注意，这篇文章是超级干货。作为资深从业者，它会回答你所有关于计算机科学的问题。学科体系，工作细分，职场未来，我会用最通俗易懂的方法，帮助你快速构建计算机学科和行业的全局图景。其他的山在天空下都显得矮小。，如果没时间看，记得先收藏。
一直有粉丝想让我讲计算机科学。毕竟，众所周知，计算机金融一直处于学术鄙视链的顶端。去年清华拿到了计算机金融双学位，被称为“硕士硕士硕士硕士硕士硕士硕士”。其实我觉得没必要。计算机专业的我觉得自己高人一等其实挺可笑的。一方面，计算机专业所谓的核心课程很少，没有太大区别。另一方面，计算机说到底只是工具，还是要和其他学科合作解决实际问题。所以不要太自我感动。就在你高考没分的时候，大家还在选专业。在这篇文章中，我将告诉你关于计算机专业。本文将重点通过讲解一条主线来回答你的问题，特别是如果你正在学习或者想转计算机专业，但是毫无头绪，一定要看。
文章分为两部分。第一部分叫学科体系。具体回答类似计算机门槛高吗？我合适吗？如何学好计算机课程？A、B、C、D哪个更重要？什么研究方向比较好？分数太高了。还有其他类似的专业推荐吗？在这里，我给大家展示一张计算机知识体系图。之后，这些问题你自己都会有答案。如果你是准大学生，你会比同龄人更早打开游戏全图。第二块叫工业应用。类似计算机的出路是什么？计算机为什么赚钱多，能做什么样的工作？你想当一辈子工程师吗？牛逼的人有什么区别？我会根据计算机的应用方向和当前科技发展的背景告诉你毕业的出路。我们快点开始吧。
因为计算机专业的普及，很多大学都开设了这个专业。根据教育部最新的第四轮计算机科学与技术专业排名，全国共有168所高校。当然，每个学校的教学计划都不一样，计算机专业要学的课程非常多，乍一看根本抓不住重点。研究了中美高校，一堆水课程，冥想，体育，文科，通识，都扔了出来，总结出计算机学科体系内外两个圈子。可以说，这是迄今为止世界范围内被接受和采用的教学体系。
给大家一个小技巧。别管你的专业叫什么，你可以去看他的专业训练计划。如果和我下面说的大致相同，那么你就是计算机专业的。如果重叠，那你就是计算机相关专业。这种情况找工作理论上是可以的，就是累。如果你真的想在考研期间换一个计算机，其实也不是很难，但是如果你的专业设置大部分都不符合要求，尤其是你还没有进数学班，但是你真的想学计算机，那么你最好还是看看其他专业。
我总结了一下体系，分为两层。内层是计算机基础课，也是所有大学的必修课。这是支撑外层的核心知识，外层是计算机应用，也就是说基于这些核心课程能解决什么实际问题。其实本科阶段的主要目的是在前三年，也就是你心还在学校的时候，把核心基础课彻底教给你，让你有足够的基础去学习后面具体的外层。在这后半部分。
先说核心基础课。无论你在哪个大学，都逃不出中国，逃不出国外。那么你学到了什么？在这里，我总结了三个模块:数学基础、计算机基础、软件和算法。现在来说说计算机系统的核心课程。要知道这些课程组织背后的逻辑，我今天就要给大家讲一条清晰的计算机发展主线，引出计算机本科的四大金刚课程。我们都知道，计算机本质上是一个玩0和1的游戏，而这一切都起源于现代计算机的鼻祖图灵。最高计算机奖以他的名字命名，但他确实喜欢玩0和1游戏。
现代计算机的理论模型是图灵提出的图灵机模型。1936年，24岁的图灵提出了它，改变了世界。图灵机是一种抽象的计算机模型，其核心是一个可以读写的机械头，其内部存储各种指令，并保持自身状态。他操纵着一条无限长的纸带。里面有写着0和1的盒子，然后是头。今天这个ehad就是CPU，这个可以存储计算状态的磁带就是内存。但这只是计算机的一个理论模型，人类的dei在现实世界中是可以制造出来的。
后来冯·诺依曼不断完善，提出了冯·诺依曼的结构，可以更好地指导现实。可以说现在各种电脑，包括你的电脑，手机等等。，都是这种结构，其中的细节构成了计算机四大金刚课程的第一课。电脑组成原理和具体名称可能因族而异。有些叫计算机组织，有些叫计算机系统原理等。反正都是它。我们简称他们为计算机组。
有了电脑之后，你还得有一个能掌管全局的系统，比如控制硬件，比如内存，控制外围设备，比如键盘，显示器等。更重要的是，随着计算机同时处理的任务越来越多，你得有一个机制来决定先算什么，后算什么，如何切换，这就是所谓的进程管理。所以这就引出了四大金刚的第二门课，操作系统。这门课一开始就要设计一个超大的课程，难度瞬间上升，所以这门课被称为很多人大学噩梦开始的地方。
后来我们看操作指令的时候就说了，计算机只能看懂0和1，所以一开始程序员输入计算机的格式就是一堆0和1，叫做机器语言，但是读起来太难了，也很难发现错误。比如一个实际上是0，但是实际上很难找到，所以引入了一个相对易懂的语言，用字母符号来表示，叫做。然而，他与硬件绑定得如此牢固，以至于可能很难改变硬件。后来他慢慢开发出了今天的各种高级语言，可以在各种硬件上运行。但是背后有一套机制，把这些人能理解的高级语言一步步翻译回0和1的机器语言。这就是编译器的作用，而这就引出了四大金刚的第三个编译原理，简称编译。
这门课，如果你很擅长，不抱大腿是过不了的。即使是水平一般的人，遇到bug调试也能被调死，所以被称为相亲课程。因为直男看了大老板的帮忙转节目后打电话征婚。
其实早在几年前，我就上完了以上三节金刚课，但是后来随着互联网的普及，电脑和互联网被强烈绑定，所以如何上网，如何和其他电脑交流成为了必备知识，于是就有了第四个金刚，电脑网络。
以上是计算机系统核心课程的内容。再说另一个领域，就是软件和算法。一开始程序员随便写程序，后来随着问题规模越来越大，对程序的性能提出了要求，于是各种算法应运而生。为了实现这些算法，需要有一个合理合适的数据结构来支持。当要解决的问题规模越来越大时，就需要研究如何开发和维护大型软件系统，这将在两个相关的课程中提到。第一个叫数据结构与算法或者它的名字不是这个，比如算法设计，但是核心是一样的。你必须先选择一种计算机语言，比如C语言。第二个叫软件工程或者软件开发入门，但核心是教你如何对现实世界建模，也就是面向对象技术，如何完成一个大型的软件项目。
但是，你没有实践过这类课程，也没有见过现实行业中事情的复杂性。不管你上多少门课，都是水课。所以在这里，强烈建议想从事计算机领域工作的人出去实习。你知道加拿大滑铁卢大学每年都强制学生实习，而且都是16周，这在业内已经很有名气了。所以如果你还在择校的话，强烈建议你选择北京和杭州，这两个地方有很多工作，这样你就可以去实习了。你甚至可以在学期中间不放假就去，这样就不会错过重要的考试。这是第二个模块，软件和算法。
以上两个模块的基础是数学基础课，高等数学，线性代数，概率统计，几乎所有理工科都需要，尤其是想从事人工智能的话。另外，计算机还得学一门离散数学，这是各种程序分析和经典应用不可或缺的，比如密码学。对于基础物理，根据学校风格和专业的不同，要求的课时也不同。如果是著名的传统工科学校，比如清华、北航，会上很多物理、电路的课程。这本质上可以让你知道计算机的0和1是如何产生的，也就是芯片的底层逻辑。尤其是最近人工智能的兴起，对计算能力的要求极其提高，很多优化都是通过专用芯片来实现的。
这些都是计算机专业最核心的课程。如果去掉工科的普通数学，就只有几门核心课程，对学生来说绝对够用。首先，不管你是考研还是找工作，笔试面试，这些都是最核心的考试。而且，如果你本科不是计算机专业，然后硕士转到计算机专业，很多学校都要求你完成这些课程，否则你以后很难毕业。一门核心课程，如果你没上过本科，那么你就要和本科一起上硕士，补基础，否则毕业不了。另外，也有人说这些知识在工作后根本不需要，但在事业刚起步的时候，或者在大部分应用型公司里，肯定是不需要的。但是，随着你要处理的问题变得越来越大，越来越复杂，利用好这些知识来解决问题是非常重要的。这里篇幅有限，就不展开了。
以上是计算机科学的内层。让我们来看看外部应用程序。计算机本身就是一个工具，工具能解决什么问题是区分人才的关键。换句话说，每个计算机专业人士最终都会找到一个领域去深入研究，解决最实际的前沿问题。同时也肯定不会是单一学科的问题。很多都是跨学科的优化问题，如果要商业化，还有商业和产品问题需要解决。所以其实很多专业都是和计算机的某一部分广泛相关的，这个很快就到了。
在本科阶段，完成基础课程后，到了大四，学校会要求学生选择一个自己感兴趣的应用领域，或者选择自己的专业选修课和几个应用领域进行入门，这样大学就基本上完了。国外的大学，如英国和美国，可以提供四年制硕士学位。其实大四多上点硕士的应用课程也不错。如果是两年以上的研究型硕士，一直到博士，国内外都一样。要求你选择一个特定的领域去研究，工作的话就要解决一个特定应用的商业化问题。在这里，为了给你最经典的概念，帮助你掌控全局，我把计算机最热门的应用领域分为三类:交互类、AI类、云技术类。
先说交互类。这是研究用户如何处理手机等任何电脑的领域。目的是让电脑更方便用户使用，这也是所有产品功能的最终呈现。可以说，纵观历史，计算机从实验室进入每个人的手中，一直伴随着交互技术的进步。这一类，大致有几个方向。第一，前端类型开发，比如web开发，移动开发，其实很好用，但是你不觉得水。随着用户规模的增加，保证超大型APP可靠性高，不闪退，能快速加载内容。不卡顿，可以支持超大型团队同时在线开发迭代。背后有很多优化，会涉及到本科核心课程的知识。然后是计算机图形学，最常见的应用是游戏，还有动画和机械建筑的工业应用如CAD。为了保证渲染的真实性，背后还有一套基于物理学的动画模拟。如今，使用AI也是一个热门的研究课题。这个方向需要和物理系、机械系的学生一起探索真实世界。
另外，人机交互，尤其是现在随着5G、VR的兴起，人类正在探索继鼠标、多点触控之后的下一代交互方式，尤其是基于虚拟现实的新型交互方式，比如智能眼镜。这背后需要和工业设计系、电子系、机械系的同学一起开发新的玩法。
第二类，也是目前最火的AI，解决了如何让计算机看、听、说的核心问题。这背后对应的课程有计算机识别、图像处理、自然语言处理、语音识别等等，这些都需要你有非常扎实的数学基础。计算机学会了这些基础能力之后，就会有各种各样的产品应用，比如手机的人脸识别和解锁，家里的智能音箱，前沿的无人驾驶和智慧城市。这是和整个工程系的跨学科合作，包括电子、车辆、机械、民用建筑、城市规划等等。这些AI能力的实现是以数学为基础的，本质上与优化问题有关，而优化问题自古以来就是计算机要帮助人类解决的问题，比如运筹学、计算金融等的优化。所以你还有机会和管理系、金融系的同学一起解决和钱有关的问题。
现在当然是AI和科学计算应用在更基础的学科。你还有很好的机会和物理系的学生一起模拟宇宙爆炸，探索量子奥秘。还可以和生物、医学、化学、药学的同学一起探索蛋白质的结构，开发新药造福人类。
最后一个方向是云技术的范畴。云技术是互联网的基础，其目的是解决超大规模的数据存储和计算问题。如果你想让中国十亿手机用户用微信，服务器可以轻松搞定。双11秒杀，上千个请求同时涌入。你如何保证顺利运作？关键是现在很多公司不需要自己搭建一套完整的服务器，用别人的云服务器就行了。例如，流量巨大的视频网站网飞就使用亚马逊的云服务。而且你查一下国内所有的app后面，几乎都是阿里云，华为云，腾讯云之类的。这些问题将综合运用到计算机四大金刚课程的核心知识中，你将亲身参与创造人类最复杂、最庞大的系统，解决海量的计算任务。
另外，一定要学会保证网络安全。背后甚至会涉及到心理学。现在最火的是5G到来的物联网，还有工业互联网。这就需要你在通信、电子机械、工业设计等领域与同学合作。还有一个研究热点，就是技术合规和隐私保护，需要你和法律系、社交、政策制定领域的学生紧密合作。比如我们国家有数据保护的相关法律，国际上也比较多，相关技术是区块链技术。
以上是我总结的三个热门的计算机应用方向。其实这里可以看到，你几乎每个方向都要和很多其他专业的人合作，这也是计算机专业容易找工作的一大原因，因为应用范围太广了。当然，如果你不是计算机专业的，但是你是结合计算机来研究这些领域的，其实从广义上来说，你都是计算机相关专业的。至于未来，说实话，只有编程是不够的。更重要的是程序写的是否高效，面对极其庞大的问题是否能不出错，是否能全局看到问题，避免返工，为以后的扩展打下基础等等。，这些都需要扎实的计算机核心知识能力。更资深的人还有很多其他的能力，比如领导力，团队合作能力，沟通能力，产品思维，在未知的环境中探索一个。
既然你知道了学校里的电脑要点是什么，你应该可以根据自己的实际情况进行调配了。最后，我给你三点具体建议。第一，无论你的专业是什么，如果你想在计算机领域发展事业，就要向这条主线看齐，少花精力上与这条主线无关的课。第二，如果你只是想入行，进不了大厂也没关系，那么你的重点应该是实践。可以从前端做起，可以少学那些理论课程，但是职业的天花板会很低。第三，从现在开始，要着重培养非技术软实力，特别是寻找机会培养沟通和团队合作能力，这些都是未来职业发展要用到的。
