Table of Contents
ما هي الهندسة:
هي العلم الرياضي الذي يبحث في الخطوط والسطوح والزوايا والكميات أو المقادير المادية من حيث خواصها او تقييمها وعلاقة بعضها ببعض، وللهندسة العلمية انواع لكل منها غرض معين.
ما هو مفهوم الهندسة:
وُجد قديما خلال محاولات البشر لتطوير الابتكارات الأساسية مثل البكرات والروافع والعجلات. وهذه الابتكارات تطورت بالتوافق مع مفهوم الهندسة الحديث، ومحاولات تطبيق المبادئ الميكانيكية الأساسية لتطوير أدوات وأشياء مفيدة.
أما مصطلح الهندسة العربي فتاريخه وللأسف مجهول نظرا لأن مصطلح الهندسة غير عربي والمهندسين العرب كانوا يستخدمون الأدوات لاستعمالها في عدة مجالات في البناء والفن والفلك وطرق التنقل وإيجاد الحلول الناجعة لمشاكل عديدة كنقل المياه مثلا فقد اخترعت النواعير وابتكرت أساليب عديدة لترشيد استخدام المياه في الزراعة وتم ابتكار أسلوب الري بالتنقيط والآلات تستخرج الماء الصافي من مياه البحر وتم توظيف الهندسة عند العرب في البناء والتصميم فقد شهد العالم العربي قديما تطورا عمرانياً هائلاً فصممت القصور والأبنية والشوارع على درجة عالية من الدقة والروعة والشواهد على ذلك لا تعد ولا تحصى وقد استخدمت الهندسة لأغراض العسكرية فبنيت الحصون والقلاع العتيدة والآلات حربية كثيرة أثبت المهندسين العرب كفاءة قديما وحديثا لا يمكن التغاضي عنها.
ما هو الأختراع الهندسي:
هو كل فكرة جديدة ومفيدة وقابلة للتطبيق هندسيا, أي يجب أن يكون هذا الاختراع جديد وخاص في فرع من فروع الهندسة, ومن الممكن صنعه وتطبيقه على ارض الواقع بسهولة ويسر. ومن ثم يمنح المخترع حقوق براءة إختراع هندسي.
الأساليب الهندسية:
المهندس خلال عملة يطبق الفيزياء والرياضة لإيجاد أيسر الحلول وأثرها اقتصاديا. في مجال التصميم يحتاج المهندس إلي علوم أخرى تتعدي الفيزياء والرياضة.
مثلا بعد التصميم والإنتاج يسأل المهندس نفسه عن تكاليف المنتج وعن عامل الأمان وعن اقتصادية المنتج فليس معنى أن التيتانيوم أصلب وأجود أن نستعمله في كل شيء فهذه علوم ضرورية.
تحديد المشكلة وحلها
عندما يقابل المهندس مشكلة ما لابد من التفكير الهادئ ثم استعمال الرياضيات والفيزياء ثم تجربة حياته في هذه المشكلة. فلا بد للمهندس أن تكون عقليته رياضية في التفكير والتنفيذ.
في حالة حل المشاكل الهندسية لا بد من اختيار أبسط الحلول وأيسرها وذلك عند توافر الحلول. قد يقابل المهندس في حالة تصميم شيء ما مشاكل أو نتائج لا يمكن الوصول إليها رياضيا أو نظريا، أن يقوم ببناء نموذج ما ويدخله في اختبارات العمل فإذا نجح النموذج يكون بإمكان المهندس أن يقوم بتكبير الأبعاد علي الشيء الحقيقي، ويمكن معرفة ذلك في دراسة ديناميكا الهواء..
استخدام الحاسب في الاعمال الهندسيه :
قبل القرن العشرين كانت الأعمال الهندسية تحتاج من المهندسين وقتا للدراسة والاستنتاج والتجربة، حتى تمكننا في العالم الحديث من ابتكار الحاسب الآلي.
والآن توافرت أساليب وابتكارات عدة يعتمد عليها المهندس، ويعتبر الحاسب الآلي هو الأداة الرئيسة التي لا يمكن للمهندس الاستغناء عنه، حيث توافرت البرمجيات التي تساعد في كافة التخصصات والمجالات الهندسية.
فعن طريق الحاسب الآلي يمكن بناء نماذج مصغرة ووضع الحسابات والاختبارات ونقل ذلك علي الطبيعة بنجاح، فمثلا في مجال العمارة والهندسة المدنية يمكن استخدام الأوتوكاد لرسم نموذج مصغر للعمل المطلوب إنجازه، وفي مجال التصميم والآلات يمكن استخدام برنامج السولدوركس أو solid works لبناء النموذج ورسمه ووضع الأبعاد اللازمة ودراسة حركته، وغير ذلك مما يمكن استخدامه في مجال صب المعادن والاتصالات والشبكات والتحكم عن بعد، وغير ذلك من البرمجيات التي يمكن القراءة عنها في مواضعها.
كما يمكن أيضا استخدام البرمجيات مثل سي. إن. سي في المصانع والورش الإنتاجية، لإنتاج منتجات دقيقة جدا، وغير معيبة إلا أنها يسوؤها غلو سعرها.
ولا يمكن الجزم بأن البرمجيات أدت إلي تطور كبير لأن البرمجيات تؤدي إلي إلغاء المهارات التي لابد للمهندس منها والتي أصبحت بالبرمجيات مهارات حاسوبية.
الدور الاجتماعي:
الهندسة هي حرفة تمتد من مجال العمل في المشاريع والأعمال الضخمة إلي العمل في المجالات الصغيرة الفردية. والأماكن التي يمكن العمل فيها بالهندسة قد تكون مكتب للمعمار، أو شركة، أو وكالة للاتصالات، أو مصنع، أو قد يكون مجموعة من المستثمرين، وقد يكون هيئة حكومية معتمدة كدار المساحة في مصر.
وللهندسة دور حيوي في المجتمع حيث تعبر هيئة العمائر والشركات والمنتجات علي طبيعة وذوق وطريقة المهندسين بتلك البلد، فأحيانا يري الإنسان السيارة قبل أن يعرف طرازها أن يعرف إذا كانت ألمانية أو يابانية أو أمريكية، وهكذا. وكذلك للطرز المعمارية أشكال تختلف من دولة لأخرى وإن تشابهت معظم الناطحات الحديثة، لكن قديما يمكن تمييز المعمار الإسلامي عن المسيحي عن الهندي عن اليوناني، وهكذا..
اما طبيعة التصميم الهندسي تؤثر علي البيئة بشكل كبير فقد كانت المصانع قديما تخرج نفايات وغازات تؤثر علي البيئة والصحة، بل كانت الثلاجات القديمة التي كانت منتشرة بكل العالم وتستعمل الفريون قد عدت حديثا ضارة للبيئة، وأيضا فما يحدث في الأرض من تغيرات مناخية هي في ذاتها ناتجة من الهندسة والمهندسين..
المهندس ووظيفته:
في جميع أنحاء العالم المتحضر؛ فإن الأعمال الحيوية الهامة كتصميم المباني والكباري ومحطات توليد الطاقة والمصانع لابد أن يقوم بها مهندس محترف مختص مرخص له ذلك وقد يكون بالاشتراك بين مجموعة من المهندسين.
يدرس المهندس في الجامعات أو المعاهد الحكومية أو الخاصة لمدة لا تقل عن خمس سنوات في كثير من دول العالم, وبعد تخرجه يعمل لفترة من الزمن تحت إشراف مهندسين خبراء يقوم بتنفيذ أعمالهم في المواقع حتى يكتسب الخبرة، ولابد له أن يكون واعيا للظروف الطبيعية ونوعيات الموارد والمواد المستخدمة التي تختلف بين الدول كما يجب عليه أن يتبع المواصفات القياسية المعتمدة في دولته كالمواصفات القياسية المصرية للمعادن أو للتربة وغيرها، فغالب الدول العربية تكون بإنشاء المشاريع علي رمال أو أراضي زراعية ذات تربة رملية أو طفيلية فإنه يجب مراعاة ذلك.
والدراسة في الكليات الهندسية هي خمس سنوات ؛ سنة إعدادية والسنوات الأخرى للتخصص، وفي السنة الأخيرة يقوم الأساتذة بالإشراف علي مشاريع هي من صنع الطلبة كتأكيد علي تأهل الطالب للقيام بالمهام المختلفة. غالب الدول العربية تعتمد علي الخبرات الأجنبية في بناء المشاريع الحساسة إلا أن هناك أشياء حساسة يعرفها المهندسون المحليون عن الأجانب.
علي المهندس أن يكون أمينا ودقيقا في عمله لأن الخطأ في عمله يسبب مشكلات كثيرة، ولذا فإن الحكومة تقوم بعمل هيئات نقابية أو إدارية تقوم بعمل التراخيص للمهندسين، وأي مهندس يسبب مشكلة أو خسارة فإنه يكون عرضة للفصل وليس له أن يمارس المهنة بعد ذلك. الهندسة في الدول الأجنبية يمكن القراء عنها في الصفحة الأجنبية.
تخصصات متعلقة:
العلوم والهندسة:
(العلماء يدرسون العالم كما هو، بينما المهندسون يخلقون عالما لم يكن موجود) من أقوال تيودور فن كامان.
هناك صلة وثيقة بين العلوم النظرية والهندسة، حيث أن الهندسة اشتقت أساسا من العلم والمهندس لا يطبق إلي العلم بل إن كثيرا من المهندسين والعلماء يطلقون أحيانا علي الهندسة أنها العلم التطبيقي. كلا المجالين يدرسان المادة وأنواعها والظواهر الطبيعية وأنواعها وطرق الاستفادة والدراسة وغير ذلك. كلا المجالين يستخدم ويطبق الرياضيات ومبادئها.
العلماء النظريون يطبقون فروضا من وضعهم يحتاجها الخبراء المهندسون أحيانا، وقد يقومون ببناء نموذج لمبني أو لمنشأ ما وذلك إذا دعت الحاجة وهذا من أعمال المهندسين. من جهة أخرى، فإن المهندسين في خلال أعمالهم قد يجدون أنفسهم يقومون باكتشاف ظواهر جديدة أي أنهم يقومون بأعمال العلماء.
إن المهندسين قد يحتاجون في بادئ الأمر إلي قوانين أو نماذج هي من وضع علماء نظريين لكن عند التطبيق الحيوي فإن المسائل تكون أصعب وبالتالي تكون النتائج وطرق الحل تحتاج إلي فرضيات غير معملية يعرفها المهندسون. مثلا عند تطبيق فيزياء الاحتراق النظرية في الطبيعة يكون الأمر مستحيلا وبلا فائدة نظرا لسلوك المادة المستعملة التي تختلف باختلاف نوعها وبالتالي طرق استخدامها، أيضا معروف أن الموتور الكهربائي مبني أساسا علي قانون فارادي وهو في حد ذاته نظري بينما عند التطبيق تكون هناك فرضيات جديدة يعرفها المهندسون لخبرتهم في ذلك.
عندما يتشارك كلا المجالين في عمل حيوي ما لا يمكن الاستغناء عن أحدهما دون الآخر في هذا العمل كبناء كوبري ما أو سد مائي فإنه يشترك المهندس مع الجيولوجي مع عالم البحار في منظومة واحدة وكما نري لا يمكن الاستغناء عن أحدهما دون الآخر.
الهندسة والطب وعلم الأحياء:
دراسة جسم الإنسان – من بعض النواحي – تمثل قاسما مشتركا بين الهندسة والطب. الطب في غايته هدفه حفظ وتعزيز جسم الإنسان حتى بإبدال وظيفة أو عضو من جسم الإنسان وذلك باستخدام التكنولوجيا، من هنا يظهر صلة الطب بالهندسة.
الطب الآن يستطيع إبدال عضو من جسم الإنسان بعضو صناعي وذلك عند فساد العضو الطبيعي. يستطيع الأطباء الآن استخدام الابتكارات التكنولوجية الحديثة في العمليات الدقيقة حيث هناك الآن أجهزة تقوم بوظائف بعض أعضاء الإنسان تسمي القلب الصناعي أو الرئة الصناعية أو الكبد الصناعي بل أن هناك جهاز شائع الاستخدام خلال العمليات هو جهاز التنفس الصناعي وهو يقوم مقام الأنف والرئة. بل إن الابتكارات الهندسية هي معدات الطبيب فالسماعة وهي الأداة الأساسية هي من اختراع مهندس، والليزر المستخدم في العمليات الدقيقة وتفتيت حصى الكلي هو من اختراع مجموعة من المهندسين، وما إلي ذلك.
علي النقيض ؛ فإن المهندسين من خلال تخصص ما يسمي الهندسة الطبية ينظر للإنسان علي أنه آلة أو آداة أو ماكينة من نوع ما. ويحاولون بكافة الطرق استبدال وظائف الإنسان أو عضو من أعضائه أو محاولة محاكاته، وهذا فتح مجالات أخرى كمجال الذكاء الصناعي، أو الأجهزة الآلية والإنسان الآلي وغير ذلك مما يمكن قراءته في التخصصات.
كلا المجالين يمدان الباحثين بحلول المشكلات الحيوية وكلاهما أيضا يعطيان حلولا لمشكلات قبل أن تقع أصلا. يدرس الأطباء الآن جسم الإنسان ويقومون بحل مشكلاته بطرق تكون في حد ذاتها طرق هندسية وقد يتنبهون لذلك أو لا.
مثلا القلب عند الأطباء يضخ الدم فيتصوره المهندسون أنه كالمضخة يضخ الدم في العروق بقوة معينة، والمخ يعتبره الأطباء العضو الرئيسي المتحكم في كل أعضاء الجسم فيتصوره المهندسون علي أنه منشأ به كمية من الروافع والبكرات وكل بكرة متصلة بعضو من الأعضاء وبالمخ أداة أو جهاز يقوم بإرسال نبضات كهربية تتأثر به البكرة والرافعة فيتأثر العضو فيرتفع أو ينخفض أو هكذا. عندما يتصور الأطباء والمهندسون جسم الإنسان بهذه الصورة تكون مشكلات الجسم في طريقها إلي إيجاد حل لها.
أيضا يحاول المهندسون إيجاد حل أو بديل للأعضاء الثابتة كالعظام المنكسرة أو الجلد المتهتك، فقد قال المهندس الدكتور (نبيل فتح الله بالجامعة الأزهرية) أنه قد توصل المهندسون إلي إيجاد سبيكة من نوع ما تقارب في كثافتها كثافة العظام، وقاموا بسحقها وخلطها بالملح أو أي نوع من الأملاح، وقاموا بتشكيلها بصورة تقارب صورة العظام وسبكها في درجة حرارة عالية فيختفي الملح ويظل مكانه فارغا بصورة تشبه عظام الإنسان وهكذا، يمكن تركيبها مكان العظمة التي لا يمكن إيجاد حل طبي لها.
الهندسة الميكانيكية:
تهتم الهندسة الميكانيكية بتصميم وتطوير وتصنيع واختبار وتشغيل وصيانة معظم المنتجات والأنظمة التي نحتاجها في حياتنا اليومية. تشمل المجالات تصميم إنتاج الطاقة والطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية وأنظمة التدفئة والتبريد مثل التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وشبكات المياه والأنظمة الهيدروليكية والروبوتات والمركبات والسفن والطيران والمركبات الفضائية وغيرها الكثير . المجال.
هندسة كيميائية:
تُعنى الهندسة الكيميائية بتصميم وتطوير العمليات الصناعية الكيميائية أو التحويلية ، وتصميم وبناء وإدارة المصانع حيث تكون العملية الأساسية عبارة عن تفاعل كيميائي ، وبناء المفاعلات والمبادلات الحرارية وأعمدة التقطير ، إلخ. هذه العمليات. كما أنها مرتبطة بتصميم الجهاز. ، آحرون. تندرج عمليات نقل المادة والحرارة والكتلة في هذا المجال ، كما هو الحال بالنسبة للتفاعلات متعددة الخطوات وعمليات الفصل. من ناحية أخرى ، تهتم الهندسة الكيميائية بالسيطرة على تلوث البيئة والهواء والماء ، وتهتم بمعالجة الغاز الطبيعي وتحلية المياه والتكنولوجيا الحيوية والأدوية باستخدام المبادئ الفيزيائية والكيميائية والرياضية. كما نعمل على نمذجة ومحاكاة العمليات الصناعية. .
الهندسة الكهربائية:
تُعنى الهندسة الكهربائية بالطاقة ، وإنتاج الطاقة وكفاءة نقل وتوزيع الكهرباء والكهرومغناطيسية فيما يتعلق بمصادر الطاقة المتجددة ، والاتصالات السلكية واللاسلكية والأنظمة السلكية واللاسلكية وشبكات البيانات ونقل الموجات وطرق تصميم الهوائيات والألياف الضوئية. الإلكترونيات وتطبيقاتها الحديثة والمعالجة الرقمية وتحليل ومعالجة الإشارات الرقمية والتحكم في الأجهزة والمحركات البسيطة بواسطة الروبوتات والمعدات المتطورة والمزيد.
هندسة مدنية:
تهتم الهندسة المدنية بتصميم وتحليل وبناء وإنشاء مختلف المرافق والبنى التحتية. وهي مسؤولة عن بناء الطرق والجسور والسدود والأنفاق وأنظمة الري والزراعة والمطارات والموانئ والسكك الحديدية والمباني وأنظمة المياه والصرف الصحي وغيرها من المرافق التي تنهض بالحضارة الإنسانية وتحسن الحياة.
هندسة المساحة
إنه علم للبحث عن طرق مناسبة ومناسبة لتمثيل سطح الأرض من خلال الخرائط. ويتضمن بيانات عن جميع المحتويات الموجودة على سطح الأرض ، بغض النظر عما إذا كانت على شكل بنوك أو قنوات أو سدود والطرق والمرافق والمباني وخطوط السكك الحديدية والمدن والصحاري والأنهار والمحيطات والبحار وحدود الدول السياسية والممتلكات الخاصة والعامة. كما يستخدم المسح الهندسي للتعبير عن مقدار الارتفاع والانخفاض فوق سطح الأرض بحيث يمكنه التمييز بين قمم الجبال ومنحدراتها ، والمياه العميقة والهضاب والوديان ويجب أن تصور الخريطة الطبيعة التي تمثلها بوضوح وصدق مع قياسها من أجل تحقيق هدفها الأساسي.
هندسة الإلكترونيات:
بعض المكونات الإلكترونية:
تشمل الهندسة الإلكترونية أو الهندسة الإلكترونية والمعروفة أيضًا باسم هندسة الاتصالات الدوائر الإلكترونية والأجهزة والمعالجات الدقيقة ووحدات التحكم الدقيقة والأنظمة الإلكترونية. تهتم الإلكترونيات بتصميم المكونات الإلكترونية النشطة والتي تعتمد عادةً على لوحات الدوائر المطبوعة.
تعد الإلكترونيات فرعًا من أصل أكاديمي أكبر للهندسة الكهربائية ولكنها تشمل تخصصًا هندسيًا أوسع وتغطي العديد من الحقول الفرعية مثل الإلكترونيات التناظرية والإلكترونيات الرقمية والأنظمة المدمجة والإلكترونيات الاستهلاكية والإلكترونيات الصناعية وما إلى ذلك.
تهتم الإلكترونيات بتنفيذ المبادئ والتطبيقات والخوارزميات المتقدمة في العديد من المجالات ذات الصلة مثل فيزياء الحالة الصلبة وهندسة البث والاتصالات عن بعد وأنظمة التحكم ومعالجة الإشارات وهندسة النظم وهندسة الكمبيوتر وهندسة الأدوات الدقيقة والإلكترونيات. متعلق بالتحكم في الطاقة والروبوتات وغير ذلك الكثير. يعتبر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات وجمعية الهندسة والتكنولوجيا من أهم المنظمات وأكثرها تأثيرًا في مجال الإلكترونيات.
هندسة الاتصالات:
هندسة الاتصالات هي هندسة تتعلق بجميع جوانب الاتصالات التناظرية والرقمية. يحتوي داخل الطية على إشارات كهربائية وكهرومغناطيسية وكيفية إرسالها ومعالجتها.
يتكون نظام الاتصال عادة من:
المرسل: وحدة تستقبل المعلومات وتجهزها للإرسال عبر قناة حيث يحدث التشكيل.
القناة: الوسيلة التي يتم من خلالها نقل الإشارة أو المعلومات (مثل الهواء في حالة البث).
المستقبل: الوحدة التي تستقبل الإشارة ، ومنه تتم إزالة معالجة الإشارة وتقديمها مرة أخرى في شكل معلومات.
الهندسة الزراعية:
الهندسة الزراعية هي تطبيق الهندسة في مجال الزراعة وهي جزء من العلوم الهندسية وتنقسم إلى عدة مجالات مثل الإنتاج الزراعي وإدارة الموارد الطبيعية ويطبق المهندسون الزراعيون المعرفة والتقنيات الهندسية لحل المشكلات المتعلقة بالإنتاج الزراعي المستمر. طرق للحفاظ على التربة والمياه.يعمل المهندسون الزراعيون أيضًا على تقييمات الأثر البيئي ودراسة نتائج الترجمة وتطبيق الممارسات ذات الصلة. تشمل الميزات الأنظمة الكهربائية والآلات وتصميم التكوين والبيئة والأغذية وتحسين المنتجات الزراعية ومعالجتها.
الهندسة المعمارية:
تشمل الهندسة المعمارية ، المعروفة أيضًا باسم الهندسة المعمارية ، الجوانب الفنية والأساليب متعددة التخصصات لتخطيط وتصميم وبناء وتشغيل المباني ، بما في ذلك التحليل والتصميم المتكامل للأنظمة البيئية (توفير الطاقة والتدفئة والتهوية والتدفئة ، إلخ. ) مجال الهندسة الذي نتعامل معه. ، والتكييف ، والسباكة ، والإضاءة) ، والحماية من الحرائق ، والصوتيات ، والنقل الرأسي والأفقي) ، والأنظمة الهيكلية ، وسلوك وخصائص مكونات ومواد البناء ، وإدارة البناء.
من الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري إلى بناء المباني المرنة يحتل المهندسون المعماريون موقع الصدارة في العديد من التحديات الرئيسية في القرن الحادي والعشرين. يطبقون أحدث المعارف العلمية والتكنولوجيا لتصميمات المباني الخاصة بهم. ظهرت الهندسة المعمارية كمهنة مرخصة جديدة نسبيًا في القرن العشرين نتيجة للتطور التكنولوجي السريع. المهندسون المعماريون في طليعة مناسبتين تاريخيتين رئيسيتين ينشغل بهما عالم اليوم. إنها ثورة موازية نشأت عن التقدم السريع في تكنولوجيا الكمبيوتر والحاجة إلى إنشاء كوكب مستدام.
العمارة هي فن التصميم والعمارة وفنون وعلوم الهندسة والبناء تمارس فيما يتعلق بالمباني.
هندسة بيئية:
الهندسة البيئية هذا مجال يعتمد على استخدام التطبيقات الهندسية والعلمية للمساهمة في البيئة وحمايتها ويتضمن مجموعة واسعة من المشاريع ذات الصلة. يعمل مهندسو البيئة في القطاعات الصناعية والبحثية لتنفيذ حلول تهدف إلى السيطرة على التلوث ، بالإضافة إلى تنويع مصادر الطاقة وتعظيمها. تشمل اهتمامات المهندس البيئي أيضًا موضوعات أخرى مثل قطاع المياه ، وإدارة الملوثات ، وإدارة جودة الهواء ، والحفاظ على التربة ، والتخطيط الحضري.
هندسة الحاسوب:
هندسة الكمبيوتر هي فرع من فروع الهندسة يجمع بين تخصصات علوم الكمبيوتر والإلكترونيات المطلوبة لتطوير أجهزة وبرامج الكمبيوتر. عادةً ما يتم تدريب مهندسي الكمبيوتر في الهندسة الإلكترونية (أو الهندسة الكهربائية) ، وتصميم البرامج ، وتكامل البرامج والأجهزة ، بالإضافة إلى هندسة البرمجيات والهندسة الكهربائية. يشارك مهندسو الكمبيوتر في العديد من جوانب الأجهزة والبرامج في الحوسبة ، بدءًا من تصميم وحدات التحكم الدقيقة الفردية والمعالجات الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر العملاقة إلى تصميم الدوائر الكهربائية. يركز هذا المجال الهندسي ليس فقط على كيفية عمل أنظمة الكمبيوتر نفسها ، ولكن أيضًا على كيفية تكاملها وتفاعلها على نطاق أوسع.
تشمل المهام النموذجية لمهندس الكمبيوتر كتابة البرامج والبرامج الثابتة لوحدات التحكم الدقيقة المضمنة ، وتصميم شرائح MIC ، وتصميم أجهزة الاستشعار التناظرية ، وتصميم لوحات الدوائر المطبوعة ذات الإشارات المختلطة ، وتصميم أنظمة التشغيل. يعتبر مهندسو الكمبيوتر أيضًا مناسبين تمامًا لأبحاث الروبوتات ، والتي تعتمد بشكل كبير على استخدام الأنظمة الرقمية للتحكم في الأنظمة الكهربائية ومراقبتها مثل المحركات والاتصالات وأجهزة الاستشعار.
تسمح العديد من المؤسسات لطلاب هندسة الكمبيوتر باختيار مجال دراسي متعمق خلال العامين الثالث والرابع. وذلك لأن النطاق الكامل للمعرفة المستخدمة في تصميم الكمبيوتر والتطبيق يتجاوز نطاق درجة البكالوريوس. قد تطلب المؤسسات الأخرى من طلاب الهندسة إكمال سنة أو سنتين من الهندسة العامة قبل اعتبار هندسة الكمبيوتر تخصصًا.
هندسة الشبكات:
أصبحت شبكة الويب العالمية واحدة من أهم منصات التسليم لمجموعة واسعة من التطبيقات المعقدة والمتطورة في العديد من المجالات.الأمان والقدرة على النمو والتطور. ومع ذلك لا تزال معظم هذه التطبيقات ضعيفة التطوير لأنها تساهم في سهولة الاستخدام وقابلية الصيانة والجودة والموثوقية: بينما يمكن أن يستفيد تطوير التطبيقات من الممارسات الراسخة في المجالات الأخرى ذات الصلة إلا أنه يتميز ببعض الخصائص الفريدة. حدثت تطورات في السنوات الأخيرة لمعالجة هذه الاعتبارات.
تركز هندسة الشبكات على المنهجيات والتقنيات والأدوات الأساسية لتطوير تطبيقات الويب التي تدعم التصميم والتطوير والتطور والتقييم. يتميز تطوير تطبيقات الويب بالعديد من الخصائص التي تميزه عن البرامج التقليدية أو أنظمة المعلومات أو تطوير تطبيقات الكمبيوتر.
تشمل هندسة الشبكات متعددة التخصصات تحليل وتصميم الأنظمة وهندسة البرمجيات وهندسة النص التشعبي وهندسة المتطلبات والتفاعل بين الإنسان والحاسوب وواجهات المستخدم وهندسة المعلومات وفهرسة المعلومات واسترجاعها والاختبار والنمذجة والمحاكاة وإدارة المشاريع وما إلى ذلك والتي تشمل مساهمات من مجالات متنوعة. التصميم الجرافيكي والعرض التقديمي. هندسة الشبكات ليست استنساخًا ولا مجموعة فرعية من هندسة البرمجيات ولكن كلاهما يشتمل على البرمجة وتطوير البرمجيات.
تستخدم هندسة الشبكات مبادئ هندسة البرمجيات ولكنها تقدم أساليب ومنهجيات جديدة وتتضمن الأدوات والتقنيات والإرشادات تطبيق القاعدة.
هندسة البرمجيات:
هندسة البرمجيات هي تخصص معني بتطوير وتصميم برامج عالية الجودة ، مع مراعاة تخصيصات المستخدم ومتطلباته على جميع المستويات. تهتم هندسة البرمجيات بإنشاء برامج من المراحل الأولى لتحليل المشكلات وتنفيذ التصميم وكتابة البرامج والاختبار والتثبيت على الأجهزة وعمليات الصيانة. في هذه الأيام ، يمكن تقسيمها إلى جزأين: الحوسبة اللينة والحوسبة الصعبة.
هندسة بحرية:
الهندسة البحرية هي أحد فروع الهندسة التي تعنى بدراسة إنشاء وتصميم وصيانة المركبات والمعدات البحرية ، وكذلك دراسة المحركات البحرية بكافة أنواعها وملحقاتها وكيفية صيانتها.
هندسة الطاقة:
هندسة الطاقة أو هندسة أنظمة الطاقة هي فرع الهندسة الذي يتعامل مع كفاءة الطاقة وخدمات الطاقة وإدارة المرافق ومرافق الطاقة مثل المصانع ومحطات الطاقة وتقنيات الطاقة البديلة.
يعتبر هذا الفرع من أحدث فروع الهندسة إلى جانب الهندسة المدنية والهندسة المعمارية والهندسة الكهربائية والميكانيكية. يعتمد هذا الفرع على دمج الفيزياء والرياضيات والكيمياء والاقتصاد والعلوم البيئية. يطبق مهندسو الطاقة خبراتهم لزيادة كفاءة النظام وتطوير مصادر الطاقة المتجددة ، ولكن مهمتهم الرئيسية هي إيجاد الطريقة المثلى والأكثر كفاءة لإكمال المهمة وتطوير النظام. إيجاد طريقة. هذا يعني توفير إضاءة أفضل ، وعزل أفضل ، وتسخين وتبريد أفضل ، لكن مهندسي الطاقة مهتمون بالطاقة الكهرومائية ، والطاقة الشمسية ، واستخدام المواد العضوية لتوليد الطاقة ، وما إلى ذلك ، يشترط الحصول على الطاقة واستخدامها بأكثر الطرق الصديقة للبيئة ، ولكن يفعل ذلك في الواقع من خلال النفط والغاز الطبيعي بدلاً من الاعتماد فقط على الطرق النظيفة.
هندسة النقل:
هندسة النقل هي المبادئ العلمية وفن تخطيط وتصميم وتشغيل وإدارة جميع مرافق النقل بطريقة آمنة وسريعة ومريحة وسهلة واقتصادية وصديقة للبيئة لنقل الأشخاص والبضائع. إنه فرع رئيسي للهندسة المدنية. وهي مقسمة إلى أربعة أقسام رئيسية: هندسة الطرق وهندسة السكك الحديدية وهندسة المطارات وهندسة الموانئ والهندسة الهيدروغرافية.
هندسة البترول:
هي فرع من فروع الهندسة يركز على تطوير وتحويل النفط الخام والغاز الطبيعي إلى مشتقات بترولية ، والتنبؤ باحتياطيات النفط ، وتحليل أداء إنتاج النفط في المستقبل. ترتبط هندسة البترول ارتباطًا وثيقًا بمعرفة المهندس بالجيولوجيا (الأرض). علم) ؛ المساعدة على فهم الظروف والخصائص الجيولوجية المناسبة للحفاظ على البترول ورواسبه. تتمثل مهمة مهندس البترول في استخراج كل من المنتجات الهيدروكربونية الغازية والسائلة. يقوم مهندس البترول باستخراج هذه المنتجات وإنتاجها ومعالجتها ونقلها ، مع الأخذ في الاعتبار مراعاة الاعتبارات الاقتصادية والتنظيمية للقيام بذلك ، يشترط التخصص في هندسة البترول 4 فترة سنوية للمنصب.
هندسة الطيران والفضاء:
هندسة الطيران والفضاء الجوي هي فرع الهندسة والعلوم المسؤولة عن تصميم وتصنيع الطائرات والمركبات الفضائية.
تنقسم هندسة الطيران إلى تخصصين رئيسيين متداخلين.
- هندسة الطيران والطيران
- هندسة الطيران
الأول يتعامل مع المركبات في الغلاف الجوي للأرض ويتعامل الثاني مع المركبات التي تعمل خارج الغلاف الجوي للأرض. من ناحية أخرى ، كان مصطلح “الطيران” هو المصطلح الأصلي. يحل المصطلح الأكثر شمولاً “المجال الجوي” محل الاستخدام الأول للمصطلح بعد توسيع تكنولوجيا الطيران لتشمل المركبات التي تعمل خارج الغلاف الجوي ، وأصبح يشار إلى هندسة الطيران بانتظام باسم علم الصواريخ ، وقد تمكنت من التوقف.
الهندسة الوراثية:
الهندسة الوراثية ، وتسمى أيضًا التعديل الوراثي ، هي المعالجة البشرية المباشرة للمواد الجينية للكائن بطرق لا تحدث في الظروف الطبيعية ، وتتضمن استخدام الحمض النووي المؤتلف. ولا تشمل الحيوانات والطفرات. وتعتبر الكائنات الحية المنتجة باستخدام هذه التقنيات التعديل الجيني البكتيريا تمت هندستها جينيا لأول مرة في عام 1973 ، تليها الفئران في عام 1974 حقل الأرز. في عام 1982 ، تم تسويق الأنسولين الذي تنتجه البكتيريا ، وفي عام 1994 ، بدأ تسويق الأطعمة المعدلة وراثيًا.
تتضمن الهندسة الوراثية معالجة الجينات البشرية والحيوانية ، بالإضافة إلى جينات الكائنات الحية الدقيقة والوحدات الوراثية الموجودة على الكروموسومات ، عن طريق قطع أجزاء منها وربطها وإدخالها من كائن حي إلى آخر. حالة تمكن من معرفة وظيفة (جين) أو تهدف إلى زيادة كمية مادة منتجة. تهدف إلى التعبير عنها أو إكمال شيء ما ينقص في الخلية المستهدفة.
يتضمن الشكل الأكثر شيوعًا للهندسة الوراثية إدخال مادة وراثية جديدة في مكان غير محدد في جينات المضيف. يمكن تحقيق ذلك عن طريق عزل ونسخ المادة الوراثية ذات الصلة ، وتوليد بنية تحتوي على جميع العناصر الجينية للحصول على التعبير الجيني الصحيح ، ثم إدخال هذا التركيب في الكائن الحي المضيف. تشمل الأشكال الأخرى للهندسة الوراثية استهداف الجينات وضرب جينات معينة باستخدام نوكليازات اصطناعية مثل نوكلياز إصبع الزنك والنوكليازات الداخلية الموجهة وراثيًا.
تم تطبيق تكنولوجيا الهندسة الوراثية في العديد من المجالات مثل البحث والتكنولوجيا الحيوية والطب. حاليًا ، يتم إنتاج المستحضرات الصيدلانية مثل الأنسولين وهرمون النمو البشري في البكتيريا. OncoMouse والفئران المعوقة وراثيًا (فئران المختبر ، مثل الفئران بالضربة القاضية ، تستخدم لأغراض علمية أغراض البحث وتسويقها لإنتاج محاصيل مقاومة للحشرات و أو تتحمل مبيدات الحشرات.
تم تطوير النباتات والحيوانات المعدلة وراثيًا القادرة على إنتاج عقاقير أرخص من الطرق الحالية باستخدام طرق التكنولوجيا الحيوية (تسمى الأدوية الحيوية أو الحيوانات) ، وفي عام 2009 وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على مضاد الثرومبين الذي وافق على بيع عقار بروتين يسمى بحليب الماعز المعدل وراثيا.
هندسة صناعية:
تهتم الهندسة الصناعية بالعلوم التي تخدم فن التصميم الميكانيكي ، وعمليات الإنتاج والتصنيع المختلفة ، والتخطيط ، والتصميم ، والتصنيع ، والتجميع ، والاختبار ، والتفتيش ، والتحليل ، والتشغيل الآلي ، والتطوير ، وما إلى ذلك ، وكلها تتعلق بالعلوم الأساسية التي تساعد. هندسة منخفضة التكلفة تأخذ في الاعتبار العامل البشري وتتولى هذه العمليات من منظور اقتصادي ومن منظور تنظيمي صناعي.
هندسة الجيوتقنية:
تعرف الهندسة الجيوتقنية ، أو ميكانيكا التربة ، بأنها العلم الذي يتعامل مع دراسة العلوم الأساسية والتفاعلات بين التربة والأساسات. يشمل هذا العلم تحديد وتصنيف التربة ، والطرق المباشرة لاستكشاف التربة ، وطرق إجراء التجارب المعملية عليها ، وطرق الحساب الإنشائي المختلفة ، وكذلك لإنشاء عناصر أو مرافق هيكلية للتلامس المباشر.يشمل كل ما يتعلق بأساليب وتقنيات تربة. كما يشمل جميع تقنيات تحضير التربة والحفر. التعيين الجيوتقني هو تسمية حديثة شاملة لأقسام العديد من الجامعات المتخصصة ومعاهد المعاهد العليا ، والتي كانت تسمى باسم تخصص معين. على سبيل المثال ، قسم الأساسات ، قسم ميكانيكا التربة ، قسم ميكانيكا الصخور ، قسم الأنفاق ، قسم بناء مركبات مترو الأنفاق ، إلخ. عادة ما يتم تدريس هذا التخصص في الجامعات المتخصصة في الهندسة المعمارية.
تم تطوير هذا العلم في إطار علم الهندسة المدنية أو الهندسة المعمارية ويستند إلى المعرفة الواردة في كل من الجيولوجيا وعلوم التعدين. حيث أصبحت الهندسة الجيوتقنية علمًا منفصلاً في العلوم الهندسية ،
الفن والهندسة:
هناك صلات بين الفن والهندسة، حيث يمكن للفنان المتمرس أن يقوم بأعمال العمارة، والتزيين بل وهندسة التصميم الصناعي فهو يحتاج إلي فن هندسي أكثر من الهندسة – فكثيرا ما يضطر المهندس المحترف إلي استعمال فنه وإحساسه قبل استعمال الهندسة – رغم أن تلك التخصصات هي أقسام حقيقة داخل كليات الهندسة تماما كالهندسة الميكانيكا و الهندسة الزراعية و هندسة المعمار و هندسة الري وغيرها .
فمثلا معهد الفن بشيكاغو عقد مؤتمرا لبحث فنيات هندسة تصميمات ناسا للطيران، كما أن هناك كثيرا من الأعمال الهندسية عدت عملا هندسيا أكثره من فنيا، كبرج إيفل مثلا. وأمثلة أخرى كثيرة ككوبري البوابة الذهبية، وأكثر تصميمات السيارات التي تحوز علي إعجاب المشترين بانسيابها إذ يعد التصميم فيها هو هندسة للتصميم الصناعي المعني بمعمارية تلك المنتجات من مركبات و محركات .
أيضا فبعض مشاهير المهندسين كانوا فنانين وأقرب الأمثلة هو ليوناردو دافنشي، والمعماري عبد الحميد سينان التركي صاحب التصميمات الهندسية الفنية الرائعة بتركيا.
مجالات أخرى:
في مجال العلوم السياسية استعير لفظ (الهندسة) للإشارة إلي دراسات جديدة تحت مسمي الهندسة الاجتماعية والهندسة السياسية، اللتان تهدفان إلي دراسة تشكيل إنشاءات اجتماعية وسياسية عن طريق استخدام الطرق الهندسية بالإضافة إلي مبادئ العلوم السياسية.
تعليم الهندسه:
يقضي الطلاب ٤ أو ٥ سنوات في الجامعة قبل التخرج. يوجد العديد من مجالات الهندسة و لكن جميع طلاب الهندسة يدرسون رياضيات و الفيزياء و بعض لغات البرمجة. خلال الأربع أو خمس سنوات يقوم الطلاب بتطبيق ما تعلموه في مخابر خاصة قبل التخرج, على الطلاب أن يقوموا بتقديم مشروع تخرج، درجة هذا المشروع تؤثر كثيراً على الدرجة العامة التي ينالها الطلاب في نهاية السنين الأربع أو الخمس .بعد التخرج يتجه بعض الطلاب نحو الدراسات العليا و بعضهم الآخر يلتحق بمؤسسات البحث العلمي، و البعض الآخر يبدأ بالعمل في مجال دراستهم.
