美國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程都學(xué)什么

很多同學(xué)都很關(guān)注美國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程都學(xué)什么這個(gè)問(wèn)題，那么接下來(lái)就跟著中國(guó)教育在線小編一起來(lái)看看吧，相信你通過(guò)以下的文章內(nèi)容就會(huì)有更深入的了解。

斯坦福大學(xué)擁有獨(dú)立的計(jì)算機(jī)科學(xué)系。瀏覽該校的教學(xué)手冊(cè)，最具特色的恐怕要算多門(mén)科普性計(jì)算機(jī)知識(shí)講座了，一般有兩到三個(gè)單元，涉及面非常之廣，從量子計(jì)算到數(shù)字演員，從計(jì)算科學(xué)的偉大思想到網(wǎng)絡(luò)安全，從網(wǎng)上拍賣(mài)到使用元編譯發(fā)現(xiàn)大型開(kāi)放源代碼軟件中的大量錯(cuò)誤，其中還不乏對(duì)技術(shù)烏托邦、斯諾“兩種文化”、計(jì)算機(jī)面臨的困境以及迅速發(fā)展所帶來(lái)的諸多問(wèn)題的思考。開(kāi)課的老師陣容強(qiáng)大，基本上都是響當(dāng)當(dāng)?shù)拿淌冢踔涟▓D靈獎(jiǎng)得主John McCarthy。用這種講座代替計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論性質(zhì)的專(zhuān)門(mén)課程，可以充分展示計(jì)算機(jī)科學(xué)的豐富內(nèi)涵，使學(xué)生較早地了解學(xué)科的輪廓和脈絡(luò)，對(duì)于開(kāi)闊學(xué)生視野，啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也大有好處。由于美國(guó)大學(xué)中專(zhuān)業(yè)的選擇非常靈活，而近年來(lái)計(jì)算機(jī)學(xué)科招生受行業(yè)影響流失嚴(yán)重(這種情況甚至驚動(dòng)了比爾·蓋茨，2004年微軟到各大高校招兵買(mǎi)馬時(shí)，他每站必到，利用自己的明星效應(yīng)，大講計(jì)算機(jī)學(xué)科的美妙前景)，可以想象，這種講座同樣也肩負(fù)著吸引學(xué)生選擇計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的重大使命。

斯坦福大學(xué)典型的低年級(jí)課程設(shè)置如下所示。

斯坦福大學(xué)低年級(jí)主要課程設(shè)置

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

以下任選兩門(mén)：

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(jì)算機(jī)157 邏輯和自動(dòng)推理4計(jì)算機(jī)205 機(jī)器人、視覺(jué)和圖形學(xué)數(shù)學(xué)方法3

科學(xué)(至少11個(gè)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(gè)單元)|計(jì)算機(jī)106 程序設(shè)計(jì)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(huì)(3~5個(gè)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(jí)主要課程設(shè)置

程序設(shè)計(jì)(2門(mén)課)

計(jì)算機(jī)107(課程號(hào)，下同) 程序設(shè)計(jì)范型5計(jì)算機(jī)108 面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計(jì)4理論(2門(mén)課)計(jì)算機(jī)154 自動(dòng)機(jī)與復(fù)雜性理論4計(jì)算機(jī)161 算法的設(shè)計(jì)與分析4

系統(tǒng)(3門(mén)課)

電子電氣108B或282 數(shù)字系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)4計(jì)算機(jī)編譯原理3計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)3

應(yīng)用(選2門(mén)課)

計(jì)算機(jī)人工智能3～4計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)3計(jì)算機(jī)圖形學(xué)3項(xiàng)目(1門(mén)課)計(jì)算機(jī)至少3個(gè)單元限選課(多門(mén))

加州大學(xué)伯克利分校

伯克利的課程設(shè)置也有很多獨(dú)樹(shù)一幟的地方，尤其是在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課方面，除了有專(zhuān)業(yè)導(dǎo)引課程“計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)題”之外，對(duì)于沒(méi)有編程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生，第一門(mén)編程課是符號(hào)編程入門(mén)，采用LISP語(yǔ)言。有一定編程經(jīng)驗(yàn)或者有自學(xué)能力的學(xué)生，可以選擇多種語(yǔ)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(jì)算機(jī)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(dú)特的基礎(chǔ)課：61A“計(jì)算機(jī)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(jī)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(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)”(Machine Structures)，采用Hennessy的《計(jì)算機(jī)組織與設(shè)計(jì)》(中譯本清華大學(xué)出版社出版，機(jī)械工業(yè)出版社出版了影印版)。這項(xiàng)規(guī)定就是轉(zhuǎn)校生也不例外，可見(jiàn)其中蘊(yùn)涵了伯克利多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)結(jié)晶。

伯克利其他比較有特點(diǎn)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(jìng)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(shí)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(kāi)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(jiàn)內(nèi)容外，教學(xué)側(cè)重實(shí)際，貫穿了極限編程的思想，涵蓋UML、JUnit單元測(cè)試、軟件架構(gòu)、設(shè)計(jì)模式和反模式、重構(gòu)、CVS版本控制、系統(tǒng)和集成測(cè)試，最后要求完成一個(gè)實(shí)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(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)建于1972年，到1986年基本定型，十多年來(lái)幾乎沒(méi)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(jì)算理論，CS37x包括算法、形式方法、程序驗(yàn)證；

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

軟件方向，CS125為計(jì)算機(jī)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(kù)、圖形學(xué)、多媒體，CS32x包括軟件工程、操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分布式系統(tǒng)、編程語(yǔ)言與編譯器、并行計(jì)算、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、編譯器構(gòu)造、編程語(yǔ)言設(shè)計(jì);

硬件方向課程中，CS231為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)I，CS232為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)II，CS33x包括計(jì)算機(jī)組成、VLSI系統(tǒng)與邏輯設(shè)計(jì)、VLSI系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(mén)中選擇一至三門(mén)，整個(gè)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(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論課程比較簡(jiǎn)單，只有一門(mén)為新生開(kāi)的計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)向課(CS100)，而且并非必修。名為“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”的CS125實(shí)際上是以Java語(yǔ)言為主的編程入門(mén)課，涵蓋了一些算法的內(nèi)容。此外還有與之配套的實(shí)驗(yàn)課。當(dāng)然，系里所開(kāi)的許多面向高年級(jí)和研究生層次的講座是對(duì)低年級(jí)開(kāi)放的。

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

* 在必修要求中增加了兩門(mén)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(jí)編程》作為編程教材;CS242 程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(Programming Studio)，教學(xué)大綱基本上以Kernighan的《程序設(shè)計(jì)實(shí)踐》為藍(lán)本(以上教材機(jī)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(jí)項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和軟件工程實(shí)踐，包括文檔寫(xiě)作、口頭表達(dá)、項(xiàng)目規(guī)劃與管理等，實(shí)際上是在實(shí)踐中學(xué)習(xí)軟件工程。這門(mén)課也可以用兩學(xué)期的軟件工程或者一年的高級(jí)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(shí)，部分原CS273的內(nèi)容移到這里，同時(shí)CS273又新增了原CS375的內(nèi)容。這實(shí)際上是提高了對(duì)計(jì)算機(jī)理論的要求。

* 在專(zhuān)業(yè)課程中增加了數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索和高級(jí)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(jì)算機(jī)科學(xué)仍然和電子與電氣工程同處一系不同，CMU的計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院。其研究生項(xiàng)目中除了機(jī)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(gè)意義上來(lái)說(shuō)，CMU的教學(xué)體系對(duì)于偏軟的計(jì)算機(jī)科學(xué)系應(yīng)該有較大的借鑒意義。

CMU的教學(xué)手冊(cè)上沒(méi)有從傳統(tǒng)意義上針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的導(dǎo)論課，雖然有名為“計(jì)算機(jī)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?yàn)榇送釩MU并沒(méi)有其他離散數(shù)學(xué)方面的課程。此課程沒(méi)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(shí)用性。

與其他名校相同，CMU對(duì)程序設(shè)計(jì)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(jí)程序設(shè)計(jì)”，直接講授Java。然后是中高級(jí)程序設(shè)計(jì)(Java)、C語(yǔ)言編程技巧、高級(jí)編程實(shí)踐(Java)、程序設(shè)計(jì)原理(用SML語(yǔ)言講授)。

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

“本課程的宗旨是用一種不同的方式向?qū)W生介紹計(jì)算機(jī)。因?yàn)椋覀兊膶W(xué)生中幾乎沒(méi)有人有機(jī)會(huì)構(gòu)造計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而大多數(shù)學(xué)生，甚至是計(jì)算機(jī)工程師，也要求能日常使用計(jì)算機(jī)和編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序。所以我們決定從程序員的角度來(lái)講解系統(tǒng)，并采用這樣的過(guò)濾方法：我們只討論那些影響用戶級(jí)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(jì)這樣的主題。雖然我們談及了機(jī)器語(yǔ)言，但是不關(guān)注如何編寫(xiě)匯編語(yǔ)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(guò)程調(diào)用和返回，以及switch語(yǔ)句。更進(jìn)一步，我們將更廣泛和現(xiàn)實(shí)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(hào)、性能優(yōu)化、評(píng)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(duì)學(xué)生來(lái)講既實(shí)用、具體，又能實(shí)踐，同時(shí)也非常利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

網(wǎng)站上的一些隨書(shū)配套實(shí)驗(yàn)，也獨(dú)具匠心。因此此書(shū)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(diǎn)高來(lái)解釋。該校沒(méi)有典型意義上的計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)，偏軟的只有理論計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能及其應(yīng)用兩個(gè)專(zhuān)業(yè)。因此沒(méi)有類(lèi)似于其他學(xué)校的導(dǎo)論課程。

在MIT的電子電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系中，所有學(xué)生都要參加如下四門(mén)課程：6.001“計(jì)算機(jī)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(hào)與系統(tǒng)”(自編講義);6.004 “計(jì)算結(jié)構(gòu)”(Computation Structures)，與伯克利的61C“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)”對(duì)等(教材是自編課件)。此外有兩門(mén)專(zhuān)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(jì)算機(jī)科學(xué)數(shù)學(xué)”，后者的教材是國(guó)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(jī)械工業(yè)出版社出版)。

對(duì)MIT的學(xué)生而言，實(shí)驗(yàn)課程有多種選擇：電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，模擬電子實(shí)驗(yàn)，數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，微機(jī)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，半導(dǎo)體設(shè)備項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。此外，無(wú)論何種專(zhuān)業(yè)，都有軟件工程實(shí)驗(yàn)課。值得注意的是，本科生各專(zhuān)業(yè)的必修課程中并沒(méi)有軟件工程課程。也就是說(shuō)，軟件工程的內(nèi)容都在實(shí)踐中完成了。帶軟件工程實(shí)驗(yàn)課的是因?yàn)樘岢鯨iskov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(jiǎng)。作為美國(guó)工程院和藝術(shù)科學(xué)院的雙院士，她幾十年在軟件開(kāi)發(fā)研究方面的經(jīng)驗(yàn)，將有力地保證這門(mén)實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量。

以上就是“美國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程都學(xué)什么”的全部?jī)?nèi)容了，希望小編整理的資料能幫助到考生。如果想要了解更多相關(guān)資訊，歡迎關(guān)注留學(xué)頻道，為您提供更多精彩內(nèi)容。

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