تُعرف الهندسة الكهربائية (بالإنجليزية: Electrical Engineering) على أنها فِرع مِن فروع الهندسة المَعنيَّة بالتطبيق العملي للكهرباء بِكافّة أشكالها، بِما في ذلك التطبيقات الإلكترونية؛ حيث تتعامل الهندسة الكهربائيّة مَع أجهزة وأنظمة الطاقة الكهربائية، والضوئية، وتقوم على تصميم وتطوير الآلات والمعدات الكهربائيّة، وأنظمة التحكم الكهربائية الجديدة، بالإضافة إلى حل المشاكل واختبار المعدَّات، وأساس هذه الهندسة هو إنتاج وتوزيع الطاقة الكهربائيّة على نطاق واسع، حيث يتمّ ذلك من خلال تطبيق عدد من المجالات العلميّة مثل: الجوانب المتعلقة بالكهرباء من علم الفيزياء، والرياضيّات، والكهرومغناطيسيّة، والإلكترونياّت على جميع الأنظمة سواءً أكانت صغيرة أم كبيرة.
أصبحت الكهرباء ذات أهمية كبيرة فهي تلي الماء في الاحتياج لدى الدول التي تبحث عن طرق توليد الكهرباء بشتى الطرق من الفحم ثم الوقود البترولي ثم الطاقة الشمسية ثم الطاقة النووية.
فبعد التطور الهائل الذي حصل في العالم من بعد الثورة الصناعية وغزو التكنولوجيا لحياة البشر، أصبح الإنسان مقيداً بالصناعات الحديثة والتكنولوجيا التي لا يمكنه الاستغناء عنها فقد أصبحت هذه الأمور أساسية أكثر من كونها كماليات، ونتيجة توسع العلم بشكل كبير جداً ظهرت الهندسة بأكثر من اختصاص ويتعلق كل اختصاص بأمر معين.
ما هي متطلبات دراسة الهندسة الكهربائية؟
توجد مجموعة من المتطلبات التي يجب توافرها في الطالب الذي يرغب في دراسة الهندسة الكهربائية، حيث يجب أن يتميز بشخصية فريدة تتضمن العديد من المهارات التي تساعده على السير نحو مستقبل أفضل في هذا التخصص، وتتمثل في الآتي:
1- القدرة على التفكير التحليلي والمنطقي:
يعتبر التفكير المنطقي والتحليلي أحد المقومات الهامة اللازم توافرها في طالب الهندسة الكهربائية، حيث يجب أن يستطيع الطالب حل المشاكل التي تقف أمامه مع إيجاد الطرق المناسبة لحل هذه المشاكل في أسرع وقت.
2- وجود الرغبة الجادة للتعلم:
يجب أن يتمتع الطالب بالإصرار القوي على الاستمرار في التعلم، وتنفيذ العمل بأعلى جودة ممكنة وبشغف مستمر في التعلم، حيث تستلزم دراسة الهندسة الكهربائية أن يكون الطالب على دراية تامة بالمفاهيم الهامة حتى يمكن الاستفادة منها في الحياة العملية، وتطبيقها على أكمل وجه.
3- الفهم الجيد للرياضيات:
تعد الرياضيات أهم الفروع في العلوم المختلفة، وبالأخص في دراسة الهندسة الكهربائية، حيث يحتاج إليها الطالب لمساعدته على النجاح والحصول على أعلى الدرجات.
4- القدرة على التفكير الإبداعي:
يحتاج طالب الهندسة الكهربائية إلى استخدام أكثر من طريقة عند حل المشاكل التي تواجهه، الأمر الذي يتطلب قدرة على التفكير بطريقة مبتكرة إبداعية جنباً إلى جنب مع التفكير المنطقي والتحليلي.
تخصص الهندسة الكهربائية:
من أبرز التخصصات الهندسية الهامة هي الهندسة الكهربائية وبحكم اتساع هذا المجال وكثرة الأقسام الدارجة تحته يصعب تعريفه تعريفاً دقيقاً ولكن هذا التعريف من أفضل ما أطلق عليها وهو ذلك التخصص الدراسي الذي يهتم بدراسة الطاقة الكهربائية وتطبيقاتها المختلفة في مجال الالكترونيات وإمداد الطاقة وغيرها.
وتختص أيضاً الهندسة الكهربائية بدراسة الكهرباء فيزيائياً ورياضياً فمن ناحية الفيزياء تدرس الظواهر التي نراها عياناً مثل وميض البرق، أما رياضياً فتهتم بالمعادلات والنظريات وذلك لتفسير الظواهر وتختص بشكل أكبر في تطبيقات الكهرباء.
وقد أصبح هذا التخصص معروفاً في أواخر القرن التاسع عشر وذلك بعد انتشار البرقية ومحطات إمداد الطاقة، وفي وقتنا الحالي أصبح يغطي عدداً من المواضيع الفرعية والتي تتضمن الطاقة والالكترونيات ونظم الحكم الآلي ومعالجة الاتصالات والاتصالات اللاسلكية.
يتطلب الحصول على الاجازة الجامعية في الهندسة الكهربائية غالباً خمس سنوات، وتختلف طريقة التدريس باختلاف الجامعات فلكل جامعة منهجها الدراسي ولكن في أغلب الجامعات تكون السنة الأولى من الدراسة تأهيلية للطالب بنظرة سريعة لكل ما تعلمه في السابق في مواد (الرياضيات- الفيزياء- الكيمياء)، ثم يتابع الطالب في السنوات التخصصية الأولى بالتركيز على كل من القوانين الكهربائية وتحليل الدوائر المختلفة والشبكات الكهربائية وأيضاً مقدمة إلى الإلكترونيات.
وفي السنوات التخصصية التالية يبدأ الطالب بدراسة مواد جديدة أخرى ولكن تختلف باختلاف التخصص الذي يختاره الطالب في هذه السنة وهي:
1-هندسة الاتصالات: وهي التي تبحث الاتصالات الرقمية وإيصال المعلومات عن طريقها بأقل قدر من الخسارة للبيانات وبأكبر جودة ممكنة.
2-هندسة الطاقة: وهي التي تبحث في الطاقة الكهربائية نفسها وطرق تحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة المختلفة وطرق توليدها وتوزيعها.
3-هندسة المحركات: هو العلم الذي يبحث في كيفية تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية عن طريق المحركات.
4-هندسة الالكترونيات: هي الهندسة التي تبحث في القطع الالكترونية وتطويرها وتضييعها كالمكثف والترانزستور.
5-هندسة الحاسوب: هي التي تبحث في علوم الحاسوب المختلفة كصيانة الحواسيب والبرمجة وغيرها.
ومن المقررات التي يدرسها الطالب في هذا التخصص:
1- تحليل الدوائر الكهربائية.
2- الكترونيات.
3- كهرومغناطيسية.
4- التصميم المنطقي.
5- أساسيات الدوائر الكهربائية.
6- تحليل الاشارات والنظم.
7- الآلات الكهربائية.
8- لغة البرمجة c.
إيجابيات دراسة تخصص الهندسة الكهربائية
- إمكانية الانتساب إلى الجمعيات والنقابات، ووجود نقابة للمهندسين.
- اكتساب مهارات حل المشكلات.
- استخدام التكنولوجيا وتوظيفها فيما يعود بالفائدة والنفع على المجتمعات.
- يُؤدِّي الانفتاح العالمي التكنولوجي والعلمي إلى توسيع آفاق العمل وزيادة عدد الوظائف في المجال.
سلبيات دراسة تخصص الهندسة الكهربائية
- تراكُم العبء الإضافي على أصحاب هذا التخصص وروَّاده نظرًا للتطورات المتسارعة والمستمرة التي يشهدها قطاعي الكهرباء والاتصلات.
- التنافس الشديد على شغْل الوظائف في سوق العمل.
- الحاجة الماسة إلى اتباع قواعد الأمن والسلامة وتوخي الحيطة والحذر من أجل تجنب الإصابات.
- تعرُّض مهندسي الكهرباء والاتصالات إلى التعب والإرهاق وذلك بسبب بذل جهود مكثفة.
لماذا عليك اختيار تخصص الهندسة الكهربائية:
البعض يأتي في ذهنه دراسة هذا المجال والتعمق به ، لكن ربما يواجه بعض الانتقادات فيحدث له تضارب في الأفكار ، لكننا سنعرض عليك أسباب ترسخ فكرتك :
- والتقنيات المستخدمة يومياً لهذا الزمن ، وهذا يجعلك تحصل على وظيفة مرموقة بعد التخرج بأبسط الطرق .
- الفرص العالمية : يوجد على مستوى العالم العديد من الفرص على المستوي العالمي والمحلي ، وجميعهم يحتاج لمهندسين الكهرباء ولكن ذلك يحتاج إلى السفر والتنقل من دولة إلى دولة .
- الاعتماد على المهارات الشخصية : عندما يواجه مهندس الكهرباء أجهزة تحتاج إلى الاصلاح والتطوير فيستطيع عمل ذلك ، بفضل المعلومات التي يكتسبها أثناء دراسته في كلية الهندسة .
- دراسة ممتعة : لمحبي الأدوات والمعدات وتجميع المواد فتعد الهندسة الكهربائية هي أفضل مجال له ، فيستطيع الطالب الاستمتاع بالابتكار عن طريق تجميع القطع والحصول على شيء مبتكر ومختلف .
- طليعة تقنيات المستقبل : تنبأ تكنولوجيا هندسة الكهرباء عن مستقبل مختلف ، وذلك بفضل التطور الذي سيحدث في طليعة تخصصاتها المستقبلية ، فالمجال سينتج عنه قريباً الروبوتات ، النقل السريع ، الرعاية ، وتطور غير طبيعي في البناء .
عدد سنوات دراسة تخصص الهندسة الكهربائية
تستغرق معظم التخصصات في درجة البكالوريوس مدة زمنية تمتد من ثلاث سنين إلى ثلاث سنين ونصف أو أربع سنين اعتمادًا على عدد الساعات والفصول التي يجتازها الطلاب والطالبات باستثناء التخصصات الهندسية والطبية، حيث تحتاج الهندسة الكهربائية تقريبًا خمس سنوات ويكون عدد الساعات في الخطة الدراسية ما يزيد عن 162 ساعة دراسية معتمدة. وتُعتبَر تكاليف دراسة التخصص متوسطة.
مجالات العمل المتاحة لخريجي الهندسة الكهربائية:
بعد التخرج يجد الكثير من الخريجين فرص وظيفية متاحة أمامهم للعمل بها، والعديد من قطاعات الصناعة تحتاج إلى توظيف خريج الهندسة الكهربائية وأبرز تلك الفرص سواءً في القطاع الخاص أو العام هي:
1–العمل بمحطات توليد الطاقة ومصانع المولدات.
2–العمل في الأقسام التقنية في شركات الاتصالات وشركات نقل المعلومات وتقنياتها.
3–شركات الحاسب الآلي.
4–شركات تصنيع وتصميم الآلات الطبية الكهربائية.
5–شركات البرمجة وتصميم أجهزة التحكم.
أو يمكنه العمل في شركة الكهرباء الحكومية بعدة مجالات وهي:
1-إدارة المشاريع: هذا المجال إداري يعنى بإشراف ومراقبة المشاريع الجاري إنشاؤها من الشركات المقاولة.
2-الاختبارات والفحص: عند استكمال أي محطة كهربائية تجرى اختبارات عديدة على الأجهزة الموجودة حتى التأكد من أداء المحطة أنها ستؤدي الدور المطلوب ووظيفة المهندس الإشراف على هذه الاختبارات.
3-قسم توزيع الأحمال: قسم مخصص بتوزيع الأحمال أو القدرة على المستهلكين عند حدوث خلل في نظام الكهرباء.
4-قسم الصيانة: مسؤول عن الاشراف على الصيانة في جميع المحطات وخطوط النقل الهوائية والتي تدعى أبراج الضغط العالي.
حاجة سوق العمل إلى تخصص الهندسة الكهربائية
مستقبل تخصص الهندسة الكهربائية
تتسِّم بعض التخصصات الهندسية بأنَّها مطلوبة في سوق العمل بينما يُعاني بعضها الآخر من الركود والإشباع وفقًا للمنطقة وحاجاتها المهنية.
فما هي حالة الطلب على التخصص؟
يكون التخصص مطلوبًا في حال حاجة سوق العمل إليه. ونتيجةً لذلك، لا يجد خريجيه صعوبة في العثور على وظيفة.
وما هي حالة الركود والإشباع؟
يتّصف تخصصًا ما أنَّه راكدًا ومُشبعًا حين لا يكون سوق العمل بحاجة إليه أو يكون قد اكتفى منه. وبالتالي، لا يستطيع خريجيه الحصول على وظيفة بسهولة.
وبناءً عليه، تكون هندسة الاتصالات، والهندسة الكهربائية، وهندسة القوى والآلات مشبعة في بعض البلدان العربية مثل الأردن. كما أنَّ الهندسة الكهربائية على وجه الخصوص مُشبعة في الكويت، والإمارات. ولا يشتد الطلب عليها في البحرين كذلك.
وعلى عكس ذلك، يُعَد التخصص مطلوبًا في المملكة العربية السعودية وفي سلطنة عُمان؛ فهو مرغوبًا في سوق عمل دول الخليج العربي بغض النظر عن ركوده في بعض المناطق الخليجية أكثر من ما هو مطلوبًا في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.
أفضل جامعات الهندسة الكهربائية في العالم :
اعتمادًا على تصنيفات QS العالمية لعام 2021، سنتعرف على أفضل 10 جامعات في العالم لدراسة تخصص الهندسة الكهربائية :
- معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
- جامعة ستانفورد.
- جامعة كاليفورنيا ، بيركلي (UCB).
- جـامعة نانيانغ التكنولوجية.
- جامعة سنغافورة الوطنية (NUS).
- جامعة كامبريدج.
- ETH زيورخ – المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا.
- جامعة أكسفورد.
- جـامعة لندن الإمبريالية.
- جامعة EPFL.
مجالات الدراسات العليا في الهندسة الكهربائية:
1-في جال استمرار الطالب في الدراسة فيبدأ مرحلة دراسية جديدة تسمى الدراسات العليا، الماجستير وتكون عادةً مدتها سنتان ثم يتابع الطالب الدكتوراه.
2-الدراسات العليا هي برنامج لتعليم الطلاب المهارات اللازمة لحياة ناجحة في الشركات الخاصة.
3-تتطلب الدراسات قدراً كبيراً من الكفاءة في الرياضيات والعلوم من الطالب.
4-تعطي الطالب فهم أعمق وحرفية فهي عادة تركز على هندسة الطاقة ويمكن للطالب اختيار التركيز على بحث معين مثل الاتصالات اللاسلكية وأنظمة الطاقة وتحويل الطاقة.
5-الطالب يحصل على فرص وظيفية في السلطة والتصنيع والاتصالات اللاسلكية فضلاً عن العديد من الصناعات الأخرى.
6-الحاجة لمهندسيين كهربائيين أكثر وضوحاً وذلك مع تحول العالم إلى مصادر الطاقة المتجددة.
7-يمكن لخريج الدراسات العليا الاتجاه إلى التدريس في الجامعات أو المشاركة بالبحوث والدراسات وغيرها أو حتى تأليف كتب جامعية.
وهكذا نكون قد تحدثنا عن ميزات تخصص الهندسة الكهربائية وعلى الطالب الذي لديه رغبة واهتمام في هذال المجال الالتحاق بدراسة هذا التخصص لما له من مستقبل مهم نتيجة عدم قدرة الدول على الاستغناء عن الطاقة الكهربائية ودخولها في مجالات الحياة كافة.
