计算机科学学习指南

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计算机科学(Computer Science)到底学什么？

很多在校的CS学生入学一两年了，还不知道CS到底是什么，也很疑惑CS到底能学到什么？
看到身边很多读专科或者三本院校的学生，已经会很多的技术——比如用PHP做个网页、写个Android App等等，再加上各种IT培训机构、网站铺天盖地的洗脑——“一个月学会××，16K”……
自己连个简单的MFC小管理系统都写不出来，于是疯狂的在网上下载教学视频，学习各种牛逼的技术；认为学校教授的知识没有什么用处，出来什么也不会，甚至翘课。

什么是计算机科学

我们系统地看看，计算机科学到底是干什么的。

CS大体可以分成以下几个大领域：硬件、系统、软件、网络、计算理论、计算方法。

硬件 —— 数字电路、集成电路、存储器、各种硬件设计和验证方法等。
系统 —— 计算机架构（指令集、串/并行、网格、云端之类）、嵌入式、实时系统等。
软件 —— 操作系统、虚拟机、编程语言、软件设计/开发/验证的工具和方法论等。
网络 —— 计算机网络的架构、协议、组件、路径算法、性能分析等。
计算理论 —— 可计算性、形式语言和自动机、密码、逻辑、算法分析等。
计算方法 —— 数值计算、符号计算、并行计算、计算机图形学、人工智能、机器学习等。

你可以按这个提纲，查看你大学学习的课程，逐个了解一下CS是干什么的。但是有的学生认为：大学学的太杂，又不深入，出来能有什么用。这恰恰是中国大学教育与美国教育的不同。美国教育大多是先让学生发现自己的兴趣所在，再选择自己的倾向方向；而国内教育多是每个学生学习一样的课程，研究生再选择自己的方向，深入研究。

然而很多的大学生醉心于炫酷的Web界面、功能齐全的手机App，那么这些算哪个领域呢？

答案是，哪个也不属于。你看整个计算机科学，研究的都是非常底层或基础的东西，与你说的“现实中的产品开发”，基本上是没有关系的。即使有些名称看着和开发有关，其实也不是一回事。比如这里所说的“编程语言”，就好比语言学，是研究各种语言结构的，而不是教你用语言写作的。就像天文学不是教你制造望远镜的，机械动力学不是教你开挖掘机的。

实际上，国内大学极少有独立的CS专业，都是加个“与技术”，全称叫“计算机科学与技术”。顾名思义，这就包括计算机科学、计算机技术两部分。你想学的这些，就属于那个“与技术”。你想学的是技术方向，学校教授的是科学方向的知识，仅仅只涉及简单的计算机技术，远远达不到工作的要求，这个就是你困惑的根本原因。另外，大学精英教育的目的是：发掘人才、培养人才、提高科学与文化素养。而你所醉心的——是技能，这不是本科院校所给你的，那是职业学校或者培训机构所给你的。

写到这里，我想你应该已经理解了：计算机科学是干什么的，以及为什么在学校学完了还是做不出来网站和APP。

CS大学生应该怎么办

当然，每个人的发展目标不同，人生道路也不同，世界上没有那么多科学家，也培养不出那么多科学家。大学生可以选择走技术路线，也可以选择继续研究真正的科学。

接下来，你可能会有这样的问题：

如果我想搞技术，那么学习科学部分还有没有必要？
我的观点是：这不是有没有必要的问题。
这两者之间的区别，是追求的目标不同：科学追求尽量深入，探索原理；而技术追求尽量封装，提高效率。各种高级技术都是力求隐藏细节，以提高效率。
而你选择学习内容的标准，就看它能否显著提高你的生产力。有些技术高度依赖底层细节或原理，造成了效率瓶颈，就应该学，并且学这些底层原理（基础知识）更有利于你对技术的理解，所谓知其然知其所以然。
具体到Web、APP开发，最能提高你生产力的，就是那些前/后端框架和脚本，学完了你马上就能做产品，而不是《计算机程序的构造和解释》什么的。
当然，可能会有人告诉你，你要学挖掘机，一定要先学机械动力学，否则你就没有内功，永远不可能成为挖掘机高手，机械动力学才是真正的知识，只是现在社会太浮躁，没人愿意花时间学。然而，我并没否认机械动力学的价值，它能让你把挖掘机分析得头头是道，甚至设计制造挖掘机。但是，如果你的目标是开挖掘机，那你就不该这样入门，因为这是两回事。我曾经看过一个培训机构老师的故事，人家高中没毕业，就去网吧当网管了，结果不满足现状，决定自学软件开发，人家用了不到一年的时间，就把.NET搞的很牛逼。可这一年人家的付出是常人难以坚持的，人家为了控制自己出门，把眉毛剃了，等技术学会了，眉毛也长出来了。你说他科学底蕴很深厚？
还是那句话：追求不同，方法不同；努力不同，结果不同。
如果我想搞科学研究，那么我还需要特别牛的技术吗？
这要看你的精力和兴趣了。有的人醉心于科学研究，人家仍然对炫酷的技术感兴趣，享受做出产品的乐趣，并且人家努力、专心，两样搞的都很牛。如果你没有那么多的精力把两样都搞的很牛。你可以选择其中一样，然而你又能力不够，又想两手抓，那我劝你——量力而为。
我现在应该如何提高技术水平？
学技术的关键思路是两点：一个是模仿，一个是边实践边学。比如说学挖掘机，首先你要知道基本操作，然后看别人是怎么开的，最后自己上去开。遇到问题，比如跑偏了，你研究一下，挖掘无力，你再研究一下，弄明白了就继续开。具体到你说的做网站为例，首先你可以看看《Head First HTML5》和《Head First PHP & MySQL》，学会基本操作。然后找一些作品，比如WordPress，和它的一些经典模板，去看别人是怎么做的。然后，你就可以自己设计一个小网站，尝试把它做出来像本网站一样千万不要等什么都学会了再开始做。做的过程中，你遇到什么障碍，再有针对性地去学习和解决。这种边实践边学习的模式，才是学技术的正确思路，这跟搞理论研究的思路是不一样的。

如果你是大学生，不想考研，想以后毕业更有竞争力，那么你不必过分在意学习成绩，可以选择在成绩良好的基础之上，精钻技术，成为技术牛人。如果你想上研究生，专心搞研究，以后想读博士，那么你需要成绩优异，但是你又对技术感兴趣，那么你可以选择在学校的时候，主攻计算机科学部分，而在假期努力学习计算机技术部分。我就是这么做的，上次暑假我一天7、8个小时在网上看视频，读文档学习Web，不到一个月，便可以独立的开发小型的Web程序了。如果你想上研究生，只是为了日后找个更好的工作，那么我认为你应该专心于学习，等到研究生的时候，多增加自己实习的机会，这样才能找到更好的工作，由于我仍然是个普通本科生，还没有读研，没有切身的体会，不好多谈。

我在知乎上看见别人说过这样的经历：面试一个前端，问他最喜欢什么书，他说TAOCP，连QQ签名都是“只盼TAOCP出第五卷”。然后问这对前端有何帮助，他说这是内功。后来考查写代码，他写不出来，说这个不是内功，而他擅长内功。然后向他提问证明一下辗转相除法，他又强调他擅长的是计算机内功，而不是数学。但其实这个证明，就是TAOCP第一卷、第一章的第一道例题。

所以说学习不可浮躁，无论是搞技术，还是搞研究。