Artırılmış gerçeklik teknolojisinin temel elektronik uygulamalarında kullanımı
Use of the augmented reality technology in fundamental electronic applications
Yazar: MEHMET ÖZÜAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ LALE ÖZYILMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son yıllarda bilim ve teknolojideki hızlı gelişmeler yaşamımızdaki birçok problemin çözümüne katkı sağlamıştır. Hiç şüphesiz ki gelişen teknolojinin dahil olduğu alanlardan birisi de eğitim alanıdır. Gelişen teknoloji ile geleneksel eğitim materyalleri yerlerini güncel teknoloji ürünlerine devretmektedir. Gelişen teknolojinin son ürünlerinden olan akıllı mobil cihazlar insanlık hayatında birçok kolaylığı da yanında getirmiş, bu alanlardan birisi de eğitim alanı olmuştur. İnsanların geleneksel eğitim sürecinde karşılaştıkları zorlukların başında gelen soyut kavramların somutlaştırılma ihtiyacı, deneyimleyerek öğrenmenin eğitim materyallerine ve fiziksel ortamlara olan bağımlılığı, öğrenilenlerin kalıcılığının artırılması gibi problemler günümüz teknolojileri ile çözüm aranan problemlerin başında gelmektedir.
Hiç şüphesiz ki, elektronik eğitimi teorik ve pratik öğrenimin bir arada olduğu disiplinlerin başında gelmektedir. Elektronik eğitiminde öğrenilen teorik bilgilerin laboratuvar ortamlarında pratik yapılarak deneyimlenmesi elektronik eğitiminin olmazsa olmazıdır.
Elektronik eğitiminde bu deneyimi edinebilmenin fiziksel ortam ve deney materyallerine bağımlılığı kaçınılmazdır. Dahası, bu deneylerde elektroniğin doğasında olan akım, gerilim, güç gibi soyut kavramlar görülememekte, ancak ölçüm aletleri ile sayısal değerleri ölçülebilmektedir.
Bu çalışmanın temelindeki amaç, elektronik eğitimine farklı bir yaklaşım getirerek elektronik eğitiminin teknoloji tabanlı eğitim sürecine özgün ve yenilikçi katkı sağlamaktır. Bu geliştirilen yaklaşım ile elektronik laboratuvar deney kitapçıkları devre işaretçileri ile zenginleştirilecek ve mobil cihaz üzerinde geliştirilecek bir uygulama ile birlikte interaktif şekilde kullanımı sağlanacaktır.
Bu amaç kapsamında elektronik eğitiminde kullanılan seri LED sürücü devre, diyotlu kırpıcı devre, Opamp'lı yükselteç devreleri için mobil uygulama üzerinde benzetimler yapılmıştır.
Devre işaretçilerinin eklendiği kitapçıklar, laboratuvar ortamında yapılacak pratik deneye ait olan tüm bilgi ve şekilleri ve bunlara ek olarak, yapılan deneyin benzetiminin yapılabilmesi için devreye ait özel işaretçileri içerecektir. Mobil cihaz üzerinden ARElectonicLab uygulaması çalıştırılıp ilgili devrenin işaretçisi ARElectronicLab uygulamasına gösterildiğinde, mobil uygulama söz konusu devre ile ilgili benzetimi başlatacaktır. Bu sayede deney öncesinde, gerçekleştirilecek deney hakkında ön deneyim, ön bilgi aşamaları sağlanmış olacak ve deney esnasında öğrenciler deney hakkında fikir sahibi olacağından, uygulamadan azami verimliliği elde edebileceklerdir. Aynı zamanda, uygulanan deneyler sonrasında laboratuvar ortamı olmadan da devrelerin benzetimi ARElectronicLab ile yapılabileceğinden, deney tekrarları için yer ve ekipman bağımlılığı ortadan kaldırılmış olacak ve tekrara dayalı eğitim desteklenecektir. Bu kolaylıkların getireceği en temel kazanım, elektronik eğitiminin deneyime dayalı, tekrarlanabilir, kaliteli ve kalıcı bir öğrenme yolculuğuna dönüştürülmesi olacaktır.

Abstract:
In recent years, the latest developments in science and technology have provided solutions to a number of problems we face every day. Education is definitely one of the fields in which the most recent technological developments have been implemented. Conventional educational materials have started to give their place to the evolving technologies. One of the latest products of these evolving technologies, mobile devices have brought about an undeniable relief to our lives, including how we learn and teach. Today's technologies are applied to solve the problems experienced in the conventional educational systems such as the need to convert abstract concepts into concrete ones, dependence on education materials and physical environments for learning by experience, and the requirement to increase the permanence of learning.
Electronic education is among the leading disciplines to combine both theory and practice in its learning path. Transforming the theoretical learning into real life experiences in laboratories is an indispensable part of the electronic education.
There is no doubt that laboratory studies require an inevitable dependency on physical environments and experiment equipment. Moreover, the mentioned laboratory studies do not enable a physical view of such abstract concepts as current, voltage, power and so forth and enable only a quantitative measurement of these concepts by use of measuring instruments.
The underlying aim of this study is to introduce a different approach to electronic education, and contribute to a technology-based learning path in electronic education with an authentic and innovative approach. Thus, the laboratory booklets will be enriched with circuit markers and thanks to a mobile application to be developed, these booklets will be utilized in interaction with the mentioned mobile application.
For the purposes of this study, simulations of such elements utilized in the electronic education as serial LED driver circuits, diode clipper circuits, operational amplifier circuits have been designed on the mobile application developed.
Laboratory booklets with circuit markers will include all the information and visuals pertaining to the practical experiment to be conducted in the laboratory environment. Furthermore, these booklets will also include special markers specific to the circuit to enable related experiments to be simulated. Once the ARElectonicLab application is turned on via the mobile device and the related circuit's marker is shown to the ARElectronicLab application, the mobile device will start the simulation specific to the circuit in question. Hence, students will be able to experiment and get informed on each experiment before coming to the class, and to get maximum efficiency during the class as they will have a prior knowledge. At the same time, ARElectronicLab will enable to simulate experiments after the class without any dependency on a physical laboratory or equipment, and thus, support repeatable learning experience in electronic education. The utmost advantage of these conveniences will be to transform the electronic education into an experience-based, repeatable, high quality, and long-term learning journey.