1.模块三思维导图
2.研究性教学课程设计学习心得
通过本次的研究性学习，每一个组员的学习能力都得到了很好的培养，学会了提出问题，解决问题以及独立地查找资料，以及分析资料。以往的学习，偏重于对概念或理论的字面理解而缺乏深一层次的提问。今的社会是一个充满竞争的社会，在这样的社会中，知识本身的获得已经不是最重要的了，重要的是如何去获得知识，如何在知识的获取过程中，开发自己的各种潜能。
研究性学习的内容大多是与社会生活实际联系密切的课题，特别是人类生存、社会发展的问题，如环境生态保护，精神文明建设，经济建设，科学技术发展等。这些问题与人们生活息息相关。引导学生对这些问题加以研究，可培养学生关注社会生活实际、关注人类发展的意识，增强责任感。
对于研究性教学课程设计，以《嵌入式系统原理及应用》课程为例，进行研究性课程设计。
1.教学目标
坚持“学生中心、产出导向、持续改进”教育理念，融知识、能力和素质为一体，以创新型人才培养为核心，提升学生科研创新和实践能力为目标。制定支撑毕业要求达成的课程目标。
（1）理解体系结构、工作原理等知识，掌握解决嵌入式领域复杂工程问题所需的基本理论。
（2）针对嵌入式相关问题，设计合理的实验、仿真或测试方案，采用软硬件开发环境模拟或实现，能撰写报告、设计文稿或陈述发言等。
（3）能跟踪信息行业相关嵌入式发展前沿，探讨热点问题，在团队合作中，能发挥自身优势，进行有效沟通。
（4）通过课堂教学、实验、测试等教学环节，培养学生自主学习能力，克服困难的决心、坚定的信念，不屈不挠的探索精神、大胆的创新精神和精益求精的大国工匠精神，能激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
2.研讨内容、教学方法与策略
研究性教学的关键环节是提出好的研讨专题，并选择合适的教学模式，同时将提升学生特定能力的培养目标融入其中；将科学研究元素与课程内容进行有机结合，提炼设计出好的研究性教学方案。经过教学团队商讨研究，在原有课程研究性教学实践的基础上，凝练出了该课程具有研究意义的关键教学内容，包括四个研讨专题，结合每个专题规划了具体的培养目标，选用合适的教学方法。
专题一：对比单片机原理及应用课程的相关知识，探讨ARM处理器体系结构、ARM指令集、Linux操作系统等知识，掌握嵌入式系统的基本理论知识，为能力和素质的全面提升奠定理论基础。
研究内容及要求：首先，线上学习嵌入式系统组成、ARM处理器工作状态、工作状态、寄存器组织、异常处理、Linux基本命令等内容，然后，线下针对寄存器组织的应用、异常响应和返回过程、Linux基本操作等进行探讨、分析；最后，完成线上讨论和章节测试，利用思维导图完成知识梳理和总结。
研究性教学模式：线上自主学习+线下探讨。
教学策略：线上，学生根据发布任务进行自主学习、讨论、查阅文献；线下，通过P-MASE模型设计教学内容，进行讲授引导、讨论分析；课后，引导学生完成知识点测试和思维导图绘制，使学生顺利地从单片机的思维过渡到嵌入式思维，掌握应用所必需的基本知识。
培养目标：①发掘、梳理和分析有关信息资源的能力；②提炼或提出有价值问题的能力；③逐步培养学生自主学习意识和能力；④通过技术的发展，引导学生树立持续发展的理念，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
专题二：通过特定的案例分析，研究该课程重要的思维转变：从理论解析到工程方法的实际应用。
研究内容及要求：①无操作系统模式下，GPIO控制LED灯、数码管、交通灯和串口通信等模块，实现相应的功能；②Linux环境下跑马灯、数码管和交通灯等模块的驱动程序设计和应用程序设计。
研究性教学模式：线上自主学习+线下案例分析研究。
教学策略：线上，学生根据发布任务进行自主学习、讨论、查阅文献；线下，通过P-MASE模型设计教学内容，进行讲授引导、案例分析、案例扩展、翻转内容演示等；课后，引导学生完成知识点测试、思维导图绘制和翻转内容的准备等，提升学生分析、解决具体问题的能力。
培养目标：①借助专题的案例分析，引导学生建立工程思维；②采用自适应的实验教学模式，根据小组的实际情况进行指导，适应学生的进度和能力，逐渐增加扩展功能的难度和综合性，提升学生利用嵌入式思维分析、解决具体问题；③案例调试过程中，引入学长们学习嵌入式的经验心得和科技工作者的先进事迹，培养学生不断追求、勇于探索的科学精神。
专题三：提炼具有一定综合性的“身边的”现实问题，如环境监测系统、灯光控制系统等，从案例的简单应用到系统的设计和实现。
研究内容及要求：以嵌入式环境监控系统为例，分阶段分层次化解为若干个小课题（契合重点知识），在课程结束前完成全部功能设计，在实验箱中进行调试、优化，制作演示课件，进行汇报、探讨。
研究性教学模式：基于问题的学习。
教学策略：一个完整的嵌入式系统，包含有若干个模块，分析和设计一个系统必须能够按照功能化整为零，逐级逐步依次展开，而后通观全局全面协调。小组根据已学内容，结合“身边的”现实问题，通过小组协作、探讨和分析，进行嵌入式系统的设计、调试和演示，并进行组间评价和教师评价。
培养目标：①借助专题研讨，使学生整体把握和驾驭嵌入式系统多个外围模块的结构特点，培养学生分析问题从系统分解至个体，再整合成系统的过程；②提高学生解决分析问题的能力、表达总结能力和实践动手能力；③学生在团队协作中，能够发挥管理和团队成员的作用，提升专业自信，养成实事求是、精益求精的工匠精神。
专题四：嵌入式技术的发展与应用
研究内容及要求：使学生在研究性教学中，熟知嵌入式技术的历史发展、现状、应用和发展趋势，完成嵌入式系统原理及应用课程整个知识体系的综述；同时对未来嵌入式技术的发展和应用进行展望。要求学生在了解嵌入式微处理器、嵌入式操作系统的历史发展背景的基础上从不同角度、不同侧面提炼并分析嵌入式系统的组成结构思维导图，要求将该课程中所有的教学知识点“落”在这张思维导图中，使学生从系统的高度掌握该课程从基本原理－－模块控制－－控制系统的主线。
研究性教学模式：论文撰写的方式。
教学策略：嵌入式系统的内容涵盖面较广，学生缺乏主动归纳本课程相关知识点的联系，与其他相关先修、后续课程联系的训练；借助智慧树、雨课堂、思维导图等现代教育技术和手段，小组协作，报告撰写，完成嵌入式系统知识体系，使学生能够对课程核心方法和精髓思想进行宏观驾驭。
培养目标：①培养学生系统性思维，从上到下、从树干到树枝、再到树叶，建立部分与全局的关系；②能跟踪嵌入式发展前沿，探讨热点问题，通过查阅文献，能够撰写报告、设计文稿等形式清晰表达解决方法、过程和结构。
