美國計算機專業(yè)都學(xué)什么

同學(xué)們您是否也想知道美國計算機專業(yè)都學(xué)什么，這個問題的分析和解答呢？相信你通過以下的文章內(nèi)容就會有更深入的了解，話不多說，接下來就跟著中國教育在線小編一起看看吧。

斯坦福大學(xué)典型的低年級課程設(shè)置如下所示。

斯坦福大學(xué)低年級主要課程設(shè)置

數(shù)學(xué) (至少23個單元)數(shù)學(xué)41(課程號，下同)微積分I 5數(shù)學(xué)42微積分II 5統(tǒng)計116概率論3～5計算機103離散結(jié)構(gòu)4或6

以下任選兩門：

數(shù)學(xué)51微積分5數(shù)學(xué)103/113線性代數(shù)3數(shù)學(xué)109應(yīng)用群論3計算機157邏輯和自動推理4計算機205機器人、視覺和圖形學(xué)數(shù)學(xué)方法3

科學(xué)(至少11個單元)

物理53力學(xué)4物理55電磁學(xué)4

其他

工程基礎(chǔ)(至少13個單元)|計算機106程序設(shè)計抽象/方法學(xué)5工程40電子學(xué)基礎(chǔ)5

選修課

技術(shù)與社會(3~5個單元)進(jìn)一步的課程設(shè)置如下所示。

斯坦福大學(xué)高年級主要課程設(shè)置

程序設(shè)計(2門課)

計算機107(課程號，下同)程序設(shè)計范型5計算機108 面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計4理論(2門課)計算機154自動機與復(fù)雜性理論4計算機161算法的設(shè)計與分析4

系統(tǒng)(3門課)

電子電氣108B或282數(shù)字系統(tǒng)或計算機體系結(jié)構(gòu)4計算機編譯原理3計算機計算機網(wǎng)絡(luò)3計算機操作系統(tǒng)3

應(yīng)用(選2門課)

計算機人工智能3～4計算機數(shù)據(jù)庫3計算機圖形學(xué)3項目(1門課)計算機至少3個單元限選課(多門)

加州大學(xué)伯克利分校

伯克利的課程設(shè)置也有很多獨樹一幟的地方，尤其是在專業(yè)基礎(chǔ)課方面，除了有專業(yè)導(dǎo)引課程“計算機科學(xué)專題”之外，對于沒有編程經(jīng)驗的學(xué)生，第一門編程課是符號編程入門，采用LISP語言。有一定編程經(jīng)驗或者有自學(xué)能力的學(xué)生，可以選擇多種語言和環(huán)境的自主學(xué)習(xí)(Self-paced)課程，包括C、Fortran、C++、Java，以及UNIX的使用等，這種多元化與伯克利計算機科學(xué)與電子電氣工程同系有關(guān)。但是所有學(xué)生在第二學(xué)期都要學(xué)習(xí)一組獨特的基礎(chǔ)課：61A“計算機程序的結(jié)構(gòu)與解釋”，采用MIT Abelson等編著的同名教材(中譯本機械工業(yè)出版社出版，清華大學(xué)出版社出版了影印版)；61B“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”(教材采用自編講義)；61C“計算機結(jié)構(gòu)”(Machine Structures)，采用Hennessy的《計算機組織與設(shè)計》(中譯本清華大學(xué)出版社出版，機械工業(yè)出版社出版了影印版)。這項規(guī)定就是轉(zhuǎn)校生也不例外，可見其中蘊涵了伯克利多年的教學(xué)經(jīng)驗結(jié)晶。

伯克利其他比較有特點的課程還有：將離散數(shù)學(xué)和概率論結(jié)合講授的CS70，主講是名教授Christos Papadimitriou；CS98-1編程練習(xí)課，以主要大學(xué)生編程競賽中的賽題為授課素材；CS 169軟件工程直接用Kent Beck的《極限編程》(人民郵電出版社出版了中譯本)作為教材，非常超前，但是既然連Pressman的《軟件工程：實踐者方法》新版中敏捷方法都已經(jīng)成為重頭戲，既然IEEE都已經(jīng)開始制定敏捷方法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這種課程選材也就不顯得那么駭世驚俗了。除了軟件工程課程常見內(nèi)容外，教學(xué)側(cè)重實際，貫穿了極限編程的思想，涵蓋UML、JUnit單元測試、軟件架構(gòu)、設(shè)計模式和反模式、重構(gòu)、CVS版本控制、系統(tǒng)和集成測試，最后要求完成一個實際產(chǎn)品，并進(jìn)行演示。UIUC(伊利諾依大學(xué)厄班納-香檳分校)UIUC的計算機科學(xué)專業(yè)創(chuàng)建于1972年，到1986年基本定型，十多年來幾乎沒有什么變化。

其中，數(shù)值分析方向課程中，Math225為矩陣論，CS257為數(shù)值方法，CS35x代表數(shù)值分析導(dǎo)論、常微分?jǐn)?shù)值方法、偏微分與數(shù)值逼近和數(shù)值線性代數(shù)；

理論方向課程中，CS173為離散結(jié)構(gòu)，CS273為計算理論，CS37x包括算法、形式方法、程序驗證；

人工智能方向課程中，CS348為人工智能導(dǎo)論，CS34x包括機器人、機器學(xué)習(xí)與模式識別；

軟件方向，CS125為計算機科學(xué)導(dǎo)論，CS225為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與軟件工程原理，CS31x包括數(shù)據(jù)庫、圖形學(xué)、多媒體，CS32x包括軟件工程、操作系統(tǒng)設(shè)計、分布式系統(tǒng)、編程語言與編譯器、并行計算、實時系統(tǒng)、編譯器構(gòu)造、編程語言設(shè)計;

硬件方向課程中，CS231為計算機體系結(jié)構(gòu)I，CS232為計算機體系結(jié)構(gòu)II，CS33x包括計算機組成、VLSI系統(tǒng)與邏輯設(shè)計、VLSI系統(tǒng)設(shè)計、通信網(wǎng)絡(luò)、嵌入式體系架構(gòu)與軟件。

可以看到，中最下面的課程基本上都是在多門中選擇一至三門，整個體系脈絡(luò)清晰，具有很高的靈活性。與斯坦福不同的是，UIUC的計算機科學(xué)導(dǎo)論課程比較簡單，只有一門為新生開的計算機科學(xué)導(dǎo)向課(CS100)，而且并非必修。名為“計算機科學(xué)導(dǎo)論”的CS125實際上是以Java語言為主的編程入門課，涵蓋了一些算法的內(nèi)容。此外還有與之配套的實驗課。當(dāng)然，系里所開的許多面向高年級和研究生層次的講座是對低年級開放的。

2003年，在工程院院長David Daniel的倡導(dǎo)下，計算機系對教學(xué)計劃進(jìn)行了改革，以反映目前社會、行業(yè)和技術(shù)的發(fā)展趨勢。主要的變化有：

*在必修要求中增加了兩門編程課：CS241系統(tǒng)編程，采用Gary Nutt的《操作系統(tǒng)》作為主教材，Stevens的《Unix環(huán)境高級編程》作為編程教材;CS242程序設(shè)計實驗(Programming Studio)，教學(xué)大綱基本上以Kernighan的《程序設(shè)計實踐》為藍(lán)本(以上教材機械工業(yè)出版社均出版了中譯本和影印版)。

*必修要求中增加了一年的高級項目，強調(diào)團隊合作和軟件工程實踐，包括文檔寫作、口頭表達(dá)、項目規(guī)劃與管理等，實際上是在實踐中學(xué)習(xí)軟件工程。這門課也可以用兩學(xué)期的軟件工程或者一年的高級論文代替。仍然充分保留了靈活性，有利于因材施教。

*增加了CS173離散結(jié)構(gòu)的學(xué)時，部分原CS273的內(nèi)容移到這里，同時CS273又新增了原CS375的內(nèi)容。這實際上是提高了對計算機理論的要求。

*在專業(yè)課程中增加了數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索和高級圖形學(xué)。CMU(卡內(nèi)基梅隆大學(xué))

與麻省理工學(xué)院、伯克利等學(xué)校計算機科學(xué)仍然和電子與電氣工程同處一系不同，CMU的計算機科學(xué)系成立于1965年，是全美最早的，如今它已經(jīng)升格為計算機科學(xué)學(xué)院。其研究生項目中除了機器人方向與硬件關(guān)系較多之外，其他基本上都是純軟的。從這個意義上來說，CMU的教學(xué)體系對于偏軟的計算機科學(xué)系應(yīng)該有較大的借鑒意義。

CMU的教學(xué)手冊上沒有從傳統(tǒng)意義上針對計算機科學(xué)專業(yè)學(xué)生的導(dǎo)論課，雖然有名為“計算機科學(xué)偉大思想”的兩學(xué)期課程，但是從內(nèi)容上看應(yīng)該是離散數(shù)學(xué)的替代，因為此外CMU并沒有其他離散數(shù)學(xué)方面的課程。此課程沒有教材，內(nèi)容比傳統(tǒng)離散數(shù)學(xué)要靈活得多，涉及概率、代數(shù)、算法、加密理論、復(fù)雜性理論、博弈論等，非常注重學(xué)習(xí)的趣味性和實用性。

與其他名校相同，CMU對程序設(shè)計的重視也給人留下很深印象：本土新生的第一堂課就是“初中級程序設(shè)計”，直接講授Java。然后是中高級程序設(shè)計(Java)、C語言編程技巧、高級編程實踐(Java)、程序設(shè)計原理(用SML語言講授)。

目前計算機科學(xué)專業(yè)教學(xué)計劃中的一個難點，是硬件課程的設(shè)置問題。硬件知識體系本身非常豐富，但是硬件課程多了，又削弱了計算機科學(xué)專業(yè)的特色。CMU在這一問題上是怎樣處理的呢?計算機科學(xué)學(xué)院的現(xiàn)任院長Randal E. Bryant親自給出了回答，他用15～213“計算機系統(tǒng)導(dǎo)論”一門課(12個單元)完成了硬件知識的教學(xué)。這項教學(xué)改革的成果就是一本厚達(dá)900多頁的書：《Computer Systems: A Programmer's Perspective》(中譯本《深入理解計算機系統(tǒng)》已經(jīng)由中國電力出版社出版)一書。他在該書的序言中說：

“本課程的宗旨是用一種不同的方式向?qū)W生介紹計算機。因為，我們的學(xué)生中幾乎沒有人有機會構(gòu)造計算機系統(tǒng)。而大多數(shù)學(xué)生，甚至是計算機工程師，也要求能日常使用計算機和編寫計算機程序。所以我們決定從程序員的角度來講解系統(tǒng)，并采用這樣的過濾方法：我們只討論那些影響用戶級C程序的性能、正確性或?qū)嵱眯缘闹黝}。

比如，我們排除了諸如硬件加法器和總線設(shè)計這樣的主題。雖然我們談及了機器語言，但是不關(guān)注如何編寫匯編語言，而是關(guān)心編譯器怎樣翻譯C的各種構(gòu)造，比如指針、循環(huán)、過程調(diào)用和返回，以及switch語句。更進(jìn)一步，我們將更廣泛和現(xiàn)實地看待系統(tǒng)，包括硬件和系統(tǒng)軟件，討論鏈接、加載、進(jìn)程、信號、性能優(yōu)化、評估、I/O以及網(wǎng)絡(luò)與并發(fā)編程。

這種做法使得我們講授本課程的方式對學(xué)生來講既實用、具體，又能實踐，同時也非常利于調(diào)動學(xué)生的積極性。

網(wǎng)站上的一些隨書配套實驗，也獨具匠心。因此此書的成功是水到渠成的。根據(jù)配套網(wǎng)站上的列表，它已經(jīng)被全球80多所院校采用作為教材。

MIT(麻省理工學(xué)院)MIT的課程設(shè)置，只能用其學(xué)生起點高來解釋。該校沒有典型意義上的計算機科學(xué)專業(yè)，偏軟的只有理論計算機科學(xué)和人工智能及其應(yīng)用兩個專業(yè)。因此沒有類似于其他學(xué)校的導(dǎo)論課程。

在MIT的電子電氣工程與計算機科學(xué)系中，所有學(xué)生都要參加如下四門課程：6.001“計算機程序的結(jié)構(gòu)與解釋”，當(dāng)然與伯克利相同，采用的是Abelson等編著的同名教材;6.002“電路與電子學(xué)”;6.003“信號與系統(tǒng)”(自編講義);6.004 “計算結(jié)構(gòu)”(Computation Structures)，與伯克利的61C“計算機結(jié)構(gòu)”對等(教材是自編課件)。此外有兩門專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課：“概率系統(tǒng)分析”(教授自編教材)和“計算機科學(xué)數(shù)學(xué)”，后者的教材是國外院校普遍采用的Rosen所著《離散數(shù)學(xué)及其應(yīng)用》(中文版由機械工業(yè)出版社出版)。

對MIT的學(xué)生而言，實驗課程有多種選擇：電氣工程和計算機科學(xué)實驗，模擬電子實驗，數(shù)字系統(tǒng)實驗，微機項目實驗，半導(dǎo)體設(shè)備項目實驗。此外，無論何種專業(yè)，都有軟件工程實驗課。值得注意的是，本科生各專業(yè)的必修課程中并沒有軟件工程課程。也就是說，軟件工程的內(nèi)容都在實踐中完成了。帶軟件工程實驗課的是因為提出Liskov替換原則而知名的女教授Barbara Liskov，她剛剛獲得了2004年度的馮·諾依曼獎。作為美國工程院和藝術(shù)科學(xué)院的雙院士，她幾十年在軟件開發(fā)研究方面的經(jīng)驗，將有力地保證這門實驗課程的質(zhì)量。

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