常春藤名校斯坦福的计算机科学专业——本科篇

美国一直以来执计算机学界之牛耳，这也是美国计算机产业界占优势的重要原因之一。在3G时代的信息化社会中计算机学科仍然在以惊人的速度发展，与此对应的计算机人才培养模式也在不断变化。

我们选择了美国负盛名的三所高校的计算机专业，对目前美国大学中计算机科学（computer science）专业的教学模式进行了详细的分析。下面美嘉教育导师师就针对斯坦福大学计算机专业进行深入的分析。

斯坦福大学

首先我们来看斯坦福大学的计算机科学专业。斯坦福大学拥有独立的计算机科学系。从量子计算到数字信息，从计算科学的伟大思想到网络安全，到使用元编译发现大型开放源代码软件中的大量错误，师资阵容强大，基本上都是响当当的名教授，甚至包括图灵奖得主，例如John McCarthy.斯坦福大学创立了上个研究园区，斯坦福大学毕业生的年平均收入位于全美大学首位，计算机学院强调了从学术到技术再到生产的教学理念。惠普创始人，谷歌创始人，雅虎创始人，耐克总裁等名人都出自该校，斯坦福和硅谷有不解的“情缘”，学校有昂贵的实验室设备，做着上尖端的科研，与上的高科技公司都有合作，100多家该科技公司中有20%在此安营扎寨，其中有思科、苹果、因特尔等。学校的很多教授有自己的公司，这样也给自己的学生到来了很多宝贵的实习机会，每年都会有很多大公司给自己的员工提供去斯坦福大学进修的机会，所以这里也是一个社会各界精英汇聚地。

计算机专业的学生一定要知道何谓图灵奖，在此简单介绍一下：

图灵奖（Turing Award），是美国计算机协会（ACM）于1966年设立的，又叫“A.M.图灵奖”，专门奖励那些对计算机事业做出重大贡献的个人，其名称取自计算机科学的先驱、英国科学家阿兰?图灵，这个奖设立目的之一是纪念这位科学家，获奖者的贡献必须是在计算机领域具有持久而重大的技术突破的，大多数获奖者是计算机科学家。

图灵奖是计算机界负盛名的奖项，有“计算机界诺贝尔奖”之称。图灵奖对获奖者的要求极高，评奖程序也极严，一般每年只奖励一名计算机科学家，只有极少数年度有两名以上在同一方向上做出贡献的科学家同时获奖。目前图灵奖由英特尔公司以及Google公司赞助，奖金为250,000美元。

每年，美国计算机协会将要求提名人推荐本年度的图灵奖候选人，并附加一份200到500字的文章，说明被提名者为什么应获此奖。任何人都可成为提名人。美国计算机协会将组成评选委员会对被提名者进行严格的评审，并终确定当年的获奖者。近五年图灵奖获得者（从1966年至今每年都有一个获得者，只有一年有3个获得者。目前为止在这个行列中有一个华人--姚期智于2000年获得此奖项--计算理论，包括伪随机数生成，密码学与通信复杂度）

本科教育特色--启迪思维、拓宽视野

计算机系本科四年中共修课约45门。斯坦福大学为学季制，全年共分4个学季，所有课程基本在秋、冬、春学季完成。本科毕业必须修满180个学分，其中专业学位课程(Program Requirements for CS Major)95个学分，由工程学院负责审核。其余课程包括通识教育课(General Education Requirements，简称GER)、写作课和外语课，由校学位办负责审核。

高校的计算机入门课主要以技能性操作练习为主，辅以基础知识，比如众多高校开设的选修课“计算机文化基础”中，Windows操作、Office实用占很大比重。坦福大学的计算机公共基础课以启迪思维、拓宽视野为主，开设了一系列新生研讨课（我们可以从学校的课程设置上看出国外的教育理念和的不同之处），如“计算机系统结构的未来”，通过此课程介绍典型的计算机体系结构、技术发展以及局限性，探讨未来计算机一些可供选择的组织结构及程序系统；又如“计算机与信息安全”，介绍黑客入侵、计算机系统常见漏洞，防范攻击的技术措施、密码技术与计算机安全有关的法律问题；再如“计算机领域的重大突破”(Great Ideas in Computer Science)，介绍计算机发展史上的主要成就，考查计算机理论与实践的相互影响，涉及的问题有计算能力的局限性、算法效率、密码技术、语言翻译、人工智能、计算机网络等。此外还有“计算机系统灾难”(The Downside of Computer System)，同时还讨论“计算机系统如何失效，计算机系统崩溃对社会造成的影响”，介绍了计算机崩溃导致灾难的一些实例，讨论计算机安全、容差结构等问题。

本科研究分支：

也许大家认为美国的本科教育学制和都是四年制的，本科阶段学的应该都是一些基础课程，殊不知斯坦福的本科教育分为两个研究方向：CS Program计算机科学和CSE Program计算机工程，那么针对这两个研究方向我们具体看一下本科阶段到底学的都是哪些知识，对哪些课题进行怎么样的研究。

首先我们来看CS Program计算机科学，以2008-2009年的课程设置为例我们来看看本科阶段所学的课程。

1.Artificial Intelligence人工智能

人工智能的学习包括逻辑，概率，统计，语言学习，和他们的几个应用程序之间的关系。人工智能主题包括知识表示，逻辑推理，机器人，机器学习，概率模型和推理，自然语言处理和认知，语音识别与合成，计算机视觉，和计算生物学。

2.Biocomputation生物计算

生物计算是一个跨学科之间的交叉学科，以生物和医学信息应用领域的研究方法为主。课程包括计算高级算法，数据库，网络，建模与仿真，生物计算，生物工程，医疗信息。此课程是一门很特殊的课程，因为它可以为学生提供一定的医学基础，学生也可以在此领域中接受医学预科的学习。

3.Graphics制图

制图包括数字图像和视频处理，包括与显示设备有关的课题的研究，颜色，阴影，照明和感知，数字表示的实物，仿真，模型和动画及几何算法。

4.Human-Computer Interaction人机交互

人机交互是门研究系统与用户之间的互动关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解（即心理模式），那是为了系统的可用性或者用户友好性，斯坦福带给学生新颖的互动技术，超前设计师的创意，和快捷的系统原型。

5.Information计算机信息

信息是一个轨道，涵盖了使用、设计、处理和存储各类信息的计算机系统。主要包括信息数据模型，语言查询，交易数据的完整性，分布式数据库，数据挖掘和利用，设计和实施网络应用和生物信息学等领域的数据库管理系统。这是计算机科学上的主题，涉及到当今的数字信息处理。

6.Systems计算机系统

系统是设计和计算机系统的实施主体，如编译器，数据库，网络学习，和操作系统。课程主要包括硬件/软件接口，网络协议栈，数字架构，内存模型，优化，并发性，隐私，安全，分布式和大型系统，可靠性，容错性，和相关的计算机算法及一些理论性课题。

7.Theory计算机理论

理论包括计算技术的基本研究，主题包括数据结构，顺序和并行算法，计算几何，设计程序和编程语言，逻辑和形式化方法的分析，逻辑和代数数学研究。

8.Unspecialized计算机非专业化学习（选修）

学校在该课程上为学生提供了在多学科间学习的广阔空间，包括计算机软件课程，AI课程，计算机系统课程，应用软件课程，作为选修课程。

9.Individually Designed个性创意

学生也可以选择提出个人设计的idea，以适应其独特的学术兴趣和需要。单独个性化创意必须是智能和程序设计一致，并且不是已存在的模式。课程包括26个学分和7个培训班，每门课程必须修至少3个学分。学生的个性创意和设计必须通过大学顾问和导师的认可。

第二个就是CSE Program计算机工程，计算机工程主要分为以下三个研究方向：

1、Digital Systems Specialization数字信息系统

课程设置：微积分，电磁学，电力学，电子学，电流，光和热，数字信息系统，系统操作和编译程序，集成电路系统，计算机体系结构，并列程序设计，低能无线电网络，计算机组织和系统，系统设计导向。

2、Networking Specialization互联网

课程设置：微积分，光和热，电力学，抽象程序理论，分布式计算机系统，通信工程，面向对象的程序设计，物件导向程序编制，个人无线通信，互联网导论。

3、Robotics and Mechatronics Specialization机器人技术和机电一体化

课程设置：微积分，数学方法，光和热，电力学，分离结构，机器人实验，控制系统设计，现代控制系统，