美國計算機專業都學什么

同學們您是否也想知道美國計算機專業都學什么，這個問題的分析和解答呢？相信你通過以下的文章內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。

斯坦福大學典型的低年級課程設置如下所示。

斯坦福大學低年級主要課程設置

數學 (至少23個單元)數學41(課程號，下同)微積分I 5數學42微積分II 5統計116概率論3～5計算機103離散結構4或6

以下任選兩門：

數學51微積分5數學103/113線性代數3數學109應用群論3計算機157邏輯和自動推理4計算機205機器人、視覺和圖形學數學方法3

科學(至少11個單元)

物理53力學4物理55電磁學4

其他

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

選修課

技術與社會(3~5個單元)進一步的課程設置如下所示。

斯坦福大學高年級主要課程設置

程序設計(2門課)

計算機107(課程號，下同)程序設計范型5計算機108 面向對象系統設計4理論(2門課)計算機154自動機與復雜性理論4計算機161算法的設計與分析4

系統(3門課)

電子電氣108B或282數字系統或計算機體系結構4計算機編譯原理3計算機計算機網絡3計算機操作系統3

應用(選2門課)

計算機人工智能3～4計算機數據庫3計算機圖形學3項目(1門課)計算機至少3個單元限選課(多門)

加州大學伯克利分校

伯克利的課程設置也有很多獨樹一幟的地方，尤其是在專業基礎課方面，除了有專業導引課程“計算機科學專題”之外，對于沒有編程經驗的學生，第一門編程課是符號編程入門，采用LISP語言。有一定編程經驗或者有自學能力的學生，可以選擇多種語言和環境的自主學習(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與電子電氣工程同系有關。但是所有學生在第二學期都要學習一組獨特的基礎課：61A“計算機程序的結構與解釋”，采用MIT Abelson等編著的同名教材(中譯本機械工業出版社出版，清華大學出版社出版了影印版)；61B“數據結構”(教材采用自編講義)；61C“計算機結構”(Machine Structures)，采用Hennessy的《計算機組織與設計》(中譯本清華大學出版社出版，機械工業出版社出版了影印版)。這項規定就是轉校生也不例外，可見其中蘊涵了伯克利多年的教學經驗結晶。

伯克利其他比較有特點的課程還有：將離散數學和概率論結合講授的CS70，主講是名教授Christos Papadimitriou；CS98-1編程練習課，以主要大學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成為重頭戲，既然IEEE都已經開始制定敏捷方法相關標準，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容外，教學側重實際，貫穿了極限編程的思想，涵蓋UML、JUnit單元測試、軟件架構、設計模式和反模式、重構、CVS版本控制、系統和集成測試，最后要求完成一個實際產品，并進行演示。UIUC(伊利諾依大學厄班納-香檳分校)UIUC的計算機科學專業創建于1972年，到1986年基本定型，十多年來幾乎沒有什么變化。

其中，數值分析方向課程中，Math225為矩陣論，CS257為數值方法，CS35x代表數值分析導論、常微分數值方法、偏微分與數值逼近和數值線性代數；

理論方向課程中，CS173為離散結構，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為人工智能導論，CS34x包括機器人、機器學習與模式識別；

軟件方向，CS125為計算機科學導論，CS225為數據結構與軟件工程原理，CS31x包括數據庫、圖形學、多媒體，CS32x包括軟件工程、操作系統設計、分布式系統、編程語言與編譯器、并行計算、實時系統、編譯器構造、編程語言設計;

硬件方向課程中，CS231為計算機體系結構I，CS232為計算機體系結構II，CS33x包括計算機組成、VLSI系統與邏輯設計、VLSI系統設計、通信網絡、嵌入式體系架構與軟件。

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的計算機科學導論課程比較簡單，只有一門為新生開的計算機科學導向課(CS100)，而且并非必修。名為“計算機科學導論”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容。此外還有與之配套的實驗課。當然，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的倡導下，計算機系對教學計劃進行了改革，以反映目前社會、行業和技術的發展趨勢。主要的變化有：

*在必修要求中增加了兩門編程課：CS241系統編程，采用Gary Nutt的《操作系統》作為主教材，Stevens的《Unix環境高級編程》作為編程教材;CS242程序設計實驗(Programming Studio)，教學大綱基本上以Kernighan的《程序設計實踐》為藍本(以上教材機械工業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，強調團隊合作和軟件工程實踐，包括文檔寫作、口頭表達、項目規劃與管理等，實際上是在實踐中學習軟件工程。這門課也可以用兩學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離散結構的學時，部分原CS273的內容移到這里，同時CS273又新增了原CS375的內容。這實際上是提高了對計算機理論的要求。

*在專業課程中增加了數據挖掘、信息檢索和高級圖形學。CMU(卡內基梅隆大學)

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

CMU的教學手冊上沒有從傳統意義上針對計算機科學專業學生的導論課，雖然有名為“計算機科學偉大思想”的兩學期課程，但是從內容上看應該是離散數學的替代，因為此外CMU并沒有其他離散數學方面的課程。此課程沒有教材，內容比傳統離散數學要靈活得多，涉及概率、代數、算法、加密理論、復雜性理論、博弈論等，非常注重學習的趣味性和實用性。

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

目前計算機科學專業教學計劃中的一個難點，是硬件課程的設置問題。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專業的特色。CMU在這一問題上是怎樣處理的呢?計算機科學學院的現任院長Randal E. Bryant親自給出了回答，他用15～213“計算機系統導論”一門課(12個單元)完成了硬件知識的教學。這項教學改革的成果就是一本厚達900多頁的書：《Computer Systems: A Programmer's Perspective》(中譯本《深入理解計算機系統》已經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學生介紹計算機。因為，我們的學生中幾乎沒有人有機會構造計算機系統。而大多數學生，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，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、正確性或實用性的主題。

比如，我們排除了諸如硬件加法器和總線設計這樣的主題。雖然我們談及了機器語言，但是不關注如何編寫匯編語言，而是關心編譯器怎樣翻譯C的各種構造，比如指針、循環、過程調用和返回，以及switch語句。更進一步，我們將更廣泛和現實地看待系統，包括硬件和系統軟件，討論鏈接、加載、進程、信號、性能優化、評估、I/O以及網絡與并發編程。

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

網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。根據配套網站上的列表，它已經被全球80多所院校采用作為教材。

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

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

對MIT的學生而言，實驗課程有多種選擇：電氣工程和計算機科學實驗，模擬電子實驗，數字系統實驗，微機項目實驗，半導體設備項目實驗。此外，無論何種專業，都有軟件工程實驗課。值得注意的是，本科生各專業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科學院的雙院士，她幾十年在軟件開發研究方面的經驗，將有力地保證這門實驗課程的質量。

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