每一位计算机科学学生都应该学习的5个科目

时间：2018-06-05 来源：

　　技术变化很快，学术课程难以跟上步伐。尽管如此，如果计算机科学专业的学生要在行业或研究工作中为该领域做出有意义的贡献，那么他们学习现代计算技能至关重要。这里有五个主题，我认为每个高等院校都应该教授他们的本科计算机科学专业：

　　1.并行编程

　　带有一个CPU的单独的服务器已经成为渡渡鸟的方式，被云，服务器场和多线程并行处理器所取代。然而，大学仍然主要教授他们的本科生顺序编程 - 程序，它们一个接一个地执行指令 - 就像他们几十年一样。

　　现代计算环境和海量数据集不仅要求我们在多个服务器(分布式计算)上同时处理多条指令，还要编写程序以在多个服务器和设备中的多核芯片上同时处理多条指令。

　　并行编程经常被归为教科书中的单个章节，当学期时间短缺时，很容易跳过。为了让学生为高性能计算，大数据，机器学习，区块链等等做好准备，我们必须教他们同时思考和编程。

　　2.绿色编程

　　随着电池驱动电脑的普及，能源效率比以往任何时候都更加重要。我们要求我们的智能设备做得越多，他们需要的能量就越多，他们耗尽电池的速度就越快。对于大规模服务器集群也是如此，因为我们要求越来越快地处理越来越多的数据，因此与能耗相关的火灾并不罕见。

　　如何设计一个软件程序直接影响执行该程序需要多少精力，然而很少有本科课程教给学生这种关系。在一个高速增长的世界里，我们梦想着人工智能和高性能计算能够让我们的生活更美好，所以我们必须编写能量优化软件。如果我们不教他们怎么做，学生将无法做到这一点。

　　3.协作发展

　　学术界坚持试图衡量个别学生的知识。在大多数编程课程中，学生从一个空白屏幕开始，独立编写干净的代码，或者更少地与合作伙伴编写代码。

　　但这并不是软件在现实世界中的设计方式。专业软件工程师几乎总是从别人的代码开始，并在大型团队中协同工作，以修改，改进和纠正代码，然后将代码与其他工程师编写的代码集成到其他团队中。

　　软件开发团队在不同时区将来自不同国家的人员包括进来是很常见的。有效地工作需要团队成员以不同的语言和不同的文化交流。这也意味着其他人需要能够查看您的代码并知道它的作用，因此遵循格式标准并提供清晰的评论是至关重要的。

　　然而，为了确保每个学生都理解每个编程概念和语法规则，我们忽视了教授协作式软件开发并帮助学生培养重要专业技能的机会。

　　4.硬件架构

　　在大多数大学生的心目中，IBM，Intel和AMD--多核处理器的发明者和开发人员 - 都是旧消息......由老人创立的老公司。移动应用程序是行动的地方。

　　但是，移动应用程序是由数据驱动的，通常是由大量数据驱动的，如果没有处理器，数据库和网络的支持，这些应用程序就没有多大用处。

　　计算基于整个系统(从电源到用户界面)的工作和进步，如果学生知道如何打开盒子并“踢轮胎”，他们将会更加成功。然后，他们可以优化能效并编写并行代码使用新的硬件架构。他们可以管理缓存，内存架构和资源分配问题。他们可以解释和探索量子计算。

　　计算机科学并不止于软件或编码。学生还需要硬件架构基础，包括电气工程和物理学。我们需要能够测试和推动硬件边界的计算机科学家，正如他们推动软件所能实现的一样。

　　5.计算机历史和道德

　　我在去年夏天的图灵50周年庆典上听到的东西一直伴随着我：计算不是中立的。它可以用于善或恶。它可以用来帮助人们，它可以用来操纵和伤害他们。

　　数十年来，我们一直致力于计算的发展，因为我们可以使计算机做的事情很酷，因为接下来的事情的挑战太容易忽视了，因为如果我们有钱，可以做“X”。

　　只是因为我们可以用计算机做些什么，但是，并不意味着我们应该这样做。计算能力非常强大，我们需要政策来进行管理和管理，以保护和惠及人们。

　　对于计算机学习的学生来说，了解其历史和采用基于道德的课程非常重要，以便他们能够做出负责任的决定并引导他人。他们应该知道计算的历史恶棍和英雄，其发明者和反对者，以及它如何被用来造福人类并伤害他们。旧锯在这里适用：如果我们不了解我们的历史，我们注定要重复它。

　　即使在拥挤的课程中，我们也必须确保学生在未来几十年获得成为技术创新者，商业领袖和社会积极贡献者所需的技能和知识。这份清单只是一个起点。

　　来源：Alison Derbenwick Miller