alevel計(jì)算機(jī)科學(xué)課程分為兩個(gè)部分：編程和理論。編程部分，學(xué)生可以學(xué)習(xí)一門(mén)編程語(yǔ)言(由老師從C#、Java、Pascal/Delphi、Python和VB中選擇)。學(xué)生將學(xué)習(xí)編程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。

alevel計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論部分主要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部工作原理，包括所有數(shù)據(jù)如何使用二進(jìn)制存儲(chǔ)的基礎(chǔ)知識(shí)，還涵蓋了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面，準(zhǔn)確地展示了如何使用匯編語(yǔ)言指令和取-執(zhí)行周期從主內(nèi)存中訪問(wèn)數(shù)據(jù)。

除了編程，該課程還旨在推廣良好的編程實(shí)踐，如避免全局變量、合理的變量命名、結(jié)構(gòu)化編程、通過(guò)過(guò)程和函數(shù)良好地重用代碼以及對(duì)代碼進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖⑨?。它還涵蓋了更高層次的概念，如計(jì)算機(jī)的社會(huì)和法律影響，以及如何著手將一個(gè)大問(wèn)題分解成單獨(dú)的可編程步驟。

第一單元：信息表示

1、數(shù)據(jù)表示。課程內(nèi)容包括：二進(jìn)制和十進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)、十六進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)、二進(jìn)制和十進(jìn)制前綴、一句贊美和兩句贊美、二進(jìn)制加減、二進(jìn)制編碼十進(jìn)制、ASCII、擴(kuò)展ASCII和Unicode。

2、多媒體–圖形、聲音。課程內(nèi)容包括：位圖圖像、矢量圖像、位圖與矢量、編碼和壓縮視頻、編碼聲音。

3、壓縮。課程內(nèi)容包括：壓縮的需要、有損壓縮與無(wú)損壓縮、壓縮算法。

第二單元：通信

1、網(wǎng)絡(luò)，包括互聯(lián)網(wǎng)。課程內(nèi)容包括：設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的目的、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、客戶端-服務(wù)器與對(duì)等、瘦客戶端和胖客戶端、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒃朴?jì)算、有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)硬件、以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)路由和沖突(CSMA/光盤(pán))、位流、萬(wàn)維網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)硬件、IPv4和IPv6地址、子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)掩碼、公共與私有IP地址、靜態(tài)對(duì)動(dòng)態(tài)、網(wǎng)址、域名系統(tǒng)和服務(wù)網(wǎng)頁(yè)、客戶端和服務(wù)器端腳本。

第三單元：硬件

1、計(jì)算機(jī)及其組件。課程內(nèi)容包括：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、激光打印機(jī)、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)、虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、緩沖、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器、、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器與動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、可編程只讀存儲(chǔ)器、可編程只讀存儲(chǔ)器、可編程只讀存儲(chǔ)器、監(jiān)控系統(tǒng)。

2、邏輯門(mén)和邏輯電路。課程內(nèi)容包括：邏輯門(mén)、邏輯電路、真值表。

第四單元：處理器基礎(chǔ)

1、中央處理器架構(gòu)。課程內(nèi)容包括：馮諾依曼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主板端口、提取-執(zhí)行周期、寄存器傳輸符號(hào)、算術(shù)邏輯單元、計(jì)算單元、國(guó)際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則、系統(tǒng)時(shí)鐘、中央處理器性能因素、中斷。

2、匯編語(yǔ)言。課程內(nèi)容包括：匯編語(yǔ)言Vs機(jī)器代碼&匯編過(guò)程、分組指令集、尋址方式、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。

3、位操作。課程內(nèi)容包括：二進(jìn)制移位、位操作和位操作。

第五單元：系統(tǒng)軟件

1、操作系統(tǒng)。課程內(nèi)容包括：操作系統(tǒng)的用途、操作系統(tǒng)用戶界面類型、管理任務(wù)、實(shí)用軟件、程序庫(kù)。

2、語(yǔ)言翻譯。課程內(nèi)容包括：匯編軟件、編譯程序、解釋程序。

第六單元：安全、隱私和數(shù)據(jù)完整性

1、數(shù)據(jù)安全。課程內(nèi)容包括：安全、隱私和完整性、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)安全、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)威脅、安全/減少威脅措施、密碼、備份數(shù)據(jù)。

2、數(shù)據(jù)完整性。課程內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法、數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法。

第七單元：道德和所有權(quán)

1、道德和所有權(quán)。課程內(nèi)容包括：版權(quán)立法、軟件許可證、人工智能的倫理含義、IEEE道德規(guī)范規(guī)則、軟件工程指導(dǎo)原則。

第八單元：數(shù)據(jù)庫(kù)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)概念。課程內(nèi)容包括：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介、實(shí)體關(guān)系圖、參照完整性、標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程–第一、第二、第三范式。

2、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。課程內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的特點(diǎn)&查詢處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件工具。

3、數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言和數(shù)據(jù)操作。課程內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言的作用、數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言的作用、SQL語(yǔ)言、SQL DDL查詢、SQL DML查詢。

第九單元：算法設(shè)計(jì)和問(wèn)題解決

1、計(jì)算思維技能。課程內(nèi)容包括：輸入、過(guò)程、輸出、抽象與分解、逐步細(xì)化。

2、算法。課程內(nèi)容包括：算法、標(biāo)識(shí)符名稱和表格、偽代碼、邏輯語(yǔ)句。

第十單元：數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)

1、數(shù)據(jù)類型和記錄。課程內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)類型的選擇、用戶定義的類型(記錄、枚舉器、集合)。

2、陣列。課程內(nèi)容包括：一維數(shù)組、二維數(shù)組、搜索算法、排序算法、冒泡排序、插入排序、下限和上限。

3、文件。課程內(nèi)容包括：讀取和寫(xiě)入讀取文件、讀取/寫(xiě)入文本文件、讀取/寫(xiě)入CSV文件。

4、抽象數(shù)據(jù)類型介紹。課程內(nèi)容包括：抽象數(shù)據(jù)類型介紹、堆、長(zhǎng)隊(duì)、鏈表。

第11單元：編程

1、編程基礎(chǔ)。課程內(nèi)容包括：基本輸入、處理和輸出、數(shù)據(jù)類型、條件式、環(huán)、數(shù)組、字典、文本文件、子程序、偽代碼。

2、結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容包括：編程結(jié)構(gòu)

3、結(jié)構(gòu)化編程。課程內(nèi)容包括：程序、功能、功能練習(xí)輸入?yún)?shù)、高效代碼。

第12單元：軟件開(kāi)發(fā)

1、程序開(kāi)發(fā)生命周期。課程內(nèi)容包括：開(kāi)發(fā)生命周期、瀑布模型、快速應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

2、程序設(shè)計(jì)。課程內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。

3、程序測(cè)試和維護(hù)。課程內(nèi)容包括：集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、語(yǔ)法、運(yùn)行時(shí)和邏輯錯(cuò)誤、測(cè)試方法、選擇測(cè)試數(shù)據(jù)、程序維護(hù)。

第13單元：數(shù)據(jù)表示

1、用戶定義類型。課程內(nèi)容包括：記錄、指針、數(shù)組、類、對(duì)象和實(shí)例。

2、文件組織和訪問(wèn)。課程內(nèi)容包括：文件組織和訪問(wèn)、哈希表和哈希函數(shù)。

第14單元：通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1、協(xié)議。課程內(nèi)容包括：對(duì)協(xié)議的需求、協(xié)議棧、協(xié)議套件、HTTP、FTP、POP3、IMAP、SMTP、BitTorrent。

2、電路交換、分組交換。課程內(nèi)容包括：電路切換、包交換技術(shù)、路由器的功能。

第15單元：硬件和虛擬機(jī)

1、處理器、并行處理和虛擬機(jī)。課程內(nèi)容包括：CISC計(jì)算機(jī)公司、RISC & CISC中的中斷處理、流水線和寄存器、SISD、SIMD、MISD、MIMD、大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)、虛擬機(jī)。

2、布爾代數(shù)和邏輯電路。課程內(nèi)容包括：半加法器和全加器、觸發(fā)器電路、卡諾圖、布爾代數(shù)、布爾代數(shù)簡(jiǎn)化示例。

第16單元：系統(tǒng)軟件

1、操作系統(tǒng)的用途

2、翻譯軟件。課程內(nèi)容包括：解釋程序、編譯器和編譯階段、語(yǔ)法圖、巴克斯-諾爾形式、反向波蘭符號(hào)。

第17單元：安全

1、加密、加密協(xié)議和數(shù)字證書(shū)。課程內(nèi)容包括：協(xié)議、對(duì)稱與非對(duì)稱加密、傳輸層安全性和數(shù)字證書(shū)、量子密碼學(xué)。

第18單元：人工智能

1、人工智能。課程內(nèi)容包括：人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)、分類、回歸、聚類和強(qiáng)化、迪克斯特拉算法、A*算法、反向傳播、回歸。

第19單元：計(jì)算思維和問(wèn)題解決

1、算法。課程內(nèi)容包括：抽象數(shù)據(jù)類型、鏈表、二叉樹(shù)、堆、長(zhǎng)隊(duì)。

2、遞歸。課程內(nèi)容包括：迷宮求解遞歸算法

第20單元：進(jìn)一步編程

1、編程范例。課程內(nèi)容包括：低級(jí)編程、命令式(過(guò)程式)編程、面向?qū)ο缶幊?、聲明式編程?/p>

2、文件處理和異常處理。

【微語(yǔ)】跨出國(guó)門(mén)，人生開(kāi)始新的旅程。一路上，難免會(huì)有荊棘風(fēng)暴與雷鳴。相信你會(huì)以堅(jiān)實(shí)的腳步，不懈地向成功邁進(jìn)。