CS學位

電腦科學(Computer Science)在學什麼?我適合CS嗎?最好的CS名校有哪些?CS科系詳細介紹!

相信不少學生都知道,電腦科學是美國最熱門的主修選擇之一,除了在學校可以學到一技之長外,畢業後也可以很快找到高薪工作。但是沒有說的部份是,就讀電腦科學主修的休學率也非常高,主要原因是學生在選擇主修時沒有理解它到底在幹嘛,只看到大家都在搶著申請,或者是聽說畢業後薪水很多所以就選了。

如果你不知道什麼是電腦科學、課程內容會上些什麼,甚至不知道CS學位適不適合自己,就趕快往下看吧!


什麼是電腦科學(Computer Science, 簡稱CS)?

你聽過「寫程式」嗎?沒錯,這就是電腦科學最廣泛的意義。電腦科學重視軟體設計、開發與測試,所以學生必須擁有非常好的數學頭腦跟邏輯概念,並且能夠了解最新的網路功能與趨勢,這樣才能設計出一套好用的程式或軟體。

電腦科學主修會有一些基本課程,包含:

  • 編程概論(Introduction to Programming)
  • 電腦系統(Computer Systems)
  • 軟體設計(Software Design)
  • 軟體工程(Software Engineering)
  • 電腦組織 (Computer Organization )
  • 算法和數據結構(Algorithms and Data Structures)
  • 計算機科學倫理(Ethics in Computer Science)
  • 代數(Algebra)
  • 統計(Statistics)
  • 操作系統(Operating Systems)
  • 電腦圖形學(Computer Graphics)
  • 人工智能(Artificial Intelligence)
  • 電腦安全(Computer Security)
  • 編程語言(Programming Languages)
  • 數據分析(Data Analysis)
  • 移動應用開發(Mobile Application Development)

CS 科系的學生會學哪些程式語言,上到哪些 CS 課程?

每所大學的課程不同,但讀 Computer Science 的學生一般會在大學學到 Object-Oriented Programming(物件導向程式設計,簡稱 OOP)。在大一時,學生會接觸到的 OOP 語言包含 Java、Python、C、PHP、或 JavaScript。之後可能會接觸到 C++、C#、Common Lisp、Ruby、Objective-C、Swift。同時,學生應該會有機會接觸到 HTML/CSS、MySQL、Git、React/Angular、Shell 指令等。

除了教你如何 “寫程式“,必修主修課中可能會包含下面這些方向的課程:

  • Git
  • Server setup
  • Command line
  • Cloud computing
  • Mobile development
  • Web development
  • Compiler
  • Network
  • Algorithms
  • Machine learning/Artificial Intelligence
  • Blockchain
  • Security
  • Game development

美國最好的8所CS大學

如果你確定自己對CS學位感興趣,那麼接下來要介紹美國最頂尖的8所CS大學:(以下學校是按照字母排序,而非排名)

1. Carnegie Mellon University

卡內基梅隆大學的CS學位在AI人工智慧領域特別強大,也在2018年的時候創立的人工智慧相關專業。他們的課程注重校內研究和校外實習,也非常鼓勵學生從事跨領域研究,例如電腦科學+藝術領域的結合。

2. Cornell University

康奈爾大學的電腦科學課程重視演算法、數據結構、邏輯、程式語言編寫及相關理論課程,在核心課程完成後,學生還可以參加額外感興趣的選修課。課程多採用小班教學,在知名教授的教導下進行獨立研究。

3. Massachusetts Institute of Technology (MIT)

麻省理工學院的CS學位大概是全世界最強的了,他們高度重視研究、解決問題及模型建構。除了一般的電腦科學主修外,還有CS+分子生物學與CS+電氣工程學等混和型專業,學生都可以依據自己的興趣去選擇所好。

4. Rensselaer Polytechnic Institute

電腦科學是倫斯勒理工學院最受歡迎的專業,每年都招收數百名學生。課程強調靈活性,學生可以從眾多選修課程中選擇自己喜歡的課程,也可以選擇副修或雙學位。另外,如果是想無縫接軌研究所的學生,該專業也有提供5年制的學士+碩士計畫。

5. Stanford University

史丹佛大學的電腦科學系成立於1965年,一直被評為世界上頂尖的學科之一,除了課程,學生還可以參加學校舉辦的CURIS研究計畫。電腦科學相當受到學校的重視,學生在就學期間有機會得到大量研究跟實習機會,包括認識矽谷的企業人脈。

6. University of California-Berkeley

加州大學伯克利分校以卓越的STEM計畫享譽盛名,並且有非常多課程可供學生選擇。學生在大學畢業之後可以選擇攻讀碩博士學位,或者是直接進入業界上班。

7. University of Illinois-Urbana Champaign

伊利諾伊大學以全方位頂級電腦科學工程計畫聞名,每年錄取2000多名學生。除了電腦科學本身的課程外,學生還可以依據興趣選擇廣告、化學、音樂、哲學等其他跨領域專業做結合。

8. University of Washington

華盛頓大學擁有1500多名電腦科學專業的大學生,學生可以依據興趣選擇喜歡的課程,也有機會進行研究、擔任助教、實習及出國深造。


CS學位畢業後的出路

開頭我們曾經提到,CS是個非常熱門的專業,因為畢業後很容易找到工作且薪資又高,那麼具體來說到底可以從事哪些職務呢?

1. 軟體開發人員(Software Developer)

  • 平均薪資:$107,510美元

軟體開發人員是最常見的職業選擇,它的薪資中間偏高。軟體開發聽起來好像有點抽象,但如果你聽過Microsoft Office, Adobe等軟體,這些就是由軟體開發人員開發而成的。而且為了因應電腦技術跟功能更新,這些軟體每年也會隨之更新,所以永遠不怕開發完軟體就失業。

2. 電腦程式員(Computer Programmer)

  • 平均薪資:$86,550美元

現在我們常使用的電腦,其實背後也是由一連串代碼設計而成,而這些工作就是電腦程式員的工作。他們需要了解各種不同的程式語言,並且具有編碼方面的專業知識。從某些角度來說,需要有這群人先奠定電腦程式的基礎,而後才會有軟體開發員、程式設計師等職務出現。

3. 手機應用程式設計師(Mobile Application Designer)

  • 平均薪資:N/A

想開發遊戲的你們,這裡或許有你們夢寐以求的職業喔!由於現在智慧型手機愈來愈流行,所有公司都絞盡腦汁在開發手機版的軟體或遊戲,也就是app。app設計師可以自己單獨開發,也可能是一群人一起開發,所以你也不一定要待在公司上班,如果有好的想法且可以獨立作業,那麼自己成立一個工作室開發各種app也是可行的。

4. 網絡安全專家(Cybersecurity Expert)

  • 平均薪資:$99,730美元

網絡安全專家致力於防止駭客或有心人士破壞系統,因此他們必須精通網路安全檢測、預防安全漏洞,並盡可能保護電腦或網路不要受到破壞。現在資訊安全觀念的崛起,愈來愈多公司需要這方面的人才,是個相當有潛力的職業。

5. 網頁開發人員(Web Developer)

  • 平均薪資:$73,760美元

網頁開發人員是另一個常見的CS職業,工作職責就是從頭開始架設、更新和維護網站,確保網站功能順暢和具有吸引力。任何一間公司都需要網頁開發人員,所以工作也算非常好找,不過薪資部分就稍微低了一些。

6. 機器人/人工智慧專家(Robotics/Artificial Intelligence Expert)

  • 平均薪資:$122,840美元

這幾年機器人和AI人工智慧也逐漸崛起,很多企業、飯店、餐廳都以機器人取代活生生的人。這是一個比較需要專業知識和先進技術的工作,因為需要幫這些機器”人”擁有思考模式,也許也只有人類可以超越人類了。

7. 數位貨幣顧問(Digital Currency Advisor)

  • 平均薪資:N/A

你對比特幣等加密貨幣感興趣嗎?這是個非常新興的行業,你必須對虛擬貨幣或加密貨幣非常了解,並且提供相關建議,包含如何開發、如何交易及一些法律問題。


學 CS 有哪些優點?

1. 畢業後的薪水很高

CS 是在美國薪水最高的職業之一,畢業後的薪水平均是 $100,000 USD 左右,再加上公司給的 bonus 跟股票,幾年後薪水可以達到 $200,000 USD 都不是問題!

2. 任何領域都會需要工程師

不只科技公司需要軟體工程師,任何公司都會需要軟體工程師!一間銀行會需要工程師幫他們寫程式紀錄及追蹤金流,一間報社會需要工程師幫他們寫網站給觀眾閱讀文章,一間商店會需要工程師架設他們的線上商城賣東西,連娛樂公司跟職業球隊也都會需要有人幫他們維護及更新官網或寫程式管理人事等等。在各行各業都依賴科技的今天,工程師是非常受歡迎的職業!

3. CS 是一個未來會越來越有前途,且不會沒落的領域

你去過用食物列車取代服務員的壽司店,也看過或聽過無人商店可以取代商店的員工。隨著科技讓人類的工作跟生活變得更方便,科技也會在接下來的幾年取代非常多勞力的工作,在不久的將來,無人駕駛車將會取代司機,電腦軟體可以取代文書人員及會計師,監視器可以取代保全,甚至自動烹飪機也可以取代廚師,但需要靠腦力寫程式的工程師至少在接下來幾十年還不能被機器取代。

4. 各領域的工作都喜歡錄用 CS 系的學生

即使你未來的工作跟寫程式沒關係,幾乎所有領域的企業都喜歡招募理工生,原因是在學 CS 的過程你會培養很好的邏輯思維,學會如何「思考」跟「解決問題」,這個思考能力在任何領域都是受用的。每個公司都喜歡「聰明的人才」,而大家會普遍認為大學能讀電腦科學系的學生是聰明的,因此他們就會比較好找到工作。


學 CS 有哪些缺點?

雖然 CS 有非常多優點,但也不是沒有缺點的,下面我們列出一些讀電腦科學系的缺點:

1. CS 是一個非常非常非常難的主修

如果學生在上大學之前有上過 AP Computer Science 或 IB Computer Science,或者在課外上過程式課,學生可能會覺得 CS 好玩又簡單。但當你到大學,尤其是大三及大四時,你會發現 CS 的理論跟邏輯可能會比你想像的還難好幾倍。理工科系跟文科不同,文科學生可能要花很多時間讀書或反覆背,但他們只要多讀多背多寫可能就可以。CS 科系的功課一般不會很多,但題目非常難,可能一週的作業就只有 5-6 題,最後繳交的功課可能只有不到 100 行程式代碼,但這 100 行可能要花 10-20 小時、甚至更多時間才想得到。

但也有可能他太難了,你怎麼想就是想不出來。

2. CS 系很依賴學生的邏輯能力

雖然申請電腦科學為主修的學生很多,但進入之後選擇更換主修或休學的人數更多,為什麼會這樣?因為電腦科學其實是難度相當高的主修之一,而且也它有它獨特的困難點。

電腦科學跟其他理工系有他們獨特的思考模式,而這個思考模式不是只需要一位學生具備優秀的智商,同時還需要有非常優秀的邏輯能力。如果你只擅長背誦課本,或在辯論時時常說不過對方,或你非常不擅長解邏輯謎題(logic puzzle),那你可能會覺得電腦科學是個非常難的科目。除非你上大學之前就對CS有非常大的興趣及非常多的經驗,否則學生在大學上 CS 課程時可能會被它的難度震撼教育。

3. CS 課程不像你想像的那麼好玩

Computer Science 的學生並不是可以一天到晚設計好玩的遊戲!很多學生以為電腦科學就是寫程式跟寫遊戲,但實際上這門專業的課程並不只是這麼簡單。你在大學的四年會有專門教你一個新語言的課程,但除非你主修 Game Development,不然你可能只會上到一兩堂跟寫遊戲或網站有關的課,其他超過一半的課程應該會是比較「無聊」的邏輯或理論課程,因此很多 CS 學生會因為「跟原本想的不一樣、覺得不有趣」,所以換科系。


電腦科學系適合你嗎?

根據美國勞工局統計,軟體開發人員(電腦科學中最受歡迎的職業)年薪平均為 $107,510 美元,而且近10年內需求增加了22%,同時CS學位也是美國高中生考慮的大學主修首選,但這表示你也要跟風嗎?

我們建議下面這樣的學生可以考慮在大學主修電腦科學系:

1. 有優秀的腦力及邏輯能力

CS 很需要一個人的腦力跟邏輯能力,如果學生在高中學業就遇到瓶頸,在大學的 CS 課程會更難,這樣的學生有可能無法在電腦科學系裡有好的表現。

但如果你覺得高中課業是很簡單的,或者有參加數學隊、奧林匹亞數學競賽、或辯論社,或者平時有寫 code 的經驗,那你的腦力跟邏輯能力應該就沒什麼問題!

2. 在高中有機會接觸一些基本的 CS 課程

如果學生在高中有相關經驗,這就像是領先在起跑點一樣,到了大學會更順暢。當 Ivy-Way 的升學顧問在輔導學生時,我們會引導想讀 CS 的學生在高中就盡量接觸 CS 這個領域。我們除了會幫學生安排校內合適的 CS 課程,同時也會輔導學生如何利用課外時間上哪些合適的 CS 課程或者參與合適的 CS 活動。

3. 能事先清楚了解 CS 的困難,對大學的難度有正確的心理預期

Ivy-Way 希望學生不要上大學時才發現在自己的期待與大學的現時有落空,甚至最後因為發現 CS 不合適自己而淪落到需要轉系或轉學的窘境,所以 Ivy-Way 升學顧問在輔導學生過程中會讓學生了解大學 CS 科系的實際情況,學生才會有正確的心理準備,這樣上大學時照正常才能有好的表現。

4. 願意在大學時花很多時間跟精力在學業上

CS 是一門非常困難的科系,除非你是學霸,否則 CS 學生在大學會有非常繁重的壓力。如果你打算畢業後往工程師或寫程式的方向走,你在大學就必須付出非常多的時間及努力。

如果你不希望大學的四年太過辛苦,CS一定不適合你。不過如果你願意在大學辛苦四年,不怕任何壓力,那 CS 這條路是合適你的!


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