斯坦福，伯克利，麻省理工，卡內(nèi)基*梅隆 Stanford（斯坦福）的CS是個(gè)很大的 CS，擁有40人以上的資深教員，其中不乏響當(dāng)當(dāng)硬梆梆的圖靈獎(jiǎng)得主（Edward A ．Feigenbaum ， John McCarthy）和各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的大腕人物，比如理論方面的權(quán)威DonaldE．K nuth；數(shù)據(jù)庫(kù)方面的大牛Je ffre yD．Ullm an（他還寫過那本著名的編譯原理，此人出自Princeton）；以及R ISC技術(shù)挑頭人之一的John Henn e ssy。相信 CS的同學(xué)對(duì)此并不陌生。該系每年畢業(yè)30多名Ph．D．以及更多的Master。學(xué)生的出路自然是如魚得水，無論學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界，Stanford的學(xué)生倍受青睞。幾乎所有前十的 CS中都有Stanford的畢業(yè)生在充當(dāng)教授。當(dāng)然同樣享有如此地位的還包括其他三頭巨牛：UC ．Berkeley， MIT和CMU。 畢業(yè)于U． of Utah的Jim Clark曾經(jīng)在Stanford CS當(dāng)教授。后來就是這個(gè)人創(chuàng)辦了高性能計(jì)算機(jī)和科學(xué)計(jì)算可視化方面巨牛的SGI公司。SUN公司名字的來歷是：Stanford University Network ．。順便提一下，創(chuàng)辦YAHOO的華人楊致遠(yuǎn)曾在斯坦福的 EE攻讀博士，后來中途輟學(xué)辦了YAHOO。 CS科研方面，斯坦福無論在理論、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件、硬件和AI等各個(gè)領(lǐng)域都是實(shí)力強(qiáng)勁的頂級(jí)高手。斯坦福的RISC技術(shù)后來成為SGI ／ MIPS的Rx000系列微處理器的核心技術(shù)；DASH，F(xiàn)LASH項(xiàng)目更是多處理器并行計(jì)算機(jī)研究的前沿；SU IF并行化編譯器成為國(guó)家資助的重點(diǎn)項(xiàng)目，在國(guó)際學(xué)術(shù)論文中SU IF編譯器的提及似乎也為某些平庸的論文平添幾分姿色。 Stanford有學(xué)生14000多，其中研究生7000多。 CS有175人攻讀博士，350人攻讀碩士，每年招的學(xué)生數(shù)不詳，估計(jì)少不了，但不要忘了，每年申請(qǐng) CS的申請(qǐng)學(xué)生接近千人。申請(qǐng)費(fèi)高達(dá)90＄。 斯坦福大學(xué)位于信息世界的心臟地帶———硅谷。加州宜人的氣候，美麗的風(fēng)景使得Stanford堪稱CS的天堂。33．1平方公里的校園面積怕是夠?qū)W子們翻江蹈海、叱咤風(fēng)云的了。 申請(qǐng)斯坦福是很難成功的，但也并非不可為之。去斯坦福這樣的牛校，運(yùn)氣很重要，牛人的推薦也很重要。 附：總的來說，前20的 CS可以分成三波： 一、4個(gè)最為優(yōu)秀的 CS Program Stanford，UC． Berkeley， MIT， CMU 二、6個(gè)其他前十的：UIUC，Cornell，U．of Washington ，Prin ce ton，U． of Tex as－Austin和U． of Wisconsin －Madison，其中UIUC， C ornell，U． of Washington和UW －Madison幾乎從未出過前十名。 三、其他非常非常優(yōu)秀的 CS：CalTech，U． of MarylandatCP， UCLA， Brown， Harvard，Yale， GIT， Purdue， Rice，和U． of Michigan． （注：CS＝計(jì)算機(jī)科學(xué)系） 自20世紀(jì)40年代世界第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在美國(guó)誕生以來，美國(guó)一直執(zhí)全球計(jì)算機(jī)學(xué)界之牛耳，這同時(shí)也是美國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)界占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的重要原因之一。我們引進(jìn)的教材中絕大多數(shù)也都來自美國(guó)。計(jì)算機(jī)學(xué)科仍然在高速發(fā)展，與此對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)模式也在不斷變化，密切關(guān)注和跟蹤國(guó)外尤其是美國(guó)名校的教學(xué)新動(dòng)態(tài)，應(yīng)該是非常有意義的。本文即選擇了美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)科最負(fù)盛名的五所高校，對(duì)目前各校計(jì)算機(jī)科學(xué)(Computer Science)專業(yè)的本科教學(xué)體系進(jìn)行了一些分析。斯坦福大學(xué)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)上拍賣到使用元編譯發(fā)現(xiàn)大型開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)展所帶來的諸多問題的思考。開課的老師陣容強(qiáng)大，基本上都是響當(dāng)當(dāng)?shù)拿淌?，甚至包括圖靈獎(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)的專門課程，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)中專業(yè)的選擇非常靈活，而近年來計(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，今年微軟到各大高校招兵買馬時(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)置如表1所示。表1 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：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)置如表2所示。表2 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門課)計(jì)算機(jī) 至少3個(gè)單元限選課(多門) 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)樹一幟的地方，尤其是在專業(yè)基礎(chǔ)課方面，除了有專業(yè)導(dǎo)引課程“計(jì)算機(jī)科學(xué)專題”之外，對(duì)于沒有編程經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生，第一門編程課是符號(hào)編程入門，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)厄巴尼-香檳分校)UIUC的計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)創(chuàng)建于1972年，到1986年基本定型，十多年來幾乎沒有什么變化。其教學(xué)體系如圖1所示。圖1UIUC改革前的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程體系其中，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，處在圖1中最下面的課程基本上都是在多門中選擇一至三門，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，只有一門為新生開的計(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。CMU(卡內(nèi)基梅隆大學(xué))與MIT、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)意義上來說，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)上沒有從傳統(tǒng)意義上針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(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并沒有其他離散數(shù)學(xué)方面的課程。此課程沒有教材，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)專業(yè)的特色。CMU在這一問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：《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。他在該書的序言中說：“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)和編寫計(jì)算機(jī)程序。所以我們決定從程序員的角度來講解系統(tǒng)，并采用這樣的過濾方法：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?！本W(wǎng)站上的一些隨書配套實(shí)驗(yàn)，也獨(dú)具匠心。因此此書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)高來解釋。該校沒有典型意義上的計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(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)專業(yè)。因此沒有類似于其他學(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)。此外有兩門專業(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，無論何種專業(yè)，都有軟件工程實(shí)驗(yàn)課。值得注意的是，本科生各專業(yè)的必修課程中并沒有軟件工程課程。也就是說，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，她幾十年在軟件開發(fā)研究方面的經(jīng)驗(yàn)，將有力地保證這門實(shí)驗(yàn)課程的質(zhì)量。