Table of Contents

תפקיד הפשטות החזותית במערכות חשיבה

דיאגרמות בלוק הן יותר מאשר רישומים פשוטים - הן כלי בסיסי עבור מערכות חשיבה.על ידי צמצום מערכת מורכבת לרכיבים החיוניים שלה והקשרים ביניהם, דיאגרמות אלה עוזרות ללומדים לראות את היער עבור העצים.לדוגמה, בהנדסה חשמלית, בלוק עשוי לייצג מערכת בקרה משוב מבלי להראות כל התנגדות ו capacitor, המאפשר לתלמידים להתמקד על היציבות והקריטריונים במחשב, תרשים יכול להיות הפרדה של תהליכים בסיסיים של המיקרו-מרחב של אבטחה, ללא כל אחד של משאבים מופשטים.

כאשר אתה מעצב חומרים חינוכיים, אתה מלמד שפה חזותית.כל בלוק יש משמעות ספציפית: זה יכול לייצג פונקציה, מרכיב פיזי, טרנספורמציה נתונים, או נקודת החלטה.חץ או קווים מצביעים על כיוון של זרימה - אות, אנרגיה, נתונים, או שליטה. המיקום של בלוקים לעתים קרובות מעביר היררכיה או רצף. משאב חינוכי מגובש היטב עושה מוסכמות מפורשות אלה ולאחר מכן מספק תרגול חוזר בקריאה ולפתח דיאגרמות כדי לנתח את האפשרות של ניתוח סופי; 82 הוא לפתח את האפשרות של המערכת האולטימטיבית.

תוכן מקורי ל-block Diagram Education

לפני צלילה לנושאים מתקדמים, מחנכים חייבים להקים בסיס ברור.חלק זה מתאר את בלוקי התוכן המרכזיים שכל משאב צריך לכלול, הורה לבנות הבנה מתקדמת.

Defining the Block Diagram and its Purpose

התחל עם הגדרה: דיאגרמת בלוק היא ייצוג גרפי ברמה גבוהה של מערכת שבה מרכיבים מרכזיים מיוצגים על ידי תיבות (blocks) ואת מערכות היחסים שלהם מוצגים על ידי חיבור שורות. הדגשה כי המטרה היא פשטות - תוך שמירה על פרטים פנימיים כדי לחשוף מבנה והתנהגות.contrast חוסמים דיאגרמות עם דיאגרמות schematics (אשר מראה את כל הרכיבים) וזרימות (אשר מראה נתיבים).

סמלים וועידות סטנדרטיות

בעוד דיאגרמות בלוק הן פחות פורמליות מאשר schematics אלקטרוניים, מוסכמות מסוימות נלמדות באופן נרחב.בלוקים הם בדרך כלל מלבניים, מתוייגים עם ביטוי noun או פועל (למשל, ו-#8220; Amplifier, & #8221; ו- #8220; Process Data R Inputs להיכנס מן השמאל, תפוקה ימינה ל-Softs, לאחר מכן, כמו גם רצף של 12.

קטגוריות DAgram

לא כל דיאגרמות חסומות הן אותו הדבר, משאבים חינוכיים צריכים להבחין בין שלושה סוגים לפחות:

  • (ב) ,0 ⁇ חסימה חסימה (FLT:1: להראות מה המערכת עושה (תפקודים) ללא התייחסות ליישום פיזי.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0Data Flow דיאגרמות זרימה:1: שימוש במערכות תוכנה ומידע כדי להראות כיצד נתונים עוברים ומשתנים.

עבור כל סוג, לספק דוגמה בעולם האמיתי.מקור טוב עבור דיאגרמות בלוק פונקציונלי הוא ה-FLT:0 NASA Systems הנדסה HandbookFLT:1, אשר משתמש דיאגרמות בלוקים כדי להמחיש את מערכת decomposition. עבור זרימת נתונים, לשקול את הקלאסי ו- #8220;context Diagram & #21; מניתוח מובנה, שהוא בלוק מיוחד עם תהליך יחיד במרכז בלוק.

אסטרטגיות פדגוגיות להוראת בלוק דיגרמה

יצירת משאבים חינוכיים יעילים פירושה יישום פדריגיה קולית.אסטרטגיות הבאות הוכיחו שימושית במיוחד עבור הוראה מיומנויות מודלים חזותיים.

שחרור אמיתי של אחריות

התחל עם “ אני עושה & #8221; - המחנך שואב דיאגרמה בלוק עבור מערכת פשוטה (למשל, טוסטר) תוך זעזוע תהליך המחשבה. ולאחר מכן לעבור ל- “ אנו עושים ו- #8221; הכיתה משתתפת דיאגרמות על מערכת מורכבת מעט יותר, כגון תנור חימום מבוקר תרמוסטט.

שימוש בדוגמאות עבודה

דוגמה עובדתית מראה דיאגרמת בלוק מלאה לצד הסבר כיצד היא נבנתה.מחקר בתאוריה של עומס קוגניטיבית מראה כי לימוד דוגמאות עבודה הוא יעיל יותר מאשר פתרון בעיות לבד עבור טירון.לדוגמה, לקחת מערכת כמו מצלמה סמארטפונים. להראות את הבלוק עם בלוקים עבור עדשות, חיישן תמונה, ISP, זיכרון, ולאחר מכן לאטום כל בלוק עם הפונקציה שלה ואת קו עם סוג של אות (מתח דיגיטלי, נתונים אנלוגיים, זיכרון).

למידה פעילה באמצעות הנדסה הפוכה

תן לתלמידים תיאור מפורט של סכימטי או כתוב ויש להם ליצור תרשים בלוק ממנו.זה ההפך של זרימת העבודה הטיפוסית אבל כוחות ניתוח עמוק.לדוגמה, לספק פסקה המתאר נתב Wi-Fi ולשאול תלמידים כדי לחלץ את בלוקים פונקציונליים העיקריים (רדיו, CPU, מתג, אנטנה הנדסה הפוכה עוזר למתרגלים לזהות את החיוני לעומת האופציונלי.

נפיחות עם תבניות

לספק תבניות דיאגרמות בלוק עם כמה בלוקים וקווים החסרים.לדוגמה, לתת דיאגרמה של מערכת אודיו שיש לו בלוקים עבור מיקרופון, מגבר ורמקול, אבל לעזוב את בלוק שווה ואת נתיב משוב. הלומדים למלא את החלקים החסרים.תבניות להפחית את הבעיה בעמוד ריק.

עיצוב משאבי חזותיים ואינטראקטיביים

איכות הויזואליות והאינטראקציה בחומרים החינוכיים שלך יכולה ליצור או לשבור תוצאות למידה.אגרמות בלוק הן חזותיות מטבען, כך שאתה צריך להיות מכוונת לגבי האופן שבו אתה מציג אותן בפורמטים דיגיטליים ודפיסים.

צבע קולינג והסכמה

השתמש צבע כדי להעביר משמעות.לדוגמה, להשתמש כחול עבור בלוקים קלט, ירוק לעיבוד, כתום עבור פלט, ואדום עבור קישורים משוב. קונסיסטינסיות על פני כל המשאבים עוזר ללומדים לבנות מפות נפש במהירות. להימנע משימוש ביותר מארבע או חמישה צבעים כדי למנוע עומס מידע.מנע אגדה על כל שקופיות או דף שחוזרים על ערכת הצבעים.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

במקום להראות דיאגרמת בלוק מלאה בבת אחת, לבנות אותו צעד אחר צעד בסרטון קצר או רצפי GIF אנימציה.התחל עם הזרם התפקודי הראשי (מחשבים לפלטים), ולאחר מכן להוסיף נתיבי שליטה, ולאחר מכן משוב, כל בלוקים היקפיים.כל צעד צריך להיות מלווה על ידי הקרנה קצרה או טקסט המסביר מדוע זה חסימת או חיבור נוסף.

יסודות אינטראקטיביים: קוויזים ודרדרדר-אנדרופ

קורסים מקוונים יכולים להטביע תרגילים אינטראקטיביים שבו הלומדים לגרור צורות על בד לחבר אותם נכון.פלטפורמות כמו H5P (כלי חינם משולב עם הרבה LMS) מציעים תבניות preset.לדוגמה, ליצור פעילות גרר-and-drop כדי לסמן את בלוקים של תרשים בלוק עבור מערכת בקרת שיוט מכונית, או חידון מרובים של בחירה אשר לחסום דיאגרמות הטובה ביותר מייצג תיאור מערכת נתונה.

כלים ותוכנות

מחנכים צריכים לבחור כלים אשר איזון בקלות-של שימוש ביכולת לייצר דיאגרמות מקצועיות למראה.הבחירה תלויה גם במדיום ההעברה (התוכנית, האינטרנט, הוידאו להלן היא רשימה מחוספסת עם הערות קצרות על כל כלי ו-#8217; נקודות חוזק ליצירת משאבים חינוכיים.

Tool Best For Platform Key Educational Feature
Lucidchart Interactive online diagrams Web, iOS, Android Real-time collaboration, built-in shape libraries, export to SCORM-compatible formats
diagrams.net (Draw.io) Free, open-source diagrams Web, desktop, integrates with Google Drive Zero cost for students, large template gallery, easy to embed in web pages
Microsoft Visio High-fidelity print and technical documentation Windows, Web (limited) Advanced stencil customization, VBA automation for generating diagrams from data
H5P Interactive learning objects Web (LMS plugin) Drag and drop, image hotspots, labeling activities built on top of block diagrams

בעת בחירת כלים, שקול את עקומת הלמידה עבור המחנך ואת התלמידים.עבור פשטות מהירה, דיאגרמות.net הוא אידיאלי. עבור פרסומים מלוטשים ופרויקטים קבוצתיים, לוסיד או Visio לעבוד טוב.

שיטות הערכה והזנת

משאבים חינוכיים אינם שלמים ללא אסטרטגיה למדידת למידה. כישורי דיאגרמה בלוק מוערכים ביותר עם משימות אותנטיות ולא שאלות מרובות-choice. 3 גישות הערכה עובד טוב במיוחד.

תיק של דיאגרמות

יש תלמידים לבנות תיק של דיאגרמות בלוק במהלך הקורס.כל דיאגרמה צריך להיות מלווה על ידי הצדקה בכתב קצר להסביר מדוע את בלוקים ואת החיבורים נבחרו.הערכה rubrics צריך להעריך דיוק של ייצוג, בהירות של תוויות, ודבקות מוסכמות מוסכמות.ספק רשימה כי התלמידים יכולים להשתמש עבור הערכה עצמית לפני הגשת.

ביקורת Peer Review

סטודנטים Pair ויש להם החלפת דיאגרמות עבור מערכת נתונה.כל עמית חייב לזהות לפחות בלוק חסר אחד, אחד קשר לא מופרך, וכוח אחד של התראגרמה.זה בונה מיומנויות חשיבה ותקשורת קריטיות.ספק טופס מראה עמיתים מובנה כדי להנחות את המשוב.מחקרים מראים כי ביקורת עמיתים משפרת את דיאגרמות יותר מאשר משוב רק הדרכה כי זה כוחות כדי להשוות את המודל המנטלי שלהם עם עמיתים עמיתים; 82.

הערכה אינטראקטיבית בזמן אמת

השתמש בכלים של סקר או לבן במפגשי חיים.לדוגמה, להציג דיאגרמת בלוק חלקית ולשאול את הלומדים להצביע על איזה בלוק צריך ללכת במקום ריק. כלים כמו מסטר או פול בכל מקום יכולים להציג תוצאות באופן מיידי.

התאמת משאבים לקהלים שונים

יסודות דיאגרמה של בלוק נלמדים בתחומים רבים וברמות רבות.כל המשאבים שגודלם בגודל אחד עובדים לעתים רחוקות.כאן הם שיקולים של שלושה פלחי קהל משותפים.

סטודנטים להנדסה לתואר ראשון

הלומדים האלה זקוקים לדוגמאות קפדניות, ממוקדות מתמטיות. Include חוסמות דיאגרמות עבור מערכות ליניאריות עם פונקציות העברה משוב. השתמש בקובד לוחות ועקוםות תגובה כויזואליות משלימים. מדגיש את החשיבות של צומת, לצבור בלוקים, וקריטריונים יציבות.ספק תרגילים הדורשים מהתלמידים להפיק את פונקציית ההעברה הכוללת מ-Apemaph.

סטודנטים לתואר ראשון

להתמקד בהבנה אינטואיטיבית ללא מתמטיקה כבדה. השתמש במערכות יומיומיות: מערכת ציוד אופניים, לוח זמנים של פעמון בית הספר, בקר אור תנועה.הבלוקים מייצגים אובייקטים פיזיים או לוגיקה פשוטה. עודד ידיים על פעילות באמצעות בלוקים פיזיים (למשל, לגו) כדי לייצג רכיבים לפני שצייר על הנייר.לדוגמה, השתמש בלבנים כדי מודל של מערכת חגורת העברה: לבנה אחת היא המנוע, אחד, אחד, ואז הבקר אחד לתרגם מודל פיזי כדי לחסום.

פיתוח מקצועי עבור מהנדסי מערכות

אנשי מקצוע עובדים עשויים כבר ניסיון דיאגרמות אבל צריך לנסח אותו או ללמוד סטנדרטים חדשים. ליצור משאבים המתמקדים בגישה מבוססת מודל מערכות הנדסה (MBSE), שבו דיאגרמות בלוק הם חלק של SysML או UML. למד כיצד לעבור מ- אדאגרמות חסימת אדאגרמות למערכות מבוססות מודל (Hcblocks) כדי לספק מעקב וסימולציה מדרישות תמיכה.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

מחנכים מנוסים צפו בטעויות חוזרות בהוראה חוסמות דיאגרמות, תוך התייחסות לאותן במפורש במשאבים שלכם, תציל את זמן הלמידה והתסכול.

(FLT:0) במתן דוגמאות מוקדמות ל-FLT:1: זה מפתה להשתמש במערכת דרמטית (למשל לוויין) כדי ללכוד עניין, אבל מורכבות מעלים טירון.התחל עם מערכת שיש לה רק שלושה עד חמישה בלוקים.הדוגמה הקלאסית היא מעריץ חשמלי: מנוע, להב, אספקת חשמל, מתג.

(FLT:0) אבחון של המידע הכפול-המבוסס על פשטות 1:1: הצגת רק הדיאגרמה ללא הסבר מילולי מתעלמת כיצד המוח מעבד מידע חזותי וטקסטורי.כל פעם שאתה מציג תרשים בלוק, צור אותו עם נרטיב כתוב או דובר שמסתובב דרך כל רכיב.

(הופנה מהדף ההרחבה) "ההבנה מחדש את ה': לאחר הצגת תרשים, שאל שאלה פשוטה: ו-#8220; מה החץ מבלוק A כדי לחסום את B מייצג? & #8221; אם הלומדים לא יכולים לענות, הם לא הפנימו את משמעות החיבורים.

חסימה דיגרמה עם ייצוגים אחרים

דיאגרמות בלוק לעתים רחוקות לעמוד לבד במערכות אמיתיות בעולם הנדסה.הם תצוגה אחת בין רבים.למד כיצד להתייחס דיאגרמה בלוק בתרשים זרימה פונקציונלי, מכונה מדינה, או סכימטי פיזי עוזר לתלמידים לפתח הערכה רב-מידה של עיצוב המערכת.מנע תרגילים המבקשים מהתלמידים להמיר תרשים לתוך מודל מתמטי (למשל, העברה) או לתוך סימולציה מחזורית אלה.

מסקנה

יצירת משאבים חינוכיים המתמקדים ב-block Funds דורש תשומת לב זהירה למבנה, פדגוגיה, עיצוב חזותי, והערכה.התחל עם הגדרות ברורות ומוסכמות של קידודML, להשתמש בשחרור הדרגתי של מודל אחריות, למנף כלים אינטראקטיביים כמו לוסיד או דיאגרמות.נט, ולהתאים תוכן לקהל: שילוב דוגמאות בעולם האמיתי מהנדסת, מדעי המחשב, וחיי היומיום למושגים מופשטים כמו מוקדם יותר, כדי למנוע בדיקה מקיפה של מיומנויות, ובדיקה יעילה יותר, כדי לטפל ב-SAPFD.