند. برای درک موضوعات مطرح شده در این گرایش آشنائی با مبحث مدارهای منطقی لازم و ضروری است.
بررسی گرایش مهندسی نرم افزار
مهندسی نرم‌افزار پیشه‌ای است که به یاری دانش رایانه و دیگر فناوری‌ها و روش‌ها به آفریدن و نگاهداری نرم‌افزار رایانه‌ای می‌پردازد.

مسائل اصلی مهندسی نرم‌افزار تولید نرم‌افزار بر اساس موارد زیر است:
•    الزامات تعیین شده
•    در زمان تعیین شده
•    در محدودهٔ بودجه پیش‌بینی شده

مهندسی نرم‌افزار طراحی، برنامه نویسی، توسعه، مستندسازی و نگهداری نرم‌افزار با بکارگرفتن روشهای فنی و عملی از علوم کامپیوتر، مدیریت پروزه، مهندسی، محدوده کاربرد، طراحی رابط، مدیریت تجهیزات دیجیتال و سایر زمینه‌ها است.
کاربردهای مهندسی نرم‌افزار دارای ارزش‌های اجتماعی و اقتصادی هستند، زیرا بهره‌وری مردم را بالا برده، چند و چون زندگی آنان را بهتر می‌کنند. مردم با بهره‌گیری از نرم‌افزار، توانایی انجام کارهایی را دارند که قبل از آن برایشان شدنی نبود. نمونه‌های از این دست نرم‌افزارها عبارت‌اند از: سامانه‌های توکار، نرم‌افزار اداری، بازی‌های رایانه‌ای، و اینترنت.
فناوری‌ها و خدمات مهندسی نرم‌افزار به کاربران برای بهبود بهره‌وری و کیفیت یاری میرساند. نمونه‌هایی از زمینه‌های بهبود: پایگاه داده‌ها، زبان‌ها، کتابخانه‌ها، الگوها، فرآیندها و ابزار.
مهندسی نرم‌افزار به مفهوم توسعه و بازبینی یک سیستم نرم‌افزاری مربوط می‌باشد. این رشته علمی با شناسایی، تعریف، فهمیدن و بازبینی خصوصیات مورد نیاز نرم‌افزار حاصل سر و کار دارد. این خصوصیات نرم‌افزاری ممکن است شامل: پاسخگویی به نیازها، اطمینان‌پذیری، قابلیت نگهداری، در دسترس بودن، آزمون‌پذیری، استفاده آسان، قابلیت حمل و سایر خصوصیات باشد.
مهندسی نرم‌افزار ضمن اشاره به خصوصیات فوق، مشخصات معین طراحی و فنی‌ای را آماده می‌کند که اگر بدرستی پیاده‌سازی شود، نرم‌افزاری را تولید خواهد کرد که می‌تواند بررسی شود که آیا این نیازمندی‌ها را تامین می‌کند یا خیر.
مهندسی نرم‌افزار همچنین با خصوصیات پروسه توسعه نرم‌افزاری در ارتباط است. در این رابطه، با خصوصیاتی مانند هزینه توسعه نرم‌افزار، طول مدت توسعه نرم‌افزار و ریسک‌های توسعه نرم‌افزار درگیر است.

نیاز به مهندسی نرم‌افزار
نرم‌افزار عموماً از محصولات و موقعیتهایی شناخته می‌شود که قابلیت اطمینان زیادی از آن انتظار می‌رود، حتی در شرایط طاقت فرسا، مانند نظارت و کنترل نیروگاه‌های انرژِی هسته‌ای، یا هدایت یک هواپیمای مسافربری در هوا، چنین برنامه‌هایی شامل هزاران خط کد هستند، که از نظر پیچیدگی با پیچیده‌ترین ماشینهای مدرن قابل مقایسه‌اند. به‌عنوان مثال یک هواپیمای مسافربری چند میلیون قطعه فیزیکی دارد (و یک شاتل فضایی خدود ده میلیون بخش دارد)، در حالی که نرم‌افزار هدایت چنین هواپیمایی می‌تواند تا ۴ میلیون خط کد داشته باشد.
تکنولوژی‌ها و روشهای عملی
مهندسین نرم‌افزار طرفدار تکنولوژی‌ها و روشهای عملی بسیار متفاوت و مختلفی هستند، که با هم ناسازگارند. این بحث در سالهای دهه ۶۰ میلادی شروع شد و ممکن است برای همیشه ادامه پیدا کند. مهندسین نرم‌افزار از تکنولوژی‌ها و روشهای عملی بسیار متنوعی استفاده می‌کنند. کسانی که کار عملی می‌کنند از تکنولوژی‌های متنوعی استفاده می‌کنند : کامپایلرها، منابع کد، پردازشگرهای متن. کسانی که کار عملی می‌کنند از روشهای عملی بسیار متنوعی استفاده می‌کنند تا تلاشهایشان را اجرا و هماهنگ کنند : برنامه نویسی در دسته‌های دونفری، بازبینی کد، و جلسات روزانه. هدف هر مهندس نرم‌افزار بایستی رسیدن به ایده‌های جدید خارج از مدلهای طراحی شده قبلی باشد، که باید شفاف بوده و بخوبی مستند شده باشد.
با وجود رشد فزاینده اقتصادی و قابلیت تولید فزاینده‌ای که توسط نرم‌افزار ایجاد شده، هنوز هم بحث و جدل‌های ماندگار درباره کیفیت نرم‌افزار ادامه دارند.
ماهیت مهندسی نرم‌افزار
دیوید پارناس گفته‌است که مهندسی نرم‌افزار یک شکل از مهندسی است. استیو مک‌کانل گفته‌است که هنوز اینطور نیست، ولی مهندسی نرم‌افزار باید یک شکل از مهندسی بشود. دونالد کنوت گفته‌است که برنامه نویسی یک هنر است.
دیوان فعالیتهای آماری آمریکا مهندسان نرم‌افزار را به عنوان زیرگروهی از «متخصصین کامپیوتر»، با فرصت‌های شغلی‌ای مانند «دانشمند کامپیوتر»، «برنامه نویس» و «مدیر شبکه» دسته بندی کرده‌است. BLS تمام مهندسین دیگر این شاخه علمی، که شامل مهندسین سخت‌افزار کامپیوتر نیز هست، را به‌عنوان «مهندسین» دسته بندی می‌کند.
دکترا:
و در مقطع دکترا از دروس زیر برای سه گرایش سؤال مطرح می شود:
مهندسی کامپیوتر _ نرم افزار

الف) مواد امتحان عمومی 

۱-پایگاه داده۲- نظریه ی زبان ها و ماشین ها۳- ساختمان داده ها۴- طراحی الگوریتم ها ۵- کامپایلر ۶- طراحی وپیاده سازی زبان های برنامه سازی۷- سیستم عامل(۴۰%)

ب) مواد امتحان اختصاصی

۱- مواد امتحان عمومی ۲-مواد امتحان اختصاصی
لیسانس:
در اجرای اصول قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران از جمله بند”ب” اصل دوم و بندهای ۲و۱۲و اصل سوم و ایجاد شرایط تحقق بند ۴ همین اصل و نیز اجرای اصل سی ام بند ۷ چهل و سوم و ایجاد شرایط تحقق بندهای ۸و ۹ این اصل و اصول دیگر و نظر به اهمیت روز افزون فن و دانش کامپیوتر و گسترش تصادی کاربرد آن در تمام زمینه های حیات بشری و نیاز فزاینده تکنولوژی و علوم معاصر به کامپیوتر پس از بررسی و مطالعه در ابعاد گسترده این صنعت دوره کارشناسی مهندسی کامپیوتر با مشخصات زیر تدوین شده است.

نقش و توانایی یا کارایی

فارغ التحصیلان این دوره قابلیت و مهارتهای زیر را خواهند داشت:

۱- بررسی و شناسایی سیستمهای کامپیوتری به منظور انتخاب و سفارش سخت افزار و یا نرم افزار بهینه، هدایت و نظارت در نصب و بهره برداری ازآنها
۲- ارائه روشهای عیب یابی اصلاح و تکمیل سیستمهای سخت افزاری و یا نرم افزاری موجود و نظارت بر این امور
۳- طراحی، ساخت و راه اندازی سیستمهای جدید سخت افزاری و یا نرم افزاری
۴-تشخیص لزوم استفاده از کامپیوتر در کنترل عملیات در محیط های مختلف
۵-شناسایی تکنیکهای جدید طراحی و ساخت کامپیوتر ، ارزیابی و بکارگیری آنها

ضرورت و توانایی

تربیت کارشناسان مهندسی کامپیوتر با توجه به موارد روشن میشود.

۱- توسعه و گسترش روز افزون تکنولوژی کامپیوتر و دانش آن
۲- نقش حیاتی دانش و تکنولوژی کامپیوتر در جمع زمینه های علمی ، صنعتی، اقتصادی، مدیریتی آموزش و پژوهشی
۳- لزوم ارتقاء سطح دانش جامعه در زمینه دانش و تکنولوژی کامپیوتر
۴- لزوم همگانی جامعه با پیشرفتهای نوین در جوامع پیشرفته