在美國教授電腦科學面臨哪些挑戰，CodeGym 將如何幫助您克服這些挑戰

如果您是教授 CS 的教育工作者或正準備從事這門課程，那麼本文將對您有很大幫助。我們收集了美國學校電腦科學教學的主要趨勢（基於電腦科學教育狀況調查），您應該牢記在心。

只有一半的中學提供基礎計算課程

學習電腦科學可以培養好奇心和想像力，並提高邏輯和批判性思維以及解決問題的能力。簡而言之，電腦科學可以幫助發展一個「更聰明」的國家。政府也知道這一點。這就是為什麼在過去的一年裡，學校提高了技術能力，並開始在低年級教授電腦科學。在一些學校，在 K-12 路徑的高端，高中生甚至學習網路安全、資料科學和人工智慧等高級主題。儘管如此，目前美國所有高中中只有一小部分開設基礎電腦科學課程——53%。 值得一提的是，與2018年的調查相比，「CS學校」的比例從35%大幅躍升。 這一重大進展在很大程度上歸功於教師、學校領導、校長、政策制定者和其他倡議者的承諾和努力。此外，參加AP計算機科學考試的學生數量比前幾年激增。事實上，AP 電腦科學考試增加了 13%（7,139 所學校的 179,188 場考試）。AP電腦科學A考試於2016年推出，專注於解決問題以及以Java為核心的物件導向程式設計。該考試涵蓋了電腦科學的重要思想，讓學生習慣計算思維，包括演算法。儘管有些學校無法為考試提供良好的準備，但這就是為什麼許多老師會參考線上Java 課程 ，這些課程涵蓋了學生通過 CS 考試所需的知識領域和培訓技能。

學校電腦科學教學失衡

話雖如此，考慮到資訊科技在當今社會的重要性，幾乎一半的學校缺乏電腦科學課程是不夠的。調查顯示，接受電腦科學教育的人群存在一定差異——農村學校、城市學校以及經濟困難學生比例較高的學校開設電腦科學的可能性較小。因此，應該做更多的工作來改善各階層學生的獲取和參與。這就是為什麼 Code.org 倡導聯盟提出了一套九項政策 ，旨在使電腦科學成為整個美國教育體系的基本組成部分。 這個全面的政策框架透過支持以下原則拓寬了電腦科學的教學和學習：公平和多樣性、清晰度、能力、領導力和永續性。而且，如果我們檢查統計數據，我們會發現採取更多九項政策的美國各州都取得了驚人的成果（即提供電腦科學的學校比例更高）。 去年，31 個州通過了50 項電腦科學教育政策，其中阿拉巴馬州、阿肯色州、愛達荷州、印第安納州、馬裡蘭州、內華達州和南卡羅來納州實施了Code.org 倡導聯盟建議的全部九項政策。值得注意的是，其中兩個州（阿肯色州和南卡羅來納州）開設電腦科學的高中比例最高，各為 92%，其次是馬裡蘭州，為 90%。

許多CS課程的老師甚至沒有CS認證

直到最近，大多數州甚至不要求電腦科學課程的教師持有電腦科學認證。因此，許多電腦科學教師對電腦科學很陌生，但對教學卻不是很熟悉：53% 的受訪者擁有 10 年以上的課堂經驗，其中只有 16% 的人擁有 10 年以上的電腦科學課堂經驗。此外，只有 30% 的人擁有電腦科學、資訊科技或相關領域的學位，6% 的人輔修電腦科學。最終，許多電腦科學課程都是由沒有電腦科學教學證書的人教授的。為什麼會出現這種情況？因為一些州缺乏認證計劃或獲得適當證書的途徑不一致。由此，很容易得出結論，教師需要更直接的途徑來為電腦科學教學做好準備。認證或附加課程肯定會確保教師擁有足夠的知識來教導其他人電腦科學。因此，CodeGym 透過提供線上專業發展並為他們準備考試、認證和課程（透過提供有關特定主題的附加資訊）向學生和教師伸出援助之手。

中等教育如何從 CodeGym 課程中受益

課程以「遊戲化」的形式設計，如果教師想在電腦科學課程中添加一些互動內容，並使他們的課程對初級或高級課程更具吸引力，這將是一個明顯的好處。另外，該理論是透過現實生活中的例子來解釋的。本課程提供兩種學習途徑。第一個是擴充的，由四個模組（Java 語法、Java 核心、Java 多執行緒、Java 集合）組成，每個模組包含 10 個或更多層級。在完成每個模組的同時，學生將透過理論講座和實踐任務掌握程式設計技能。您將需要解決 1200 項不同主題和複雜程度的編碼作業。

CodeGym擴展課程的內容：

第二個學習途徑是 AP Java 考試培訓計劃，包括 18 個級別。該包包含學生通過考試所需的主題。

AP Java考試CodeGym課程的課程表：

從中級開始，課程為學生提供了一個絕佳的機會來開始編寫遊戲、聊天機器人、ATM 模擬器、餐廳應用程式等迷你專案。最棒的是，課程有智慧自動任務驗證系統（虛擬導師）支援）立即驗證您的“作業”，提供回饋，並協助修正錯誤。為了簡化任務執行過程，CodeGym 與最受歡迎的現代 Java IDE 之一 IntelliJ IDEA 整合。因此，學生將能夠直接在 IDEA 中完成任務。最重要的是，該課程還可以在 Android 應用程式上使用，以提供額外的舒適性和靈活性。該課程適用於每個學校或學院的團體。學生的所有帳戶都連接在您的特殊部分。在私人群組中，每個人還可以存取排行榜，該排行榜根據學生的級別和加入的任務顯示學生的成就和評分。也可以選擇建立評論/文章。一旦有新文章發布，所有小組成員都會立即收到通知（文章可以包括學習材料、任務討論等）。

概括

儘管與前幾年相比，電腦科學的普及取得了明顯的進步，但許多學校的教育工作者在教授電腦科學時仍然面臨許多挑戰。主要挑戰是：

• 缺乏教授 CS 的實務專業知識
• 缺乏統一的培訓計劃
• 獲得 CS 培訓的機會不足

如果您自己就是教育工作者，您可能已經熟悉這些鬥爭。好消息是，您可以使用 CodeGym 高等教育課程獲得雙重好處：提升您的程式設計基礎知識並為您的學生設定有效的 CS 培訓。