如果你對(duì)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)并為這個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域的下一階段做出貢獻(xiàn)感興趣，那么計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。今天，出國(guó)留學(xué)網(wǎng)帶大家一起看看留學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)需要了解的內(nèi)容。
無(wú)論是筆記本電腦、平板電腦還是智能手機(jī)，你正在閱讀這篇關(guān)于使用計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位獲得的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、理論和技能創(chuàng)建的設(shè)備的指南。
課程結(jié)構(gòu)及入學(xué)要求
什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位？
簡(jiǎn)而言之，計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位處理信息和計(jì)算的理論基礎(chǔ)，采取科學(xué)和實(shí)際的方法來(lái)計(jì)算及其應(yīng)用。計(jì)算被定義為任何類(lèi)型的計(jì)算或在信息處理實(shí)踐中遵循定義良好的模型（如算法和協(xié)議）的計(jì)算技術(shù)的使用（這反過(guò)來(lái)被定義為使用這些模型在計(jì)算機(jī)中轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)）。
計(jì)算機(jī)科學(xué)被許多實(shí)踐者認(rèn)為是一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué)——一門(mén)使其他知識(shí)和成就成為可能的科學(xué)。計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究包括系統(tǒng)地研究有方法的過(guò)程（如算法），以幫助獲取、表示、處理、存儲(chǔ)、通信和訪問(wèn)信息。這是通過(guò)分析這些過(guò)程的可行性、結(jié)構(gòu)、表達(dá)和機(jī)械化，以及它們?nèi)绾闻c這些信息關(guān)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，術(shù)語(yǔ)“信息”通常是指在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中以比特和字節(jié)形式編碼的信息。
一些高等教育機(jī)構(gòu)可能使用計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）作為一個(gè)總括術(shù)語(yǔ)，涵蓋涉及計(jì)算機(jī)和技術(shù)的各種專(zhuān)家和職業(yè)學(xué)位。你可能還會(huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)這個(gè)術(shù)語(yǔ)被用來(lái)指信息技術(shù)（IT）學(xué)位，盡管許多機(jī)構(gòu)現(xiàn)在對(duì)這兩者有所區(qū)別（確切地說(shuō)，他們?nèi)绾我约霸谀睦飫澏ㄟ@條線是不同的）。一定要仔細(xì)檢查你選擇的大學(xué)的課程細(xì)節(jié)。
頂尖大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)
QS世界大學(xué)科目排名包括世界計(jì)算機(jī)科學(xué)頂尖大學(xué)的排名。該榜單可以根據(jù)地區(qū)或不同標(biāo)準(zhǔn)（包括學(xué)術(shù)聲譽(yù)、雇主聲譽(yù)和研究引用）進(jìn)行排序。
計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的入學(xué)要求
計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的入學(xué)要求通常強(qiáng)調(diào)進(jìn)一步的數(shù)學(xué)，一些機(jī)構(gòu)要求有物理學(xué)背景。心理學(xué)或社會(huì)學(xué)的背景可以為你的研究提供一個(gè)額外的維度，因?yàn)槟銓@得對(duì)人類(lèi)如何處理信息的理解，而其他自然科學(xué)也可能是有益的。
申請(qǐng)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的本科生在上大學(xué)之前通常不需要正式學(xué)習(xí)過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)。但是，建議您學(xué)習(xí)一種編程語(yǔ)言，以了解所涉及的內(nèi)容。雖然普遍接受的初學(xué)者語(yǔ)言包括Python和c++，但Haskell、Java和Pascal都是在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能遇到的語(yǔ)言。另一方面，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些院校不鼓勵(lì)學(xué)生提前學(xué)習(xí)編程，以避免學(xué)生在早期就養(yǎng)成“壞”的編程習(xí)慣。一些機(jī)構(gòu)提供聯(lián)合課程，計(jì)算機(jī)科學(xué)與數(shù)學(xué)、工程和計(jì)算等科目一起學(xué)習(xí)。
專(zhuān)項(xiàng)課程
計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)
你可以期望通過(guò)發(fā)展關(guān)鍵計(jì)算機(jī)科學(xué)主題的基礎(chǔ)來(lái)開(kāi)始你的計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位。一些計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心課程，你可能包括計(jì)算理論，計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)，編譯器和操作系統(tǒng)，信息論，基礎(chǔ)編程，系統(tǒng)和架構(gòu)，軟件開(kāi)發(fā)和測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，和計(jì)算機(jī)硬件原理?？赡芎w的數(shù)學(xué)概念包括形式方法，布爾代數(shù)，離散數(shù)學(xué)，集合理論，概率，統(tǒng)計(jì)，線性代數(shù)，微分方程和微積分。
你會(huì)選擇從一個(gè)不斷增長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的話題，包括先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)、高級(jí)編程，人工智能和人工生命，計(jì)算邏輯，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，計(jì)算機(jī)建模，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)安全，計(jì)算機(jī)視覺(jué)，加密，道德黑客，GUIs，游戲開(kāi)發(fā)、人機(jī)交互、移動(dòng)應(yīng)用、多媒體計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)理論、專(zhuān)業(yè)問(wèn)題和研究方法，軟件工程和設(shè)計(jì)，以及網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)。
下面提供了一些最流行的計(jì)算機(jī)科學(xué)主題的詳細(xì)介紹。
編程語(yǔ)言理論
編程是一個(gè)跨學(xué)科的主題，結(jié)合了數(shù)學(xué)、軟件工程和語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科的元素。序設(shè)計(jì)語(yǔ)言理論涉及到程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、分析、描述和分類(lèi)以及它們各自的特點(diǎn)。你的入門(mén)課程會(huì)教你一種或多種編程語(yǔ)言。了解不止一種語(yǔ)言可以幫助你更好地了解他們各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，從而幫助你更好地應(yīng)對(duì)編程語(yǔ)言理論所提出的挑戰(zhàn)。你將討論諸如語(yǔ)法、自然語(yǔ)義、結(jié)構(gòu)操作語(yǔ)義和抽象機(jī)器碼等主題。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)
學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形包括使用計(jì)算機(jī)或者使用專(zhuān)門(mén)的圖形硬件和軟件來(lái)創(chuàng)建靜態(tài)的或移動(dòng)的二維或三維圖像。你將學(xué)習(xí)如何使用計(jì)算技術(shù)操作視覺(jué)和幾何信息，重點(diǎn)關(guān)注圖像生成和處理的數(shù)學(xué)和計(jì)算基礎(chǔ)，而不是純粹的美學(xué)問(wèn)題。您將需要物理、光和材料方面的知識(shí)，以及齊次矩陣的數(shù)學(xué)知識(shí)等。計(jì)算機(jī)圖形使計(jì)算機(jī)的交互和理解以及數(shù)據(jù)的解釋對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員和消費(fèi)者都更加容易。隨著公司不斷探索“游戲化”等趨勢(shì)的應(yīng)用，對(duì)擁有先進(jìn)計(jì)算機(jī)圖形知識(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家的需求也越來(lái)越大。
人機(jī)交互
人機(jī)交互（HCI）的研究考慮了使計(jì)算機(jī)和計(jì)算有用、可用和普遍可訪問(wèn)的挑戰(zhàn)，以防止由于設(shè)計(jì)不良的人機(jī)界面引起的意外問(wèn)題。與植根于行為科學(xué)的研究相結(jié)合，你將涵蓋這類(lèi)交互的研究、規(guī)劃和設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)具有幾乎無(wú)限的用途，而這種用途只能發(fā)生在用戶和計(jì)算機(jī)之間沒(méi)有限制的對(duì)話中。您將通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)（如計(jì)算機(jī)圖形、操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境）來(lái)接觸本主題，還將從人的角度探討這個(gè)主題，探索交流、圖形學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、社會(huì)科學(xué)（如認(rèn)知心理學(xué)）和用戶滿意度。
人工智能
人工智能（AI）的研究與人工生命（AL）領(lǐng)域密切相關(guān)，兩者都涉及以目標(biāo)為導(dǎo)向的綜合過(guò)程，如使用計(jì)算機(jī)和算法解決問(wèn)題、決策、適應(yīng)環(huán)境、學(xué)習(xí)和交流。人工生命研究系統(tǒng)并研究從這些系統(tǒng)中產(chǎn)生的復(fù)雜行為，而人工智能則利用系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)機(jī)器和軟件的特定行為。人工智能是一門(mén)交叉學(xué)科，涉及應(yīng)用數(shù)學(xué)、符號(hào)邏輯、符號(hào)學(xué)、電氣工程、心理哲學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和社會(huì)智能。人工智能涉及復(fù)雜真實(shí)世界數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的任務(wù)自動(dòng)化（比如評(píng)估和預(yù)測(cè)任務(wù)）——以這種方式成功使用人工智能，可以作為人類(lèi)完成相同任務(wù)的可行替代品。
算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
算法是一個(gè)逐步進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程，用于數(shù)據(jù)處理和自動(dòng)推理，這產(chǎn)生的輸出通常是可預(yù)測(cè)的，但并不總是可預(yù)測(cè)的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供了一種在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)的方法，因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被有效地使用，不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合于不同類(lèi)型的應(yīng)用程序，并且可能高度專(zhuān)門(mén)化于特定的任務(wù)。
算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成了計(jì)算機(jī)科學(xué)所有其他方面的基礎(chǔ)，包括學(xué)習(xí)如何盡可能有效地存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，同時(shí)確保算法能夠處理相關(guān)系統(tǒng)。你將學(xué)習(xí)鏈表、排序和遞歸、樹(shù)、哈希、貪婪解、圖和優(yōu)化數(shù)據(jù)安排等內(nèi)容。你還可以繼續(xù)分析算法（確定執(zhí)行算法所需的資源數(shù)量）。
職業(yè)選擇
計(jì)算機(jī)科學(xué)事業(yè)
選擇一個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位，你就可以在未來(lái)最偉大的技術(shù)創(chuàng)新的前沿工作。計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大意味著你可以選擇在各種高度專(zhuān)業(yè)化的領(lǐng)域工作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代生活的各個(gè)方面扮演著越來(lái)越重要的角色，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)你的計(jì)算機(jī)科學(xué)技能在許多不同的行業(yè)都有很高的需求，盡管大多數(shù)畢業(yè)生都在計(jì)算機(jī)行業(yè)工作。流行的計(jì)算機(jī)科學(xué)職業(yè)包括：
信息技術(shù)顧問(wèn)
資訊科技顧問(wèn)與客戶合作，就資訊科技系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝和使用提供意見(jiàn)，以滿足客戶的業(yè)務(wù)目標(biāo)、克服問(wèn)題或改善其資訊科技系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和效率。由于你在IT中扮演著廣泛的角色，你的工作將類(lèi)似于系統(tǒng)分析師、系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和應(yīng)用程序程序員，他們的角色更加專(zhuān)業(yè)化，但仍然是在咨詢的基礎(chǔ)上工作。
在典型的一天，你將會(huì)見(jiàn)客戶，確定他們的需求，計(jì)劃時(shí)間表和資源，花時(shí)間澄清客戶當(dāng)前的系統(tǒng)規(guī)范，工作實(shí)踐和他們的業(yè)務(wù)性質(zhì)。你將分析他們的IT需求，開(kāi)發(fā)解決方案，實(shí)現(xiàn)新系統(tǒng)（可能包括設(shè)計(jì)和安裝），并以書(shū)面或口頭報(bào)告的形式展示結(jié)果，回答反饋，然后幫助客戶進(jìn)行后續(xù)更改，并為其他用戶組織培訓(xùn)。你也可能會(huì)參與銷(xiāo)售和業(yè)務(wù)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)潛在客戶并保持良好的業(yè)務(wù)聯(lián)系。
信息系統(tǒng)經(jīng)理
與IT顧問(wèn)類(lèi)似，信息系統(tǒng)經(jīng)理通常是全職員工，負(fù)責(zé)公司內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全和有效運(yùn)行。你將負(fù)責(zé)（也許在一個(gè)團(tuán)隊(duì)的幫助員工）為整個(gè)組織內(nèi)部的ICT基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)，與典型的任務(wù)涉及到安裝的監(jiān)督系統(tǒng)，確保系統(tǒng)備份，備份系統(tǒng)有效運(yùn)行，購(gòu)買(mǎi)硬件和軟件，設(shè)置所有用戶的安全訪問(wèn)，包括遠(yuǎn)程用戶，確保安全的數(shù)據(jù)來(lái)自內(nèi)部和外部的攻擊，并為用戶提供IT支持和建議。
你需要確保信息和通信技術(shù)設(shè)施滿足你的公司的需要，并且是當(dāng)前的，同時(shí)保持在一個(gè)既定的預(yù)算之內(nèi)，并且在所有相關(guān)的軟件許可法律之內(nèi)。你可能還需要了解業(yè)務(wù)和管理原則，以便為有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的組織政策和與IT相關(guān)的戰(zhàn)略規(guī)劃做出貢獻(xiàn)。
數(shù)據(jù)庫(kù)管理員
數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）負(fù)責(zé)準(zhǔn)確、安全地使用、開(kāi)發(fā)和維護(hù)計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能、完整性和安全性。具體的角色始終由相關(guān)組織確定，但可能意味著純參與數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)或?qū)ｉT(mén)從事數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員這個(gè)角色還取決于數(shù)據(jù)庫(kù)和進(jìn)程的類(lèi)型以及特定組織中使用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）的功能。通常，此角色包括確保數(shù)據(jù)保持一致、定義明確、易于訪問(wèn)、安全并可在緊急情況下恢復(fù)。你還需要解決出現(xiàn)的任何問(wèn)題，與程序員、操作人員、IT項(xiàng)目經(jīng)理和技術(shù)人員聯(lián)系，為用戶提供培訓(xùn)、支持和反饋，并撰寫(xiě)報(bào)告、文檔和操作手冊(cè)。
多媒體編程
多媒體程序員負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和創(chuàng)造多媒體計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，確保這些產(chǎn)品是功能性的，并忠實(shí)于設(shè)計(jì)者的要求。你將運(yùn)用創(chuàng)造性和技術(shù)技能開(kāi)發(fā)多媒體功能，包括文本、聲音、圖形、數(shù)字?jǐn)z影、2D/3D建模、動(dòng)畫(huà)和視頻。你需要與設(shè)計(jì)師合作，理解設(shè)計(jì)概念，討論如何在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)，確定必要的操作規(guī)程，編寫(xiě)高效的計(jì)算機(jī)代碼或腳本功能工作，運(yùn)行測(cè)試產(chǎn)品的測(cè)試錯(cuò)誤和在必要時(shí)修改或添加新代碼。
在產(chǎn)品完成后，你還可以獲得技術(shù)支持，并且需要隨時(shí)了解行業(yè)新聞和發(fā)展，以便提出建議并實(shí)施改進(jìn)。你可以跨平臺(tái)工作（比如互聯(lián)網(wǎng)，交互式電視，信息亭，DVD，電腦游戲控制臺(tái)和移動(dòng)電話），也可以只專(zhuān)注于一個(gè)平臺(tái)。你的角色可能與類(lèi)似的IT角色（如web開(kāi)發(fā)人員、游戲開(kāi)發(fā)人員、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員或軟件工程師）重疊，或者你可能發(fā)現(xiàn)自己與這些專(zhuān)業(yè)人員一起工作以實(shí)現(xiàn)共同的目標(biāo)。
擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的人可以做更多的工作
擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位可從事的工作還包括在其他領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)（如網(wǎng)絡(luò)游戲、系統(tǒng)、產(chǎn)品、項(xiàng)目和軟件），比如作為一個(gè)分析師（業(yè)務(wù)連續(xù)性、系統(tǒng)或技術(shù)）、管理員（數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)）或在學(xué)術(shù)和工業(yè)方面能對(duì)計(jì)算機(jī)和相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)的研究能力。
計(jì)算機(jī)科學(xué)的職業(yè)機(jī)會(huì)在很多行業(yè)和組織中都有，包括：金融機(jī)構(gòu)、IT公司、管理咨詢公司、軟件公司、通信公司、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、跨國(guó)公司（IT相關(guān)、金融服務(wù)等）、政府機(jī)構(gòu)、大學(xué)和醫(yī)院。其他選擇包括作為技術(shù)作者或培訓(xùn)師（向非技術(shù)觀眾解釋技術(shù)信息），或者從事教學(xué)、新聞、管理或創(chuàng)業(yè)工作。