干貨！美國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)介紹與本科常見(jiàn)課程設(shè)置

　　計(jì)算機(jī)工程(Computer Engineering)始于1939年，當(dāng)時(shí)約翰·文森特·阿塔納索夫(John Vincent Atanasoff)和克利福德·貝里(Clifford Berry)開(kāi)始利用物理學(xué)、數(shù)學(xué)和電氣工程開(kāi)發(fā)了世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)。因此，計(jì)算機(jī)功工程屬于工程學(xué)的一個(gè)分支，它是集計(jì)算機(jī)科學(xué)(CS)和電子工程(EE)等開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)硬件和軟件所需的多個(gè)領(lǐng)域?yàn)橐惑w的學(xué)科。

　　計(jì)算機(jī)工程主要學(xué)什么

　　計(jì)算機(jī)工程師通常接受過(guò)電子工程(或電氣工程)、軟件設(shè)計(jì)和軟硬件集成方面的培訓(xùn)，而不僅僅是軟件工程或電子工程。計(jì)算機(jī)工程師涉及計(jì)算機(jī)的許多硬件和軟件方面，這一工程領(lǐng)域不僅關(guān)注計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身如何工作，而且關(guān)注它們?nèi)绾渭�成到更大的圖景中。

　　與目前也相當(dāng)火熱的計(jì)算機(jī)科學(xué)(Computer Science)相比，計(jì)算機(jī)工程的性質(zhì)更偏工科，更加注重對(duì)計(jì)算機(jī)性能的最求。據(jù)云學(xué)教育集團(tuán)介紹，涉及計(jì)算機(jī)工程師的通常任務(wù)包括為嵌入式微控制器編寫(xiě)軟件和固件、設(shè)計(jì)超大規(guī)模集成電路芯片、設(shè)計(jì)模擬傳感器、設(shè)計(jì)混合信號(hào)電路板和設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)工程師也適合機(jī)器人研究，因?yàn)闄C(jī)器人研究嚴(yán)重依賴(lài)于使用數(shù)字系統(tǒng)來(lái)控制和監(jiān)控電機(jī)、通信和傳感器等電氣系統(tǒng)。

　　雖然計(jì)算機(jī)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)可以說(shuō)是有很多交叉之處，但是從專(zhuān)業(yè)角度來(lái)說(shuō)它們又各自有著重點(diǎn)。計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要學(xué)習(xí)更多電子電路設(shè)計(jì)相關(guān)的課程，而不單單是軟件編程等。

　　計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)需要學(xué)習(xí)哪些科目

　　以卡耐基梅隆大學(xué)(CMU)的電子與計(jì)算機(jī)工程(B.S. in Electrical and Computer Engineering)專(zhuān)業(yè)為例，學(xué)生們需要完成的畢業(yè)要求有：

　　1.數(shù)學(xué)/科學(xué)類(lèi)課程(共71學(xué)分)

　　微分積分學(xué)  10學(xué)分

　　積分， 微分方程， 與近似      10學(xué)分

　　工程物理1     12學(xué)分

　　工程物理2     12學(xué)分

　　高階概率與統(tǒng)計(jì)      9學(xué)分

　　以及18學(xué)分的兩門(mén)數(shù)學(xué)/科學(xué)選修課

　　2.專(zhuān)業(yè)核心必修課(共61學(xué)分)

　　電氣與計(jì)算機(jī)工程概論     12學(xué)分

　　大二專(zhuān)業(yè)研討會(huì)      1學(xué)分

　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論      12學(xué)分

　　電子設(shè)備和模擬電路     12學(xué)分

　　數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)    12學(xué)分

　　信號(hào)與系統(tǒng)      12學(xué)分

　　3.專(zhuān)業(yè)研究方向選修課程(共36學(xué)分)

　　學(xué)生們需要在下列五個(gè)研究方向中選擇3門(mén)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，其中有兩門(mén)必須是同一研究方向，而第三門(mén)課程則需要在不同于另外兩門(mén)的研究方向中進(jìn)行選擇。

　　Device science and nanofabrication設(shè)備科學(xué)和納米制造方向：

　　電磁學(xué)原理

　　半導(dǎo)體設(shè)備基礎(chǔ)

　　微制造方法與技術(shù)

　　納米生物光子學(xué)

　　Signals and systems信號(hào)與系統(tǒng)方向：

　　控制原理

　　電力能源系統(tǒng)基礎(chǔ)

　　電能處理：基礎(chǔ)與應(yīng)用

　　信號(hào)處理基礎(chǔ)

　　高級(jí)數(shù)字信號(hào)處理

　　圖像和視頻處理

　　模式識(shí)別理論

　　Circuits電路方向：

　　微電子電路

　　模擬集成電路 I

　　數(shù)字電路的分析與設(shè)計(jì)

　　Hardware systems硬件系統(tǒng)方向：

　　機(jī)器學(xué)習(xí)的硬件算法

　　邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

　　計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)概論

　　Software Systems軟件系統(tǒng)方向：

　　計(jì)算機(jī)安全概論

　　嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用

　　操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

　　編譯器設(shè)計(jì)

　　并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)

　　分布式系統(tǒng)

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

　　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

　　計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

　　Web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)

　　除了上述要求的課程以外，學(xué)生還需要完成一門(mén)Capstone Design頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程，旨在提高學(xué)生在實(shí)際工程情況下的專(zhuān)業(yè)解決問(wèn)題和工程設(shè)計(jì)技能。此外，還有一門(mén)12學(xué)分的選修課程可以用來(lái)加深學(xué)生在自己主要研究領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，或者也可以利用這一門(mén)課來(lái)探索工程系里的其他領(lǐng)域。更多的信息，可以參考卡耐基梅隆大學(xué)官網(wǎng)介紹。

　　計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)有哪些工作機(jī)會(huì)

　　計(jì)算機(jī)工程學(xué)位的就業(yè)途徑還是比較多樣的，從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，從網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)到信息技術(shù)等。以下是計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生可以考慮的10種比較熱門(mén)的職業(yè)(排名不分先后)：

　　Computer Programmer 計(jì)算機(jī)程序員

　　Mechanical Engineer 機(jī)械工程師

　　Electrical Engineer 電氣工程師

　　Industrial Engineer 工業(yè)工程師

　　Computer Systems Analyst 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析員

　　Computer User Support Specialist 計(jì)算機(jī)用戶(hù)支持專(zhuān)家

　　Web Developer 網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)

　　Computer Network Architect 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師

　　Hardware Engineer 硬件工程師

　　Software Engineer 軟件工程師