不难发现，CS要研究的内容涉及硬件，软件，以及软硬件分界面（操作系统）三方面。

《物理》（Physics）,《数字电子技术》(Fundamentals of digital electronic technology)，《模拟电子技术》(Fundamentals of analog electronic technology)和《电路分析基础》(Circuit Analysis) 是可以帮助学生理解电脑硬件的运行原理的课程。

对于包括CS专业的国内工科生来说，以上课程一般为公共必修课。但事实上，除了嵌入式开发工程师、计算机系统工程师等少数岗位要求程序员要有扎实的硬件基础外，大多数计算机岗位是用不上太多的硬件知识的。

在国外的高校里，上述课程也更多是作为电子电气和计算机工程专业学生的必修课，而对于CS专业的学生，硬件相关的知识更多会穿插在计算机系统、计算机体系结构和嵌入式系统等课程里，而非单独作为必修课程。

相对于硬件部分，软件部分的课程是大家较为熟悉和重视的。如前所说，程序是大量指令的集合。为了编写程序，诞生了编程语言。最早的编程语言为计算机能直接执行的二进制编码，编写门槛极高。后来人们为了提高效率，开发了各种以特殊操作码指代二进制编码的汇编语言，而后又进一步简化，发展出了人们耳熟能详，编写效率更高的C/C++、JAVA和Python等高级语言。

大多数院校会开设一门高级语言课作为学生的入门课程（以前多用C/C++，现在则逐渐转为Python和JAVA）。科班出身的CS学生往往能熟练掌握多种编程语言，并且通过学习核心课程《编译原理与设计》，了解高级语言如何翻译为机器语言，以及高级语言之间如何实验互译。

仅仅是能编写出特定功能的程序显然无法满足实际工作的要求。为了追求更高的计算效率和占用更低的计算资源，程序员们还要钻研《计算理论与算法分析设计》和《数据结构》等计算理论和计算方法相关的课程。

当前大热的计算机图形学、人工智能和机器学习，正是算法和数据结构深度发展应用的结果。码农们求职必刷的LeetCode中，大部分核心题也都是关于算法和数据结构的。这部分的内容对学生的数学能力要求极高。

以斯坦福大学人工智能学士为例，第一年的必修课中，除了计算机相关的课程外，还要求学生学习概率论，线性代数和多维微积分这三门数学相关的课程。至于软件的设计、实现、测试和运营，其实更偏向于软件工程的核心课程，对于CS学生来说，则一般属于选修课，在此暂不做深入展开。

计算机系统和计算机网络是CS专业的另外两门核心课程。

提到计算机系统，不难联想到Windows, iOS和最近很火的“鸿蒙“。它研究的是在多个程序并行的计算机中，如何合理分配资源，选取任务处理的优先度。我们常说老的安卓系统比苹果iOS系统用起来”卡“，正是因为其系统对于计算任务的管理能力较差。

计算机网络则研究如何利用通信线路和通信设备，将地理位置不同的、功能独立的多台计算机互连起来，以功能完善的网络软件来实现资源共享和信息传递。阿里云计算和华为5G技术的成功，都离不开对计算机网络协议的合理设计。

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根据最新的QS排名，全球CS专业前30的榜单中仍以欧美院校为主，中国院校有四所上榜（清华#13，北大#19，港科大#26和港中文#30）。那么接下来，在对CS专业所学习的课程有了基本的认识后，让我们以两所顶级学府，清华大学和卡耐基梅隆大学为例，对比一下国内外CS专业本科培养计划的差异。

清华大学

首先我们来看清华大学计算机科学与技术本科学位的培养计划：

https://www.tsinghua.edu.cn/wenjian/bkzy2020_28.pdf

本科培养总学分 170 学分。包括校级通识教育课程 44 学分，专业教育课程 110 学分，自由发展课程学分 16 学分。

其中，校级通识教育包括思政课，体育课，英语课，军训和文化素质课（人文艺术等）；

专业教育课包括以数学，物理，电子硬件为主的公共必修课（16门45学分），以及以上文中涉及的程序设计，算法和数据结构，计算机系统和网络等课程为主的专业必修课（14门38学分），夏季实践课程和毕业论文共占27学分；

最后学生可以根据自己的兴趣和未来发展方向选择16学分计算机相关的课程。

卡耐基梅隆大学

再来看看卡耐基梅隆计算机科学学士（BSCS）的培养计划：

http://coursecatalog.web.cmu.edu/schools-colleges/schoolofcomputerscience/undergraduatecomputerscience/#bscurriculumtextcontainer

本科生需完成七门计算机科学专业必修课（包括一门帮助本科生适应校园的过渡课程和六门专业课），一门人工智能相关的选修课，一门领域相关的选修课（如网络安全，计算生物学等），一门编程逻辑/语言相关的选修课，一门软件系统相关的选修课，两门补充选修课（可以从上述专题的其余选修课程中选择），四门数学必修课和一门概率论相关的选修课，一门沟通能力相关的选修课。

此外，学生还应从理学院或工学院提供的公共课程中选修36学分（约3-4门课程），以及选修63学分（约6-7门课程）的人文艺术课程。按照学生自己的兴趣，还可辅修其他专业和自由选修最多9学分的上述范围外的其他课程。

这两所学校的CS培养计划相当具有代表性。与其他国内院校类似，相比国外院校，清华大学CS专业所需要修读的课程数量上较多 ，并设置有学分量不小的思政和军训课程。

为了促进学生的全面发展，清华和CMU均要求CS专业的学生选修人文艺术方面的课程。

在基础课程上，清华和CMU均对数学和概率论给予了相当的重视，设置了学分量相当的相关必修课程；不同的是，清华CS的其他公共基础课程被选定为物理，电子等硬件相关的内容，而CMU的CS学生则可以在理学院和工学院中任意选修自己感兴趣的内容。

CS专业课上，二者均对前文介绍的内容进行了全面覆盖，但清华的课程以选定的必修内容为主，而CMU则允许学生在同一领域内选取自己感兴趣的部分进行学习。

总体而言，作为国内外顶尖的名校，清华和CMU均为CS专业提供了扎实且全面的培养计划，其中清华CS学生需选修的课程较多，导向较明确，而CMU的CS学生的学习选择则更为灵活。

但通过对“宇宙机“学习内容的解析不难发现，学习CS的困难程度，对数理和逻辑能力的要求不亚于其他任何一门工科专业。

笔者就有朋友在攻读CS硕士时，被概率论折磨得苦不堪言，计算机名校毕业，却放弃了做一名码农而转去了保险行业。

CS从业者的高收入并非理所当然，而是靠外人无法想象的高强度学习和工作换来的。对CS没有热爱与激情，单单冲着高待遇的光环而入行，注定是无法长期坚持的。

最后，要回答文章开头提出的问题并不难，CS无疑是当今最富有前景的工科专业，”宇宙机“的名号当之无愧。

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