Kavramsal tasarım sürecinde 2 ve 3 boyutlu temsil kullanımı: Deneyimli ve deneyimsiz tasarım öğrencileri üzerinde bir inceleme
The use of 2 and 3 dimensional representations in conceptual design process: Research on novice and expert design students
Yazar: AHMET YAZICI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ LEBLEBİCİ BAŞAR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Ürünleri Tasarımı Ana Bilim Dalı / Endüstri Ürünleri Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Endüstri Ürünleri Tasarımı = Industrial Design

Özet:
Kavramsal tasarım sürecinde, yenilikçi fikirlerin üretilmesi ve var olan tasarım bilgisinin açığa çıkabilmesi için uygun yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Zihinde canlanan imgelerin ve senaryoların yorumlanması, analiz edilmesi ve sentezlenmesi; bir müddet sonra zihinde aşırı bir yük oluşturmaya başlamakta ve problem çözümünü zorlaştırmaktadır. Zihinde oluşan düşünceleri ve yeni fikirleri dışa vurmak için kullanılan temsiliyetler, bilgiyi işlemek için kullanılan kaynaklar üzerindeki baskıyı azaltarak, mental yükün hafiflemesine yardımcı olmakta ve daha sağlıklı düşünmeye olanak sağlamaktadır. 
Tasarım sürecinde, yeni fikirlerin oluşması için kullanılan, kağıt üzerindeki iki boyutlu eskiz ve çizim ile üç boyutlu fiziksel model gibi farklı dışsal temsillerin, beraberinde getirdiği olanaklar ve kısıtlar vardır. Bu sebeple, yenilikçi fikirlere ulaşmak için en uygun yöntem, araç ve malzeme ortamının tasarlanması gerekmektedir. Bunu başarabilmek için, bu temsillerin, tasarım sürecinde nasıl roller oynadığının ve tercih edilirlik düzeyleri arkasındaki motivasyonların incelenmesine ihtiyaç bulunmaktadır.
Kavramsal tasarım sürecinde deneyim faktörünün fikir gelişimi üzerine etkileri incelendiğinde, deneyim düzeyinin farklı tasarım davranışlarına yol açtığı gözlenmekte ve farklı deneyim düzeyine sahip tasarımcıların bu süreci birbirinden farklı şekilde yürüttükleri gözlemlenmektedir. Bu alanda yapılmış çalışmalar genellikle zihinsel süreçler ve çizim kullanımı ile ilgili olup, üç boyutlu dışsal temsillerin, deneyim faktöründen nasıl etkilendiğinin araştırılmaya ihtiyacı bulunmaktadır. Bu farklılıkları tespit etmek, karşılaştırmak ve açıklayabilmek için, eğitiminin ilk yıllarındaki endüstri ürünleri tasarımı öğrencileri ve bitirme seviyesindeki endüstri ürünleri tasarımı öğrencileri ile ayrı ayrı tasarım çalışmaları yapılarak, deneyimli ve deneyimsiz tasarımcı düşünme  süreçleri, deneysel ortamda modellenerek gözlemlenmiştir. Anketler ve yarı yapılandırılmış görüşmeler ile bu süreç aydınlatılmaya çalışılmıştır. Tasarım çalışmalarından elde edilen gözlem verileri, tasarım yaklaşımlarındaki farklılıklar tespit edilerek kalitatif olarak incelenmiştir. Ayrıca, bu veriler, fikir geliştirme sürecini farklı açılardan inceleyen, ıraksak tasarım yaklaşımın farklı boyutları da göz önüne alınarak analiz edilmiştir. 
Katılımcı öğrencilerin tasarım uygulamaları boyunca gerçekleştirdikleri iki boyutlu eskiz ve üç boyutlu fiziksel model etkileşimlerine bakıldığında, süreci ele almada farklılıklar tespit edilmiştir. Deneyimli ve deneyimsiz tasarım öğrencilerinin iki boyutlu ve üç boyutlu temsil kullanımına dair farklı yaklaşımlara sahip olduğu ve bu süreçte farklı davranışlar sergilediği gözlemlenmektedir. İki boyutlu ve üç boyutlu temsillerin, kavramsal tasarım sürecinde ön plana çıktığı farklı faydalarının vurgulanması ve gözlemlenmesine rağmen birtakım kısıtlarının olması, bu sürecin daha kolay yürütülebilmesini ve daha erişilebilir olmasını sağlayacak yeni araç/ortam ya da malzeme arayışlarının sürdürülmesi gerektiğini göstermektedir.

Abstract:
During conceptual design process, there is a need for creative thinking for innovative idea development and eliciting design knowledge. Interpretation, analysis and synthesis of the images or scenarios envisioned in mind leads to cognitive burden that is hard to deal with . Representations which is used for externalization of  thought and ideas in mind help to reduce stress on cognitive resources that help to process data and lessen the mental burden. They helped to reach and elicit the owned explicit or tacit knowledge required to solve problems. 
During design process, different types of external representations such as two dimensional sketches and drawings on paper and three dimensional analog physical models that help to generate an idea may have both advantages and limitations. Thus, suitable methods, tools, materials or environment need to be designed to eliminate these limitations and reach innovative design ideas. In order to achieve this, it is needed to clarify motivations why they are preferred and also it is needed to understand how they are useful.
Conceptual design is one of the early phases of the design process in which creative ideas are generated, synthesized and developed to solve design problems. In this process, mental and external representations interact with each other cylically to develop new ideas.  In conceptual design phase, when the effects of experience factor on idea generation examined, it is observed that designers conduct the design process differently from each other according to their experience level. Literature about representations related with experience and representations on design process are mostly carried through mental processes or drawings. There is a need to investigate three dimensional representations to see how they are affected by designers' experience level and also there is a need to compare these different external represenations to understand how they affect the design process differently. 
To investigate this, literature review was held on previous studies about research area. Representations in conceptual design phase, two dimensional representaions and drawings, three dimensional representations and physical models. Cognitive design literature on representations and expert/novice designers were also reviewed. 
Mixed research method was chosen and designed in which qualitative and quantitative research methods are used together. Design sessions were held and observed with first year and senior industrial product design students. Design studies were conducted with 16 participants and they were selected amongst undergraduate design students. Both novice and expert design students consist of 8 participants in each group. All participants have completed the courses at which they gain drawing and model making skills. They were given a design brief in which they were asked to design hand-held lighting unit and they were asked to focus on conceptual design phase. Participants had 45-60 minutes to complete conceptual design process. The experimental study environment was settled and they were provided with tools and materials that suitable for both sketching/drawing on paper and making physical models. All sessions were carried seperately and recorded with camera to analyze later. Surveys and semi-structured interviews were also carried with same participants. For each participants, the same procedure was implemented seperately that start with survey. Then, warm-up exercise was carried to prapare them to the main design activity. Design sessions were held and after that, semi-structured interivews were carried.
Research data gathered from design sessions was analyzed qualitatively to compare participants' design approach based on the use of two dimensional sketch drawings and three dimensional physical models. With the help of experimental design studies, in what order, how and why participants prefer sketch drawings and physical models were examined. The reason why they prefer two and three dimensional representations for each actions or processes were listed and compared. How much time they spend on their process or different representations are also observed and documented. Participants' individual processes were presented with the help of tables and diagrams. These tables and diagrams helped to understand how design process were carried and in which order participants preferred different design actions. They are also useful to see and  understand the overall design process. Recording belongs to semi structured interviews were analyized to understand these processes more comprehensively. They helped to understand the reason behind their actions with participant's own statements. Surveys were also analyized to understand how and why the external representations were preferred. 
Different dimensions of Guilford's divergent thinking such as fluency, flexibility and elaborations is also used to examine design processes. They helped to determine and compare the number of design ideas and conceptual idea variety gathered with different types of representations. How participants detail and elaborate their design ideas with different types of external representations were also examined and compared with each other.
When the interaction of two dimensional sketches and three dimensional physical models were examined in these design sessions, it was observed that expertise affects the way how to conduct the design process. Novice and senior design students take a different approach to the use of two and three dimensional external representations. Even if two and three dimensional external representations have different useful aspects in conceptual design process as it is seen from surveys, design sessions and interviews, both representation have also some limitations. Thus, there is a need for developing new design mediums, tools and materials to make external representations more accesible and applicable.