AP 計(jì)算機(jī)（APCS JAVA 編程）知識難點(diǎn)和考試

ＡＰ 是世界各國優(yōu)秀高中生展現(xiàn)個(gè)人學(xué)術(shù)能力和沖擊名牌大學(xué)的高端學(xué)習(xí)和考試途徑，而ＡＰ計(jì)算機(jī) — JAVA 編程，則一直為各國學(xué)生視為最具挑戰(zhàn)性和趣味性的ＡＰ課程之一。

其魅力在于，集數(shù)學(xué)邏輯思維與分析問題和解決問題的訓(xùn)練于一體，能最大限度地拓展中學(xué)生的思維與智力，同時(shí)令學(xué)習(xí)者掌握一門具體實(shí)在的編程技能，為走向職場后在各個(gè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展積累信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)。

我們于 2009 年冬成為全國第一家開設(shè) AP 計(jì)算機(jī)培訓(xùn)課程的專業(yè)機(jī)構(gòu)，積累了成熟教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，深感這門課程和考試的意義在于對于學(xué)生的相關(guān)思維和能力提升。

適合現(xiàn)階段學(xué)習(xí) APCS 的美國大學(xué)專業(yè)

計(jì)算機(jī)科學(xué) (CS) 是美國大學(xué)一共近五十個(gè)專業(yè)的必修或選修課，涉及 130 多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。

其中，80% 的工科課程會涉及計(jì)算機(jī)編寫程序，另外理科、金融和經(jīng)濟(jì)等學(xué)科，也越來越傾向于重視程序設(shè)計(jì)的能力。
專業(yè)上包括但不限于：

電氣工程、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、土木工程、應(yīng)用物理、建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械工程、化學(xué)工程、電子技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、分子生物、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)工程、工業(yè)工程、神經(jīng)科學(xué)、核工程，等等。

APCS 考試信息

考試得分計(jì)算方法：多選題 (MCQ) 40 道，每題 1 分，答錯(cuò)不扣分；自由解答題 Free Response (FR) 4 道大題，每題 9 分，再乘權(quán)值。

考試容錯(cuò)率，如按百分制計(jì)算，達(dá)到 77 分即可得滿分 5 分。

APCS 獲得滿分的比率，往年一般在 26% 左右，4 分另占 26%，在二十多門 AP 相關(guān)數(shù)據(jù)中，相對較高。

考試時(shí)間仍然在每年五月的前兩個(gè)完整周，一般為第三或四日。選擇題和解答題，這兩部分考試各需 1.5 小時(shí)。

選擇題，包括單選題和以單選的形式完成多選。貌似簡單的選擇，卻包含了考察基本功的扎實(shí)以及一些微妙的易錯(cuò)陷阱題，比如重載和重寫、接口和抽象等容易混淆的概念考查等。

選擇題還包含運(yùn)行程序和計(jì)算結(jié)果，要求對給定的代碼段預(yù)測運(yùn)行結(jié)果，或者判斷其運(yùn)行時(shí)的異常情況等。代碼段有可能比較長，所以需要一定的訓(xùn)練和準(zhǔn)備。

Free Response，需要用筆作答，按題目要求寫出代碼。一道大題包含三四個(gè)部分，計(jì)分是相對獨(dú)立的，所以對其中一道小題缺乏把握的時(shí)候，也不要放棄其他的小題。

近年常見的 FR 題型，包括給出一個(gè)已知的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，要求填補(bǔ)完成其中的一些基本操作，如查詢、刪除和統(tǒng)計(jì)等，而線性表則幾乎是每年必考的內(nèi)容。

課程知識重點(diǎn)

基本數(shù)據(jù)類型

基本操作算符

循環(huán)結(jié)構(gòu) (for loop)

if 語句

內(nèi)置 (Built-in) 類型

運(yùn)算符（算術(shù)、關(guān)系、邏輯、控制結(jié)構(gòu)等）

類 (class) 和對象 (object)

方法 (method)

引用 (reference)

父類、子類 (subclass)

繼承 (inheritance)、多態(tài) (polymorphism)

接口 (interface)、抽象 (abstract)

標(biāo)準(zhǔn)類

超類、整數(shù)類、浮點(diǎn)類、字符串

數(shù)組 (array)

數(shù)組列表 (ArrayList)

遞歸 (recursion)

排序 (sorting)

查找 (searching)

APCS 的知識，相對地獨(dú)立于中學(xué)生包括高中生在校內(nèi)的各科學(xué)習(xí)知識，所以對于部分初學(xué)者有一定的挑戰(zhàn)。

對于善于鉆研計(jì)算機(jī)和編程技術(shù)，尤其是對面向?qū)ο蟮木幊谭椒?(OOP) 有濃厚興趣的學(xué)習(xí)者，則是一件“會而不難”的事情。

可參考以下一些重點(diǎn)知識的難點(diǎn)概括。

面向?qū)ο?(Object Oriented, OO)

重點(diǎn)：繼承多態(tài)、重載、重寫、抽象、接口

難點(diǎn)：清晰掌握概念而不混淆

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

重點(diǎn)：數(shù)組和字符串的操作

難點(diǎn)：線性表的基礎(chǔ)操作

解決方案：多練習(xí)并熟悉幾種基本操作

算法

重點(diǎn)：遞歸、查找和排序

難點(diǎn)：遞歸的原理

解決方案：從遞歸概念的原始意義 — 方法的自我調(diào)用入手，象扒白菜心一樣層層深入，反復(fù)練習(xí)中體會遞歸的實(shí)質(zhì)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)的另一門新增科目，是 APCS?Principles（計(jì)算機(jī)科學(xué)原理），于去年五月首考。

CB 增設(shè)此門 AP，旨在鼓勵學(xué)習(xí) STEM（科技、工程和數(shù)學(xué)）課程，訓(xùn)練創(chuàng)造力、抽象、數(shù)據(jù)信息、算法、程序設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)等方面的能力。

Computer Science Principles 顧名思義，主要考察計(jì)算機(jī)原理和基礎(chǔ)知識，當(dāng)然也包括基本編程知識。

考試由選擇題和 Through-Course Assessment 組成，目前市面上的教材和輔導(dǎo)書還極少，要靠教師從 CB 官方渠道獲得主要教學(xué)資料。

與既有的計(jì)算機(jī)科學(xué) A (CS) 相比，這一門明顯偏重理論——概念和基本的計(jì)算機(jī)知識，例如進(jìn)制轉(zhuǎn)換原理、數(shù)據(jù)的存儲和傳遞形態(tài)，以及編碼原理等，涉及的計(jì)算機(jī)科學(xué)知識面較廣，而不針對任何特定的編程語言包括 APCS A 所考的 Java（這也是此門新科考試難度低于后者的原因所在）。

需要注意的是，這一門考試包含平時(shí)作業(yè)和期末考試兩部分。平時(shí)作業(yè)要求完成一個(gè)具體項(xiàng)目，進(jìn)行描述和分析，包括研究過程、圖表、PPT 展示等，在線提交。期末考試則仍為筆試，即 100 分鐘內(nèi)完成 74 道單選題和多選題。

對于喜愛和擅長計(jì)算機(jī)科學(xué)者，這一門實(shí)在不難，但如果對計(jì)算機(jī)知識不“開竅”，則仍不會感到輕松。與 APCS A 同屬于“會者不難，難者不會”。