Orta öğretim öğrencilerinin fizik eğitiminde kullanmak amacıyla sanal gerçeklik ortamında kuvvet geribeslemeli haptik uygulamalar geliştirilmesi
Force feedback haptic applications development in virtual reality (VR) environment for high school students' usage in physics education
- Tez No: 373028
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERDEM UÇAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Bu tez çalışmasında, bilgisayar mühendisliği alanında yaygın kullanım alanı bulmaya başlayan sanal gerçeklik (virtual reality) ortamlarında duyusal tepki oluşturan haptik uygulamalar tasarlandı. Uygulamalar için çeşitli algoritma adımları belirlendi. Algoritma adımlarına göre ilgili yazılım ve donanım araçlarını içeren sanal gerçeklik ortamında fizik eğitimine yönelik kuvvet geribeslemeli (force feedback) haptik uygulamalar geliştirildi. Yazılım mühendisliğini içeren uygulama geliştirme sürecinde algoritma adımları ve matematiksel özellikler kodlandı. İnsan-makine etkileşimini sağlayan çevresel birimlerin ortama katılımı sağlandı. Gezegenler arası kütle çekimi konusu, planlanan algoritma adımlarına göre visual studio 2010 C++ yazılım platformu üzerinde OpenGL tabanlı OpenHaptics kütüphaneleri kullanılarak tasarlandı. Uygulama, gezegenlerin büyüklükleri, yörüngeleri, yörünge hızları, kendi etrafındaki dönme hızları ve çekimi kuvvetini hesaplayacak şekilde kodlandı. Kodlama sonucunda oluşturulan yazılım araçları, bilgisayar, görüntü birimleri ve haptik cihaz birbirlerine katılımları sağlanarak yazılım ve donanım mühendisliği araçlarını içeren sanal gerçeklik laboratuvarı kuruldu. Çalışmada, 106 öğrenciye tasarlanan sanal gerçeklik laboratuvarında, 109 öğrenciye geleneksel yöntemlerle sınıfta 15 gün boyunca aynı fizik konuları anlatıldı. Ders anlatımları sonunda gruplara ayrı ayrı 38 sorudan oluşan iki anket uygulandı ve 8 soruluk sınav yapıldı. Anket verilerinin ve sınav sonuçlarının istatistiksel çözümlemesi yapıldı. Verilerin istatistiksel analizinde sonucunda, sanal gerçeklik ortamında kuvvet geri beslemeli haptik uygulamalı ders anlatımı, geleneksel ders anlatımına göre daha verimli olduğu belirlendi.
Özet (Çeviri)
In this study, the researcher desiged haptic applications for emotional response in a virtual reality environment which is becoming widely applied in computer engineering. Various blocks of algorithms are identified for the applications. According to these algorithms blocks, force feedback haptic applications for physics education by using some virtual reality software and hardware tools are designed. At the time of the application development process of software engineering, algorithm blocks and mathematical properties are coded before the peripheral units are integrated. The subject of planetary gravitational attraction is designed by using OpenGL based OpenHaptics libraries on Visual Studio 2010 C++ , according to the planned algorith blocks. The coding process allowed the end-user to calculate, manipulate the masses, orbital speed, rotation period and gravitational force of the planets. At the end of the coding process, the software tools, computer, monitors and haptic tools are integrated to build a virtual reality laboratory which includes various software and hardware engineering tools. Two-group posttest-only randomised experimental design was used in this study. 106 students received designated physics subjects in the mentioned virtual reality laboratory while 109 students received the same subject in conventional ways in a classroom. The course took 15 days after which the students in both groups received a questioneer of 38 questions and an exam of 8 questions. Data from both sourses are analysed and results show that teaching physics by using the force feedback haptic applications is better than conventional methods in virtual reality environment.
Benzer Tezler
- Exploring variations in the implementations of cognitive conflict strategies in physics education
Fizik eğitiminde bilişsel çatışma uygulamalarının varyasyonlarının incelenmesi
BELİZ KERA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Eğitim ve ÖğretimOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER FARUK ÖZDEMİR
- Bilim merkezlerini ziyaret eden öğretmenlerin bilimin doğası inanışlarının incelenmesi
A study of the nature of science belief of teachers visiting science centers
ATİYE MELİKE ALTUNDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Eğitim ve ÖğretimGazi ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEBNEM KANDİL İNGEÇ
- Ortaöğretim fen branşı öğretmenlerinin akıllı tahta kullanımlarının çeşitli değişkenler açısından incelenmesi: Kırşehir ili örneği
Examining secondary school science teachers' smartboard usage in terms of various variables: Kırşehir province sample
ERHAN DÜRÜST
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilim ve TeknolojiKırşehir Ahi Evran ÜniversitesiBilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN GÜNEŞ
- Ortaöğretim öğretmenlerinin ve öğrencilerinin EBA (eğitimde bilişim ağı) kullanımına ilişkin görüşleri üzerine bir araştırma
A research into secondary education teachers' and students' views on EBA (education information network) usage
ARİF ALABAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Eğitim ve Öğretimİstanbul Aydın Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEFA TAŞDELEN
- Fizik eğitiminde model roketçilik: Yeni bir öğrenme ortamı
Model rocketry in physics education: A new learning environment
CEM GÜREL
Doktora
Türkçe
2008
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP GÜREL