TEMEL SEVİYE HABERLEŞME SİSTEMLERİ EĞİTİMİNDE SANAL LABORATUVAR KULLANIMI

Doktora Öğrencisi, Süreyya GÜLNAR, Gazi Üniversitesi Bilişim Enstitüsü, sureyya.gulnar@gazi.edu.trAraştırma Görevlisi, Bilgehan ARSLAN, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, bilgehan.arslan@gazi.edu.tr

Özet

Teknoloji eğitiminde; ders içeriğinin laboratuvar ortamında aktarımı, konunun kavranma hızını arttırır. Laboratuvar imkânlarının yeterli olmadığı koşullarda, bilgisayar üzerinden uygun yazılımlar ile benzetim teknikleri kullanılabilir. Kurulum maliyeti yüksek olan laboratuvarlar olmadan da eğitim gerçekleştirilebilir. Haberleşme sistemleri dersi için de laboratuvarda eğitim gereklidir. Maliyet sıkıntısı, fiziksel koşulların uygun olmaması veya laboratuvarda bulunan donanımın yetersizliği gibi durumlarda benzetim araçları bu alanda etkin bir çözüm olabilir. Bu çalışmada, Meslek Liselerinin Elektrik-Elektronik Teknolojisi bölümünde yer alan Haberleşme Sistemleri ders içeriğine uygun olarak analog ve sayısal modülasyon konusu MATLAB\Simulink benzetimleri ile açıklanmıştır. MATLAB\Simulink sanal laboratuvarının haberleşme araç kutuları, etkileşimli yazılım olarak kullanılmıştır. Aynı zamanda; bu benzetim çalışması; haberleşme sistemlerinin diğer konuları için örnek bir model teşkil etmektedir.

Anahtar Sözcükler: MATLAB\Simulink, Eğitim Ortamı Benzetimi, Haberleşme Eğitiminde Benzetim

USING OF VIRTUAL LABORATORY EDUCATION IN BASİC LEVEL COMMUNİCATİON SYSTEMS

Abstract

Technology in education ; transferring of lesson’s content in the laboratory environment increases understanding of the subject . In conditions where there is sufficient laboratory facilities, simulation techniques in computer can be used with appropriate software . Training can be performed without costly installation laboratories. Training in communication systems, laboratory is required for the lesson. Cost constraints , lack of proper physical conditions or situations such as lack of equipment in the laboratory, simulation tools can be an effective solution in this area . In this study, Communication Systems lesson content described with MATLAB \ Simulink simulation for vocational high schools located in the department of Electrical and Electronic Technology. MATLAB \ Simulink toolbox of communication of virtual laboratories will be used as interactive software. Also ; this simulation study poses a model for communication systems’ other issues.

Keyword : MATLAB\Simulink, Simulation of Training Environment, Simulation of Education in Communication

GİRİŞ

Teknoloji eğitimi, diğer eğitim alanlarına kıyasla bilginin somutlaştırılmadan öğrenilmesinin güç olduğu bir içeriğe sahiptir. Mühendislik ve teknoloji eğitiminde, laboratuarda yapılan deneyler ile derslerle öğretilen kavramlar pekiştirilir. Kavramların, zengin görsel öğelerle desteklenerek hazırlanmış öğretim materyali aracılığı ile aktarılması, özellikle karmaşık konuların daha iyi öğrenilmesini ve sonrasında daha kolay hatırlanmasını kolaylaştırmaktadır (1). Haberleşme sistemlerinin eğitimi de, teknoloji eğitiminin alt başlıklarından birisidir.

Haberleşme sistemleri, elektrik-elektronik teknolojisi içerisinde hızla gelişen alanlardandır. Gelişime ayak uydurabilmek için haberleşme sistemleri eğitiminin içeriğinin günün koşullarına göre yeniden tasarlanması ve yeni öğretim yöntemleri ile desteklenmesi ve zenginleştirilmesi gerekir. Haberleşme sistemleri dersinin laboratuvar uygulamaları ile desteklenmesi önemli bir ayrıcalıktır. Ancak ders konularının tamamının laboratuvar uygulamalarıyla desteklenmesi güçtür. Bu nedenle; haberleşme eğitiminde kullanılan benzetimler ile öğrencinin daha önceden sahip olduğu kuramsal bilgiyi pekiştirmesi, yer ve zamandan bağımsız olarak öğrenmeyi sürdürebilmesi bu duruma bir çözüm önerisi getirebilir. Ayrıca bu benzetimler öğreticiye öğretme etkinliği sırasında önemli bir destek materyal niteliğinde de kullanılabilir (2).

Günümüzde teknolojik gelişmeler ve bilginin çok hızlı bir şekilde yayılımı, eğitimin artık geleneksel yöntemler ile ilerleyemeyeceğini göstermiştir. Eğitimin her kademesinde bilgisayar kullanımı kaçınılmazdır. Eğitim materyallerinin de yeniliklere açık ve içeriğinin devamlı güncellenmesi ve geliştirilmelisi oldukça önemlidir. Bilgisayar destekli öğretim (BDÖ) yöntemiyle öğretimin geleneksel öğretime göre daha başarılı sonuçlar verdiği bilinmektedir. Bu başarıda BDÖ için hazırlanan benzetimin öğrencilerin daha fazla duyu organına hitap etmesi ve dolayısıyla daha fazla dikkatlerini çekmesi, kendi öğrenme hızlarına göre zamandan ve mekândan bağımsız olarak konuyu tekrar edebilmeleri, bilgisayara olan ilgi ve isteklerinin rol aldığı söylenebilir.

Çalışmada kullanılan yöntemlere değinmeden önce Ülkemizde Meslek Liselerinin eğitim stratejilerinden kısaca bahsedilecektir. Mesleki ve Teknik Eğitim, örgün eğitimde ortaöğretim düzeyinde Milli Eğitim Bakanlığı (MEB) denetimindeki mesleki ve teknik liselerde verilmektedir. Sosyal ve ekonomik sektörler ile iş birliği içinde ulusal ve uluslararası mesleki yeterliliği ile kabul gören, mesleki değerlere sahip, yaratıcı, yenilikçi, girişimci, üretken, ekonomiye değer katan ehil işgücü yetiştiren, kalite değerleri oluşturulmuş lider bir kurum olmak Mesleki ve Teknik Ortaöğretiminin vizyonudur (3). İş dünyasının ve öğrencilerin ihtiyaç duyduğu kalitede; güncel, nitelikli, ölçülebilir ve sürdürülebilir bir mesleki ve teknik eğitime ulaşmak için; kalite, eğitim ve iletişim üst başlıkları altında çok yönlü faaliyetler gerçekleştirmek ve Türkiye’de mesleki eğitimi bir ulusal kalite güvence sistemine kavuşturmak ise Meslek Liselerinin en önemli gündem maddelerindendir. Yerel ve küresel ekonomi gittikçe daha rekabetçi hale gelmektedir. Bu rekabette nitelikli işgücüne olan ihtiyaç daha da artmaktadır. İşte genç işsizliğini gidermek, iş dünyasının gereksinimlerine uygun, nitelikli, bilgisi güncel bir işgücü potansiyeli oluşturmak, tüm toplumsal kesimlerin kazançlı çıkacağı, ulusal kalite güvencesine sahip bir mesleki ve teknik eğitim sistemine ulaşmak en önemli gereksinimlerdendir (4). Bu hedef doğrultusunda; Türkiye Mesleki Eğitimi ve Teknik Eğitimin Kalitesinin Geliştirilmesi adlı proje Milli Eğitim Bakanlığı tarafından yürütülmektedir (4).

Mesleki ve teknik eğitimin niteliğinin artırılması ile kaliteli ortaöğretime erişim, Türkiye için giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Gençlerimizin potansiyellerini gerçekleştirebilmeleri, toplumsal yaşama istedikleri şekilde, etkin biçimde katılmaları ve insana yaraşır istihdam olanaklarından yararlanmaları için onlara öncelikle kapsamlı bir temel eğitim programı sunulmalıdır (5). Ardından ise kaliteli ortaöğretim çerçevesinde mesleğe özgü becerilerin yanı sıra daha geniş ve aktarılabilir beceriler de kazandırabilen programlar sunmamız gerekmektedir. Milli Eğitim Bakanlığı özellikle MEGEP kapsamında yapılan çalışmalarda interaktif materyallerin ders anlatımında kullanılması için gerekli adımları hızlı bir şekilde atmaktadır.

Mesleki ve Teknik ortaöğretim ders içeriği; 9. sınıfta ortaöğretimin geneli için belirlenen ortak derslerden, 10 ve 11. sınıfta belli bir alanda yer alan tüm dallara yönelik ortak yeterlilikleri kazandıran derslerden, 12. sınıfta ise diplomaya götüren mesleki yeterlilikleri içeren derslerden oluşur. Ülkemizde, Mesleki ve Teknik Ortaöğretim 62

Alan ve 226 Dal ile Eğitim-Öğretime devam etmektedir. Bu alanlara örnek olarak; acil sağlık hizmetleri, adalet, aile ve tüketici hizmetleri, yenilenebilir enerji teknolojileri, bilişim teknolojileri, elektrik elektronik teknolojisi verilebilir. Meslek liselerinin eğitim-öğretim stratejisine göre her bir Alan kendisi ile alakalı Dallara ayrılır ve uzmanlaşmış eğitim bu Dallar sayesinde verilir. Yani; Alanlara ait Dallarda öğrenci, hangi alan içerisinde hangi konuda uzmanlaşmak istiyor ise o dalda özel hazırlanmış öğretim program ile eğitilir ve o dalda uzmanlaşmış olarak mezun olur. Eğitim-Öğretim yönetmeliğine göre Mesleki Ortaöğretim öğrencileri 10.sınıfta ilgi duydukları Alanları, 11.sınıfta ise eğitim aldıkları alan içerisinde tek bir konuda uzmanlaşmak adına Dallarını seçerler. Örneğin; Elektrik-Elektronik Teknolojisi Alanı; Bobinaj, Büro Makineleri, Elektrik Tesisatları ve Pano Montörlüğü, Elektrik Ev Aletleri, Teknik Servis, Elektromanyetik Taşıyıcılar, Endüstriyel Bakım Onarım, Görüntü ve Ses Sistemleri, Güvenlik Sistemleri, Haberleşme Sistemleri, Yüksek Gerilim Sistemleri Dallarından oluşur. Bu çalışmada; Meslek Lisesi, Elektrik-Elektronik Teknolojisi Alanı, Haberleşme Sistemleri Dalı 11. Sınıf Haberleşme Sistemleri dersinde yer alan Analog ve Sayısal Haberleşme Modülü için yardımcı öğretim materyali hazırlanmıştır.

Çalışmada örneklenen benzetimler Mesleki ve Teknik Ortaöğretimin Elektrik-Elektronik Teknolojisi Alanı Haberleşme Sistemleri Dalında 11.sınıflar için belirlenmiş olan Haberleşme Sistemleri ders içeriğine uygundur. Bu dersin Analog ve Sayısal Haberleşme konusunun; 2013-2014 Eğitim Öğretim yılında Şekil 1’de yer alan yıllık plan çerçevesinde öğretimi sürdürülmektedir.

Şekil 1. Haberleşme Sistemleri Dersi 2013-2014 Eğitim Öğretim Yılı Yıllık Planı

Bu çalışmanın temel hedefi; uygun yazılımlar kullanılarak sanal bir haberleşme laboratuvarının kurulumunun gerçekleştirilmesi ve böylece diğer alan ve modüller için örnek teşkil edebilecek pilot bir çalışmanın sunulmasıdır. Böylece haberleşme eğitiminin kalitesinin yükseltilmesi planlanmaktadır.

Bu çalışmanın meydana gelmesinde çeşitli öğretim yöntem ve tekniklerinden faydalanılmıştır. Teknoloji eğitiminde kullanılması önerilen bir benzetim örneği çalışmanın ana konusudur. Fakat çalışma etkileşim, benzetim, bilgisayar destekli öğrenme ve eğitsel yazılımlar olmak üzere dört öğretim kavramının harmanlanması sonucunda ortaya çıkmıştır.

Çalışmada eğitsel yazılım olarak MATLAB/Simulink programı tercih edilmiştir. MATLAB, bilimsel ve mühendislik alanlarındaki sayısal hesaplamalar için kullanılan etkileşimli bir programdır (6). Bu programın alt bileşenlerinden haberleşme araç kutusunun tercih edilmesinin önemli sebepleri ise:

Haberleşme Sistemleri Ders İçeriğine Uygunluk: Haberleşme sistemleri dersi, mesaj sinyallerinin matematiksel gösterimi, genlik ve açı modülasyon teknikleri, genlik modülasyonu, çift yan bant, tek yan bant, artık yan bant modülasyonu, frekans modülasyonu, süperheterodin alıcılar, evre

kilitlemeli döngüler, frekans bölmeli çoklama, genlik ve açı modülasyonu sistemlerinde gürültü gibi konu başlıklarından oluşur (7) . Böylece, modülasyon/demodülasyon teknikleri, kaynak, kanal kodlayıcı modelleri, kanal tipleri, kablolu ve kablosuz iletişim yöntemlerinin modellenmesi gibi çeşitli sistemlerin benzetim modelinin kolaylıkla oluşturulmasına olanak sağlar.

MATLAB\Simulink Panelinin Benzetim İçin Uygun Materyallerden Oluşması: MATLAB, Akademik alanda ve endüstride, dinamik sistemlerin modellenmesi ve simülasyonu için dünya genelinde yaygın olan bir yazılım paketidir (8). Simulink, MATLAB programının grafiksel tasarım, benzetim ve dinamik sistemlerin analizini yapan bir uzantısıdır. Kullanıcıya, tıklama ve sürükleme gibi basit fare işlemleri ile modelleri blok şemaları şeklinde kurabilmesi için bir grafik arayüzü sağlar (9). Simulink yardımı ile yapılan benzetimler, kurulan sanal laboratuvarlar ile birçok soruya yanıt bulunabilir.

Diğer yazılım ortamları ile kolaylıkla haberleşebilir.

Güçlü grafik alt yapısına sahiptir.

YÖNTEM

Çalışmada; eğitsel yazılım olarak MATLAB\Simulink sanal laboratuarında yer alan haberleşme araç kutuları kullanılmıştır. Bu yazılım yardımı ile Haberleşme Sistemlerinin temel konularından birisi olan analog-sayısal modülasyon benzetimleri yapılmıştır. Bundan sonraki başlıklarda sunulan, benzetim örneklerinde 11.sınıf Elektrik-Elektronik Teknolojisi Alanı, Haberleşme Sistemleri Dalı, Haberleşme Sistemleri ders modülüne uygun ve sıralı bir şekilde gerçekleştirilen uygulamalar sunulacaktır (9).

Frekans, Periyot ve Dalga Boyu Benzetimi

Bu benzetim ile hedeflenen, basit bir sinüzoidal dalganın spektrumu için Şekil 2 yardımı ile frekans, periyot, saykıl kavramlarının doğru anlaşılmasıdır.

Şekil.2 Sinüzoidal Dalga Gösterimi

Genlik Modülasyonu (GM) Benzetimi

Kullanılan bu benzetim ile amaç, öğrencinin genlik modülasyonu kavramına dair öğrendiklerini sanal haberleşme teknolojileri laboratuvar ortamında gözlemlemesini sağlamaktır. Bu benzetim ile beraber öğrenci, modülasyon, taşıyıcı sinyal, bilgi sinyali, bant genişliği kavramlarını kavrar.

Bu deney genlik modülasyonu indisi ma= 1 ve 0,5 için uygulanmıştır. Genlik modülasyonlu (GM) işaretin matematik dilinde ifadesi Eşitlik (1)’ de gösterildiği gibidir.

SAM( t )=Am( 1+m a⋅Cos(2Π⋅103 t )⋅Cos2Π⋅10000t )

(1)Burada taşıyıcı fc=10 kHz ve bilgi işareti 1 kHz frekanslı bir sinüs biçimli sinyal olarak ele alınmıştır. GM uygulamasının Simulink’de kurulumu ve frekans bandında çıktısı Şekil 3 de verilmiştir. Çıkış işaretinin frekans spektrumundan görüleceği gibi taşıyıcı ve bant genişliği ÇYB ile aynı olup, gücün büyük bölümü taşıyıcı iletmek için kullanılmaktadır.

Şekil 3. %50 Modüleli Giriş Sinüzoidal Dalgası İçin GM Modülatör Modeli ve Frekans Spektrumu Gösterimi

Şekil 3, 10 KHz’lik bir taşıyıcı işaret, 1 kHz ve 2 kHz’lik iki sinüs işaretin toplamı ile GM olarak modüle edilmektedir. Taşıyıcının frekansı veya modüle edilen işaretlerin frekansları ayrı ayrı değiştirildiğinde frekans gösteriminin değiştiği gözlenmektedir.

Şekil 3. İki Sinüs İşaretinin Toplamından Oluşan Bilgi İşaretinin GM Benzetim Modeli ve Frekans Spektrumu Gösterimi

Çift Yan Bant (ÇYB) Modülasyon Benzetimi

Sinüs biçimli 1 kHz frekanslı bir bilgi işareti çift yan bant modülatörünün girişine uygulandığında, taşıyıcının 10kHz frekanslı sinüs biçimli dalga olması durumunda, çıkış işaretinin frekans spektrumunda taşıyıcı olmadığından 9 kHz (fc-fm) ve 11 kHz’de (fc+fm) iki bileşen içerir. İletim bant genişliği B =11kHz - 9kHz= 2kHz olup iletilen toplam güç iki yan banttadır. Taşıyıcı ve mesaj işaretlerinin frekansları değiştirildiğinde, iki yan bandın pozisyonu, fc± fm eşitliğine göre değişir. Yan bantlar, modüle eden bilgi işaretinin frekansı artırılırsa, taşıyıcı frekanstan daha ileriye ötelenir. Modüle eden işaretin genliği artırılırsa, yan bantların tepe değerleri daha da yükselecektir.

Şekil 4. ÇYB Modülasyonu Benzetiminin Kurulumu ve Frekans Spektrumu Gösterimi

Tek Yan Bant Modülasyonu (TYB) Benzetimi

Tek yan bant modülasyonunda (TYB), ÇYB modülasyonunda gereken bant genişliğini yarıya indirerek daha fazla bilgi işaretinin iletimine olanak sağlamak amacıyla ÇYB işareti süzgeçten geçirilerek üst yan bant ya da alt yan bant işareti üretilir. TYB için benzetim kurulumu, taşıyıcı frekansı 5 kHz ve 1 kHz lik sinüs bilgi işareti için Şekil 5’de gösterilmiştir.

Şekil 5. TYB Modülasyon Benzetiminin Kurulumu ve Süzgeç Çıkışında İşaretin Gösterimi

Frekans Modülasyonu (FM) Benzetimi

Frekans modülasyonunda bilgi sinyali yok iken yayın için ayrılan merkez frekans iletilir. Bilgi sinyalinin pozitif alternaslarında modüleli sinyalin frekansı artmakta, negatif sinyallerinde modüleli sinyalin frekansı azalmaktadır. Taşıyıcı frekansındaki bu değişime frekans sapması denir. Δfc ile gösterilir (10). FM, taşıyıcının fazının zaman türevinin, bilgi işareti m(t) ile doğrusal değişiminden elde edilir. Frekans sapması faz sapmasının türevi ile orantılıdır. Böylece, FM modülatörünün ani frekansı f i(t) bilgi işaretinin genlik değişimi en büyük değer aldığında en büyük, en küçük değeri aldığında ise en küçüktür;

f i ( t )=f c+k f⋅m( t )Burada kf, frekans modülasyon indisidir. Modülasyonlu işaret ile ani frekansın nasıl değiştiği

gözlemlenmiştir.

Şekil 6. FM Benzetim Modeli - Modüleli İşaret İle İletilen ve Alınan Bilgi İşareti

Bu benzetim çalışmaları ile Mesleki ve Teknik Ortaöğretim Haberleşme Sistemleri dersi, öğretim planına uygun olarak öğrencinin 6 haftalık zaman diliminde 3’er saatlik dersler ile beraber;

Frekans, faz, periyot kavramlarını kavraması, e = Ec(max)sin[(2Πfct)+θ] Burada, Ec=Taşıyıcı sinyalin genliğidir. Fc=Taşıyıcı sinyalin frekansıdır.

θ=Taşıyıcı sinyalin faz açısıdır. Bilgi sinyaline göre taşıyıcı sinyalin yukarıdaki parametrelerden biri diğerleri sabit kalmak şartı ile değiştirilmesine analog modülasyon denildiğini bilmesi,

Bilgi sinyaline göre taşıyıcı sinyalin genliği frekansı ve fazı sabit kalmak şartı ile değiştirilmesine genlik modülasyon (GM) olarak tanımlaması,

Bilgi sinyaline göre taşıyıcı sinyalin frekansı genliği ve fazı sabit kalmak şartı ile değiştirilmesine frekans modülasyon (FM) olarak tanımlaması,

FM, GM, SSB, ÇYB arasındaki farkları kavrayabilmesi, hedeflenmiştir (10).

SONUÇLAR

Bu bildiride, gerek Ortaöğretim gerekse Yükseköğretim için haberleşme eğitimi alanında MATLAB\Simulink Haberleşme araç kutusu kullanılarak gerçekleştirilen benzetimler üzerinden verilen eğitimin BDÖ yöntemleriyle desteklenmesi amacı ile hazırlanmış bir pilot çalışma sunulmuştur. Sonuç olarak; bu çalışma ile haberleşme sistemleri ders içeriğine uygun bir benzetim gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda Haberleşme Sistemleri ders içeriğine uygun benzetim örnekleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada temel birkaç konu için örnekler verilmekle birlikte haberleşme ders içeriğinde yer alan diğer konular için örnek bir model teşkil etmektedir.

Mesleki ve Teknik Ortaöğretim için bu tarz benzetim çalışmalarına yapılan literatür taramasında rastlanmıştır. Fakat bu kadar kapsamlı ve içerik olarak daha ağır olan dersler için herhangi bir uygulama ile karşılaşılmamıştır. Bu konuda Ortaöğretimde özellikle pratik uygulamalar yapılmamaktadır.

Temel haberleşme eğitiminde etkileşimli yazılımların kullanılması başlığı altında gerçekleştirilen çalışma değerlendirilirken öne çıkan hususlar şu şekilde özetlenebilir:

Haberleşme sistemlerinin öğretiminde kullanılmak üzere hazırlanmış MATLAB temelli bilgisayar simülasyonlarını ve bunların sadece mühendislik problemlerinin çözümünde değil eğitim amaçlı olarak da kullanılabileceği başarılı bir şekilde örneklenmiştir.

Meslek derslerinde öğrencilerin başarısını arttırmak için amaca uygun ve kuramsal temellere dayanan benzetimler kullanmak hem konunun daha iyi kavranmasına hem de dersin başarısı ve kalıcılığını olumlu yönde etkileyecektir.

Öğretimde teknoloji kullanımı öğrencilerin konuları daha hızlı kavramalarına yardımcı olur. Çalışma da bu yöntemler ile haberleşme sistemleri eğitiminde öğrenme sürecinin iyileştirilmesi hedeflenmektedir.

Bu iyileştirme sürecinde; MATLAB yazılımından öğretim aracı olarak yararlanmanın uygun bir çözüm olacağı sonucuna varılmıştır.

Tanıtılan MATLAB benzetimleri ile öğrencilerin derslerde öğrendikleri kuramsal bilgiyi pekiştirmeleri, yer ve zamandan bağımsız olarak öğrenmeyi sürdürebilecekleri, sanal laboratuar ortamı ile haberleşme eğitiminin iyileştirilmesi amaçlanmıştır.

Bu benzetim çalışmaları Ortaöğretim ders müfredatında 6 hafta boyunca Analog ve Sayısal modülasyon konusu öğrenciye aktarılırken rahatlıkla kullanılabilir.

MATLAB/Simulink programında, ÇYB, GM ve TYB modülasyon yöntemleri farklı dalga şekillerine uygulanarak, spektrum analizörü ve osiloskop çıktıları elde edilmiştir. Çıktılar, teorik sonuçlar ile uyum göstermektedir.

Simulink, MATLAB programının grafiksel tasarım, benzetim ve dinamik sistemlerin analizini yapan bir uzantısıdır. Kullanıcıya, tıklama ve sürükleme gibi basit fare işlemleri ile modelleri blok şemaları şeklinde kurabilmesi için bir grafik arayüzü sağlar. Simulink yardımı ile yapılan benzetimler, kurulan sanal laboratuvarlar ile birçok soruya yanıt bulunabilir. Çalışmada, Simulink içerisinde yer alan haberleşme araç kutuları yardımı ile benzetimler oluşturulmuştur.

GELECEK ÇALIŞMALAR

Çalışmada; kullanılan MATLAB yazılımı, kapsamı oldukça geniş bir yazılım paketidir. Programı kullanabilmek için temel bilgisayar bilgisinin üzerinde bir bilgisayar okur-yazarlığı gerekir. Ayrıca; belirli bir seviye de yazılım ön bilgisi ister. Programın yazılım dili İngilizcedir, haberleşme sistemleri dersinde yer alan kavramların, İngilizce karşılıklarını da bilmek gerekmektedir. Bu yüzden; çalışmamızda oluşturduğumuz benzetimler, lise dönemindeki öğrencilere hazır olarak verilmeli ve sadece sonuçları analiz edip gözlemlemeleri sağlanmalıdır. Bu amaçla; MATLAB’ın önemli bileşenlerinden birisi olan GUI (Grafiksel Kullanıcı Arayüzü) kullanılarak geliştirilen tüm benzetimler için kullanıcı dostu ara yüzler tasarlanabilir.

Ülkemizde Meslek Lisesi eğitimde benzetim çalışmalarının bulunduğu bir içerik kütüphanesi ihtiyacı gün geçtikçe artmaktadır. FATİH (Fırsatları Artırma ve Teknolojiyi İyileştirme Hareketi) projesi kapsamında artık her okulda var olacak akıllı tahtaların interaktif kullanımı ancak hazır olan ders içerik kütüphaneleri ile mümkün olabilecek ve bu şekilde dersin işlenişi sırasındaki etkinlik artacaktır. Çalışmada geliştirilen haberleşme sistemleri ders içeriğinin de FATİH projesi ile entegrasyonu mevcut sisteme katkı sağlayabilir.

Gerçekleştirilen benzetimler adım adım video görseline dönüştürülebilir. Bu sayede konu hakkında programlama bilgisine sahip olmayan öğretmenlerde bu etkileşimli videoları rahatlıkla kullanabilir. Bu videolar FATİH projesi, içerik kütüphanesine rahatlıkla eklenebilir.

Yükseköğrenimde ise temel MATLAB program bilgisi öğrenciye aktarıldıktan ve Simulink paneli tanıtımı yapıldıktan sonra modelleme öğrenci tarafından gerçekleştirilebilir. Çalışmamızdaki benzetimlerin bu şekilde kullanımının ders verimini arttıracağı düşünülmektedir.

MATLAB’ın geniş bir fonksiyon kütüphanesi bulunmaktadır. MATLAB\Simulink arayüzü, sinyal işleme, optimizasyon, kontrol sistemleri gibi farklı mühendislik ve teknik alana hitap edebilen 70’ten fazla araç kutsuna sahiptir. Yapılan literatür taraması sonucunda; bu araç kutuları yardımı ile akademik anlamda benzetimler gerçekleştirildiği gözlemlenmiştir. Fakat gerçekleştirilen benzetimler, ileri mühendislik bilgisi gerektirmektedir. Bu benzetimler daha anlaşılır hale getirilerek teknoloji eğitimine entegre edilebilir. Geliştirilen benzetimlerin öğrenci üzerindeki etkisi çeşitli ölçeklerle ölçülebilir. Yazarlar bahsedilen bu konularda ki çalışmalarını sürdürmektedir.

KAYNAKÇA

(1) Paul Eggen ve Don Kauchak. Educational Psychology: Classroom Connection. New York: Macmillan, 1992, s.385.

(2) Öztürk B., "Genel Öğrenme Stratejilerinin Öğrenciler Tarafından Kullanılma Durumları" Yayınlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi,Ankara.

(3) MEB (2014), Mesleki ve Teknik Ortaöğretim, 10.02.2014 tarihinde

http://mtegm.meb.gov.tr/www/misyonvevizyonumuz/icerik/210 adresinden alınmıştır.

(4) MEB (2014), Mesleki ve Teknik Eğitimin Kalitesi, 10.02.2014 tarihinde

http://metek.meb.gov.tr/index.php/tr/proje adresinden alınmıştır.

(5) MEB (2014), Meslek Lisesi Eğitim Stratejileri, 20.02.2014 tarihinde

http://www.mesleklisesimemleketmeselesi.com/NR/rdonlyres/557DE19A-83D8-4813-8696-

50E380FCCFF2/15421/MLMMSosyalEtkiRaporu.pdf adresinden alınmıştır.

(6) Zhou,J.”An Introduction of MATLAB and Simulink” A shorttutorial for Matlab version 5.2 and Simulink

version 2.2, Oct 1999.

(7) Carlson, A.B., “Communication Systems”, McGrawHill, 1986.

(8) Arifoğlu U., “MATLAB ve Mühendislik Uygulamaları”, ALFA Yayıncılık, 2000 , s:40-43.

(9) MATLAB (2014), MATLAB/Simulink Using Guide, 01.02.2014 tarihinde http://www.mathworks.com

adresinden alınmıştır.

(10) T.C. Milli Eğitim Bakanlığı, Elektrik-Elektronik Teknolojisi, Analog ve Sayısal Haberleşme Modülü, s:3-22

Ankara, 2011.