[CMU v.s. 交大] - 學期中修課心得

晚上在學校自習

前言

在Carnegie Mellon University交換的日子已經邁入期中，我所修的其中一門課考完了期中考，其餘的則有Project在進行中。與學期初修課心得的想法的是一樣：希望把我所見所聞跟更多人分享。

在CMU要同時兼顧課業、社交活動與睡覺實在很困難，而我近日的時間安排則是：

• 早上：寫作業、準備當日上課需要的閱讀
• 下午：上課或討論Project
• 晚上：參與活動或與同學討論作業
• 深夜：繼續寫作業

每日睡五至六小時，但對於生活中遇到的每件事情都讓我很興奮，特別是在這裡新認識的每一個人；而，這篇文章我會將重點放在修課部分，以及我們可以學習的地方。

修課

這學期我總共修了四門課，分別是Principles of Software Construction: Objects, Design, and Concurrency、Web Application Development、Network Security與Advanced Web Design，以下我簡短介紹這幾門課的內容與特別的地方，而在「反思」的部分則描述與交大相呼應、可學習的地方。

Principles of Software Construction: Objects, Design, and Concurrency

這是CS二年級的課，但我在課程中認識的人大部份都已經是研究生了。內容以比較高角度的方式看寫程式的架構與設計，講述抽象的程式設計概念（Design Pattern）並學習畫UML圖（例如程式流程圖、物件關係圖等）。
這堂課每週都有作業，也是我起先花最多時間寫作業的一門課，使用Java：

• 第一週作業：用BFS找出朋友關係圖中，兩個朋友的距離
• 第二週作業：用Dijkstra's Algorithm找最短路徑
• 使用匹茲堡真實的公車路線資料，規劃使用者如何從A站搭車到B站（如同Google Map的路線規劃）
• 需要寫Java的UnitTest達到100% line coverage（就是每一行自己寫的程式碼都要寫出對應的測試程式）
• 通過CheckStyle（即Java程式碼中的排版需要符合規定，並且有標準完整的註解）
• 第三週作業：模擬匹茲堡城市中的公車與搭車情況
• 練習中型規模的程式如何設計，作業中車子、車站與乘客之間有多種相互關係
• 模擬各種細節情況，如：10%的人若是搭輪椅延後上下車時間，影響全部公車是否準時到達的比例是多少
• 使用多種課程學到的設計概念

第二週作業我寫起來有5000行的程式碼，第三週不加測試碼的話則有7000行，是挺辛苦的一門課。下課時間德國教授被一大群的中國學生圍成一圈詢問作業的問題，過了快一小時都不能離開。然而，上週的期中考之後情況好許多，我也漸漸習慣這裡的作業方式了。

反思

這一門課是Software Engineering的前期入門課，也算是很多人修的二年級課，但交大其實並沒有對應的課程。

• 交大程式教學重視語法跟完成度，但幾乎不管設計想法：我記得在交大第一堂C語言的課在教不同資料型態的語法；而在Stanford學習第一堂CS課程時候，教授刻意在前期都不講語法，而透過包裝好的教材（Stanford Karel）學習從較抽象的角度開始思考程式。同時，在交大多數助教並不會看每位同學的程式碼，但在CMU連變數名稱取不夠好都會被寫盡評分的回覆裡。
• 交大程式課程沒有涵蓋「測試」：從這門課的要求中可以看出寫測試碼佔很重要的比重，每寫一小段程式碼就必須寫一段對應的Unit Test測試碼。

Web Application Development

這是一堂同時跨四年級與研究所的課程，學習用Django寫網路應用程式，是學校十分熱門的一門課，而每週都有作業。我個人先前恰好學過大部份的內容，所以還行，但對於沒有學過的同學，幾乎是一週要學一個新的語言：

• 第一週作業：用CSS/HTML繪製出一個計算機
• 第二週作業：讓計算機會動（我的做起來像這樣）
• 第三週作業：讓計算機在Django上跑
• 第四～第六週作業：寫一個社交網站，可以註冊、登入、留言、評論與追蹤等

作業是做一個類似於Facebook的社交網站

反思

• 交大的網路應用程式設計並沒跟上時代，多數同學都是自學：應用程式在交大的重視度較小，而網路應用程式則被包含在資料庫這門課底下，使用PHP；雖然PHP不失一種易學習的語言，但有較完整架構的Django或ROR並沒有課程在教，而CMU這裡則是已經從Java換到熱門的Django架構（今年）。

Network Security

這門是研究所的課程，與矽谷校區的同學同步，所以上課前都會開啟教室視訊，對方教室的同學也可以發問。是一位印度教授在授課，剛開始的前幾週偶而會漏掉幾個聽不懂的字，但漸漸有改善。

除了上課以外，這門課到目前為止做了：

• 每次上課前閱讀一至兩份論文
• 作業一份：寫防火牆
• Project討論

論文一篇約十幾頁至三十幾頁，起先我需要花半天的時間才能瞭解一篇論文大概在講述什麼，漸漸的配合上閱讀技巧，可以在兩小時內抓到一篇論文的討論的重點，也會稍微跳過一些細節部分。

其中防火牆作業用到我過往在交大OSDI課程中學到閱讀大型程式的方式（cscope, ctags）以及修改kernel code的經驗，而有些同學並沒有相關的經驗則在這次作業中挺卡關。

Project部分近日也在進行中，我們會與微軟公司的一位研究員一同合作、定期開會討論，成員有韓裔美國人、土耳其人與印度人，與其他成員聊天、討論是最有趣的部分。

反思

• 交大要求的閱讀並不多：雖然許多課程都有買教科書，但是會閱讀完的同學並不多，我認為與學習環境的關係最大，如果多加些閱讀的作業會有幫助。
• 交大課堂產學合作較少：如這堂課我們組選定主題之後，老師找了一位微軟的研究員與我們共同進行，所以可以使用到微軟的資源，最重要的是研究內容可以使用真實在運作的服務，而非只是實驗室內的小模擬。

Advanced Web Design

這是設計學院的課程，教的是進階的網頁設計，相對於其他CS的課程，這門課其實相對輕鬆許多，老師對於作業的要求較有彈性，也很重視討論，於是有一半的課程只有討論，大家跟附近的同學聊天、老師則會與同學一一了解情況。

第一次作業是將現有的FBI網頁改成現代的新網頁，同時支援電腦、平板與手機（我的作業在這裡），設計是一個不斷問題修正與討論的過程，寫作業的過程是我學習到最多的部分。

由於交大沒有相對應的課程，所以「反思」部分則略過。

整體修課而言

• 交大修課其實是很輕鬆的
• 交大作業期限通常是兩週以上，而CMU作業大部份是每週一份，且都滿大份的。
• 交大上課同學打混比較多，在CMU多數人都很專注，且積極問問題，特別是Design Pattern那門課，如果錯過一些概念就會跟不上。

CMU的資工系大樓，比爾蓋茲所建

結語

雖然生活很繁忙，但是我十分喜歡這裡，在課程中學到的東西比以往扎實許多，而每一個不懂的地方都可以問很清楚，身邊也有很多實事求是、打破砂鍋問到底的同學，我也認為這是求學最好的態度。