Ngành Kỹ thuật máy tính học những môn gì qua từng năm?

Ngành Kỹ thuật máy tính học những môn gì? Gói gọn trong ba lớp: nền toán và vật lý, rồi điện tử và phần cứng (mạch, vi xử lý, kiến trúc máy tính), rồi phần mềm chạy sát phần cứng (lập trình C, hệ điều hành, hệ thống nhúng). Năm cuối có hướng chuyên sâu, đồ án và thực tập.

Dưới đây là lộ trình thường gặp theo từng năm. Tên môn và thứ tự ở mỗi trường một khác, nên hãy coi đây là bản đồ, không phải thời khoá biểu.

Năm nhất học gì?

Năm nhất thường là nền: toán, vật lý và lập trình cơ bản. Chưa đụng nhiều đến chip hay mạch phức tạp.

Các nhóm môn hay gặp:

• Giải tích, đại số tuyến tính: công cụ để hiểu tín hiệu và mạch về sau.
• Toán rời rạc: logic, tập hợp, đồ thị; nền cho mạch số và thuật toán.
• Vật lý, nhất là phần điện và từ: dòng điện, điện áp, tụ, cuộn cảm.
• Nhập môn lập trình, thường bằng C: biến, vòng lặp, hàm, con trỏ.
• Các môn chung theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo, cộng tiếng Anh.

Lời khuyên cho năm nhất rất đơn giản: đừng coi nhẹ con trỏ trong C và phần điện của Vật lý. Hai thứ này đi theo bạn suốt các năm sau.

Năm hai, năm ba học gì?

Đây là phần "xương sống" của ngành: từ mạch điện đi lên đến một chiếc máy tính hoàn chỉnh. Khối lượng nặng nhất thường rơi vào giai đoạn này.

Khối điện tử và phần cứng

• Mạch điện và điện tử tương tự: định luật mạch, linh kiện bán dẫn, khuếch đại.
• Mạch số (còn gọi là điện tử số, thiết kế logic): cổng AND, OR, NOT, mạch tổ hợp, mạch tuần tự, máy trạng thái.
• Tín hiệu và hệ thống: mô tả tín hiệu bằng toán, lọc, lấy mẫu.
• Kiến trúc máy tính: vi xử lý thực hiện lệnh ra sao, bộ nhớ đệm, đường ống lệnh.
• Vi xử lý, vi điều khiển: lập trình trực tiếp cho con chip, đọc tài liệu kỹ thuật của linh kiện.

Khối phần mềm

• Cấu trúc dữ liệu và giải thuật.
• Lập trình hướng đối tượng, thường với C++.
• Hệ điều hành: tiến trình, bộ nhớ, trình điều khiển thiết bị.
• Mạng máy tính: mô hình phân lớp, giao thức truyền dữ liệu.

Nhiều trường dạy thêm ngôn ngữ mô tả phần cứng như Verilog hoặc VHDL trong môn thiết kế số. Viết mã ở đây không tạo ra phần mềm mà mô tả một mạch điện, nên cảm giác lúc đầu khá lạ với người quen lập trình thường.

Năm cuối học gì?

Năm cuối thường chọn một hướng chuyên sâu, làm đồ án và đi thực tập. Đây là lúc học để ra nghề.

Các hướng hay gặp, tuỳ trường có mở hay không:

1. Hệ thống nhúng: lập trình vi điều khiển, hệ điều hành thời gian thực, giao tiếp cảm biến.
2. Internet vạn vật (IoT): kết nối thiết bị với mạng, đưa dữ liệu lên máy chủ.
3. Thiết kế vi mạch: thiết kế, mô phỏng và kiểm tra mạch số trên máy tính.
4. Mạng và hệ thống: gần với ngành Mạng máy tính và truyền thông dữ liệu.

Bốn hướng này nối thẳng với bốn nghề trên trang ngành. Mỗi nghề làm gì hằng ngày, chúng tôi viết ở bài ngành Kỹ thuật máy tính ra trường làm gì.

Môn nào hay làm sinh viên vấp?

Thường là các môn vừa trừu tượng vừa phải thực hành: mạch điện, tín hiệu và hệ thống, kiến trúc máy tính. Người vấp thường không thiếu khả năng làm toán, mà chưa nối được công thức với thứ nhìn thấy trên bàn thí nghiệm.

Vài dấu hiệu dễ nhận ra:

• Giải được bài tập mạch trên giấy nhưng lên phòng thí nghiệm không biết đặt que đo vào đâu.
• Viết được chương trình C trên máy tính nhưng lên vi điều khiển thì chương trình im lặng, không báo lỗi.
• Học thuộc sơ đồ đường ống lệnh nhưng không giải thích được vì sao nó làm máy chạy nhanh hơn.

Cách vượt qua và áp lực thật của ngành, chúng tôi viết kỹ hơn ở bài ngành Kỹ thuật máy tính có khó không.

Phòng thí nghiệm và thực tập quan trọng thế nào?

Rất quan trọng. Trang ngành ghi rõ: ngành cần phòng thí nghiệm và linh kiện, chất lượng thực hành phụ thuộc nhiều vào trường.

Một buổi thực hành mạch số điển hình có thể là: nhận đề, lắp mạch trên bo cắm thử hoặc viết mô tả mạch rồi nạp xuống bo mạch lập trình được, đo tín hiệu, ghi kết quả, giải thích vì sao đúng hoặc sai. Nếu thiết bị ít, nhiều bạn phải ngồi chung một bộ, và ai ít chạm tay vào thì học ít hơn.

Thực tập năm cuối thường diễn ra ở doanh nghiệp phần cứng, phần mềm nhúng, IoT hoặc phòng nghiên cứu của trường. Hình thức và thời lượng do trường quy định.

Làm sao biết chương trình của một trường dạy gì?

Cách chắc nhất là đọc chương trình đào tạo trường công bố, thường nằm trên trang web của khoa hoặc trong đề án tuyển sinh. Chúng tôi không liệt kê tên môn hay số tín chỉ riêng của trường nào, vì site chưa gom đủ số liệu này.

Khi đọc, bạn hãy đánh dấu mấy điểm sau:

• Tỷ lệ môn phần cứng so với môn phần mềm. Có trường nghiêng hẳn về một phía.
• Có môn vi xử lý, hệ thống nhúng, thiết kế số hay không, và có giờ thực hành đi kèm không.
• Có hướng chuyên sâu về vi mạch không, nếu bạn quan tâm ngành bán dẫn.
• Thực tập bắt buộc hay tự chọn.

Mã ngành cũng giúp bạn khỏi nhầm chương trình: theo Thông tư 09/2022/TT-BGDĐT, Kỹ thuật máy tính mang mã 7480106. Nếu một chương trình mang tên gần giống nhưng khác mã, rất có thể đó là ngành khác như Kỹ thuật điện tử - viễn thông hay Khoa học máy tính.

Bước tiếp theo: xem trang ngành Kỹ thuật máy tính để nắm kết luận chung, rồi mở danh sách nơi đào tạo Kỹ thuật máy tính và đọc chương trình của hai, ba trường bạn nhắm tới. Muốn làm quen trước với mạch số và vi điều khiển, bài chuẩn bị gì trước khi học Kỹ thuật máy tính có các việc làm được ngay từ lớp 12.