二、研究性教学的模式
研究性教学模式是相对于以单向知识传授为主的教学模式提出的，是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。经过多年的教学实践，“物流学”课程的研究性教学模式主要表现为科研成果的“四进”，即“进课堂、进教材、进实践、进毕设”。
（1）研究成果进课堂。利用科研成果整合“物流学”课程的内容框架与主线，结合科研实例分析，讲解学术前沿发展问题。将高水平、具有独创性的科研成果充实到课程教学内容中，对原本枯燥无味的理论、概念进行生动、形象的描述，使课程内容既具有较高的理论价值和实用价值，又益于学生深入理解物流科学的艰苦研究过程。
（2）研究成果进教材。《物流学》教材中，物流服务、物流标准化等章节的内容是在国家科技攻关计划专题项目“ 中科院电子商务与现代物流技术服务体系建设”
（2001BA205A07－05）的研究成果基础上撰写而成的；奥运物流研究的案例内容是在国家高技术研究发展计划（ “863”计划）“先进制造与自动化技术领域现代集成制造系统（CIMS）技术”主题下设项目“电子商务在奥运中应用模式的研究”（2001AA414620）的成果基础上撰写而成的。
（3）科研成果进实践。基于课程组教师主持的科研课题，引导学生参与社会实践活动和科技活动，如组织学生直接走进企业参观配送中心、装卸搬运现场、现代化仓库等，实地调查物流管理现状，指导学生参加校园科技创业大赛等。这不仅可以锻炼学生的动手能力，培养他们思考问题、发现问题、解决问题的能力，而且可以使他们较早地养成从事科研工作所必须具备的基本素养。
（4）科研成果进毕设。通过指导本科学生毕业设计的形式，鼓励学生在本科阶段就参与到教师的课题中来。如以实地调研为基础，结合物流学和环境工程的理论、思想和研究方法，对铁路客运固体废物投放站的布局优化问题进行规划和设计。
三、研究性教学的方案
为了实现“物流学”课程的研究性教学效果，本课程组在现有教学环境的基础上，编制了《物流学研究性教学方案》，具体参见附表2。从附表2中可以看出，“物流学”课程各知识点的教学均引入了科学研究成果，不但丰富了教学素材，而且提高了教学效果。具有代表性的成果如下。
（1）在学生们普遍认为比较枯燥的知识点—— “物流概念与要素”教学中，课堂讲授引入了本课程组成员完成的《中铁一局集团物资工贸有限公司物流发展策划》、《中国出版物物流标准总体规范》及《出版物流作业流程及信息流调查》的科研成果。教师根据自己科研中的亲身体会和鲜活事例，使学生生动地了解到：在现阶段企业的日常经营中，企业间常常因为“物流要素”概念不明确产生交流困难或误会，造成企业物流的经营混乱。为了使学生更加清楚地理解物流概念和要素的实质，布置学生们分组制作动漫、卡通作品或影视剪辑的作业，要求每组选择一个物流要素，在作品中准确反映该物流要素在社会再生产过程中的作用，并形象地说明该要素管理不合理的种种危害。通过课堂教学和动手制作，不但使学生提高了分析问题的能力，增加了学生们学习物流学的兴趣，而且通过学生们的作品课堂演示，互相交流，本课程组还将其作品修改完成后，上传到“物流学”国家级精品课程网站上，补充和更新了网站中的多媒体素材。
（2）在“物流问题研究方法”教学中，教师根据自己在完成《安徽省现代物流体系规划》、《廊坊国际物流中心项目规划》及《特大城市废弃物发生源建模研究》项目过程中使用的科研方法，使学生生动地了解到：现场调查对物流学问题研究的重要性。课后教师组织学生们分6人一组，利用休息时间在北京市八个城区实施居民废弃物排放以及废弃物回收企业的现状调查与分析，要求每组至少完成15份有效调查问卷，数据真实、完整；每组完成1份调查报告，要求记入被访问者基本情况，分析问卷，在课堂交流时使用PPT 文档。通过现场调查，学生们练就了“眼尖、手勤、脸皮厚”的“科研本领”，感性地理解了如何应用研究方法于物流问题分析，提高了学生们分析问题、解决问题的能力。
四、研究性教学的经验
通过开展“物流学”课程的研究性教学，我们得出了如下实践经验和体会。
（1）教师要有明确的研究性教学目的，如本课程的教学目的是：“提高学生分析和解决问题的能力，增进学生学习物流学的兴趣”；
（2）教师需要制定详细的研究性教学方案，并根据教学进度及时修改，如本课程组根据科研项目《城市生活固体废弃物生态调控研究》（06－10，“973”项目子课题）的需要，及时将06－07学年的现场调查内容确定为“北京市居民废弃物排放以及废弃物回收企业的现状”；
（3）研究性教学成果最好保持有用性，以激发学生参与的积极性，如本课程组将作业修改完成后，上传到“物流学”国家级精品课程网站中进行补充和更新。
参考文献
［1］汝宜红.物流学［M］．北京.中国铁道出版社，2006.
［2］汝宜红.适应物流人才培养需要，高水平建设物流学课程//建设·改革·创新：新世纪北京交通大学本科教学改革研究与实践［M］．北京.北京交通大学出版社，2004.
［3］张雪红.浅谈研究型教学模式［J］．高教论坛，2006，2.
［4］胡民强.研究型教学的环境建设［J］．高等农业教育，2006，8.
嵌入式系统教学方法探讨
戴胜华
（北京交通大学电子信息工程学院，100044）
摘要：嵌入式系统应用广泛且日趋复杂，社会对嵌入式技术人员的需求越来越旺盛。根据嵌入式系统的特点，编写讲义，设计实验教学平台，将课堂搬到实验室，注重实践，准备全面的实验系统，在实验中培养学生的嵌入式开发能力。为了提高教学质量和效果，联系实际，注意对比，培养学生的学习兴趣，并在课程的教学过程中不断自我完善，精益求精。
关键词：嵌入式 教学方法 教学手段 实验教学
嵌入式系统是指以应用为核心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统的应用领域包括科学研究、工业控制、交通通信、医疗卫生、国防军事、消费娱乐等，几乎所有的电子设备里面都有嵌入式系统的影子。手机、MP3/MP4、GPS、掌上游戏机、机顶盒、智慧家电等这些嵌入式产品的典型代表正在影响着人们的生活，社会对嵌入式技术人员的需求越来越旺盛，学习和应用嵌入式系统及其产品，是当前热点之一。
“嵌入式系统的原理与应用”是电子信息工程学院开设的课程。学习该课程的目的是使学生熟悉嵌入式系统开发这一前沿科学技术，了解ARM 公司的嵌入式芯片的体系结构、指令系统，掌握嵌入式系统开发的流程，为学生进一步学习嵌入式技术或参与嵌入式项目打下良好基础，让学生掌握一项实用技能。
一、课程特点
学习嵌入式本课程的学生的基础不同，在课程教学中作者首先对嵌入式系统的背景、技术和发展作了一个全面介绍。
嵌入式技术之所以能够在众多领域中广泛应用，取得优势的原因之一在于嵌入式芯片能够扩展丰富的外设。本课程以ARM 7芯片S3C44B0X 为例，介绍了嵌入式开发中外设的扩展、调试方法、驱动程序的编写等技术。
本课程的主要内容包括嵌入式系统概述、嵌入式实时操作系统基础、ARM体系结构、ARM指令系统与程序设计、μC/OS－Ⅱ与μClinux应用开发、S3C44B0X处理器结构与原理、基于S3C44B0X处理器的硬件设计、JD44B0X开发板的软件及调试和嵌入式系统基本实验。
嵌入式系统作为一种新兴的行业，技术发展迅速，本课程需要与国际前沿保持同步。这一方面可以激发学生学习本课程的兴趣，取得良好的教学效果；另一方面也保证了本课程能够学有所用，成为一门能够培养实用型人才的课程。
二、教学方法
（一）根据具体情况，编写讲义，设计实验教学平台
嵌入式系统应用广泛，在不同的应用领域，嵌入式技术有不同的侧重点。作为电子信息工程学院的课程，本课程应当立足于自动控制、通信工程等方面的研究，在此基础上展开课程教学的研究，编写讲义，安排实验等工作。
作者根据多年的嵌入式教学经验，参考许多同行的成果，编写了《嵌入式系统原理与应用》讲义，在讲义成形过程中做了多次修改，力争做到内容紧凑、表达简洁，同时注重实用性，充分考虑了嵌入式系统学习的规律，兼顾教学和应用的需要，对于广大高等院校高年级学生和硕士生而言是一本学习嵌入式系统的教科书；对于从事嵌入式系统开发工作者而言是一本实用的参考书。
讲义中的基本实验的设计，是为了让学生在较短的学时里掌握嵌入式系统的基本理论、开发流程和嵌入式系统的应用。
与讲义中的嵌入式实验相配合，作者设计了相应的实验平台，选用的核心芯片是采用ARM 7TDMI内核的三星公司生产的S3C44B0X微处理器，其功耗小、成本低、外设丰富并带有LCD控制器。根据该芯片的特点，实验平台扩展了串口、网口、LCD、IIC、IIS、USB、数码管、键盘、外部中断等模块，是一款良好的学习嵌入式开发的教学工具。
（二）将课堂搬到实验室，注重实践
嵌入式系统是一门实用性十分强的技术，嵌入式系统的开发非常复杂。单一的讲解会让学生感觉到很抽象，无法真正学习到嵌入式系统的精髓。所以，本课程没有局限在在课堂上讲解理论知识的教学方式，而是在进行基础知识讲解之后，将课堂搬到实验室，根据实验平台介绍嵌入式芯片的特点，讲解嵌入式系统开发、调试的流程。
根据实验板不同的模块，在每次课上，首先介绍嵌入式系统开发的相关内容，然后为学生提供充分的时间，让学生自主完成实验，在动手实践的过程中了解嵌入式芯片的结构并掌握开发方法。每次实验前的知识讲解并不求多而求精，可以为接下来的实验起到指导作用，反过来学生在实验过程中可以发现理论知识的不足，查漏补缺，并且实验现象可以使学生们对理论知识的理解更容易，记忆更深刻。
实验教学还包括为学生提供印刷电路板，给出元器件清单，为学生提供自己动手焊制实验板的机会，使学生能够在硬件焊接、调试方面得到锻炼。
实验教学的另外一个好处在于，学生可以与老师方便地交流，在实验过程中可以对出现的任何情况与老师进行探讨，深入了解嵌入式开发，取得进步。
（三）联系实际，注意对比
嵌入式系统是一门新兴的技术，由于社会对嵌入式开发人才的需要，学生对嵌入式系统的学习热情很高，但是他们对嵌入式系统的具体应用领域和应用方法却了解不多，所以本课程在讲解理论知识的同时，也告诉学生相关的知识应用在什么场合，而且点明当前的发展方向。
课程的横向对比指的是嵌入式芯片与其他芯片的对比，可以将嵌入式系统的优势凸现出来，便于学生了解嵌入式系统的应用场合。课程的纵向对比指的是不同版本的ARM内核方面的不同，使学生对嵌入式系统有一个全面的了解。
联系、对比的方法可以使学生对嵌入式系统的特点了解得更加透彻。
三、教学手段
（一）丰富的教学媒体的使用
嵌入式系统与单片机的知识有一定的相似度，但是更加复杂，设计面更广，其包括的ARM 体系结构、指令系统、实时操作系统等知识比较抽象、枯燥，在教学过程中可以加入丰富的图片以辅助讲解。在课堂上可以使用投影仪播放PPT讲义和教学录像等使学生获得更加形象的知识。
例如，大部分的学生对电路板的焊制方法，特别是多管脚芯片（如S3C44b0X）的焊接方法不清楚，所以作者特意录制了教学录像，对整个实验板的焊接过程、注意事项进行演示和讲解，把知识形象生动地呈现给学生。
在实验室中可以使用网络教室，拉近学生与老师的距离，更加方便学生们学习知识。
（二）填空方式的实验方法
本课程根据嵌入式系统的特点，精心准备了GPIO控制、中断控制、模拟SPI、AD采集、总线控制、操作系统等从汇编到C语言的6个实验，可以使学生对嵌入式开发有一个全面的了解。
但是随着开发的深入，工作量、复杂度也会相应加大，在较短的学时内，学生不可能完成对所有工作的自主开发。而且嵌入式开发的方法并不要求一个人来完成从对芯片的初始化到功能实现的所有工作，而是可以在厂家所提供的资料和其他模块程序基础上完成对芯片的开发。所以，在每次实验前，作者都会给出实验框架，要求学生对关键部分进行补充，完成实验。这种方法可以使学生只关注要求部分的知识，在实践过程中达到学习目的，同时学会嵌入式开发方法。
