课程教学是学生培养过程中最重要的环节，针对高等教育大众化背景下理工科课程教学中的问题，不少学校和教师积极改革，取得了显而易见的成绩。然而单层面的改进与改革并不能确保课程教学质量全面提高，目前有代表性的情况是：选择优秀教材但教学内容仍感枯燥，教学形式改进但教学模式依然传统，教学主体素质提升但教学过程难以互动，教学量化任务圆满完成但学生综合素质能力有待提高。如何有效地整体推进理工科课程教学改革，是实施教育部“质量工程”的重要内容。
一、课程性质与课程教学整体改革的关系
多数理工科课程是理论性与实践性并重、工具性和发展性并行的。课程性质呈相对稳定的静态特征，有利于教学改革研究中分析教学根本性问题，并据此制定课程教学整体改革方案，形成具有理论指导意义的教学成果。如果仅以单个教学问题为出发点，实施针对性的局部改革，则只能收获适应局部环境的具有借鉴意义的教学体会。课程性质与整体改革关系如图1，图中左右两部分分别具有稳定的静态特征和改变的动态特征，图中上下两部分分别具有整体特征和局部特征。
二、整体改革研究思路
理工科课程教学整体改革总方针是要坚持走边研究、边实施、边完善之路。从研究课程的性质特征出发，设计教师和学生问卷调查讨论议题，分析课程教学现状，找出问题关键所在，从而针对主要矛盾，确定整体改革的重点方向，坚持用教育教学的理论与思想来指导改革，最终形成多位一体的整体教学改革成果并实践推广。教学内容、教学模式、教学平台等是整体改革研究的主要组成部分，各部分相互关联又相对稳定。教学内容和教学模式是课程教学改革的主要模块，教学平台是课程教学改革的主要支架。教学内容的优化要适应新教学平台的环境;新教学平台的建设要考虑教学内容和教学模式的需要;现代教学模式的推行要和现代教育技术有机结合。图2显示了课程教学整体改革的研究思路。
三、课程教学内容整体优化
整体优化课程教学内容的核心，是改变传统的以教材为导向的优化思路。该研究基于应用型本科教育理念，改革要求以应用为导向优化教学内容，其特点是将“少而精、博而通”的教学思想融入课程改革中。“少而精”是指教学突出重点、教深教透，使学生能举一反三、触类旁通。“博而通”是指广博的知识面，学生在解决问题时思维活跃、能融会贯通。过去教学中存在纵向并联不紧、横向综合不够、缺乏专业特色、少数内容与其他课程交叉重复、学科间衔接关系不明等问题。作为工具性和实践性的理工课程，常常是现在的所学本领和将来的用武之地联系不紧密，未能体现教育的前瞻性。因此要把教学内容优化放在“两个衔接”和“两个结合”上，即：与实际应用如国家标准相衔接，与科研内容相衔接;与专业教育相结合，与就业市场相结合。一要精心选择教材，合理分布讲授内容比重。二要精心选择设计衔接点知识内容，精心制作多媒体课件。正确处理教材内容与教学内容的关系，体现“教材不是课程和教学的边界”这一理念，使教学保持“常教常新、常教常精”的状态。实现教学整体内容主动适应学生发展、专业发展和市场发展，提高学生学习兴趣，扩大学生专业适应面、增强学生就业竞争力。课程教学内容整体优化见图3。
四、课程教学模式整体更新
整体更新课程教学模式的核心，是改变传统的以结论为中心的教学模式。该研究是基于建构主义理论，改革要求教学模式以问题为中心，问题驱动学习，其特点是教师和学生都要更新教学理念。新模式注重突出教学的情意功能，追求教学在认知、情感和技能目标的均衡达成。问题设计可以选择学生感兴趣的“两衔接”和“两结合”内容。新模式的建立考虑了理工课程的理论和实践性、工具和发展性的性质特征。从教学过程看，该模式包括基础切入、情景学习、师生互动、实验应用、归纳总结五环节。基础切入是指唤醒学生记忆中有关的知识、经验或表象，创造最邻近发展区;情景学习是指将学生引入实际要解决的技术问题情境，激发学生认知心理上的参与感;师生互动是指教师帮助呈现过程，学生利用原有知识通过“同化”与“顺应”达到对新知识意义的建构，形成解决实际问题的自我反馈;实验应用是指通过及时的实验和练习实现新知识的运用;归纳总结是指新知识的巩固与系统化，又成为下一个新知识的基础。五个环节是一个流畅渐进又循环攀登的过程，渐进攀登需要问题驱动。问题驱动教学模式见图4
推行该课程教学模式，与提倡的“启发式”和“讨论式”教学可以相辅相成，有利于发现个性学生，开展“因材施教”和“个性化培养”，同时突破教师教学思想及自身素质方面的局限性，实现课堂教学内容的延伸，体现出由传统的知识型教学向现代的发展型教学的转变。该教学模式的五个环节在教学设计和实践时允许侧重，比如对全新的较难理解的理论，教学设计要强调基础切入，引入熟悉知识;对接触过的深入的知识，教学设计强调情景学习，多再现历史上的科学家研究思路。
五、生态教学平台整体搭建
整体搭建生态教学平台的核心，是改变传统的以学科为本位的教学平台。该研究是基于教育生态学理论，改革要求平台的建设是以能力培养为本位，其特点是创建可持续发展的教学生态环境。生态教学平台概念是指通过立体化开放教学平台的搭建，把课程教学中教师、学生、教材和环境这几个生态要素有机地组织在一起，提供给学生一个应用能力多样化培养和可持续发展的健康成长空间，营造出的一种和谐的、动态的、充满生命力的、绿色知识流通的学习环境，保证与促进学生科学素养和创新实践能力全面提升。过去单层面的教学渠道不能保证学生综合能力的培养要求，需要从制度优化、资源配置、实验体系、质量评价等环节全方位整体改革。生态教学平台的内在功能是确保教学质量。其生态环境包括三个层次：一是以教学平台为中心，以教学主体、教学内容、教学模式、教学资源等为周围环境，形成物质、能量、信息相互交换的开放共生关系;二是以教学手段、措施和制度为组成，构成立体、平衡的内部关联关系;三是以学生能力的梯级培养为主线，体现从输入到输出的动态发展关系。平台基本特征是动态平衡性和整体关联性。系统中的任一要素都和其他要素存在相互关系，任何一个要素都不能随便脱离其他要素而无限制地发展。当一定量的物质、能量、信息输入系统后，系统可以根据自身特点和现状内部协调，实现新的平衡。
生态教学平台见图5。网络教学是技术基础平台，教学制度措施是素质拓展与质量控制平台，实现第一课堂和第二课堂的统一。通过物质流、能量流、信息流的富集，给生态平台带来活力和动力。合理开发软硬件资源的生态位，量化理论与实践比例，加强“双师培训—挂牌任教—质量评比”的师资全面建设，建设“参考教材—网络课件—图书网站”教学知识流，建立“应用性课程实验—综合性开放实验—研究性课题项目”的分阶段分层次的开放性梯级实验体系，实行“课堂教学—实验应用—能力评价”的学生全程管理。
六、多媒体教学整体改革
整体改革多媒体教学的核心，是改变匆忙上阵的“多媒体+教学”的简单组合方式。该研究是基于现代教育技术理论与方法。为此我们提出“教育理念+技术设施+信息素养”的多媒体教学整体改革模式。改革要求从软件方面树立先进教育理念;从硬件方面推行新型技术设施;从教师方面建立信息素养培训机制。先进理念是多媒体有效辅助教学的思想核心，优秀课件是多媒体有效辅助教学的活动基础，新设施是多媒体有效辅助教学的技术依靠，教师信息素养是多媒体有效辅助教学的组织保障。
(1)运用先进教育理念设计多媒体教学课件和网络课程。课件的教学内容、结构层次、资料素材、使用功能中尝试从课件思想走向积件思想，从封闭的教学系统走向开放的学习系统。用教育理论武装课件，对于理工科一些非良构领域的复杂知识可以选择现代推行的建构主义理论来设计，提倡多种学习模式，实现学生从自主学习到能力培养的转化。
(2)推行新型技术设施，改善多媒体课堂教学效果。在理工科课程的知识讲授过程中，一边讲解、一边板书的推理论证过程，往往是课堂上最精彩的部分，学生思维最能随着教师的一举一动快速得到延伸和拓展。要采用新技术新设施如RF幻灯助手、无线屏幕笔、电子手写屏、无线麦克风等，把教师从过去放映员的角色中解脱出来，要将传统课堂教学和多媒体课堂教学的优点同时得到保留和发扬，实现对教学媒体随时、随地、随心所欲的控制，能自如地观察学生，形成互动共鸣。
(3)建立信息化培训机制，提高多媒体教学教师信息素养。先进的教学思想和教学手段，呼唤高素养教师。开展教师信息素养系列培训，从过去的经验总结逐步上升到机制建设并固定下来。主要包括：教师教育信息化观念培训;课件资源的多渠道建设策略培训;现代教育技术与课程内容科学整合的能力培训，侧重于传统教学手段很难突破的难点知识教学;学生课程资源的调研培训，讲课前既要备课又备学生。(作者分别系广西大学副教授，广西大学教授、博士生导师。)