أساسيات وأدوات ولغات البرمجة الحديثة

تعتبر البرمجة من الأعمدة الأساسية في العصر الرقمي الحالي، حيث تشكل اللغة التي نتواصل بها مع الآلات والحواسيب، ومع تسارع وتيرة التطور التكنولوجي أصبحت مفتاحًا لإبداع وابتكار حلول جديدة تُسهل حياتنا اليومية، من تطبيقات الهواتف الذكية إلى الذكاء الاصطناعي؛ تلعب البرمجة دورًا حيويًا في تحويل الأفكار إلى واقع ملموس، لذلك فإن فهمها لا يمنحنا فقط القدرة على مواكبة هذا التطور بل يفتح أمامنا أفاقًا لا محدودة للتطور والابتكار.

ما هي البرمجة؟

البرمجة Programming هي عملية كتابة أوامر وتعليمات للحاسوب بلغة يفهمها لتنفيذ مهام جديدة وحل مشاكل، تستخدم البرمجة لإنشاء التطبيقات التي تقوم بالعديد من الوظائف مثل معالجة البيانات، إدارة الأنظمة، وتشمل استخدام لغات برمجية متعددة مثل بايثون، والجافا وغيرها، حيث تُكتب على هيئة أكواد يترجمها الحاسوب بشكل منطقي ومنظم لحل المشاكل وتحقيق الأهداف المرجوة. الجدير بالذكر أن البرمجة ليست فقط كتابة أكواد بل هي تحليل للمشاكل وتصميم للحلول بشكل إبداعي وفعال. 

من هو المبرمج وما هي مهامه؟

المبرمج هو الشخص المتخصص في كتابة الأكواد البرمجية وتصميم البرامج والتطبيقات باستخدام لغات البرمجة المختلفة، ويعد عنصرًا أساسيًا في تطوير الأنظمة الحاسوبية والتكنولوجية.

تتمثل مهام المبرمج في التالي: 

• تطوير وكتابة الأكواد باستخدام لغات البرمجة.
• تخطيط وتصميم الهيكل العام للبرامج والتطبيقات لضمان كفاءتها وسهولة استخدامها.
• إجراء اختبارات على البرامج للتأكد من عدم تواجد أخطاء وعيوب بها وضمان تقديم تطبيق بسيط وسهل للمستخدم.
• تحديث البرامج وتعديلها لتلبية احتياجات المستخدمين.
• العمل مع مصممي الأنظمة ومهندسي الشبكات لضمان تنفيذ الحلول البرمجية للشركات والمؤسسات.
• تطوير حلول جديدة ومبتكرة للتحديات والمشاكل التقنية التي تواجه المستخدمين والشركات.

كيف يفهم الحاسوب لغة البرمجة؟

الحاسوب يفهم لغة البرمجة باعتبارها عبارة عن إدخال أكواد وتعليمات، ولكن كيف يقرأ جهاز الكمبيوتر هذه الأكواد، الجدير بالذكر أننا نخاطب الجهاز باستخدام لغات البرمجة الذي يترجمها برنامج خاص داخل جهاز الكمبيوتر يسمى المصرف Compiler أو المفسر  Interpreter ويتم ترجمة هذه اللغات وتحويلها لشفرات وأكواد مكتوبة بلغة الآلة حتى يتمكن الجهاز من ترجمتها وتنفيذها وعرض النتائج النهائية للمستخدم.

علمًا بأن هذه الخطوة تعتمد اعتماد كلي على لغة البرمجة المستخدمة يتعامل معها المصرف ويترجمها ثم ينشئ ملف تنفيذي يمكن تشغيله على الحاسوب، بجانب ذلك يوجد ما يسمى بالمصرف الفوري ويختلف عن برنامج المصرف في أنه  يعتمد على ترجمة الأكواد والتعليمات سطر سطر دون الحاجة إلى إنشاء ملف تنفيذي وبعد الترجمة يتم تشغيلها إلى الحاسوب، وهذه العملية تسهل على المبرمج التخاطب مع جهاز الحاسوب دون الحاجة للتعامل مع لغة الآلة.

أهمية البرمجة

تعتبر البرمجة من أهم مهارات العصر الحديث، حيث تمكن الأفراد من تحويل الأفكار إلى تطبيقات وأدوات عملية تعزز الابتكار في مختلف المجالات، وتكمن أهميتها في النقاط التالية: 

• تطوير التطبيقات والبرامج فالبرمجة العامل الأساسي لإنشاء تطبيقات تلبي الاحتياجات المختلفة للمستخدمين، سواء كانت تطبيقات الحواسيب أو الهواتف الذكية.
• برمجة الأنظمة الآلية لتنفيذ مهام محددة مثل التحكم في صناعة الروبوتات.
• إنشاء برامج تسهم في تسهيل وتحسين الأعمال المهنية للأفراد والشركات.
• تحويل الأفكار إلى واقع ملموس مما يسهم في تحقيق المزيد من الابتكار والتطور التكنولوجي.
• تعد البرمجة مهارة هامة في سوق العمل الحديث، حيث تتيح فرصًا واسعة للتوظيف وريادة الأعمال. 

علاقة الخوارزميات بالبرمجة

يعتبر مصطلح الخوارزميات من المصطلحات التي يجدها البعض معقدة وصعبة، وتستخدم بكثرة في مجال البرمجة وعلوم الحاسب والرياضيات، الخوارزميات مرتبطة بحل المشكلات التقنية وفهم الأكواد البرمجية. وهي إجراء منطقي وفعال لحل المشكلات خطوة بخطوة من خلال قائمة متسلسلة من الإجراءات التي علينا اتباعها لحل المشكلة بكفاءة، ويتم تحديد مجموعة من القيم التي نحتاج لمعرفتها وتمثل المدخلات، واستنتاج القيمة التي تنتج عن حل المشكلات وتمثل المخرجات.

أدوات البرمجة

هي البرامج والأنظمة التي تستخدم لتطوير واختبار وإدارة البرمجيات، تتنوع هذه الأدوات بشكل كبير، وتشمل: 

• بيئات التطوير المتكاملة مثل Visual Studio Code، و Eclipse IntelliJ IDEA التي توفر بيئة متكاملة لكتابة الأكواد وتصحيح الأخطاء وإدارة المشاريع.
• محررات النصوص مثل Sublime Text، Atom، ++Notepad التي توفر واجهة بسيطة لكتابة وتحرير الأكواد البرمجية.
• أطر العمل مثل React، Angular، Django التي تقدم هياكل جاهزة وأدوات لتسهيل تطوير تطبيقات الويب والتطبيقات الأخرى.
• أنظمة التحكم بالإصدار مثل Git, SVN التي تسمح بتتبع التغيرات في الأكواد وإدارتها بشكل فعال.

أبرز مصطلحات البرمجة

مجال البرمجة من المجالات التكنولوجية الشاسعة التي تضم مجموعة من المصطلحات الهامة التي يجب على كل مبرمج معرفتها ومن بينها: 

1. المفسر 

برنامج خاص بترجمة وتحليل الشفرة أو الكود المكتوب بأحد لغات البرمجة عالية المستوى سطر سطر، وتحويلها إلى لغة منخفضة المستوى يسهل على الحاسوب تنفيذها.

2. المبرمج 

برنامج خاص بتحويل وترجمة الملفات المكتوبة بلغات البرمجة عالية المستوى إلى ملف تنفيذي مكتوب بلغة الألة مرة واحدة، ويتم نقل هذا الملف للحاسوب لتنفيذ المهام المطلوبة.

3. المتغيرات والثوابت 

المتغيرات هي قيمة يرمز إليها برمز أو كلمة ويتم تخزينها في الذاكرة، والمتغيرات قيمتها قابلة للتغيير من خلال تنفيذ البرامج، أما الثوابت فهي تتشابه مع المتغيرات في العديد من الجوانب إلا أن لا يمكن تعديلها أو تغييرها بعد أول تعريف لها.

4. الشروط 

هي تعبيرات منطقية تستخدم لتحديد سلوك البرنامج أو تنفيذ أوامر معينة على أساس إذا كانت قيم محددة. 

5. حلقات التكرار 

تمثل حلقات التكرار سهولة نقل وتخزين البيانات المكررة من خلال إنشاء حلقة تكرار تضم كافة البيانات.

6. الدوال 

مجموعة من التعليمات البرمجية التي تقبل مدخلات وتعيد القيمة المطلوبة، وعادة تكون قصيرة وتقوم بمهمة واحدة فقط. 

تخصصات البرمجة

تتعدد تخصصات البرمجة بشكل كبير لتغطي جوانب متنوعة من التكنولوجيا الحديثة، هذه التخصصات تسهم في تطوير حلول مبتكرة تلائم متطلبات الأسواق والشركات، وتتمثل في التالي: 

1. برمجة الأنظمة System Programming 

هذا التخصص الخاص بالحاسب الآلي وعمل أنظمة التشغيل المختلفة مثل (ويندوز، ماك، أندرويد، لينوكس)، بجانب ذلك يتعامل مع مراكز تخزين المعلومات مثل خدمات التخزين السحابي Cloud Services، يعتمد هذا التخصص على كفاءة عمل الحاسوب حتى يتمكن من تطوير أنظمة التشغيل بأقل الإمكانيات. 

2. تطوير التطبيقات Application Programming 

يهتم هذا التخصص بتطوير تطبيقات الهواتف الذكية التي تعمل بأنظمة التشغيل المختلفة كالأندرويد والآيفون، وتطوير التطبيقات العملية، أو تطبيق المنبه، بشكل عام أي تطبيق يعمل على الهواتف. 

3. تطوير الويب Web Development 

تطوير الويب هو تخصص يهتم بإنشاء وتطوير تطبيقات الويب والمواقع، ويشمل تصميم الواجهات لضمان عمل الموقع بكفاءة واستجابة لاحتياجات المستخدمين. 

4. برمجة الألعاب Game Programming 

من أهم وأبرز تخصصات البرمجة المطلوبة لصناعة وتطوير تطبيقات الألعاب، يحتاج هذا التخصص إلى معرفة وخبرة كبيرة في مجال البرمجة.

5. علم البيانات Data Science 

تهتم البرمجة بالتعامل مع البيانات الموجودة على أجهزة الحاسوب الخاصة بالشركات والمؤسسات، وهنا يتطلب من المبرمج بناء آلية مخصصة للبيانات وتخزينها في مكان آمن بعيدًا عن أي اختراق. 

6. إنترنت الأشياء  

هو مجال خاص ببعض الأدوات الذكية التي نستخدمها في حياتنا اليومية، ويقوم ببرمجة هذه الأدوات والأجهزة بطرق معينة لسهولة استخدامها وتلبي احتياجات المستخدمين، مثل الساعات الذكية التي تقيس معدل النبض أثناء الجري، أو كاميرات المراقبة التي ترتبط بالهاتف. 

أساليب البرمجة

تتعدد أساليب البرمجة لتشمل مجموعة متنوعة من المناهج والطرق التي يستخدمها المبرمجون لتطوير البرامج وحل المشكلات التقنية، وتتمثل تلك الأساليب في التالي: 

1. البرمجة الأمرية Imperative Programming 

هي أحد أساليب البرمجة التي تركز على تحديد الخطوات الدقيقة التي يجب اتباعها لحل مشكلة معينة، يتم التحكم في تنفيذها من خلال تحديد التسلسل الزمني للأوامر والتعليميات التي يجب تنفيذها من قبل الحاسوب. تعتمد هذه الطريقة على استخدام المتغيرات والتحكم في تغيير قيمها للوصول إلى النتيجة المرغوبة، وتستخدم عادة في تطوير مجموعة واسعة من تطبيقات الحاسوب، ومن بين الأنماط الخاصة بالبرمجة الأمرية: 

• نمط البرمجة الإجرائية.
• نمط البرمجة كائنية التوجه.
• نمط المعالجة المتوازية.

2. البرمجة التصريحية Declarative Programming 

هي أحد أساليب البرمجة التي تركز على وصف ما ينبغي أن تفعله البرامج بدلًا من وصف كيفية القيام بذلك بشكل تفصيلي، وتركز على تحديد العلاقات والقواعد بين البيانات والعمليات بدلًا من تحديد التسلسل الزمني للأوامر، تهدف البرمجة التصريحية إلى تقليل التعقيد في عمليات البرمجة والوضوح والقابلية لإعادة الاستخدام، ومن بين الأنماط الخاصة بالبرمجة التصريحية: 

• نمط البرمجة المنطقية.
• نمط البرمجة الوظيفية.
• نمط معالجة البيانات.

لغات البرمجة

 لغات البرمجة هي الأساس التي تقوم عليه عملية البرمجة وتستخدم لتطوير البرامج والتطبيقات الحاسوبية، تتنوع لغات البرمجة ما بين لغات عالية المستوى مثل JAVA، PYTHON، و C#، ولغات منخفضة المستوى مثل C و Assembly، وفيما يلي بعض اللغات الأكثر شيوعًا في مجال البرمجة: 

1. لغة JAVA من أكثر لغات البرمجة استخدامًا وشيوعًا وعادة ما تستخدم في تطوير تطبيقات الويب والهواتف والبرامج الخاصة بالشركات والمؤسسات، يمكنك تعلم واحتراف لغة الجافا للمبتدئين من خلال دورات تدريبية عبر الإنترنت. .
2. لغة PYTHON لغة مناسبة للمبتدئين في مجال البرمجة، تحتوي على بنية بسيطة وسهلة الاستخدام والتعلم، تستخدم في علوم البيانات وتطبيقات التعلم الآلي.
3. لغة C#  لغة متعددة الاستخدامات تستخدم في تطبيقات سطح المكتب وبرامج الألعاب.
4. لغة Swift من اللغات المستخدمة في تطوير أجهزة الهواتف الذكية مثل الآيفون، الأيباد، والساعات الذكية.
5. لغة PHP من لغات البرمجة سهلة الاستخدام والتعلم، عادة ما تستخدم في تطوير الويب، وإدارة قواعد البيانات ومواقع وتطبيقات الويب. 
6. لغة Ruby من أسهل لغات البرمجة التي تستخدم في تركيب الجمل ببساطة لسهولة قراءتها، وتعتبر مناسبة للمبتدئين.
7. لغة HTML تمثل لغة ترميز خاصة بصفحات الويب تعمل على تنظيم محتوى الصفحات وتحدد إذا كان المحتوى فقرة أو عنوان أو جدول.
8. لغة CSS لغة مرتبطة بلغة HTML حيث تعمل على تنسيق مجموعة من القواعد الخاصة بعناصر HTML لتعطيها مظهرًا تنسيقيًا متميز من خلال تحديد الألوان وحجم الخطوط. 

نصائح فعالة لتعلم البرمجة للمبتدئين

البرمجة من أهم المهارات المطلوبة في السنوات الأخيرة، لذلك يلجأ العديد من الأفراد المهتمين بتعلم البرمجة بالبحث عن موارد فعالة لتعلم البرمجة، إليك بعض النصائح التي قد تساعدك في هذه الخطوة: 

1. اختر مصادر التعلم الحديثة والاحترافية مثل الكتب أو دورات تدريبية عبر الإنترنت، ولا تشتت نفسك بأكثر من مصدر.
2. تتعدد تخصصات البرمجة لذلك يفضل تحديد التخصص الذي ترغب بتعلمه فهذا يساعدك على اختيار التقنيات الصحيحة التي عليك التركيز بها.
3. ابدأ بتعلم لغات البرمجة السهلة التي تناسب المبتدئين.
4. تعلم كيف تستخدم الأدوات البرمجية اللازمة لكتابة وتنفيذ التعليمات والأكواد البرمجية مثل محرر الأكواد.
5. لا تتجاهل تطبيق ما تتعلمه بشكل عملي حتى تستطيع اكتشاف أخطائك وتحسن من مهاراتك.

هل البرمجة لها مستقبل؟

بالتأكيد، البرمجة لها مستقبل مشرق ومهم في العصر الرقمي، وهذا يظهر في التالي: 

• مع تقدم التكنولوجيا بسرعة تزداد حاجة العالم إلى مزيد من البرمجيات والتطبيقات الذكية التي تحسن العمليات في مختلف المجالات.
• تزداد فرص العمل في مجال البرمجة مما يجعلها مهنة مطلوبة ومستقرة في سوق العمل.
• يمكن للبرمجة أن تفتح أفاقًا جديدة في مجالات مختلفة مثل التعليم وتطوير حلول جديدة للتحديات التقنية.
• مع تقدم تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، تصبح البرمجة لها دور أساسي في تطوير وتحسين نماذج الذكاء الاصطناعي.

دورات تدريبية في مجال البرمجة مقدمة من منصة لبيب

يقدم موقع لبيب مجموعة من الدورات التدريبية ذات محتوى عالي الجودة في مجال البرمجة للباحثين عن تطوير مهاراتهم في هذا المجال أو للذين يرغبون بتعلم البرمجة من البداية، ومن أبرز هذه الدورات: 

1. تعلم برنامج المايكروسوفت اكسس
2. تصميم المواقع الاحترافية بالارافيل 
3. تعلم لغة برمجة الـ HTML
4. تطوير برامج الآيفون بلغة السوفت – المستوى الأول
5. برمجة مواقع بلغة PHP
6. أساسيات البرمجة بلغة البايثون 
7. بناء بوابة اختراق للشبكة بلغة البايثون 
8. البرمجة بلغة الجافا للمبتدئين 
9. مقدمة عن لغة HTML 

الأسئلة الشائعة

ما هي دراسة البرمجة؟

تهتم دراسة البرمجة بالحاسب الآلي والهواتف الذكية ومواقع الويب، وهي تمثل عملية كتابة الأكواد بشكل خاص على الحاسب الآلي بلغة يتمكن من فهمها وتنفيذ وتطبيق سلوك معين.

كيف أبدأ في مجال البرمجة؟

تعلم البرمجة يحتاج إلى خطوات محددة ومرتبة فابدأ بتعلم أساسيات البرمجة، وتعلم لغات البرمجة بشكل متقن، قم بتطبيق ما تعلمته بشكل عملي على أحد البرامج، ابحث دائمًا عن فرص جديدة للتعلم وتطوير مهاراتك.

كم سنة تحتاج البرمجة؟

تعلم البرمجة من البداية يحتاج إلى فترة تستغرق من شهرين إلى ثلاثة أشهر.

الخلاصة

في الختام، تعتبر البرمجة لغة تواصل بين الإنسان والآلة، وهي الوسيلة التي تمكننا من تحويل الأفكار إلى أكواد تفاعلية قادرة على تحقيق الأهداف المختلفة ومن خلال تطور التقنية والابتكار المستمر، تتطور أدوات البرمجة مما يتيح للمبرمجين فرًصا أوسع لتحقيق أهدافهم، ومن خلالها تستطيع بناء عوالم افتراضية وتحقيق حلول لمشاكل العالم الحقيقي.