Mesleki eğitimde teknolojiye bağlı yeterliliklerin geliştirilmesinde nesnelerin interneti (IoT) eğitimi
Internet of things (IoT) training in developing technology-related competences in vocational education
Yazar: MURAT ADNAN TAMER
Danışman: PROF. DR. NESRİN ÖZDENER DÖNMEZ
Marmara Üniversitesi / Eğitim Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Eğitim ve Öğretim = Education and Training ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Eğitim programları = Education programs ; Mesleki teknik eğitim = Vocational technical education ; Mesleki yeterlilik = Professional competence ; Nesnelerin interneti = Internet of things ; Öğretim programları = Teaching curriculums

Özet:
Dijital devrimin önemli bir ayağını oluşturan nesnelerin interneti (Internet of things - IoT), endüstriyel ve geniş ölçekli sistemlerden son kullanıcıya yönelik üretim ve hizmet sektörlerine kadar birçok alanı etkilemektedir. Nesnelerin veri üreterek birbirleriyle ya da son kullanıcı ile haberleşmesi nesneye ilişkin bakış açısını değiştirmiş, üretilen nesne, üretim yöntemi ve kullanımına kadar her aşamada teknolojik yetkinliklere daha fazla ihtiyaç duyar hale getirmiştir. Bu bağlamda, endüstriyel süreçlerden sosyal alışkanlıklara kadar her şeyin yeniden şekilleneceği, yeni işlerin ortaya çıkacağı bir teknolojik dönüşüm yaşanmakta yaratıcılık, problem çözme ve eleştirel düşünme gibi becerilere duyulan ihtiyaç giderek artmaktadır. Nesnelerin İnterneti teknolojilerinin etkilediği meslek alanlarında ihtiyaç duyulan işgücü niteliklerinin belirlenmesi ve bu nitelikleri mesleki ortaöğretim seviyesinde karşılayabilecek bir yeterlilik profilinin tanımlanması, bu alanda verilmek istenen mesleki eğitimlere ve özellikle ortaya çıkacak yeni işler ile ilgili yeterliliklerin oluşturulmasına kaynaklık edebilir. Bu çalışma, mesleki eğitimin teknolojik dönüşüme hızlı bir şekilde adapte olabilmesi ve bu dönüşüm ile birlikte iş dünyasının talep ettiği yeterliliklere sahip insan gücünü yetiştirebilmesi problemini temel alarak tasarlanmıştır. Bu kapsamda, çalışma süresince nesnelerin interneti yeterlilik çerçevesi oluşturularak, bu yeterlilikleri kazandırmayı hedefleyen bir öğretim programının tasarımı gerçekleştirilmiş ve etkileri incelenmiştir.
Tasarım tabanlı araştırma yöntemi kullanılarak ve iki döngüde gerçekleştirilen bu çalışma 2018 – 2019 eğitim öğretim yılında Türkiye'nin farklı bölgelerinde 2 üniversite, 9 meslek lisesi ve 5 bilim merkezinin katılımıyla gerçekleştirilmiştir. Nesnelerin interneti yeterliliklerinin belirlenmesi süreci akademik, mesleki eğitim ve ilgili sektörlerden 15 kişilik bir uzman grubu ile birlikte yürütülmüştür. Çalışmaya meslek lisesi bilişim teknolojileri alanından 51, endüstriyel otomasyon teknolojileri alanından 10 ve elektrik-elektronik teknolojileri alanından 88 öğrenci katılmıştır. Çalışma grubunda ayrıca 14 teknik öğretmen ve 5 bilim merkezi eğitmeni yer almıştır. Araştırmada öğretmen ve eğitmenlere ilk döngüde iki gün, ikinci döngüde ise dört gün olmak üzere İstanbul'da çeşitli üniversitelerde eğitici eğitimi verilmiştir. Nesnelerin interneti öğretim programı, öğrencilerin bulundukları okullarda ve bilim merkezlerinde her iki döngüde de 12 hafta boyunca uygulanmıştır. Ayrıca öğretim programı boyunca öğrenciler takımlara ayrılarak nesnelerin interneti alanında bir proje çalışması yürütmüşlerdir. Program sonunda öğrencilerin projelerinin değerlendirilmesi için ilk döngüde İstanbul'da, ikinci döngüde ise bulundukları ilin bilim merkezinde iki gün boyunca proje sergi etkinlikleri düzenlenmiştir.
Araştırmada veri toplama aracı olarak "Yeterlilik Düzeyini Belirleme Testi", "Öğrenci Projelerini Değerlendirme Formu" nicel verilerin toplanmasında kullanılmıştır. Nitel veriler "Öğrenci Görüşme Formu", "Öğretmen Görüşme Formu", "Program Gözlem Formu" aracılığıyla toplanmış, veriler içerik analizi ile çözümlenerek kodlanmış ve temalar oluşturulmuştur.
Araştırma bulgularına göre nesnelerin interneti teknolojileri alanında 10 yeterlilik ve her bir yeterliliği detaylandıran toplam 37 alt yetkinlik tanımlanmıştır. Bu yeterlilikler, Avrupa Yeterlilik Çerçevesinde (AYÇ) belirtilen seviye tanımlarına uygun olarak meslek lisesi seviyesinde (AYÇ 4. Seviye) tanımlanmıştır. Yeterlilikler donanım, yazılım ve ağ iletişimi disiplinlerinin yanında, nesnelerin interneti alanında güvenlik gizlilik ve etik riskleri tanıma ve çözüm üretme konularını içermektedir. Yeterlilikler arasında aynı zamanda temel programlama becerileri de yer almaktadır. Nesnelerin interneti yeterlilikleri için temel elektronik becerisine sahip olma, bir ön koşul olarak tanımlanmıştır.
Nesnelerin interneti öğretim programı, atölye/uygulama ve proje yapımı olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır.  Araştırma bulguları, nesnelerin interneti öğretim programının uygulama ve proje süreçleri ile birlikte yürütüldüğünde öğretmen ve öğrenciler tarafından genel olarak olumlu sonuçlar elde edildiği yönündedir. 
Araştırma bulgularına göre öğretim programının değerlendirilmesinde, birinci döngüde kontrol grubu ile deney grubu arasında gerçekleştirilen karşılaştırmada deney grubu lehine anlamlı bir farklılık elde edilmiştir.  İkinci döngüde programın değerlendirilmesinde ön test ve son test karşılaştırılmasında son test lehine anlamlı bir fark elde edilmiştir. Değerlendirme sonuçlarının alan ve sınıf bazında karşılaştırılmasında ise anlamlı bir fark bulunmamıştır. 
Bu çalışma kapsamında hazırlanan nesnelerin interneti yeterlilikleri, nesnelerin interneti teknolojilerinin dönüştürdüğü ya da yeni ortaya çıkan işlerin tanımlanması ve belgelendirilmesi açısından, aynı zamanda çalışma kapsamında geliştirilen "Yeterlilik Değerlendirme Testi" ile yeterliliklerin değerlendirilme aşamasına katkı sunması açısından önemli görülmektedir. Araştırma kapsamında geliştirilen nesnelerin interneti öğretim programının, öğrencilerin kendi alanlarındaki güncel teknolojileri anlayabilmelerine katkı sağlayacağı ve kolay adapte olacakları düşünülmekte, bu yönüyle de çalışma önemli görülmektedir. Araştırmanın bir diğer önemi, çalışma boyunca FPP'larında karşılaşılan sorunların derlenmesi ve bu sorunların çözümünü odağına alan bir geliştirme kartı tasarım çalışmasının üniversite - sanayi işbirliği kapsamında başlatılmasıdır.

Abstract:
The internet of things (IoT), which constitutes an important part of the digital revolution, affects many areas from industrially, large-scale systems to manifacturing and service sectors for the end user. The communication of things with each other or with the end user has changed the point of view regarding the things, making the things more linked for technological competencies at every stage from production method and use. In this context, there is a technological transformation in which everything from industrial processes to social habits will be reshaped and new jobs will emerge, and the need for skills such as creativity, problem solving and critical thinking is increasing. Determining the workforce qualifications affected by the Internet of Things technologies at the vocational secondary education level can be a source for the vocational training to be given in this field and the formation of competencies related to the new jobs that will emerge. This study is designed on the basis of the problem of adapting vocational education to technologic revolution in a fast and effective way and training labor with competencies depending on the technology demanded by the business world. In this context, during the study, the Internet of Things competence framework was created, a curriculum to gain these competencies was designed and its effects were examined.
This study, which was carried out in two cycles using a design-based research method, was carried out in the 2018 - 2019 academic year with the participation of 2 universities, 9 vocational high schools and 5 science centers in different regions of Turkey. The process of determining the competencies of the Internet of Things was carried out with an expert group of 15 people from academic, teacher and related sectors. In the study group, 51 students from the field of vocational high school information technologies, 10 students from the field of industrial automation technologies and 88 students from the field of electrical-electronic technologies are included. There were also 14 technical teachers and 5 science center trainers in the working group. In the study, teachers and trainers were trained in various universities in Istanbul for two days in the first cycle and four days in the second cycle. The Internet of Things curriculum was implemented in schools and science centers where students are located in both cycles for 12 weeks. At the end of the program, to evaluate improvement of the projects of the students., project exhibition activities were organized for two days in Istanbul in the first cycle and in the science centers in the second cycle. In the research, as data collection tools, "Test for Determining Proficiency Level" and "Student Projects Evaluation Form" were used for collecting quantitative data. Qualitative data were collected through "Student Interview Form", "Teacher Interview Form", "Program Observation Form",and these data were analyzed with content analysis. Then they were coded and themes for these data were created. 
According to the findings of the research, 10 related competencies for Internet of Things technologies and a total of 37 sub-competencies detailing each competency were defined. These qualifications are defined at the vocational high school level (EQF 4th Level) in accordance with the level definitions specified in the European Qualifications Framework (EQF). Competencies include hardware, software and network communication disciplines, as well as recognizing security, confidentiality and ethical risks in the field of Internet of Things and generating solutions. Competences also include basic programming skills. Basic electronics skills are defined as prerequisites for Internet of Things competencies. 
Internet of Things curriculum consists of two stages: workshop / application and project preparation. The findings of the research show that when the Internet of Things curriculum is performed together with the application and project processes, generally positive results are obtained by teachers and students. According to the findings of the research, while evaluation of the curriculum, a significant difference was found in favor of the experimental group while comparing between the control group and the experimental group in the first cycle. In the second cycle, in the evaluation of the program, a significant difference was found in favor of the post-test in the comparison of pre-test and post-test. While comparing of the evaluation results on the basis of field and class, no significant difference was found. 
Internet of Things competencies prepared within the scope of this study are considered important in terms of identifying and documenting the jobs affected by this technology, as well as contributing to the evaluation of the competencies with the " Test for Determining Proficiency Level". It is thought that the Internet of Things curriculum developed within the scope of the research will contribute to the students' understanding of current technologies in their fields and will be easily adapted. Another importance of the research is the compilation of the problems encountered in FPPs throughout the study and the initiation of a development card design study that focuses on the solution of these problems within the scope of university - industry cooperation.