هندسة البرمجيات في عالم يعتمد بشكل متزايد على التكنولوجيا، تصبح من أحد العناصر الحيوية التي تشكل أساساً لتطوير و صيانة البرمجيات. تعد هندسة البرمجيات فرعًا هامًا من علوم الحاسوب يهتم بتطوير و تصميم البرمجيات بطرق تلبي احتياجات المستخدمين بكفاءة وجودة عالية. و تتنوع تلك الاحتياجات بين الأنظمة البرمجية الكبيرة المعقدة و التطبيقات الصغيرة البسيطة.

يعدّ مجال هندسة البرمجيات أكثر من مجرد كتابة الشفرة البرمجية، حيث يشمل عدة جوانب تشمل التحليل و التصميم و اختبار البرمجيات، بالإضافة إلى إدارة المشاريع البرمجية و ضمان جودتها. و بفضل تطور الأساليب و التقنيات في هذا المجال، أصبح من الممكن اليوم تحقيق نتائج أفضل و أكثر دقة و فاعلية في تطوير البرمجيات.

تتنوع تحديات هندسة البرمجيات من تحقيق التوازن بين الوظائف المختلفة للبرمجيات و متطلبات المستخدمين، إلى ضمان أمان البيانات و الحفاظ على الخصوصية. و في هذا السياق، يعتبر التركيز على جودة البرمجيات و مدى توافقها مع المعايير الدولية أمرًا حاسمًا لضمان استخدام آمن و موثوق به للتطبيقات البرمجية.

تهدف هذه المقالة إلى استكشاف عالم هندسة البرمجيات، و تسليط الضوء على أهميتها و تحدياتها و التطورات الحديثة في هذا المجال، مع التركيز على كيفية تأثيرها العميق على مجتمعاتنا و اقتصادنا الرقمي.

هندسة البرمجيات هي نهج هندسي منظم لتطوير البرمجيات و يستخدم مصطلح مبرمج أحيانًا كمرادف، و لكنه قد يفتقر أيضًا إلى دلالات التعليم الهندسي أو المهارات، تُستخدم التقنيات الهندسية للإبلاغ عن التوضيح المطلوب في عملية تطوير البرامج و التي تتضمن تعريف و تنفيذ و تقييم و قياس و إدارة و تغيير و تحسين عملية دورة حياة البرنامج نفسها، يستخدم بشكل كبير لإدارة تكوين البرامج التي تتعلق بالتحكم المنتظم في التغييرات في التكوين، و الحفاظ على سلامة و تتبع التكوين و الرمز طوال دورة حياة النظام، تستخدم العمليات الحديثة إصدارات البرامج.

هندسة البرمجيات

يتعامل فرع تكنولوجيا المعلومات في هندسة البرمجيات مع عمليات الإنتاج و منهجيات التطوير التي تهدف إلى إنشاء أنظمة برمجية، و بالتالي فإن مهندس البرمجيات، الذي يُطلق عليه أيضًا مهندس البرمجيات، هو الشخصية المحترفة التي تتعامل مع تصميم و تطوير و تحديث منتجات البرمجيات، يعمل من أجل تعريف المنتجات التي تسمح بإدراك العمليات الوظيفية و المبتكرة و الجودة.

من بين الأهداف الأساسية لمهندس البرمجيات إنتاج التطبيقات التي تلبي متطلبات الشركة المرجعية – أي إنشاء برامج دقيقة و فعالة و سهلة الصيانة بمرور الوقت  يستخدم مهندس البرمجيات نهجًا يركز على البنى، و يفضل جوانب معينة، مثل قابلية التوسع و التحليل و تقييم الأسباب المحتملة للمشاكل التقنية في برامج الأعمال. 

يعمل على أنظمة كمبيوتر متفاوتة التعقيد و يطور البرامج و التطبيقات التي تدعم نشاط المستخدم في الشركة.

يمكن أن تكون التطبيقات التي تم إنشاؤها و برمجتها و تقييمها بواسطة مهندس البرمجيات من أنواع مختلفة: برامج مجانية أو مملوكة، و تطبيقات الويب أو الهاتف المحمول، و تطبيقات الألعاب أو الإدارة، و أنظمة التشغيل و غير ذلك الكثير.

مهندس البرمجيات: المهام الرئيسية في هندسة البرمجيات

يتعامل مهندس البرمجيات مع دورة حياة البرنامج بأكملها: من التصميم إلى إصدار المنتج حتى تحديثه بمرور الوقت. من بين المهام الرئيسية التي يؤديها مهندس البرمجيات نجد على وجه الخصوص:

• تحليل احتياجات و متطلبات العمل من أجل تحديد الميزات التي سيتم تنفيذها في البرامج المستخدمة بالفعل أو التي سيتم إنشاؤها؛
• تصميم البرامج التي تدعم العمليات التجارية؛
• اتخاذ قرار بشأن مجموعة التكنولوجيا و الأنماط و أي أطر عمل؛
• تطوير البرنامج بدءًا من كتابة الكود المصدري؛
• إعداد الوثائق اللازمة؛
• تقييم مقدار الوقت اللازم لتطوير البرنامج – بحيث يمكنك تنظيم عملك بشكل أفضل و عمل فريق المهندسين أو المطورين المشاركين في إنشاء البرنامج؛
• إخضاع التطبيقات للاختبارات التي تبرز أي أخطاء؛
• حل المشكلات الفنية؛
• مراقبة جودة البرنامج و وظائفه بمرور الوقت؛
• تطوير البيانات و العمليات لتحسين بنية البرمجيات؛
• تطوير و إدارة قواعد البيانات؛
• تحديث تطبيقات الشركة.

الميزات الرئيسية لبرنامج المهندس

لتصبح مهندس برمجيات، تحتاج عادة إلى شهادة في هندسة الكمبيوتر أو علوم الكمبيوتر أو التخصصات ذات الصلة.

هناك أيضًا العديد من الدورات التدريبية عبر الإنترنت التي تركز على لغات البرمجة الدقيقة أو على جوانب معينة من هندسة البرمجيات، و التي تسمح بالتحديث المستمر للمهارات .

بالإضافة إلى ذلك، هناك جوائز متعلقة بهندسة البرمجيات. من بين أهمها نذكر:

• جوائز CODiE، التي تصدرها سنويًا جمعية صناعة البرمجيات و المعلومات؛
• جوائز جولت؛
• جائزة ستيفنز.

يتميز شكل مهندس البرمجيات بمزيج محدد من المهارات الصلبة و الناعمة و من بين مهاراته الصعبة الرئيسية:

• معرفة متعمقة بأكثر لغات البرمجة شيوعًا – Java و Python و C # و PHP و Ruby (لجانب الخادم من البرنامج الذي تتعامل معه أرقام النهاية الخلفية) ؛ 
• HTML و CSS (لجانب العميل الذي تهتم به الواجهات الأمامية). من ناحية أخرى، تدير شخصيات Full Stack كلا جانبي البرنامج، و بالتالي فهم يعرفون كلا مجموعتي اللغات 3؛
• المعرفة التقنية بوظيفة البرمجيات وأنظمة التشغيل؛
• مهارات في هيكل البيانات و الخوارزميات و قواعد البيانات؛
• معرفة اللغة الإنجليزية.

و مع ذلك، من بين المهارات اللينة، يمكنك أن تجد:

• الإبداع في تصميم البرامج المتطورة؛
• مهارات التحليل؛
• مهارات حل المشكلات المتقدمة؛
• النزوع إلى التفكير النقدي؛
• مهارات التعاون؛
• مهارات الاتصال الشفوية و المكتوبة – لتوفير معلومات واضحة على الفور و مع مرور الوقت؛
• المرونة؛
• مهارات إدارة الوقت و الاهتمام بالتفاصيل؛
• القدرة على تحديد الترتيب الصحيح للأولوية؛
• القدرة على العمل حتى تحت الضغط و الوفاء بالمواعيد النهائية.

أفراد و حلول مشاكل هندسة البرمجيات

ترى هندسة البرمجيات ممارسيها كأفراد يتبعون مناهج هندسية محددة جيدًا لحل المشكلات. تم تحديد هذه الأساليب في العديد من الكتب و الأوراق البحثية، دائمًا مع دلالات القدرة على التنبؤ والدقة و المخاطر المخففة و الاحتراف، و قد أدى هذا المنظور إلى دعوات للترخيص و إصدار الشهادات و الهيئات المعرفية المقننة كآليات لنشر المعرفة الهندسية و نضج المجال.

توسع هندسة البرمجيات الهندسة و تعتمد على النموذج الهندسي، أي العملية الهندسية و إدارة المشاريع الهندسية و المتطلبات الهندسية و التصميم الهندسي و البناء الهندسي و التحقق من صحة الهندسة، هذا المفهوم جديد جدًا لدرجة أنه نادرًا ما يتم فهمه، و يتم تفسيره بشكل خاطئ على نطاق واسع، بما في ذلك في كتب هندسة البرمجيات، و الأوراق، و بين مجتمعات المبرمجين و الحرفيين.

تتمثل إحدى القضايا الأساسية في هندسة البرمجيات في أن مناهجها ليست تجريبية بما يكفي لأن التحقق من صحة الأساليب في العالم الحقيقي غالبًا ما يكون غائبًا أو محدودًا للغاية، و بالتالي غالبًا ما يُساء تفسير هندسة البرمجيات على أنها مجدية فقط في البيئة النظرية.

أيدسكر دايكسترا (Edsger Dijkstra)، مؤسس العديد من المفاهيم المستخدمة في تطوير البرمجيات اليوم، رفض فكرة هندسة البرمجيات حتى وفاته في عام 2002، بحجة أن هذه المصطلحات كانت تشبيهات ضعيفة لما أسماه (الجدة الجذرية) علوم الكمبيوتر:

تم تجميع عدد من هذه الظواهر تحت اسم (هندسة البرمجيات). بما أن علم الاقتصاد يُعرف باسم (العلم البؤس)، يجب أن تُعرف هندسة البرمجيات باسم (الانضباط المحكوم عليه بالفشل)، لأنها لا تستطيع حتى الاقتراب من هدفها لأن هدفها متناقض مع ذاتها.

هندسة البرمجيات، بالطبع، تقدم نفسها كسبب آخر جدير بالاهتمام، و لكن هذا هو غسل العين: إذا قرأت بعناية أدبياتها و قمت بتحليل ما يفعله أتباعها بالفعل، فسوف تكتشف أنها قد قبلت ميثاقها “كيفية البرمجة إذا لم تستطع.

خاتمة

في خضم تطور التكنولوجيا السريعة و زيادة اعتمادنا على البرمجيات في حياتنا اليومية، تظهر أهمية هندسة البرمجيات بشكل لا يمكن إنكاره. فهي تمثل العنصر الحيوي الذي يضمن تطوير تطبيقات برمجية ذات جودة عالية و أمان متين، مما يسهم في تحقيق تجارب مستخدم متميزة و موثوقة.

تتطلب هندسة البرمجيات مزيجًا من الإبداع و التفكير الهندسي، بالإضافة إلى الالتزام بمعايير الجودة و الأمان. و مع استمرار التطور التكنولوجي، فإن تحديات هندسة البرمجيات ستبقى متجددة، مما يتطلب من المهنيين في هذا المجال البقاء على اطلاع دائم على آخر التطورات و استخدام أفضل الممارسات في عملهم.

و في النهاية، يظهر دور هندسة البرمجيات بوضوح كمحرك أساسي للتطور التكنولوجي و الابتكار. 

إن فهم أهميتها و توجيه الجهود نحو تطويرها و تحسينها يمثل تحديًا و فرصة للمجتمع بأسره، حيث يمكن للتطور في هذا المجال أن يسهم بشكل كبير في تحسين جودة الحياة و تعزيز التنمية الاقتصادية و الاجتماعية على مستوى العالم.