Mühendislik eğitiminin öğrenci bakış açısıyla değerlendirilmesi: İTÜ örneği
Evaluation of engineering education from the perspective of ITU students
Yazar: AYŞE KILIÇ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL YILMAZ TAPTIK ; PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Okul-öğrenci etkileşimi = School-student İnteraction ; Türk öğrenciler = Turkish students ; Öğrenci davranışı = Behavior of student ; Öğrenci görüşleri = Opinions of students ; Öğrenci merkezli yöntem = Methods centered to the student ; Öğretmen-öğrenci etkileşimi = Teacher-student interaction ; Öğretmen-öğrenci iletişimi = Teacher-student comminication ; Öğretmen-öğrenci ilişkileri = Teacher-student relations

Özet:
Dünya mühendislik eğitiminde meydana gelen gelişmelerin yanı sıra teknolojik ve
endüstriyel ilerlemeler göz önünde bulundurulduğunda; mühendislik programlarının
sürekli gelişim çerçevesinde yeni yaklaşımları geliştirmesi ve uygulaması ihtiyacı
doğmuştur. Mühendislik eğitiminin öğrenciler için daha motive edici, ilgi çekici ve
katkı sağlayıcı hale getirilebilmesi için, başlangıç noktası olarak eğitimin hem ders
içerikleri hem de ders programları kapsamında öğrencilerin öğrenme
deneyimlerinden faydalanılarak yeniden şekillendirilmesi gerekmektedir.
Ülkemizdeki mühendislik eğitiminin farklı bir anlayışla ele alınması, öğretme
tekniklerinin de değiştirilmesiyle birlikte tasarım ve problem çözme yaklaşımın ön
plana çıkması ve bu olgunun eğitim sürecine yerleştirilmiş ve yayılmış olması
hedeflenmelidir. Bu tez çalışmasında 2014-2015 eğitim-öğretim yılında tüm
mühendislik programlarında öğrenim gören öğrencilerin öğrenme şekillerini
etkileyen etmenlerin saptanması ve eğitim yöntemlerinin geliştirilebilmesi hususunda
öğrencilerin ve öğretim üyelerinin yeni gelişen koşullar karşısındaki davranışları
dikkate alınarak, tasarım ve problem çözme yaklaşımı ile öğretimin nasıl
gerçekleştirilmesi gerektiği ilk kez değerlendirilmeye alınmıştır. Tez çalışmasının
amacı kapsamında, izlenen yöntemsel yaklaşım da şu şekildedir:
- Farklı disiplinlerde farklı performans gösteren öğrencilerin öğrenme
yaklaşımlarının belirlenmesi,
- Farklı mühendislik dallarında eğitim veren öğretim üyelerinin, öğrencilerden
alınan geri bildirimlere yönelik bakış açısının değerlendirilmesi,
- Problem çözme ve tasarım odaklı öğretme ve öğrenme yaklaşımının
belirlenmesi ve başarısının ölçülmesi.
Tez kapsamında değerlendirmeye alınan anket; farklı disiplinlerden, farklı
performans gösteren (genel not ortalaması dağılımlarına göre) öğrencilerden
seçilerek oluşturulmuş 3 ayrı gruba (4,0 ≤ GNO < 3,0; 3,0 ≤ GNO < 2,0; GNO ≤ 2,0
(Gözetim listesi) uygulanmış olup, toplam 1209 kişi tarafından cevaplanmıştır. Anket
çalışması sonucunda elde edilen bulguların istatistiksel analizleri kapsamında SPSS
(Statistical Package for Social Sciences) for Windows 23.0 istatistik paket
programı kullanılmıştır. Verilerin istatistiksel anlamda değerlendirilmesi aşamasında;
anket sorularının hazırlanması sırasında etkili olan ana başlıklardan yararlanılarak,
sorular gruplar halinde incelenmiştir. Çalışma verilerinin değerlendirilmesinde hem
tanımlayıcı istatistiksel metotlardan (frekans, yüzde, ortalama, standart sapma) hem
de bağımsız örnekler (independent samples) t testinden, Tek Yönlü (One Way)
ANOVA testinden ve farklılığa sebebiyet veren grubun tespitinde de Tukey testinden
yararlanılmıştır. Bazı sorular için, değişkenlerin birbiriyle ilişkili olup olmadığının
değerlendirilmesi amacıyla çapraz tablolar oluşturulmuş ve ki-kare testi yardımıyla
yorumlanmıştır. İki niceliksel verinin karşılaştırılmasında, normal dağılım gösteren durumlarda, Pearson Korelasyon Analizi kullanılmıştır. Genel güvenilirlik için
Cronbach's Alpha katsayısı hesaplanmıştır. Elde edilen bulgular; % 95 güven
aralığında ve % 5 anlamlılık düzeyinde değerlendirilmiştir.
Analitik ve istatistik olarak elde edilen verilerin daha net şekilde ifade edilebilmesi
ve aynı zamanda verilere dair anlaşılır yorumların yapılabilmesi açısından öğretim
üyesi ve öğrenci görüşleri de dikkate alınarak değerlendirmeler yapılan yorumlar
aşağıda maddeler halinde sıralanmaktadır:
- Anketin genelinde kadın katılımcılar tüm soruları detaycı ve titiz
yaklaşımlarıyla da bağlantılı olarak daha dikkatli şekilde cevaplamış olup; bu
durum algılarının erkeklere oranla daha yüksek olduğu sonucuyla
örtüşmektedir (Soru 51).
- Anketi dolduran 2., 3. ve 4. sınıfta okuyan öğrencilerin oranları neredeyse
aynıdır ve toplam olarak katılımcıların % 79,8'ini oluşturmaktadır (Soru 53).
- Anketin temel ayrım noktası, anket gruplarının not ortalamasına göre
belirlenmiş olmasıdır (3.0 - 4.0; 3.0 - 2.0; Gözetim Listesi). Anketin
genelinde Gözetim Listesinin algısı, diğer iki grupla bariz farklılıklar
barındırmaktadır. Bazı sorular bağlamında gözetim listesinin aksine, 3.0 – 4.0
arası ortalamaya sahip grup da farklı algılara sahip olduğunu göstermiştir.
- Anket katılımcısı öğrencilerin büyük çoğunluğu Anadolu Lisesi mezunudur
(% 58,9). Bu durumu Özel / Devlet Fen Lisesi mezunları (% 15,6) takip
etmektedir (Soru 58).
- Lise eğitimlerini aldıkları ya da diğer bir deyişle İstanbul Teknik
Üniversitesine geldikleri şehir ve bölgeye göre ayrım yapıldığında; anketi
yanıtlayan öğrencilerin çok büyük bir kısmı İstanbul başta olmak üzere
Marmara Bölgesi ve Ege Bölgesinden, diğer geri kalanı ise çoğunlukla
Akdeniz, İç Anadolu ve Karadeniz Bölgelerinden gelmektedir (Soru 56).
- Ankete katılan öğrencilerin büyük çoğunluğunun ikamet yerinin İstanbul
olması, ailesiyle kalmayı tercih edenlerin oranının yüksek olmasıyla
sonuçlanmaktadır (Soru 56 ve Soru 59).
- Anne-baba eğitim seviyesi açısından değerlendirilme yapıldığında,
öğrencilerin babalarının eğitim seviyesi annelerine oranla daha üst
düzeydedir. Babaların büyük çoğunluğu üniversite mezunuyken, anneler ise
lise mezunudur. Tam tersi şekilde eğitim almamış ya da sadece okur-yazar
olma seviyeleri bakımından annelerin yüzdesi babalarınkine oranla oldukça
yüksektir (Soru 60).
- Aile ortalama aylık gelirlerine göre sınıflandırıldığında, üniversitemiz genel
profili orta sınıf ekonomik gelir düzeyine sahip ailelerden gelen öğrencilerden
oluşmaktadır. Bu durumla da bağlantılı olarak, öğrenciler hem eğitimsel hem
de yaşamsal alanlara yönelik finansal ve ekonomik desteği çoğunlukla
ailelerinden ya da buna ek olarak kredi ve burs yoluyla almaktadır. Ayrıca
eğitim desteğini kendi kendine çalışarak sağlayanların oranı da oldukça
yüksektir (Soru 62 ve Soru 63).
- Öğrencilerin bildikleri yabancı diller sorulduğunda; beklenildiği üzere büyük
çoğunluk İngilizce, bunu takip eden şekilde Almanca ve Fransızca
bilmektedir. Yabancı dil öğrenilen yerler olarak da ortaokul-lise eğitimi
aldıkları okullar ve İTÜ Hazırlık Sınıfı yaklaşık olarak aynı oranları
paylaşarak en yüksek yüzdelere sahiptir (Soru 34 - 38, Soru 67, Soru 68, Soru
69).
Öğrencilerin mühendislik mesleğini seçmeleri konusunda etkili olan
faktörlerin arasında sahip olduklarını ve mesleği daha iyi yapabilmelerini
sağlayacağını düşündükleri analitik düşünme yetenekleri, kendilerini iyi
yetiştirme ve iyi eğitim alma olanakları, mühendislik mesleğine olan ilgileri,
meslekten ziyade okumak istedikleri üniversiteyi seçmiş olmaları ve son
olarak temel ve doğa bilimlerine olan ilgileri en yüksek puanladıkları
seçenekler olarak karşımıza çıkmaktadır (Soru 4 - 7).
- Katılımcı öğrencilerin lisans eğitimleri sonrası iş bulma süreçlerinde en etkili
ve kritik olan faktörün "özgür çalışma ortamı" olduğu sonucuna varılmıştır.
Diğer etkili olan faktörler de aldıkları puanlara göre sırasıyla; maaş, iş
güvenliği, terfi fırsatları, firma imajı ve kurumsallığı,
ayrıcalıklar/avantajlardır (Soru 7).
- Katılımcı öğrencilerin büyük çoğunluğu bölümlerinden mezun olduklarında
iş bulma kaygısı taşımamaktadır (Soru 6).
- Öğrencilerin büyük çoğunluğu mühendislik dallarında okuması hususunda
yakınları teşvik edebileceğinin yanında bölümünde okumaktan memnun
olduğu, eğitim gördükleri mühendislik dalını sevdiklerini, bölümlerini
isteyerek seçtiklerini ve tekrar seçme şansı olması durumunda yine aynı
bölümü seçeceği gibi sonuçlara varılmıştır (Soru 1, Soru 2, Soru 9).
- Anket sonuçlarına göre mühendislik alanındaki iş başvurularında not
ortalamasının bir seçilme kriteri olmadığı ve bu konuda öğrencilerin algısı da
görülmüştür. Ayrıca 4 senelik lisans eğitimlerinin mesleki manada yeterliliği
sağlamadığı gibi çarpıcı bir sonuca da varılmıştır. Bu durumla bağlantılı
olarak da artık sadece aldıkları lisans unvanıyla yetinmeyip, öğrencilerin
büyük çoğunluğu yüksek lisans eğitimine devam etmektedir (Soru 9).
- Mezun olan öğrencilerimizin büyük çoğunluğu, uluslararası nitelikte, özel
sektörde ve büyük ölçekli firmalarda çalışmak istemektedir. Ayrıca kendi
şirketini kurmak isteyenlerin oranı da azımsanmayacak yüzdeye sahiptir.
Bunları takiben araştırmaya yatkın olanların akademik kariyer yapmak
istemeleri ve teorik bilginin direkt uygulamadaki akışının gözler önüne
serildiği üretim kısmında çalışmak isteyenler de yakın oranlara sahip olup,
diğer kariyer seçenekleri arasında yer almaktadır (Soru 8, Soru 17, Soru 18).
- Anket katılımcısı öğrencilerin, anket genelinde en düşük puan verdikleri
sorular "Akademik Danışmanlık" ile alakalı olanladır. Öğrencilerin
çoğunluğunun akademik danışmanı ile sıklıkla görüşemediği hatta bir
kısmının hiç görmemiş / tanışmamış olduğu, görüşmelerin planlı olmadığı,
mesleki anlamda ilerleme ve gelecek planları hakkında aklına takılan sorulara
yardımcı olunmadığı gibi sonuçlara varılmıştır. (Soru 14 - 16).
- Öğrencilerin tercih ettikleri öğretme tekniklerinin kapsamında pratik
uygulamalar, laboratuvar uygulamaları, stajlar, seminerler ve proje
uygulamaları yer almaktadır (Soru 17, Soru 18).
Anket sonuçlarından yola çıkarak, "İTÜ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği
Bölümü" odak grup olarak seçilmiş ve öneri geliştirilebilmesi hususunda bu bölüme
özel olarak 3 ayrı (Takım çalışması, Laboratuvar dersi ve Tasarım Bitirme Projesi)
rubrik oluşturulmuştur. Rubrikler sayesinde hem öğrencilerin belirtilen konulardaki
performansları ölçülerek iyileştirmeler yapılmış, hem de günümüzün olmazsa olmaz
kriterlerinden olan sürekli gelişme çerçevesinde ölçme-değerlendirme yöntemi
geliştirilerek öğrencilerimizin bundan sonraki mesleki yaşantılarında daha donanımlı
hale gelmeleri hedeflenmiştir.

Abstract:
Considering both the technological and industrial advancements and also progressess
occuring in engineering education all around the world, engineering programs should
develop and implement new approaches within the frame of continuous
improvement. In order to make the engineering education much more motivational,
interesting and contributing to students, with taking into consideration the students'
learning experiences, education requires to be reshaped from the aspect of both
course contents and also curriculum.
It should be aimed that engineering education in our country needs to be
reconsidered from different pespectives. Design and problem solving approaches
ought to come into prominence with the changes in teaching techniques and this
phenomenon should be placed and spreaded into whole educational process. In this
thesis study, the factors affecting the learning styles of engineering students' (in
2014-2015 Academic Year), ways to improve the educational methods via design
and problem-solving approaches are firstly evaluated with paying attention to the
changes occuring in the behaviours of students & faculty towards new developing
conditions.
Within the scope of the thesis study, the methodological approach that is followed is
listed below:
- Determining the learning styles of students from different departments and also
with different GPA,
- Due to the feedback received from students, evaluating the perspectives of faculty
members who are teaching at different engineering disciplines,
- Determining the problem-solving and design-based teaching and learning approach
and measuring its success.
The questionnaire within this thesis is performed to 3 groups of students (from
different engineering disciplines) who were selected according to grade point
averages as 4,0 ≤ GPA <3,0; 3,0 ≤ GPA <2,0, GNO ≤ 2,0 and totally answered by
1209 students. Statistical analysis of the survey findings was carried out with
statistical program namely SPSS (Statistical Package for Social Sciences) for
Windows 23.0. Survey questions were examined in groups under the main headings
that were effective in the preparation process of questionnare. During the the
statistical evaluation of the data, descriptive statistical methods (frequency,
percentage, mean, standard deviation) and also independent samples t test, One Way
ANOVA test, and Tukey test were used in the comparing quantitative data. For
certain questions, cross tabs were created and interpreted with the help of chi-square
test to assess whether the variables are related to each other. When comparing two
quantitative data, Pearson Correlation Analysis was used in normal distribution cases. Cronbach's Alpha coefficient is calculated for reliability analysis. The findings
were evaluated at 95% confidence interval and 0.05 significance level.
Survey questions and its sub-options are designed on a construct that enables the
establishment of cross-correlations in the social, cultural and psychological context.
Concordantly, with the aim of expressing and interpretating analytical and statistical
data much more clearly, all of the comments are made by taking into account the
opinions of the both lecturers and students. They are listed below:
- Female participants responded all of the questions more carefully in
connection with their detailed and rigorous approach; this situation overlaps
with the fact that the perception of evaluation is higher than that of men
(Question # 51).
- The percentage of students in the 2nd, 3rd and 4th grade who completed the
questionnaire is almost the same and totally 79.8 % of the participants
(Question # 53).
- The main distinction point of the questionnaire is that survey groups are
determined according to their grade point averages (3.0 - 4.0, 3.0 - 2.0,
Surveillance List). In general, the assessment of the questions of the
Surveillance List has obvious differences with the other two groups from the
aspect of assesment of the questions. In contrast to the surveillance list in the
context of some questions, the group with a mean of 3.0 to 4.0 showed
different perceptions of evaluation.
- The majority of the survey participants are Anatolian High School graduates
(58,9 %). This is followed by Private / State Science High School graduates
(15,6 %) (Question # 58).
- When making a distinction according to their high school education or in
other words from the city and region where they came to Istanbul Technical
University, most of the students who answered the questionnaire come
mainly from İstanbul, Marmara Region and Aegean Region and the rest are
mostly from Mediterranean, Central Anatolia and Black Sea Regions
(Question # 56).
- The majority of the students' place of residence is in Istanbul and this results
in a high percentage of those who prefer to stay with the family (Question #
56 & Question # 59).
- When assessed in terms of parental education level, students' fathers have a
higher educational level than mothers'. The vast majority of fathers are
university graduates, while their mothers are high school graduates. On the
contrary, the percentage of mothers with respect to their level of untrained or
only literate is considerably higher than their fathers (Question # 60).
- Classifying according to family average monthly income, our university's
general profile consists of students who have economic income level. In
connection with this situation, students receive financial and economic
support for both educational and social activities from their families or
additionally from credit and scholarship. Also, the proportion of those who
provide education support by their self-employment is also very high
(Question # 62 & Question # 63).
- When students are asked about foreign languages, as expected, the vast
majority speak English, followed by German and French. As a foreign
language learning place, secondary & high school education schools and ITU Prep Classes have the highest percentages by sharing the same rates
(Question # 34-38, Question # 67, Question # 68, Question # 69).
- Factors influencing students' selection of engineering professions include
(with the highest scores): analytical thinking skills that they possess and that
they think they will make it possible for them to do better, improve
themselves and good training opportunities, their interest in the engineering
profession, chosing the university instead of what they want to study
professionally (Question # 4 - 7).
- It was concluded that the most effective and critical factor in the postgraduate
employment process of participant students was the "free working
environment". The other influential factors are as follows; salary, job
security, promotion opportunities, firm image and institutionality, privileges /
advantages (Question # 7).
- Majority of the participating students do not have concerns about finding a
job after their graduation (Question # 6).
- The vast majority of students have indicated that they could encourage
relatives about studying engineering, they are satisfied with their studies in
the engineering department, they have chosen the departments intentionally
and if they have the chance to choose again, they will choose the same
department (Question # 1, Question # 2, Question # 9).
- According to the questionnaire results, it can be deduced that the grade
average point in the engineering employment procedure is not a selection
criterion and students' awareness in this issue is also seen. Also, students
thought the 4-year undergraduate education does not provide proficiency in
the profession. In parallel with this situation, students are no longer satisfied
with only the bachelor's degree and majority of them continue their studies at
graduate programs (Question # 9).
- The vast majority of our graduated students want to work at large-scale,
international and private sector companies. In addition, a considerable
amount of students wants to establish their own company. Those who are
interested in pursuing an academic career and those who want to work in the
production part where the theoretical knowledge is shown directly in the flow
of practice are also among the other career options (Question # 8, Question #
17, Question # 18).
- Questionnaire participants have given the lowest scores to the questions that
are related to "Academic Counseling". Some conclusions can be drawn as:
most of the students were not able to meet with the academic advisor
frequently, even some of them never seen / met, the interviews were not
planned, the questions about the professional progress and future plans were
not helped (Question # 14-16).
- Practical applications, laboratory practices, internships, seminars and project
applications are included in the teaching techniques preferred by the students
(Question # 17, Question # 18).
As a result of the survey results, "ITU Metallurgical and Materials Engineering
Department" was selected as the focus group and 3 rubrics (Team-work, Laboratory
Course and Design Graduation Project) are specially formed for this department in
order to develop the proposal. With the use of rubrics, it was aimed to make
improvements by measuring the performances of students in the mentioned subjects
and to ensure that our students are better equipped in their future professional life by developing a measurement and evaluation method within the framework of
continuous development, which is one of today's indispensable criteria.