المهارات الرقمية فصل أول

السابع

icon

مُكوِّناتُ الحاسوبِ الماديةُ (Hardware)

تتألَّفُ أجهزةُ الحاسوبِ منْ مُكوِّناتٍ ماديةٍ ملموسةٍ (Hardware )، وأُخرى غيرِ ملموسةٍ تُسمّىالبرمجياتِ(Software ). ويجبُ أنْ تعملَ جميعُ هذهِ المُكوِّناتِ معًا في تناغمٍ تامٍّ لتنفيذِ التعليماتِ والأوامرِ.


تنقسمُ المُكوِّناتُ الماديةُ في جهازِ الحاسوبِ إلى قسمينِ رئيسينِ، هما:

  • المُكوِّناتُ الداخليةُ (Internal Components)
  •  والمُكوِّناتُ الخارجيةُ، أوْ ما يُسمّى المُلحَقاتِ(Peripherals)

ويؤدّي كلٌّ منْ هذهِ المُكوِّناتِ دورًا مُهِمًّا في تشغيلِ جهازِ الحاسوبِ واستخدامِ برامجِهِ  وتطبيقاتِهِ.

المُكوِّناتُ الماديةُ الخارجيةُ لجهازِ الحاسوبِ(Peripherals)
تشتملُ المُكوِّناتُ الخارجيةُ لجهازِ الحاسوبِ على وحداتِ الإدخالِ ووحداتِ الإخراجِ، أنظرُ الشكلَ (2- 1).


enlightenedأناقِشُ:

أُصنِّفُ مُكوِّناتِ الحاسوبِ الظاهرةَ في الشكلِ ( 2- 1) إلى وحداتِ إدخالٍ ووحداتِ إخراجٍ.
الفأرة وحدات إدخال
السماعات وحدة إخراج
الطابعة وحدة إخراج
الشاشة وحدة إخراج
لوحة المفاتيح وحدة إدخال

 

 

 

 

 

توجدُ هذهِ المُكوِّناتُ خارجَ الهيكلِ الرئيسِ لجهازِ الحاسوبِ، أوْ ما يُسمّى وحدةَ النظا مِ (System Unit)، وهيَ تتكوَّنُ ممّا يأتي:


وحداتُ الإدخالِ (Input Devices)
منَ الأمثلةِ عليْها:

  •  لوحةُ المفاتيحِ ( Keyboard ): تُستعمَلُ هذهِ اللوحةُ لإدخالِ النصوصِ والأوامرِ.
  •  الفأرةُ ( Mouse): تُستعمَلُ الفأرةُ للتفاعلِ معَ الواجهات الرسوميةِ.
  • جهازُ الماسحِ الضوئيِّ(Scanner ): يُستعمَلُ هذا الجهازُ لتحويلِ الوثائقِ الورقيةِ إلى صورةٍ رقميةٍ.
  • الميكروفونُ( Microphone ): يُستعمَلُ الميكروفونُ لإدخالِ الصوتِ، وإجراءِ المكالماتِ الصوتيةِ ومكالماتِ الفيديو.

وحداتُ الإخراجِ (Output Devices)
منَ الأمثلةِ عليْها:
الشاشةُ (Monitor/Screen): تُستعمَلُ الشاشةُ لعرضِ المعلوماتِ بصورةٍ مرئيةٍ، وتقديمِ واجهاتِ المُستخدِمِ.
الطابعةُ ( Printer ): تُستعمَلُ الطابعةُ لطباعةِ الوثائقِ والصورِ على الورقِ.
السمّاعاتُ (Speakers ): تُستعمَلُ السمّاعاتُ لإخراجِ الصوتِ منْ جهازِ الحاسوبِ. إضافةً إلى الأمثلةِ السابقةِ، توجدُ أمثلةٌ أُخرى على


إضافةً إلى الأمثلةِ السابقةِ، توجدُ أمثلةٌ أُخرى على وحداتِ الإدخالِ ووحداتِ الإخراجِ، مثلَ: شاشةِ اللمسِ ( Touch screen )، ونظّاراتِ الواقعِ الافتراضيِّ( Virtual Reality glasses )، وأجهزةِ الاستشعارِ
(Digital sensors)، والقلمِ الرقميِّ (Digital Pen)

 

المُكوِّناتُ الماديةُ الداخليةُ لجهازِ الحاسوبِ (Internal Components)

توجدُ المُكوِّناتُ الداخليةُ لجهازِ الحاسوبِ داخلَ وحدةِ النظامِ، وهيَ تؤدّي دورًا مُهِمًّا في تشغيلِ الجهازِ بكفاءةٍ وفاعليةٍ، أنظرُ الشكلَ( 2- 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نشاط : أمسحُ الرمزَ سريعَ الاستجابةِ المجاورَ لمشاهدةِ مقطعٍ مرئيٍّ يُبيِّنُ طريقةَ فَكِّ جهازِ الحاسوبِ ومُكوِّناتِهِ الداخليةِ.

أُدوِّنُ ما أتوصَّلُ إليْهِ منْ معلوماتٍ في الجدولِ الآتي:

المكون المادي         وظيفته 
اللوحةُ الأُمُّ. تربطُ بينَ جميعِ مُكوِّناتِ جهازِ الحاسوبِ والأجهزةِ الطرفيةِ، وتُوفِّرُ وسائطَ الاتصالِ في ما بينَها (المُعالِجُ، والذاكرةُ، بطاقة الرسومِ)، إضافةً إلى عددٍ منَ الشرائحِ الإلكترونيةِ
وحدةُ المعالجةِ المركزيةِ. تتولّى تنفيذَالعملياتِ الحسابيةِ و المنطقية، وكذلكَ عملياتُ الإدخالِ والإخراجِ، وجميعُ العملياتِ التي تصلُ منْ نظامِ التشغيلِ
ذاكرةُ الوصول العشوائي. تُستخدَمُ في تخزينِ البياناتِ المُؤقَّتةِ التي يحتاجُ إليْها جهازُ الحاسوبِ أثناءَ استعمالِ التطبيقاتِ، وتُعَدُّ ذاكرةً رئيسةً فيهِ
القرصُ الصُّلْبُ. تُخزَّنُ البياناتُ والمعلوماتُ التي تمَّتْ معالجتُها أوْ يرادُ الرجوعُ إليْها ومعالجتُها
مُزوِّدُ الطاقةِ. توفيرِ الطاقةِ الكهربائيةِ اللازمةِ لتشغيلِ جهازِ الحاسوبِ، وذلكَ بتغذيةِ الأجزاءِ الداخليةِ )اللوحةُ الأُمُّ،والقرصُ الصُّلْبُ، وقارئُ الأقراصِ المُدمَجةِ( عنْ طريقِ أكبالٍتُوزَّعُ بحسبِ القدراتِ اللازمةِ لعملِ جهازِ الحاسوبِ
المِروحةُ تُستخدَمُ في تبريدِ مُكوِّناتِ الحاسوبِ الداخليةِ، مثلَ: وحدةِالمعالجةِ المركزيةِ، وبطاقةِ الرسومِ، وغيرِ ذلكَ

تتألَّفُ المُكوِّناتُ الداخليةُ لجهازِ الحاسوبِ منَ الأجزاءِ الآتية :

هيكلُ الحاسوبِ :Computer Chassis
هيكلٌ معدنيٌّ يحوي المُكوِّناتِ الداخليةَ لجهازِ الحاسوبِ
(اللوحةُ الأُمُّ ومحتوياتها، والقرصُ الصلب، ومُزوِّدُ الطاقةِ)
التي تتمُّ فيها عمليةُ المعالجةِ، وهوَ ذو أشكالٍ وحجومٍ مختلفة مختلفةٍ.
اللوحةُ الأُمُّ (Motherboard)
تُمثِّل هذهِ اللوحةُ الوحدةَ الأساسيةَ في جهازِ الحاسوبِ،
وتُثبَّتُ عليْها مُكوِّناتُ الحاسوبِ الداخليةُ، وهيَ تربطُ بينَ
جميعِ مُكوِّناتِ جهازِ الحاسوبِ والأجهزةِ الطرفيةِ، وتُوفِّرُ
وسائطَ الاتصالِ في ما بينَها )المُعالِجُ، والذاكرةُ، بطاقة
الرسومِ(، إضافةً إلى عددٍ منَ الشرائحِ الإلكترونيةِ.
وحدةُ المعالجةِ المركزيةِ (CPU)
تُعَدُّ هذهِ الوحدةُ دماغَ جهازِ الحاسوبِ؛ فهيَ تتولّى تنفيذَ
العملياتِ الحسابيةِ و المنطقية، وكذلكَ عملياتُ الإدخالِ
والإخراجِ، وجميعُ العملياتِ التي تصلُ منْ نظامِ التشغيلِ.
تمتازُ وحدةُ المعالجةِ المركزيةِ بتعدُّدِ أنواعِها واختلافِ
سرعاتِها تبعًا لطبيعةِ المهامِّ التي يرادُ تنفيذُها.

الذاكرةُ الرئيسةُ (Main Memory)

تعملُ الذاكرةُ الرئيسةُ على تخزينِ البياناتِ والمعلوماتِ داخلَ
جهازِ الحاسوبِ، وهيَ تُقسَمُ قسمينِ، هما:
1.ذاكرةُ الوصولِ العشوائيِّ (RAM)
ذاكرةُ تخزينٍ قصيرةُ المدى، وهيَ تُستخدَمُ في تخزينِ
البياناتِ المُؤقَّتةِ التي يحتاجُ إليْها جهازُ الحاسوبِ أثناءَ
استعمالِ التطبيقاتِ، وتُعَدُّ ذاكرةً رئيسةً فيهِ، وهيَ تُؤثِّرُ
كثيرًا في سرعةِ أداءِ المهامِّ؛ فكلَّما كانَ حجمُ الذاكرةِ
كبيرًا زادَتْ سرعةُ جهازِ الحاسوبِ في تنفيذِ العملياتِ
المطلوبةِ، والعكسُ صحيحٌ.
2.ذاكرةُ القراءةِ فقطْ (ROM)
تُستخدَمُ هذهِ الذاكرةُ في تخزينِ البياناتِ الأساسيةِ لتشغيلِ
جهازِ الحاسوبِ ) )Output System BIOS:Basic Input/t
ونظامِ التشغيلِ بصورةٍ دائمةٍ

القرصُ الصُّلْبُ (HDD)
وحدةُ تخزينٍ طويلةُ المدى، وفيها تُخزَّنُ البياناتُ والمعلوماتُ
التي تمَّتْ معالجتُها أوْ يرادُ الرجوعُ إليْها ومعالجتُها، وهيَ تمتازُ
بتعدُّدِ أنواعِها واختلافِ سعاتِ تخزينِها، وتُعَدُّ جزءًا رئيسًا في
جهازِ الحاسوبِ لحفظِ البياناتِ.
بطاقةُ معالجةِ الرسومِ/ بطاقةُ الشاشةِ(GPU)
تتمثَّلُ وظيفةُ هذهِ البطاقةِ في معالجةِ الرسومِ، وعرضِ الصورِ
ومقاطعِ الفيديو على الشاشةِ، وهيَ تكونُ إمّا مُدمَجةً في اللوحةِ
الأُمِّ، وإمّا بطاقةً مُنفصِلةً، وتتحكَّمُ قدراتُها في جودةِ الصورةِ
المعروضةِ على الشاشةِ؛ فكلَّما زادَتْ قدرةُ البطاقةِ كانَتِ الجودةُ
أفضلَ.

 
مُزوِّدُ الطاقةِ (Power Supply)
يعملُ هذا الجزءُ على توفيرِ الطاقةِ الكهربائيةِ اللازمةِ لتشغيلِ
جهازِ الحاسوبِ، وذلكَ بتغذيةِ الأجزاءِ الداخليةِ )اللوحةُ الأُمُّ،
والقرصُ الصُّلْبُ، وقارئُ الأقراصِ المُدمَجةِ( عنْ طريقِ أكبالٍ
تُوزَّعُ بحسبِ القدراتِ اللازمةِ لعملِ جهازِ الحاسوبِ. ومنَ
الجديرِ بالذكرِ أنَّ مُزوِّدَ الطاقةِ يتصلُ مباشرةً بالتيارِ الكهربائيِّ.
مِروحةُ التبريدِ (Cooling Fan)
توجدُ مِروحةُ التبريدِ داخلَ هيكلِ جهازِ الحاسوبِ، وهيَ
تُستخدَمُ في تبريدِ مُكوِّناتِ الحاسوبِ الداخليةِ، مثلَ: وحدةِ
المعالجةِ المركزيةِ، وبطاقةِ الرسومِ، وغيرِ ذلكَ؛ تجنُّبًا لزيادةِ
درجاتِ الحرارةِ التي قدْ تؤدّي إلى تلفِ المُكوِّناتِ الداخليةِ،
أوْ تقليلِ العمرِ الافتراضيِّ لجهازِ الحاسوبِ.

 

  • التعاملِ الصحيحِ معَ معدّاتِ الحاسوبِ، والنصائحِ الواجبِ اتِّباعُها للحفاظِ على الجهازِ،واستخدامِهِ أطولَ مُدَّةٍ مُمكِنةٍ:

التنظيف المنتظم: قم بتنظيف شاشة الحاسوب ولوحة المفاتيح والفأرة بقطعة قماش مبللة قليلاً بمحلول تنظيف غير كاشط.استخدم الهواء المضغوط لتنظيف فتحات التهوية لإزالة الغبار.
الحماية من السوائل:تجنب وضع أي سوائل بالقرب من الحاسوب في حالة سقوط أي سائل على الجهاز، قم بفصل التيار الكهربائي فوراً وتجفيف الجهاز جيداً.
الحماية من الحرارة: لا تضع الحاسوب في أماكن حارة أو معرضة لأشعة الشمس المباشرة.تأكد من وجود تهوية جيدة حول الجهاز.
الحماية من الصدمات: تعامل مع الجهاز بحذر وتجنب تحريكه بشكل مفاجئ أو سقوطه.

تثبيت برامج الحماية: قم بتثبيت برنامج جيد لمكافحة الفيروسات والبرامج الضارة وحافظ على تحديثه بانتظام.
إجراء نسخ احتياطي للبيانات: قم بإجراء نسخ احتياطي لبياناتك الهامة بانتظام على قرص صلب خارجي أو خدمة تخزين سحابية.
تحديث النظام وبرامج التشغيل:قم بتحديث نظام التشغيل وبرامج التشغيل بشكل دوري للحصول على أحدث الإصلاحات والتحديثات الأمنية.
إيقاف تشغيل الجهاز بشكل صحيح:لا تقم بفصل التيار الكهربائي فجأة، بل استخدم خيار إيقاف التشغيل الصحيح من قائمة ابدأ.

  • المحافظةِ على صِحَّةِ المُستخدِمِ:

الحفاظ على صحة المستخدم:وضعية الجلوس الصحيحة:استخدم كرسي مريح وقابل للتعديل.حافظ على ظهرك مستقيمًا وقدميك مسطحة على الأرض.اجعل شاشة الحاسوب في مستوى عينيك.
الراحة المنتظمة:قم بأخذ فترات راحة قصيرة كل ساعة تقريبًا للوقوف والتحرك.قم بتدليك عينيك ورقبتك وكتفيك.
الإضاءة المناسبة:تأكد من أن إضاءة الغرفة مناسبة ولا تسبب إجهادًا للعينين.المسافة المناسبة من الشاشة:حافظ على مسافة مناسبة بين عينيك والشاشة (عادة ما تكون بين 50 و 70 سم).
النظارات الطبية:إذا كنت تعاني من مشاكل في الرؤية، فاستخدم النظارات الطبية المناسبة.

التطوير المستمر لمكونات الحاسوب المادية على تصميم الأجهزة:

التطوير المستمر في مكونات الحاسوب المادية، مثل المعالجات، والذاكرة، وبطاقات الرسومات، وغيرها، له تأثير كبير على تصميم الأجهزة من حيث الحجم، الشكل، والأداء. دعنا نستعرض بعض هذه التأثيرات:

1. صغر الحجم وزيادة الكفاءة:

 مع تطور التكنولوجيا، تتضاعف قوة المعالجة كل عامين تقريبًا مع انخفاض في الحجم. هذا يعني أن الأجهزة الحديثة أصبحت أكثر قوة في مساحات أصغر. تم تطوير مكونات أصغر حجمًا مثل رقائق الذاكرة والمعالجات، مما سمح بإنشاء أجهزة أكثر انسيابية.تم تطوير أنظمة تبريد أكثر كفاءة، مما يسمح بتقليل حجم المكونات الحرارية وتصميم أجهزة أكثر نحافة.
2. تنوع التصميمات:

الأجهزة القابلة للطي والانثناء: مع ظهور المواد المرنة والشاشات القابلة للطي، أصبح من الممكن تصميم أجهزة بأشكال جديدة ومبتكرة.
الأجهزة المتخصصة: تلبية احتياجات المستخدمين المتنوعة أدت إلى ظهور أجهزة متخصصة مثل أجهزة الألعاب القوية وأجهزة العمل المحمولة.
3. تحسين الأداء:

سرعة المعالجة: مع زيادة قوة المعالجات، أصبحت الأجهزة قادرة على تنفيذ المهام المعقدة بسرعة أكبر.
رسومات عالية الجودة: تطورت بطاقات الرسومات بشكل كبير، مما سمح بتشغيل الألعاب وتطبيقات الرسومات الثقيلة بجودة عالية.
كفاءة الطاقة: تم تطوير مكونات أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، مما زاد من عمر البطارية في الأجهزة المحمولة.
4. تطور واجهات المستخدم:

الشاشات عالية الدقة: الشاشات ذات الدقة العالية والسطوع المرتفع تحسن تجربة المستخدم بشكل كبير.
شاشات اللمس: أصبحت الشاشات اللمسية هي القاعدة في معظم الأجهزة، مما يسهل التفاعل معها.
التعرف على الصوت والوجه: تم تطوير تقنيات التعرف على الصوت والوجه، مما يجعل الأجهزة أكثر ذكاءً وتفاعلية.
 التطورات المستمرة في مكونات الحاسوب المادية هي المحرك الرئيسي وراء التغيرات الثورية في تصميم الأجهزة. هذه التطورات لا تؤثر فقط على حجم وشكل الأجهزة، بل تحسن أيضًا أدائها وكفاءتها وتوسع من نطاق استخداماتها.

التكاملُ الوظيفيُّ بينَ الأجزاءِ الداخليةِ والأجزاءِ الخارجيةِ لجهازِ الحاسوبِ:

يُعَدُّ التكاملُ الوظيفيُّ بينَ الأجزاءِ الداخليةِ والأجزاءِ الخارجيةِمُهِمًّا لعملِ نظامِ الحاسوبِ بفاعليةٍ. فمثاً، عندَ الكتابةِباستخدامِ لوحةِ المفاتيحِ )منْ وحداتِ الإدخالِ(، يستقبلُ المُعالِجُ ( CPU ) المُدخَلاتِ ( inputs )وتخزن على وحدات
التخزين الرئيسة، تخزن المخرجات ( outputs ) وترسل إلى الشاشةِ (وحدةُ الإخراجِ) لعرضِ الحروفِ التي كُتِبَتْ. ونتيجةًلهذا التكاملِ؛ فإنَّ جميعَ المُكوِّناتِ تعملُ معًا بانسجامٍ وتناغمٍ لأداءِ المهامِّ المطلوبةِ.

 

أهمية تدوير النفايات الإلكترونية وأثرها في حماية البيئة

تعتبر النفايات الإلكترونية من أسرع أنواع النفايات نموًا في العالم، وهي تشكل تهديدًا كبيرًا للبيئة والصحة العامة. لذلك، فإن تدوير هذه النفايات يكتسب أهمية بالغة لحماية البيئة والحفاظ على مواردنا الطبيعية.

أهمية تدوير النفايات الإلكترونية: تحتوي النفايات الإلكترونية على مواد قيمة مثل المعادن النفيسة والألمنيوم والنحاس والذهب، والتي يمكن استخراجها وإعادة استخدامها في صناعة منتجات جديدة.و تحتوي النفايات الإلكترونية على مواد كيميائية سامة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم، والتي يمكن أن تتسرب إلى التربة والماء والهواء عند التخلص منها بطرق غير سليمة. يؤدي ذلك إلى تلوث البيئة وتسبب أضرارًا جسيمة للصحة العامة والنظم البيئية. وإن تصنيع المنتجات الإلكترونية الجديدة يتطلب كميات كبيرة من الطاقة، مما يساهم في زيادة انبعاثات الغازات الدفيئة. إعادة تدوير النفايات الإلكترونية يقلل من الحاجة إلى تصنيع منتجات جديدة، وبالتالي يقلل من انبعاثات الكربون، المواد السامة الموجودة في النفايات الإلكترونية يمكن أن تتسبب في العديد من الأمراض للإنسان والحيوان، مثل السرطان وأمراض الجهاز التنفسي. إعادة التدوير يساعد على منع انتشار هذه المواد السامة وحماية الصحة العامة.
تحفيز الاقتصاد: إنشاء صناعات إعادة تدوير النفايات الإلكترونية يخلق فرص عمل جديدة ويعزز الاقتصاد المحلي.
آثار تدوير النفايات الإلكترونية على البيئة:

تقليل حجم النفايات المدفونة يقلل من الضغط على مكبات النفايات ويطيل من عمرها الافتراضي. ويمنع تسرب المواد السامة إلى التربة والماء، مما يحمي الحياة البرية والنظم البيئية.و يقلل من تلوث الهواء والماء الناتج عن حرق أو دفن النفايات الإلكترونية.
لتحقيق أقصى استفادة من تدوير النفايات الإلكترونية،

يجب اتباع الإجراءات التالية:

جمع النفايات الإلكترونية بطريقة منفصلة: يجب فصل النفايات الإلكترونية عن النفايات الأخرى لتسهيل عملية إعادة التدوير.
النقل الآمن للنفايات: يجب نقل النفايات الإلكترونية إلى مراكز إعادة التدوير المخصصة بطريقة آمنة لمنع تسرب المواد السامة.
إعادة التدوير في منشآت متخصصة: يجب أن تتم عملية إعادة التدوير في منشآت مجهزة بأحدث التقنيات لضمان سلامة العمال والبيئة.
التشجيع على إعادة استخدام الأجهزة الإلكترونية: يمكن إطالة عمر الأجهزة الإلكترونية من خلال إصلاحها أو إعادة استخدامها، مما يقلل من كمية النفايات الإلكترونية.