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What Students Should Know Before Taking Computer Science

學電腦科學=程式設計?需要精通數學?開啟CS學習前,你必須知道的真相與建議!

作為當今發展最迅速的領域之一,電腦科學為學生開闢了行動應用開發、人工智慧、網路安全、數位藝術等眾多職業路徑,它不僅涉及編程,更涵蓋電腦工作原理、演算法設計、軟體工程、倫理規範與網路安全等多元領域。

初學者可能感到無從下手,或總是在學習過程中遇到程式碼錯誤或技術難題,但只要保持好奇心與耐心,利用好豐富的免費學習資源(如技術論壇求助),任何人都能踏上這段充滿驚喜的學習之旅。本文將為電腦初學者提供必備的學習建議。

1. 你無需是數學天才

人們常誤以為,必須精通數學才能學好電腦科學。雖然二者的確在邏輯思考和問題解決上有交集,但學習程式設計並不需要微積分證明等高難度的數學知識。

初學階段的專案大多關乎創造力,以及如何將複雜問題拆解為可執行的步驟。只有深入到數據科學或高級演算法等專業領域,數學才開始變得重要。但即便涉及數學,重點也是熟悉數字邏輯而非記憶公式。相較於數學能力,保持好奇心、堅持解決難題的毅力、持續學習的態度更為重要。

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2. 程式設計僅是電腦科學的一部分

當大多數人想到電腦科學時,腦海中往往會浮現這樣的畫面:一個人坐在筆記型電腦前,在黑色螢幕上輸入無盡的程式碼。實際上,雖然程式設計是核心技能,但它只是電腦領域的一部分。

在電腦科學體系中,你還需要深入理解電腦的實際運作原理,以及為什麼要以特定方式建構某些系統。在這個過程中,你可能會接觸到以下主題:

  • 電腦體系結構
  • 演算法與資料結構(解決問題的基石)
  • 軟體設計與調試
  • 倫理與網路安全
  • 計算技術的歷史與社會影響

理解系統背後的運作機制,與學習建構系統同樣重要。

來源:可汗學院《電腦科學導論》

3. 遇到困難是正常的

在學習過程中,每個人一定都會遇到問題。有時是因為複雜的技術概念,有時則是微不足道卻令人抓狂的小問題,例如忘記一個分號,卻花了二十分鐘苦苦排查。這雖然令人頭疼,但完全正常。

與只需要記憶知識點或套用固定公式的課程不同,電腦科學需要解決開放性問題。而在解決問題的過程中,遇到障礙本就是學習的一部分,關鍵在於如何因應。以下是我們的一些建議:

  • 使用Stack Overflow等技術論壇搜尋錯誤訊息或常見問題
  • 查閱正在使用的程式語言或工具的官方文檔
  • 與同學、老師討論嘗試,甚至嘗試結對編程
4. 專案實踐比課堂講授更有價值

理論學習循環、變數和函數是一回事,真正動手建構專案則是另一回事,後者才是真正意義上的學習。

許多學生表示,他們在獨立完成專案的過程中收穫最大。即使是像計算器應用程式、個人網站或簡單遊戲這樣的小型創作,也能教你掌握關鍵技能,例如:

  • 在編碼前系統規劃專案架構
  • 即時理解新概念並應用
  • 當結果與預期不符時進行故障排除
  • 堅持完成已啟動的專案(這比聽起來更難!)

最佳成長路徑是從小專案起步,逐步挑戰能突破能力邊界的任務。記得記錄每個作品並納入個人作品集,這對未來申請實習或技術專案尤其重要。

同學們也可參考Aralia最近的文章《2025年高中生程式設計技能實踐指南》,文中提供了從網站建立、流程自動化到參與黑客馬拉松、備戰程式設計競賽等真實案例參考。

5. 計算機科學面向所有人

許多學生擔心自己不符合「典型程式設計師」的形象,或認為起步已晚。但事實上,並不存在確保成功的特定背景。許多電腦科學人才來自藝術、音樂、心理學或商業等不同領域。

真正重要的不是何時開始或過去的學習經歷,而是你的好奇心、堅持精神,以及不斷嘗試與探索的意願。如果你喜歡解謎、探究事物運作原理,或享受透過建構來驗證可能性,那麼你已經具備在科技領域找到自己位置的關鍵特質。

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6. 電腦科學擁有大量學習資源

電腦科學最顯著的優點在於:你無需等待學校授課。網路上有大量免費且適合初學者的資源,無論你想嘗試Python、建立網站或進行實驗,都能立即開始學習。

推薦嘗試《8個適合高中生的程式設計挑戰專案》

你也可以透過YouTube頻道、程式播客、Discord社群或行動應用程式隨時學習,也可以參考文章《5種最容易入門的程式語言》

進一步閱讀:

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ACSL競賽備賽課程幫助學生建立紮實的電腦科學技能與自信心,協助他們在美國電腦科學聯盟(ACSL)競賽中脫穎而出。課程安排包含兩週基礎程式訓練,接著針對 12 個 ACSL 核心題型的專題強化課程,每次比賽前還會安排非題型練習以提升解題能力。

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該計劃從為期兩周的專門程式設計練習開始,為參與者提供提高技能的機會。隨後,為 12 個 ACSL 主題中的每個主題分配了兩周的時間,以便有充足的時間進行深入探索和理解。在每次比賽之前,參與者都會收到兩個有意與當前主題無關的程式設計問題。這些問題旨在提高編碼人員的技能並促進應對各種挑戰的舒適度。

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作者简介
睿雅學院 (Aralia Education) 是面向全球中小學生的創新線上教育平台,我們透過小組課和一對一線上課程,將美國在職教師與來自世界各地的學生聯結起來。睿雅導師團隊由美國高等學府大學教授、美國初高中體系內學科老師和國際大型競賽獲獎教練組成。老師們都在其學科領域內教學多年,致力於提供個人化的服務,讓學生在終身學習的旅程中受益。

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