Mesleki teknik eğitim için internet üzerinden gerçek zamanlı aydınlatma laboratuvarı tasarımı
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ZÜHAL POLAT
Danışman: NAZMİ EKREN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bilgi teknolojilerinin Mesleki Teknik Eğitim (MTE) alanında kullanımının artmasıyla öğrencilerin network ve ağ tabanlı gerçekleştirecekleri laboratuvar uygulamalarının gelişmesinin önü açılmıştır. Uzaktan kontrol edilebilen laboratuvarların geliştirilmesi için iki farklı seçenek sunulabilir: Sanal laboratuvarlar ve uzak laboratuvarlar. Sanal laboratuvarlar ile öğrencilerin bilgisayar tarafından benzetimi yapılan prosese erişmeleri sağlanır. Bu şekildeki bir yapıda, öğrenci ile sanal işlemin uzaktan etkileşimi mümkündür. Uzak laboratuvarlar ise sanal tabanlı uygulamalardan daha karmaşık ve pahalı olsa da, benzetimi yapılan veriler yerine gerçek verilerle çalışma olanağı sağlamakta ve öğrenciler açısından daha yüksek oranda motivasyon oluşturmaktadır. Uzak laboratuvarlar ağ tabanlı gerçek kurulumları ile cihazlara uzaktan erişim sağlayarak, öğrencilerin fiziksel olarak laboratuvarda bulunmalarına gerek kalmadan gerçek donanım ile doğrudan deney yapmalarını sağlayan uygulamaları içermektedir. Mali kaynak, nitelikli personel, zaman, birebir öğrenme, uygulama alanı, iş güvenliği ve bakım uygulama laboratuvarlarının kurulumu sırasında karşımıza çıkan ve çözüm bekleyen sorunlardır. Uzak laboratuvar sistemlerinin kurulması ile bu olumsuz durumların ortadan kaldırılması hedeflenmektedir. Aydınlatma teknolojisi eğitiminde öğrencilerin uygulama araçlarına, internet üzerinden gerçek zamanlı bir donanım ile ulaşarak kontrol etmesine imkan sağlayan ağ tabanlı bir aydınlatma laboratuvarı altyapısı sunulan bu tezde aydınlık seviyesi kontrolü gerçekleştirmek üzere Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (LabVIEW) Sanal Enstrümantasyon Programı kullanılmıştır. Bu programda geliştirilen kullanıcı ara yüzü öğrencilere kameralar, sensörler ve denetleyiciler ile uygulamaları internet üzerinden kontrol etme ve izleme olanağı sunmaktadır. Sistemin uzaktan kontrolünü sağlayan National Instrument (NI) CompactRIO 9075 cihazı üzerindeki analog giriş ve analog çıkış ünitesine bağlı cihazların (LED'ler, floresanlar vb.) ve ölçüm cihazlarının (akım sensörü, ışık sensörü vb.) denetimi sağlanarak, veriler sunucu bilgisayara aktarılmaktadır. Sunucu bilgisayara aktarılan sinyaller ile LabVIEW programı kullanılarak oluşturulan gerçek enstrümanlar vasıtasıyla aydınlatma deneyleri gerçekleştirilmektedir. Ayrıca öğrencilerin eş zamanlı (senkron) olarak uygulama enstrümanlarına erişimini sağlayan bir internet sitesi tasarlanmıştır. Her bir kullanıcı bu internet sitesi üzerinden kendilerine ayrılan belli bir zaman diliminde, uygulamaları gerçekleştirebilmektedir. Aynı zaman dilimi içerisinde öğrenciler, sistemde kullanılan internet bağlantılı kamera aracılığıyla, laboratuvarın aydınlık seviyesini anlık olarak izleyebilmektedir. Model elde edilen verilerin kişisel olarak saklanmasını sağlamakta, gerekli analizlerin yapılmasını da desteklemektedir. Tez çalışmasında tasarlanan uygulamalar 2016-2017 eğitim-öğretim yılında aydınlatma tekniği dersinde eğitim gören toplam 40 öğrenciye tanıtılmış ve öğrencilere sistemi kullanma imkânı verilmiştir. Programı kullandıktan sonra öğrencilerden, beş alt ölçeği birleştiren ve 18 sorudan oluşan bir anket doldurmaları istenmiştir. SPSS istatistik programı ile, soru ve cevapların önem seviyelerini ve standart sapmalarını analiz etmek için anket sonuçlarına bir frekans testi uygulanmıştır. Sistemin öğrenci anketi için, güvenilirlik analizinin Cronbach Alfa değeri 0,87 olarak hesaplanmıştır (0,7'den büyük bir değer analizin güvenilirliğini göstermektedir). Anket sonuçlarına göre uzaktan erişim deneysel uygulamasına katılan öğrencilerin büyük bir kısmı (%97,5), uzaktan hazırlığın uygulamalı çalışmaları kolaylaştırdığını düşünmektedir. Yine öğrencilerin oldukça yüksek oranı uzaktan deneyleri gerçekleştirdiklerinde kişisel becerilerine katkı sağladığı (%92,5) ve teorik bilgilerini geliştirdikleri (%95) yönünde görüş bildirmişlerdir. Öğrencilerin genel itibari ile sistem hakkındaki görüşleri değerlendirildiğinde, tepkilerinin olumlu olduğu tespit edilmiştir.