Sanal gerçeklik tabanlı elektronik laboratuvar tasarımı
Virtual reality based electronic laboratory design
- Tez No: 934260
- Danışmanlar: PROF. DR. ECİR UĞUR KÜÇÜKSİLLE, DOÇ. DR. KUBİLAY TAŞDELEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Bilim ve Teknoloji, Mühendislik Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Science and Technology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Mühendislik eğitimi, karmaşık sorunlara yenilikçi ve sürdürülebilir çözümler üretebilecek nitelikli profesyoneller yetiştirmeyi amaçlarken, laboratuvar deneyimleri bu sürecin temel unsurlarındandır. Özellikle elektronik mühendisliği gibi alanlarda, geleneksel laboratuvarların yüksek maliyetleri, sürekli teknolojik güncelleme gereksinimi ve sınırlı kullanım süreleri, mühendislik eğitiminde önemli zorluklar yaratmaktadır. Bu bağlamda, sanal gerçeklik teknolojileri, öğrencilere teorik bilgilerini pratik uygulamalarla birleştirme fırsatı sunarak, eğitim süreçlerini daha etkili hale getirmektedir. Bu zorlukların üstesinden gelmek amacıyla, bu tez çalışması ile Sanal Gerçeklik Tabanlı Elektronik Laboratuvarı (VR-eLAB) uygulaması geliştirilmiştir. VR-eLAB, öğrencilerin Blender'da oluşturulan ve Unity oyun motoru kullanılarak entegre edilen 3B modellenmiş devre bileşenlerini kullanarak sanal bir ortamda devre tasarlamalarına ve simüle etmelerine olanak tanımaktadır. Uygulama, öğrenme sürecini geliştirmek için etkileşimli ve dinamik devre modellemesini test etmek üzere Oculus Quest 2 sanal gerçeklik başlığına entegre edilmiştir. Geleneksel ve sanal laboratuvarların etkinliğini değerlendirmek amacıyla yapılan karşılaştırmalı deneyler önemli bulgular ortaya koymuştur. Deneylerin sonunda gerçekleştirilen bir anket çalışması ile, katılımcıların %81,1'inin VR-eLAB'ı geleneksel laboratuvarlardan daha etkili bulduğunu, %88,2'sinin ise zaman yönetimi açısından sanal laboratuvarın faydalı olduğunu belirtmiştir. Öğrenciler, sanal ortamın etkileşimli yapısının, öğrenme süreçlerini daha derinlemesine deneyimlemelerine olanak tanıdığını ve bu sayede bilgilerini daha sağlam bir şekilde pekiştirdiklerini ifade etmişlerdir. Ayrıca, VR-eLAB'ın sunduğu esneklik ve etkileşimli özellikler, öğrencilerin öğrenme süreçlerinde daha aktif ve katılımcı bir rol almalarını sağlamış, teorik bilgilerini pratikte test etmelerine olanak tanımıştır. Bu bulgular, sanal gerçeklik teknolojilerinin elektronik laboratuvarlarda daha erişilebilir, verimli ve etkileşimli bir öğrenme ortamı oluşturma potansiyelini ortaya koymakta ve geleneksel eğitim yöntemlerine göre daha derinlemesine bir öğrenme deneyimi sunduğunu göstermektedir. Sanal laboratuvarlar, öğrencilerin konuya olan ilgisini artırmakta, anlayışlarını derinleştirerek katılımlarını pekiştirmektedir. Sonuç olarak, bu tez çalışması, mühendislik eğitiminde sanal gerçeklik teknolojilerinin kullanımının daha da yaygınlaştırılması için bir temel oluşturmaktadır. Bu çalışmanın katkıları, öğrencilerin öğrenme çıktılarını iyileştirmek amacıyla bir araç olarak kullanılma potansiyelini vurgulamaktadır. Ayrıca, geleneksel yöntemlere kıyasla uygun maliyetli ve esnek bir alternatif sunması ile sanal gerçekliğin elektronik laboratuvarları daha erişilebilir ve verimli hale getirme imkanına dikkat çekmektedir.
Özet (Çeviri)
While engineering education aims to produce skilled professionals who can develop innovative and sustainable solutions to complex problems, laboratory experiences are essential elements of this process. Particularly in fields such as electronics, the high cost of traditional laboratories, the need for constant technological updating and their limited time of use pose significant challenges to engineering education. In this context, virtual reality technologies make educational processes more effective by allowing students to combine their theoretical knowledge with practical applications. To address these challenges, this thesis has developed a Virtual Reality-based Electronics Laboratory (VR-eLAB) application. VR-eLAB allows students to design and simulate circuits in a virtual environment using 3D modelled circuit components created in Blender and integrated using the Unity game engine. The application is integrated into the Oculus Quest 2 VR headset to test interactive and dynamic circuit modelling to enhance the learning process. Comparative experiments conducted to assess the effectiveness of traditional and virtual laboratories revealed important findings. In a survey conducted at the end of the experiments, 81.1% of the participants found the VR-eLAB more effective than traditional laboratories, and 88.2% of them stated that the virtual laboratory was beneficial in terms of time management. The students stated that the interactive structure of the virtual environment allowed them to experience the learning processes more deeply and thus to consolidate their knowledge in a more robust way. In addition, the flexibility and interactive features offered by VR-eLAB enabled students to take a more active and participatory role in the learning process and allowed them to test their theoretical knowledge in practice. These findings demonstrate the potential of virtual reality technologies to create a more accessible, efficient and interactive learning environment in electronic laboratories and to provide a more in-depth learning experience than traditional teaching methods. Virtual laboratories increase students' interest in the subject, deepen their understanding and increase their participation. In conclusion, this thesis provides a basis for further mainstreaming the use of virtual reality technologies in engineering education. The contributions of this study highlight its potential to be used as a tool to improve student learning outcomes. It also highlights the potential of virtual reality to make electronic laboratories more accessible and efficient by providing a cost-effective and flexible alternative to traditional methods.
Benzer Tezler
- Elektronik devreler için artırılmış gerçeklik tabanlı platform geliştirilmesi
The development of augmented reality based platform for electronic circuits
SANAA IRIQAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRİ VATANSEVER
- Mesleki teknik eğitim için internet üzerinden gerçek zamanlı aydınlatma laboratuvarı tasarımı
Real-time lighting laboratory design on the internet for vocational technical education
ZÜHAL POLAT
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZMİ EKREN
- Doğrusal sistem simülasyonu ve kontrolü için interaktif sanal laboratuvar
Linear interactive virtual laboratory for system simulation and control
MUSTAFA ŞİNASİ AYAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI ALTAŞ
- System design for internet of things and network coding applications in the wireless personal area networks
Nesnelerin interneti için sistem tasarımı ve kablosuz kişisel alan ağlarında ağ kodlama uygulamaları
GÖRKEM ÖZVURAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNEŞ KARABULUT KURT
- Deneysel elektronik müzik videolarında hareketli grafik kullanımı ve bir uygulama
Usage of motion graphic in music videos of experimental electronic music and an application
ÇAĞATAY ALPAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Güzel SanatlarHacettepe ÜniversitesiGrafik Ana Sanat Dalı
PROF. DR. UĞURCAN AKYÜZ