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【摘要】文章阐述了目前大学计算机基础课程的开设情况，随着计算思维的引入和教材的不断更新，该课程出现了如课堂气氛沉闷、教学互动较少及学生学习兴趣不高等问题。文章提出了以学生为中心的教学方法，将多种教育方法应用在该课堂，如启发式教育、探讨式教育和互联网平台辅助教育等。
【关键词】大学计算机基础;启发式教育;探讨式教育
【基金项目】西南科技大学教育教学改革项目“大学计算机精品在线开放课程”（NO. 18zxkc27）。
一、引言
大学计算机基础课程是大学生的基础必修课，全国高校几乎都开设了这门课程。这门课程是非计算机专业的通识课程，课程主要目的是让大学生熟悉计算机的基本概念、计算机的组成、数据的表示，熟悉一些典型算法、计算机网络、计算机安全等知识，并了解计算机科学发展的前沿技术。现代教育理念提倡“以学生为中心”的理念，学生成为教学的中心和主体，教师、教室、教材不再是中心，教学的目的是提高学生的学习能力，为将来的终身学习奠定基础。教师的角色转换为学习活动的设计者、学习中的辅导者以及学习场景的营造者。
二、课程的现状
非计算机专业的大学计算机基础课程内容包括计算机的发展历史、计算机中数的表示、计算机硬件组成、计算机如何表示信息、计算机软件，初步理解计算机编程、算法思想，认识计算机网络的组成，保护网络中的计算机，了解计算机专业最新发展方向（如云计算、“互联网 ”等）。实验课主要学习基本办公软件的应用、简单网页的制作。
这门课程是通识教育课程，是培养信息素养的必修课。培养现在和未来需求的人才，应能够把专业知识和计算机能力相融合，学习好计算机基础，就是为将来的学习奠定基础。
这门课程也是工科专业学习编程课程的基础。学生通过该课程，了解计算机的数制、结构、存储系统和算法思想等，才能学好后续课程。如C程序设计、VB程序设计、Python等课程，都需要大学计算机基础的知识作为基础。
目前该课程存在的问题如下。
1.学生学习显得吃力
目前有些课本引入了计算思维的内容，这部分内容对大一的新生来说难度较大，学生学习起来普遍较吃力。笔者所在普通大学的大一新生多数来自农村或小城镇，高中基本没安排计算机课程，即便安排了，也只学习很少的时间。有些学生对计算机的基本组成、基本概念都还不清楚，如何才能让他们了解、接受算法、计算思维的知识呢？
再者，由于高校培养方案的频繁变化，大学计算机基础的学时数有时较多，有时较少，这就给教师带来了挑战。该课程应该以哪些知识为核心知识？是基础知识还是高深复杂的知识？根据笔者近几年的观察和实践，如果课程内容以计算思维为指导，学生的学习积极性很快就消失了;如果以计算机的基本定义和内涵为内容，学生的学习兴趣明显提高。这是什么原因造成的？
2.新生的学习思维模式没有转换
大一新生刚从高中毕业，学习的思维模式还是高中时期的模式，以为每节课都有明确的知识重点。实际上，大学计算机课程知识点较多，知识面也较广，重点在于理解这些知识的作用以及所带来的影响。因而，学生学习大学计算机基础的每次课前，必须有课前的广泛阅读预习工作。如果课前不阅读和预习，仅仅听老师在课堂上讲解，并采用死记硬背的方式学习，学习效率就会很低，导致学习跟不上。
绝大多数学生课前预习不足，没有充分查阅资料，没有思考过课本中的一些术语和观点。计算机学科发展飞速，知识更新很快，经常会出现一些新的名词术语，学生可以利用互联网搜索这些名词术语的意思，还可以进一步搜索相关的资源。阅读相关文献时，思考和分析也是预习的重要部分，对课本内容的思考、对习题的思考都是必不可少的，通过思考分析才能理解问题及掌握问题。
认真完成课后复习和课后作业也是必要的。课后复习是对知识的巩固，课后作业是对知识掌握程度的检测。复习时的思考，能加强学生对知识的理解，达到“温故而知新”的效果。
授课时，教师应坚持以学生为中心，充分注重引导学生思维，使他们适应大学学习模式。教师应引导学生预习，列出课前预习需要阅读的材料清单，营造一个预习的环境。
3.教学方法单一，课堂气氛沉闷
以学生为中心的关键是促进学生的学习和发展。为了达到这个目标而采取得当的方法，都可以实践和推广。赵炬明认为，“SC模式的三个基本特征是：以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学习效果为中心。”[1]教育的目的是学，而不是教。教的目的是培养学生的主动学习能力，为学生终身学习打下基础。在这样的场景下，学生才是学习的主体，而教师是学习活动的设计者、学习中的辅导者和学习场景的营造者。
传统的授课方式一般以教师讲授为主，容易变成“满堂灌”，即教师从头到尾讲解。要避免这种“满堂灌”的方式，教师应安排互动环节，采用多种教学方式授课。中国大学课堂的最大特点是课堂太安静，教师和学生的交流非常少，这种情况不利于培养学生的创新能力和批判能力。2016年，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的副校长提出教学的5种境界：安静（Silence）、回答（Answer）、对话（Dialogue）、批判（Critical）、辩论（debate）[2]。目前大多数高校教学处于“安静”和“回答”的境界，这是“满堂灌”带来的结果。沉闷的课堂，不仅使得学生对专业知识接收效果较差，而且思辨能力没有得到发展。
以學生为中心，课堂上不仅要教学生学习好科学知识，而且应该促进学生创新能力的发展。这可以通过课堂教学的“对话”“批判”“辩论”境界实现。课堂上师生之间的对话、批判和辩论，能培养学的自主思考能力。批判性思维在辩论中显示出独立性、创新性。辩论与批判性思维能开发人的潜能，激发学生对信息学科的重新思考、重新认识，或者能做出新发现，做出新见解，或获得新方法，解决新问题[3]。 要让学生学会自我学习，离不开教师的引导。大学教师应该教会学生如何学会自学，教给他们自学的方法。信息时代，教师应教会学生充分利用网络资源和碎片化的时间进行学习。例如，在大学计算机基础课程中，让学生查资料学习计算机前沿技术，并做分析和讨论，最后制作PPT讲解，让学生学习了新的知识，又锻炼了对办公软件的操作能力。
三、改革的方案
1.教学方法需改革
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出，“深化教育教学改革，创新教育方法，探索多种培养模式”，倡导“启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习。充分发挥信息技术的作用，促进优质教学资源共享”。只要是能帮助学生提高学习效率的、可行的方法，都可以考虑采用。
教师的课堂设计是达到课堂五种境界的关键。下面是一些教学方法设计。
（1）避免“满堂灌”，提倡启发式教育。适当地增加分组讨论，增加课外阅读和网上学习的时间安排;改变以课本为中心的地位，变为以学生为中心的模式。在教学大纲和培养方案中，增加自我学习课时，将单一的教师讲授转变为分组讨论、课外阅读、网上学习、教师讲授等几种方式 。这是“对话”“辩论”境界的教学。
教师在授课时，应充分利用网络资源和先进的互联网教学平台，如MOOC、对分易等平台。可安排适当的学时让学生观看MOOC等精品课程，然后让学生写总结和综述;再对学生的总结和综述进行检查和点评。这些过程都可通过互联网来完成。这是“批判”和“辩论”境界的教学。
（2）利用互联网平台辅助教學。教师可以上传课程资源，发布作业，进行问卷调查，批改作业，学生可以上传作业，向老师提问等。国内这方面平台较多，有些课程建立了专门的网站提供这些功能，也有一些企业提供免费的平台供教师使用，如对分易等。充分使用这些平台，是互联网时代教学方法的升级，为教师节省了很多劳力，教师和学生之间的交流也更加快捷了。例如，当教师需要讲授计算机历史相关内容时，先通过问卷调查，了解学生在中学时期学习的内容，然后决定花费多少时间来讲解计算机历史方面的知识，让学生思考，自动计算的探索为什么会经历这么长的时间？计算机的发展为什么会经历几个时代？这是“对话”“批判”和“辩论”的教学境界。
（3）大量增加课堂讨论环节。在大学计算机基础课程中，将启发式教育融入其中。例如：在引入二进制时，让学生思考：为什么计算机要用二进制而不用十进制？先让学生的思考讨论，接着由教师分析二进制的计算特征，即引入补码后，二进制的加法可以由减法运算实现。进一步提问：其他运算可以由加法运算实现吗？再由学生讨论，然后老师分析二进制算术运算可以由逻辑运算来完成。再由教师提问，算术逻辑运算可以由电路实现吗？学生讨论，教师分析逻辑运算又可以用电路实现。实现了逻辑运算，其他运算就可以实现了。最后，教师总结，用门电路实现了加法，就可以完成一切算术运算;而简单的门电路又可以组成复杂的门电路，CPU中就包含了大量的门电路，所以CPU能实现各种运算。这样，二进制运算如何被计算硬件来实现的问题就解决了。学生不仅思考和学习了为什么计算机要用二进制进行计算的问题，还学习了CPU的组成和功能。这样的启发方式，让学生不断地思考、解答、再思考，使得复杂的问题讲解变得不再复杂，增强了学生的学习兴趣。
（4）适当调整授课内容。授课内容增加最新的前沿科技动态知识，如“互联网 ”、人工智能、大数据、面部识别、区块链技术、5G技术等;介绍新技术，提高学生的上课热情;合理地分配前沿知识介绍的学时数，建议新技术以讲座的形式来完成，分不同主题进行讲解。如果总学时为48学时，前沿技术介绍的学时控制在4～6学时较合适，大多数的学时还是以基础理论知识的讲解为主。若非计算机专业的导论课程，总学时若只有32学时，前沿技术介绍控制在3学时以内较合适。
2.学生学习方法的改革
（1）加强自主学习。在美国大学课堂上，师生的交流互动之所以可以如此热烈，是因为学生在走进课堂时都是有备而来[4]。我们可以借鉴这种方式，教师可以提前布置需要自学的题目，让学生查阅资料自学;当学生完成自学后，以提交小组报告、PPT、总结的形式上交;还可以让学生代表上台介绍自己所学的新知识，其他同学再做补充和点评。学生课前查阅文献资料，分析和总结文献，课堂上回答问题、讨论问题，课后撰写报告，既充分了解了学科知识，又锻炼了动手能力和思考能力，让学生变被动学习为主动学习，参与到教授知识中，学习的积极性会增强，学习的效果也会提高。
（2）积极参与课堂讨论。为增进师生交流，达到“对话”的境界，可增加课堂讨论环节。课前，教师提前布置讨论的话题，引导学生主动学习。学生在课前查阅相关的资料，对资料进行分析总结，上课时讨论、回答问题，活跃课堂气氛。这是我国课堂应该向美国大学课堂学习的地方。
四、结语
大学计算机基础这门课的学习充满了挑战性，只有坚持以学生为中心，不断地改进教学方法，转换思路，才能教授好这门课。教师充当课程的组织者、引导者，引导学生查阅资料、讨论、分析和总结，进行自主学习，组织课堂讨论，充分调动学生学习的积极性，才能让学生学好这门课。
【参考文献】
赵炬明.论新三中心：概念与历史——美国SC本科教学改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（03）：35-56.
邬大光.大学人才培养须走出自己的路[N].光明日报，2018-06-19（13）.
盛新华.辩论与批判性思维[J].湘潭师范学院学报（社会科学版），2001，23（06）：14-18.
刘丽娜，张诣.美国大学课堂教学观察及启示[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2017：98-100.
【关键词】大学计算机基础;启发式教育;探讨式教育
【基金项目】西南科技大学教育教学改革项目“大学计算机精品在线开放课程”（NO. 18zxkc27）。
一、引言
大学计算机基础课程是大学生的基础必修课，全国高校几乎都开设了这门课程。这门课程是非计算机专业的通识课程，课程主要目的是让大学生熟悉计算机的基本概念、计算机的组成、数据的表示，熟悉一些典型算法、计算机网络、计算机安全等知识，并了解计算机科学发展的前沿技术。现代教育理念提倡“以学生为中心”的理念，学生成为教学的中心和主体，教师、教室、教材不再是中心，教学的目的是提高学生的学习能力，为将来的终身学习奠定基础。教师的角色转换为学习活动的设计者、学习中的辅导者以及学习场景的营造者。
二、课程的现状
非计算机专业的大学计算机基础课程内容包括计算机的发展历史、计算机中数的表示、计算机硬件组成、计算机如何表示信息、计算机软件，初步理解计算机编程、算法思想，认识计算机网络的组成，保护网络中的计算机，了解计算机专业最新发展方向（如云计算、“互联网 ”等）。实验课主要学习基本办公软件的应用、简单网页的制作。
这门课程是通识教育课程，是培养信息素养的必修课。培养现在和未来需求的人才，应能够把专业知识和计算机能力相融合，学习好计算机基础，就是为将来的学习奠定基础。
这门课程也是工科专业学习编程课程的基础。学生通过该课程，了解计算机的数制、结构、存储系统和算法思想等，才能学好后续课程。如C程序设计、VB程序设计、Python等课程，都需要大学计算机基础的知识作为基础。
目前该课程存在的问题如下。
1.学生学习显得吃力
目前有些课本引入了计算思维的内容，这部分内容对大一的新生来说难度较大，学生学习起来普遍较吃力。笔者所在普通大学的大一新生多数来自农村或小城镇，高中基本没安排计算机课程，即便安排了，也只学习很少的时间。有些学生对计算机的基本组成、基本概念都还不清楚，如何才能让他们了解、接受算法、计算思维的知识呢？
再者，由于高校培养方案的频繁变化，大学计算机基础的学时数有时较多，有时较少，这就给教师带来了挑战。该课程应该以哪些知识为核心知识？是基础知识还是高深复杂的知识？根据笔者近几年的观察和实践，如果课程内容以计算思维为指导，学生的学习积极性很快就消失了;如果以计算机的基本定义和内涵为内容，学生的学习兴趣明显提高。这是什么原因造成的？
2.新生的学习思维模式没有转换
大一新生刚从高中毕业，学习的思维模式还是高中时期的模式，以为每节课都有明确的知识重点。实际上，大学计算机课程知识点较多，知识面也较广，重点在于理解这些知识的作用以及所带来的影响。因而，学生学习大学计算机基础的每次课前，必须有课前的广泛阅读预习工作。如果课前不阅读和预习，仅仅听老师在课堂上讲解，并采用死记硬背的方式学习，学习效率就会很低，导致学习跟不上。
绝大多数学生课前预习不足，没有充分查阅资料，没有思考过课本中的一些术语和观点。计算机学科发展飞速，知识更新很快，经常会出现一些新的名词术语，学生可以利用互联网搜索这些名词术语的意思，还可以进一步搜索相关的资源。阅读相关文献时，思考和分析也是预习的重要部分，对课本内容的思考、对习题的思考都是必不可少的，通过思考分析才能理解问题及掌握问题。
认真完成课后复习和课后作业也是必要的。课后复习是对知识的巩固，课后作业是对知识掌握程度的检测。复习时的思考，能加强学生对知识的理解，达到“温故而知新”的效果。
授课时，教师应坚持以学生为中心，充分注重引导学生思维，使他们适应大学学习模式。教师应引导学生预习，列出课前预习需要阅读的材料清单，营造一个预习的环境。
3.教学方法单一，课堂气氛沉闷
以学生为中心的关键是促进学生的学习和发展。为了达到这个目标而采取得当的方法，都可以实践和推广。赵炬明认为，“SC模式的三个基本特征是：以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学习效果为中心。”[1]教育的目的是学，而不是教。教的目的是培养学生的主动学习能力，为学生终身学习打下基础。在这样的场景下，学生才是学习的主体，而教师是学习活动的设计者、学习中的辅导者和学习场景的营造者。
传统的授课方式一般以教师讲授为主，容易变成“满堂灌”，即教师从头到尾讲解。要避免这种“满堂灌”的方式，教师应安排互动环节，采用多种教学方式授课。中国大学课堂的最大特点是课堂太安静，教师和学生的交流非常少，这种情况不利于培养学生的创新能力和批判能力。2016年，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的副校长提出教学的5种境界：安静（Silence）、回答（Answer）、对话（Dialogue）、批判（Critical）、辩论（debate）[2]。目前大多数高校教学处于“安静”和“回答”的境界，这是“满堂灌”带来的结果。沉闷的课堂，不仅使得学生对专业知识接收效果较差，而且思辨能力没有得到发展。
以學生为中心，课堂上不仅要教学生学习好科学知识，而且应该促进学生创新能力的发展。这可以通过课堂教学的“对话”“批判”“辩论”境界实现。课堂上师生之间的对话、批判和辩论，能培养学的自主思考能力。批判性思维在辩论中显示出独立性、创新性。辩论与批判性思维能开发人的潜能，激发学生对信息学科的重新思考、重新认识，或者能做出新发现，做出新见解，或获得新方法，解决新问题[3]。 要让学生学会自我学习，离不开教师的引导。大学教师应该教会学生如何学会自学，教给他们自学的方法。信息时代，教师应教会学生充分利用网络资源和碎片化的时间进行学习。例如，在大学计算机基础课程中，让学生查资料学习计算机前沿技术，并做分析和讨论，最后制作PPT讲解，让学生学习了新的知识，又锻炼了对办公软件的操作能力。
三、改革的方案
1.教学方法需改革
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出，“深化教育教学改革，创新教育方法，探索多种培养模式”，倡导“启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习。充分发挥信息技术的作用，促进优质教学资源共享”。只要是能帮助学生提高学习效率的、可行的方法，都可以考虑采用。
教师的课堂设计是达到课堂五种境界的关键。下面是一些教学方法设计。
（1）避免“满堂灌”，提倡启发式教育。适当地增加分组讨论，增加课外阅读和网上学习的时间安排;改变以课本为中心的地位，变为以学生为中心的模式。在教学大纲和培养方案中，增加自我学习课时，将单一的教师讲授转变为分组讨论、课外阅读、网上学习、教师讲授等几种方式 。这是“对话”“辩论”境界的教学。
教师在授课时，应充分利用网络资源和先进的互联网教学平台，如MOOC、对分易等平台。可安排适当的学时让学生观看MOOC等精品课程，然后让学生写总结和综述;再对学生的总结和综述进行检查和点评。这些过程都可通过互联网来完成。这是“批判”和“辩论”境界的教学。
（2）利用互联网平台辅助教學。教师可以上传课程资源，发布作业，进行问卷调查，批改作业，学生可以上传作业，向老师提问等。国内这方面平台较多，有些课程建立了专门的网站提供这些功能，也有一些企业提供免费的平台供教师使用，如对分易等。充分使用这些平台，是互联网时代教学方法的升级，为教师节省了很多劳力，教师和学生之间的交流也更加快捷了。例如，当教师需要讲授计算机历史相关内容时，先通过问卷调查，了解学生在中学时期学习的内容，然后决定花费多少时间来讲解计算机历史方面的知识，让学生思考，自动计算的探索为什么会经历这么长的时间？计算机的发展为什么会经历几个时代？这是“对话”“批判”和“辩论”的教学境界。
（3）大量增加课堂讨论环节。在大学计算机基础课程中，将启发式教育融入其中。例如：在引入二进制时，让学生思考：为什么计算机要用二进制而不用十进制？先让学生的思考讨论，接着由教师分析二进制的计算特征，即引入补码后，二进制的加法可以由减法运算实现。进一步提问：其他运算可以由加法运算实现吗？再由学生讨论，然后老师分析二进制算术运算可以由逻辑运算来完成。再由教师提问，算术逻辑运算可以由电路实现吗？学生讨论，教师分析逻辑运算又可以用电路实现。实现了逻辑运算，其他运算就可以实现了。最后，教师总结，用门电路实现了加法，就可以完成一切算术运算;而简单的门电路又可以组成复杂的门电路，CPU中就包含了大量的门电路，所以CPU能实现各种运算。这样，二进制运算如何被计算硬件来实现的问题就解决了。学生不仅思考和学习了为什么计算机要用二进制进行计算的问题，还学习了CPU的组成和功能。这样的启发方式，让学生不断地思考、解答、再思考，使得复杂的问题讲解变得不再复杂，增强了学生的学习兴趣。
（4）适当调整授课内容。授课内容增加最新的前沿科技动态知识，如“互联网 ”、人工智能、大数据、面部识别、区块链技术、5G技术等;介绍新技术，提高学生的上课热情;合理地分配前沿知识介绍的学时数，建议新技术以讲座的形式来完成，分不同主题进行讲解。如果总学时为48学时，前沿技术介绍的学时控制在4～6学时较合适，大多数的学时还是以基础理论知识的讲解为主。若非计算机专业的导论课程，总学时若只有32学时，前沿技术介绍控制在3学时以内较合适。
2.学生学习方法的改革
（1）加强自主学习。在美国大学课堂上，师生的交流互动之所以可以如此热烈，是因为学生在走进课堂时都是有备而来[4]。我们可以借鉴这种方式，教师可以提前布置需要自学的题目，让学生查阅资料自学;当学生完成自学后，以提交小组报告、PPT、总结的形式上交;还可以让学生代表上台介绍自己所学的新知识，其他同学再做补充和点评。学生课前查阅文献资料，分析和总结文献，课堂上回答问题、讨论问题，课后撰写报告，既充分了解了学科知识，又锻炼了动手能力和思考能力，让学生变被动学习为主动学习，参与到教授知识中，学习的积极性会增强，学习的效果也会提高。
（2）积极参与课堂讨论。为增进师生交流，达到“对话”的境界，可增加课堂讨论环节。课前，教师提前布置讨论的话题，引导学生主动学习。学生在课前查阅相关的资料，对资料进行分析总结，上课时讨论、回答问题，活跃课堂气氛。这是我国课堂应该向美国大学课堂学习的地方。
四、结语
大学计算机基础这门课的学习充满了挑战性，只有坚持以学生为中心，不断地改进教学方法，转换思路，才能教授好这门课。教师充当课程的组织者、引导者，引导学生查阅资料、讨论、分析和总结，进行自主学习，组织课堂讨论，充分调动学生学习的积极性，才能让学生学好这门课。
【参考文献】
赵炬明.论新三中心：概念与历史——美国SC本科教学改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（03）：35-56.
邬大光.大学人才培养须走出自己的路[N].光明日报，2018-06-19（13）.
盛新华.辩论与批判性思维[J].湘潭师范学院学报（社会科学版），2001，23（06）：14-18.
刘丽娜，张诣.美国大学课堂教学观察及启示[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2017：98-100.