دورة أونلاين مجانية بعنوان علوم الحاسوب: تعلم الترجمة مع هدف من جامعة برينستون

تقدم منصة كورسيرا Coursera الشهيرة بالتعاون مع جامعة برينستون  الأمريكية Princeton University دورة أونلاين مجانية بعنوان علوم الكمبيوتر: تعلم الترجمة مع هدف Computer Science: Programming with a Purpose. يعد تعلم البرمجة جزءًا أساسيًا من تعليم كل طالب، ليس فقط في العلوم والهندسة، ولكن أيضًا في الفنون والعلوم الاجتماعية والإنسانية. بالإضافة إلى التطبيقات المباشرة ، فهي الخطوة الأولى في فهم طبيعة تأثير علوم الكمبيوتر الذي لا يمكن إنكاره على العالم الحديث.

معلومات حول دورة علوم الحاسوب: تعلم الترجمة مع هدف

تغطي هذه الدورة النصف الأول من كتاب “علوم الكمبيوتر: نهج متعدد التخصصات Computer Science: An Interdisciplinary Approach” (يتم تغطية النصف الثاني في دورة Coursera الخاصة بعلوم الكمبيوتر: الخوارزميات والنظرية والآلات). وتهدف لتعليم البرمجة لأولئك الذين يحتاجون أو يرغبون في تعلمها، في سياق علمي.

تبدأ بإدخال عناصر البرمجة الأساسية مثل المتغيرات والشرطية والحلقات والمصفوفات و I / O. بعد ذلك، يتم الانتقال إلى الوظائف، ويتم تقديم مفاهيم أساسية مثل recursion, modular وإعادة استخدام الكود. ثم مقدمة حديثة للبرمجة الشيئية.

ويتم استخدام لغة برمجة Java وتعلم المهارات الأساسية لحل المشكلات الحسابية التي يمكن تطبيقها في العديد من بيئات الحوسبة الحديثة. تعد الكفاءة في Java هدفاً، لكن تركز على المفاهيم الأساسية في البرمجة، وليس Java في حد ذاتها.

محتوى الدورة

الأقسام الرئييسة للدورة:

• الوحدة الأولى: مفاهيم البرمجة الأساسية

ما هدف البرمجة؟ تتناول هذه المحاضرة هذا السؤال الأساسي. ثم يصف تشريح برنامجك الأول وعملية تطوير برنامج في Java باستخدام إما محطات افتراضية أو بيئة تطوير برنامج، مع بعض السياق التاريخي. تم تخصيص معظم المحاضرة لتغطية شاملة لأنواع البيانات المضمنة في Java، مع أمثلة على البرامج لكل منها. 

• الوحدة الثانية: الشروط والحلقات

إن عبارات if و while و for هي هياكل التحكم الأساسية في Java. تم بناء هذه المحاضرة حول البرامج القصيرة التي تستخدم هذه التركيبات لمعالجة المهام الحسابية الهامة. تتضمن الأمثلة الفرز وحساب الجذر التربيعي والعوملة ومحاكاة عملية عشوائية. وتختتم المحاضرة بمثال تفصيلي يوضح عملية تصحيح أخطاء البرنامج. 

• الوحدة الثالثة: المصفوفات 

يعد الحساب باستخدام تسلسل كبير من القيم من نفس النوع أمراً شائعاً للغاية. تصف هذه المحاضرة بنية بيانات المصفوفة المدمجة في Java والتي تدعم مثل هذه التطبيقات، مع العديد من الأمثلة، بما في ذلك خلط مجموعة من البطاقات، واختبار مجمع القسائم للعشوائية، والمشي العشوائي في الشبكة.

• الوحدة الرابعة: المدخلات والمخرجات

للتفاعل مع البرامج، نحتاج إلى آليات لأخذ المعلومات من العالم الخارجي ولتقديم المعلومات إلى العالم الخارجي. وتصف هذه المحاضرة العديد من الآليات: للنص والرسومات والرسوم المتحركة. تشمل الأمثلة التفصيلية التي تم تناولها رسومات كسورية تمثل الظواهر الطبيعية وصور متحركة للكرة التي تنطط في نافذة العرض.

• الوحدة الخامسة: الوظائف والمكتبات

البرمجة النمطية هي فن وعلم تقسيم البرنامج إلى أجزاء يمكن تطويرها بشكل فردي. تقدم هذه المحاضرة التعريف بالوظائف (طرق Java)، وهي آلية أساسية تمكن من البرمجة المعيارية. تتضمن الأمثلة المحفزة وظائف لتوزيع Gaussian الكلاسيكي وتطبيق ينشئ موسيقى رقمية.

• الوحدة السادسة: RECURSION 

وهي التي تستدعي نفسها. تقدم هذه المحاضرة المفهوم من خلال معالجة وظيفة المسطرة بالتفصيل والأمثلة الكلاسيكية (ذات الصلة)، بما في ذلك أحجية Towers of Hanoi، وشجرة H، ونماذج بسيطة من العالم الحقيقي تعتمد على العودية. وتقدم نموذج برمجة مختلف (ذي صلة) يُعرف باسم البرمجة الديناميكية.

• الوحدة السابعة: الأداء
  

عند تطوير برنامج، يجب أن تكون على دراية بمتطلبات موارده. في هذه المحاضرة يتم تطوير نماذج رياضية تصف وقت تشغيل برامجنا ثم إجراء اختبارات تجريبية للتحقق من صحتها. في النهاية توصلنا إلى نهج بسيط وفعال يمكنك استخدامه للتنبؤ بوقت تشغيل برامجك الخاصة التي تتضمن قدراً كبيراً من الحسابات.

• الوحدة الثامنة: أنواع البيانات المستخلصة
  

في Java، يمكنك إنشاء أنواع البيانات الخاصة بك واستخدامها في برامجك. في هذه والمحاضرة التالية، نوضح كيف تسمح لنا هذه القدرة بمشاهدة برامجنا على أنها تمثيلات مجردة لمفاهيم العالم الحقيقي. نعرض أولاً آليات كتابة برامج العميل التي تستخدم أنواع البيانات. تتضمن الأمثلة تجريدات مثل اللون والصور والجينات. يُعرف هذا النمط من البرمجة باسم البرمجة الموجهة للكائنات لأن برامجنا تتعامل مع الكائنات التي تحتوي على قيم نوع البيانات.

• الوحدة التاسعة: إنشاء أنواع البيانات

يعد إنشاء أنواع البيانات الخاصة بك هو النشاط المركزي في برمجة Java الحديثة. تغطي هذه المحاضرة الميكانيكا (متغيرات الأمثلة، والمنشآت، وطرق الأمثلة، وعملاء الاختبار) ثم تطور عدة أمثلة، وبلغت ذروتها في برنامج يستخدم التجريد الرياضي الجوهري (الأرقام المركبة) لإنشاء تمثيلات مرئية لمجموعة Mandelbrot الشهيرة.

• الوحدة العاشرة: لغات البرمجة

يتم اختتام الدورة بنظرة عامة على القضايا المهمة المتعلقة بلغات البرمجة. لإقناعك بأن معرفتك بجافا ستمكنك من تعلم لغات برمجة أخرى، نعرض تطبيقات لبرنامج نموذجي في C و C ++ و Python و Matlab. نصف الاختلافات المهمة بين هذه اللغات ونتعامل مع المشكلات الأساسية ، مثل جمع البيانات المهملة وفحص النوع والبرمجة الموجهة للكائنات والبرمجة الوظيفية مع بعض السياق التاريخي المختصر.

طريقة التسجيل على دورة علوم الحاسوب: تعلم الترجمة مع هدف

الخطوة الأولى هي الانتقال إلى الموقع الرسمي للدورة، ومن ثمّ الضغط على “Enroll For Free”. عندها سيظهر لك مربع يوجد فيه خيارين كما هو موصح في الصورة، إمّا الالتحاق بالنسخة المدفوعة وتجربة 7 ايام مجاناً وهو خيار “Purchase Course” والخيار الثاني ” Full Course, No Certificate” هو الاطلاع على الدروس بشكل مجاني ولكن دون الحصول على شهادة.

قم بالضغط على “Full Course, No Certificate” الموجودة في القسم الثاني ومن ثم اضعط على “Continue” ليتم تحويلك للدروس المتاحة بشكل مجاني!

ملاحظة: عبر الالتحاق المجاني يمكنك الاطلاع على كامل محتوى الكورس ولكن لا يمكنك المشاركة والتفاعل مع الآخرين ولا حتّى يمكن إرسال الوظائف المطلوبة منك ليتم تدقيقها. أيضاً لا يمكنك الحصول على شهادة إكمال للكورس. جميع الميزات المذكورة مسبقاُ هي للنسخة المدفوعة.

لكن في نفس الوقت يمكنك تحقيق كامل الفائدة التي تبحث عنها عبر متابعة الدروس بشكل مجاني!!

إن كنت تسعى للحصول على شهادة مجانية بعد انتهاءك من الكورس، يمكنك الضغط على خيار “Financial aid available” وتقديم طلب لكي يتم منحك تخفيضات من سعر الشهادة أو منحك إياها بشكل مجاني.

موقع الالتحاق بالدورة

يمكنكم التسجيل على الدورة بشكل مجاني من هنا: