此类方向属于美国计算机科学的第一大方向，是专门培养编程人员的专业。专业涉及到软件设计与测试、编程语言和数据库等内容。软件编程方向就业前景十分广阔，学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。

此类方向包括了图形学与多媒体。图形学的研究包含对自然景象的建模和动画生成等，多媒体的研究包括对图像和视频的处理、音频分析等。学生毕业之后可以去游戏设计公司，平面广告设计公司、电影公司、教育软件开发、及其它多媒体应用领域的公司寻求工作机会。当今多媒体和动漫在我们日常生活中的应用甚是常见，所以这个专业方向的学生毕业后有非常广阔的就业空间。

此类方向属于宽口径专业，主干学科为信息安全和网络工程。其它如网络应用、网络协议、网络通信、网络理论、网络安全、加密解密、路由算法、甚至编解码都是需要学习的学科。学生毕业后可为政府、国防、军队、电信、电力、金融、铁路等部门的计算机网络系统和信息安全领域进行管理和服务的高级专业工程技术人才。

该方向包括了理论性非常强的计算机理论和科学计算。计算机理论的研究主要集中在算法和数据结构的设计与分析，以及计算复杂性的研究。科学计算主要是研究构建数学模型和数值解法，并用计算机来分析和解决科学、社会科学以及工程问题。这个方向的留美学生比较难找工作，在中国和美国的情况都差不多，因为偏重理论和追求科技探索的专业方向而导致工作难找。由于就业形势不太乐观，有部分同学还是选择转到coding相关的岗位。

人工智能是一门很综合的学科，它的目的就是把人类的智能扩展到信息处理的机器的上。在专业上包括机器学习系统、计算机语言、图像处理、语音辨别、机器人等等。而人机交互则是计算机科学、行为科学、人体工程学、设计类的一个交叉领域。这样的专业的特点就是对工作经验比较看重。同人工智能一样，这样的领域如果找完全对口的工作有时候较难，但是凭借着扎实的计算机科学相关专业功底，可以在大量工作机会中寻找突破口。

此类方向主要研究如何利用市场营销观念，商业策略，经济学理论和计算机技术来开发新的商业，以及如何通过运用互联网和相关信息技术转化目前存在的商业模式。美国电子商务的应用领域和规模都远远领先于其他国家，目前在全球电子商务交易额中，大约有50%发生在美国。在全球商务网站中，美国占有90%以上。。