美國大學計算機工程專業(yè)介紹與本科常見課程設置干貨

　　計算機工程(Computer Engineering)始于1939年，當時約翰·文森特·阿塔納索夫(John Vincent Atanasoff)和克利福德·貝里(Clifford Berry)開始利用物理學、數(shù)學和電氣工程開發(fā)了世界上第一臺電子數(shù)字計算機。因此，計算機功工程屬于工程學的一個分支，它是集計算機科學(CS)和電子工程(EE)等開發(fā)計算機硬件和軟件所需的多個領域為一體的學科。

　　計算機工程主要學什么

　　計算機工程師通常接受過電子工程(或電氣工程)、軟件設計和軟硬件集成方面的培訓，而不僅僅是軟件工程或電子工程。計算機工程師涉及計算機的許多硬件和軟件方面，這一工程領域不僅關(guān)注計算機系統(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。

　　與目前也相當火熱的計算機科學(Computer Science)相比，計算機工程的性質(zhì)更偏工科，更加注重對計算機性能的最求。涉及計算機工程師的通常任務包括為嵌入式微控制器編寫軟件和固件、設計超大規(guī)模集成電路芯片、設計模擬傳感器、設計混合信號電路板和設計操作系統(tǒng)等。計算機工程師也適合機器人研究，因為機器人研究嚴重依賴于使用數(shù)字系統(tǒng)來控制和監(jiān)控電機、通信和傳感器等電氣系統(tǒng)。

　　雖然計算機工程和計算機科學可以說是有很多交叉之處，但是從專業(yè)角度來說它們又各自有著重點。計算機工程專業(yè)的學生需要學習更多電子電路設計相關(guān)的課程，而不單單是軟件編程等。

　　計算機工程專業(yè)需要學習哪些科目

　　以卡耐基梅隆大學(CMU)的電子與計算機工程(B.S. in Electrical and Computer Engineering)專業(yè)為例，學生們需要完成的畢業(yè)要求有：

　　1.數(shù)學/科學類課程(共71學分)

　　微分積分學  10學分

　　積分, 微分方程, 與近似      10學分

　　工程物理1     12學分

　　工程物理2     12學分

　　高階概率與統(tǒng)計      9學分

　　以及18學分的兩門數(shù)學/科學選修課

　　2.專業(yè)核心必修課(共61學分)

　　電氣與計算機工程概論     12學分

　　大二專業(yè)研討會      1學分

　　計算機系統(tǒng)概論      12學分

　　電子設備和模擬電路     12學分

　　數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設計    12學分

　　信號與系統(tǒng)      12學分

　　3.專業(yè)研究方向選修課程(共36學分)

　　學生們需要在下列五個研究方向中選擇3門課程進行學習，其中有兩門必須是同一研究方向，而第三門課程則需要在不同于另外兩門的研究方向中進行選擇。

　　Device science and nanofabrication設備科學和納米制造方向：

　　電磁學原理

　　半導體設備基礎

　　微制造方法與技術(shù)

　　納米生物光子學

　　Signals and systems信號與系統(tǒng)方向：

　　控制原理

　　電力能源系統(tǒng)基礎

　　電能處理:基礎與應用

　　信號處理基礎

　　高級數(shù)字信號處理

　　圖像和視頻處理

　　模式識別理論

　　Circuits電路方向：

　　微電子電路

　　模擬集成電路 I

　　數(shù)字電路的分析與設計

　　Hardware systems硬件系統(tǒng)方向：

　　機器學習的硬件算法

　　邏輯設計與驗證

　　計算機體系結(jié)構(gòu)概論

　　Software Systems軟件系統(tǒng)方向：

　　計算機安全概論

　　嵌入式實時系統(tǒng)

　　計算機網(wǎng)絡

　　無線網(wǎng)絡及應用

　　操作系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)

　　編譯器設計

　　并行計算機體系結(jié)構(gòu)和程序設計

　　分布式系統(tǒng)

　　計算機網(wǎng)絡

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

　　計算機圖形學

　　Web應用程序開發(fā)

　　除了上述要求的課程以外，學生還需要完成一門Capstone Design頂點設計課程，旨在提高學生在實際工程情況下的專業(yè)解決問題和工程設計技能。此外，還有一門12學分的選修課程可以用來加深學生在自己主要研究領域的學習，或者也可以利用這一門課來探索工程系里的其他領域。更多的信息，可以參考卡耐基梅隆大學官網(wǎng)介紹。

　　計算機工程專業(yè)有哪些工作機會

　　計算機工程學位的就業(yè)途徑還是比較多樣的，從計算機網(wǎng)絡到系統(tǒng)開發(fā)，從網(wǎng)頁開發(fā)到信息技術(shù)等。以下是計算機工程專業(yè)畢業(yè)生可以考慮的10種比較熱門的職業(yè)(排名不分先后)：

　　Computer Programmer 計算機程序員

　　Mechanical Engineer 機械工程師

　　Electrical Engineer 電氣工程師

　　Industrial Engineer 工業(yè)工程師

　　Computer Systems Analyst 計算機系統(tǒng)分析員

　　Computer User Support Specialist 計算機用戶支持專家

　　Web Developer 網(wǎng)頁開發(fā)

　　Computer Network Architect 計算機網(wǎng)絡架構(gòu)師

　　Hardware Engineer 硬件工程師

　　Software Engineer 軟件工程師