An action research on the integration of virtual reality into industrial design education

Abstract

Industrial designers have always tended to use computers and computer-based technologies that they believe will help them do their works better and easier, and thereby, they quickly adopted them. Also, these technologies adopted by professionals have usually been used by industrial design students and/or educators and they were integrated into industrial design education shortly after their adoptions because it is conducted as a simulation of professional life. However, although Virtual Reality (VR) technology that is one of the computer-based technologies has become economically available for designers with the release of VR headsets such as HTC Vive and Oculus Rift in 2016, and has already been adopted by professionals, how it can be integrated into industrial design education is still unclear. Moving from this point of view, this thesis explores how VR technology can be integrated into industrial design education. For this purpose, an action research was conducted by trying to use it under the real conditions of an industrial design studio course. In the first step of the research, a systematic literature review on related works in addition to the general literature review and a preliminary study with prospective users (industrial design students and instructors) were carried out to reveal (i) what the former studies regarding the use of VR technology in industrial design education are; (ii) what these studies say about this issue; and (iii) what the opinions of potential users, who are industrial design students and instructors, about the use of VR technology in industrial design education are. The systematic literature review showed that VR technology was tried to be used before in the professional practices of industrial design as: a usability evaluation tool; an ergonomic evaluation tool; a visualization tool; a product demonstration tool; a presentation tool; an interactive prototyping tool; an immersive mood board; a sketching tool; and a collaboration tool. However, none of these types of use was tried to be employed before under the real conditions of the educational setting of an industrial design studio course. The preliminary study was conducted with industrial design students and instructors who came from 10 universities in Turkey. In this preliminary study, first, VR technology was introduced to the participants. Then, it was experienced by the participants. And then, both quantitative and qualitative data based on their opinions were collected and analyzed. The results of the preliminary study revealed that: (i) potential users are eager to use VR technology; (ii) however, they have reservations as well as their positive opinions about using it in industrial design studio courses; and (iii) almost all these reservations are related to its usability. In the second step, an in-studio study was planned based on the findings of these studies, and with a focus on getting started by eliminating or by minimizing these reservations as much as possible. In the third step, in line with this planning, VR technology was tried to be used in the studio-based practices of an industrial design studio course. This in-studio study was carried out in the course "EUT 320E Industrial Product Design III" with the project issue "Smart Electric Minibus Design for Anadolu Isuzu". This course was the 3rd year industrial design studio course of Istanbul Technical University (ITU) Department of Industrial Design, which was conducted in the 2017-2018 spring semester. In this process where the course process and the research process merged, the researcher worked: as one of the instructors of the course; as an operator who is responsible for installing and running the VR system properly, and responsible for its being used easily and hygienically; as an educator who will meet the learning need for VR. In the in-studio study, (i) how VR technology can be integrated into the jury practices of industrial design education was questioned by making the use of it mandatory by students for design representation and presentation purposes, and then, by trying to use it in the jury sessions; and (ii) how it can be integrated into other studio-based practices of industrial design education was questioned by making it available for use during the studio hours of the course, and then, by observing whether it will be used for/in other studio-based practices. Throughout the project process of the course, it was attempted three times to integrate VR technology into the jury practices of the course. In the last attempt, this was achieved. Each attempt was scrutinized with the observations recorded during the jury sessions and the interviews with the user groups after the jury sessions. The interviews with the students were held as group interviews, whereas the interviews with the instructor-jurors were held one-to-one. Since it was not possible to hold face-to-face interviews with the invited jury members, their opinions were tried to be gotten via e-mail. These attempts and examinations show step-by-step how VR technology can be integrated into the jury practice of industrial design education by developing solutions in line with the needs and demands of students and instructors. On the other hand, it was observed that (i) making VR available for use during the studio hours and giving a short training on how to use its hardware and software opened the way of using it as a design evaluation tool by students; and (ii) neither students nor instructors demanded or attempted to use VR in other practices and activities where students and instructors got involved together. In the last step, considering the results of the in-studio study, (i) the usability level of the proposed way for using VR technology in the final jury session was measured with the help of the System Usability Scale (SUS); (ii) the final assessments of students and instructors on the VR technology they used during the project process and its use in the educational practice of industrial design were revealed with the help of the interviews with students and instructors and the questionnaire items adapted from the scale items of the Extended Unified Theory of Acceptance and Use of Technology (UTAUT2) and the Net Promoter Score (NPS); and (iii) the reasons why VR technology was not used in other practices and activities where students and instructors got involved together were questioned with the help of interviews with students and instructors. The SUS score was calculated as 71.3. This score indicates that the usability of the last proposal for using VR technology in the jury practices of industrial design education is OK but can be improved. Besides, the final assessments of students and instructors on the VR technology they used during the project process and its use in the educational practice of industrial design revealed that although they found VR technology useful in various aspects and easy to use at various degrees, they still had some reservations in their minds. However, this time, these reservations were based upon (i) whether the facilitating conditions about the frequent or the continuous use of VR technology were sufficiently present; and (ii) the thought that using it for evaluating designs of small products will not be so useful. On the other hand, it was seen that the reasons why VR technology was not used in other practices and activities where students and instructors got involved together were related to (i) not having yet sufficient familiarity and mastery of its use in such activities and practices; (ii) perceiving VR as a technology that would only enable to evaluate and/or present the whole – not the parts – of a design over a finished model; and (iii) not being its set-up ready for use when needed. In addition to all these, participants stated that for the use of VR technology in industrial design education to be sustainable, (i) it should be easily accessible and usable for both students and instructors with a permanent installation in the studio environment; (ii) it should be led/managed by at least one instructor/executive; and (iii) the requirements of the technology such as installation/setup, learning, operating, and maintenance requirements should be met by at least one technical person/expert/operator. As a result, this thesis study contributes to the relevant literature (i) by showing, step-by-step, one of the ways of integrating VR technology into the jury practice of industrial design education; (ii) by revealing the clues of how it can be integrated into other studio-based practices of industrial design education; and (iii) by outlining what might be the possible attitudes of industrial design students and instructors towards the use of VR technology in industrial design studio courses before and after the actual use of it in those courses. This thesis study is one of the first attempts in the literature to integrate VR technology into industrial design education by trying to use it under the real conditions of an industrial design studio course. Hence, its outcomes need to be verified and/or improved with similar studies. Besides, how it can be integrated into other studio-based practices of industrial design education is still not clear enough because the relevant part of the study has been conducted with an unstructured intervention. Therefore, it should be noted that there is also need for further studies to be carried out with structured interventions on this issue.

Endüstriyel tasarımcılar, işlerini daha iyi ve daha kolay yapmalarına yardımcı olacağına inandıkları bilgisayarları ve bilgisayar tabanlı teknolojileri her zaman kullanma eğiliminde olmuşlar ve bu teknolojileri kullanmayı hızla benimsemişlerdir. Genellikle, profesyoneller tarafından kullanılmaya başlanan bu teknolojilerin kısa süre içerisinde endüstriyel tasarım öğrencileri ve eğitmenleri tarafından da kullanılmaya başlanarak endüstriyel tasarım eğitimine bir şekilde entegre olduğu görülmektedir. Bu durum, endüstriyel tasarım eğitiminin profesyonel hayatın bir simülasyonu olarak yürütülmesinden dolayı oldukça olağan bir süreç olarak değerlendirilebilir. Ancak, bilgisayar tabanlı teknolojilerden biri olan 'Sanal Gerçeklik' (SG) için aynı durumdan söz etmek mümkün değildir. Çünkü, 'Sanal Gerçeklik', HTC Vive ve Oculus Rift gibi sanal gerçeklik gözlüklerinin 2016 yılında piyasaya sürülmesiyle birlikte, endüstriyel tasarımcılar için ekonomik olarak erişilebilir hale gelmiş ve profesyonel tasarımcılar tarafından kullanılması hızla benimsenmiştir; ama bu teknolojinin endüstriyel tasarım eğitimine nasıl entegre olacağı halen belirsizliğini korumaktadır. Bu durumdan hareketle, bu tez çalışması SG teknolojisinin endüstriyel tasarım eğitimine nasıl entegre edilebileceğini araştırmaktadır ve bu amaç doğrultusunda, bir endüstriyel tasarım stüdyosu dersinin gerçek koşulları altında bu teknoloji kullanılmaya çalışılarak bir eylem araştırması yürütülmüştür. Araştırma sürecinin ilk adımında, geniş ve kapsamlı bir literatüre taramasına ilaveten konuyla ilişkili çalışmalar üzerine sistematik bir literatür taraması ve muhtemel kullanıcılarla (endüstriyel tasarım öğrencileri ve eğitmenleriyle) bir ön çalışma yapılmıştır. Sistematik literatür taraması ile SG teknolojisinin endüstriyel tasarım eğitiminde kullanımına dair önceki çalışmaların neler olduğu ve bu çalışmaların araştırma konusu hakkında neler söylediği ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır. Potansiyel kullanıcılarla yapılan ön çalışma ise endüstriyel tasarım öğrencileri ve eğitmenlerinin SG teknolojisinin endüstriyel tasarım eğitiminde kullanılması hakkında neler düşündüklerini ortaya çıkarmayı amaçlamıştır. Sistematik literatür taraması göstermiştir ki, SG teknolojisi, endüstriyel tasarımın profesyonel pratiğinde – bundan önceki süreçte – kullanılabilirlik değerlendirme aracı, ergonomik değerlendirme aracı, görselleştirme aracı, ürün demonstrasyon aracı, sunum aracı, etkileşimli prototip oluşturma aracı, kuşatıcı "mood board" aracı, eskiz aracı ve iş birliği aracı olarak kullanılmaya çalışılmıştır. Fakat, bu kullanım türlerinin hiçbirisi bir endüstriyel tasarım stüdyosu dersinin gerçek koşulları altında kullanılmaya çalışılmamıştır. Ön çalışma ise, Türkiye'deki 10 üniversiteden gelen endüstriyel tasarım öğrencileri ve eğitmenleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu ön çalışmada, öncelikle katılımcılara SG teknolojisi tanıtılmış, ardından bu teknolojiyi deneyimlemeleri sağlanmıştır. Sonrasında ise katılımcıların görüşlerine dair hem kantitatif hem de kalitatif veri toplanmıştır. Ön çalışmanın sonuçları, (i) Potansiyel kullanıcıların SG teknolojisini kullanmaya istekli olduklarını, (ii) Ancak bu teknolojinin endüstriyel tasarım stüdyosu derslerinde kullanılması konusunda pozitif düşünceleri olduğu kadar çekincelerinin de olduğunu, ve (iii) Bu çekincelerin neredeyse tamamının onun kullanılabilirliği ile ilgili olduğunu ortaya çıkarmıştır. Araştırma sürecinin ikinci adımında, bu çalışmalardan elde edilen bulgular ışığında tespit edilen çekincelerin mümkün olduğunca ortadan kaldırılmasına ya da en aza indirilmesine odaklı olarak bir stüdyo içi çalışma planlanmıştır. Üçüncü adımda ise, yapılan planlamaya uyularak SG teknolojisi bir endüstriyel tasarım stüdyosu dersinin stüdyo tabanlı pratiklerinde kullanılmaya çalışılmıştır. Bu stüdyo içi çalışma, İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Endüstriyel Tasarım Bölümünün 2017-2018 bahar döneminde "Anadolu Isuzu firması için elektrikli akıllı minibüs tasarımı" başlıklı proje konusu ile yürütülmüş olan "EUT 320E Endüstriyel Ürün Tasarımı III" isimli derste gerçekleştirilmiştir. Araştırma süreci ile ders sürecinin iç içe geçtiği bu süreçte araştırmacı, hem dersin eğitmenlerinden birisi, hem SG sisteminin düzgün bir şekilde kurulmasından, çalıştırılmasından, kolay ve hijyenik bir şekilde kullanılmasından sorumlu bir operatör, hem de SG'nin öğrenme ihtiyacını karşılayacak bir eğitimci olarak yer almıştır. Stüdyo içi çalışmada, (i) SG teknolojisinin endüstriyel tasarımın jüri pratiklerine nasıl entegre edilebileceği, bu teknolojinin öğrenciler tarafından tasarım temsili ve sunumu amacıyla kullanımı zorunlu hale getirilip jüri oturumlarında kullanılmaya çalışılması ile, (ii) SG teknolojisinin diğer stüdyo tabanlı pratiklere nasıl entegre edilebileceği ise bu teknolojinin dersin stüdyo saatleri içerisinde erişilebilir ve kullanılabilir hale getirilip onun diğer stüdyo tabanlı pratikler için ya da içerisinde kullanılıp kullanılmayacağı gözlemlenerek sorgulanmıştır. Stüdyo içi çalışma boyunca SG teknolojisi üç kez dersin jüri patiklerine entegre edilmeye çalışılmış olup, son denemede başarıya ulaşılmıştır. Her deneme, jüri oturumlarında kayıt altına alınan gözlemler ve kullanıcı gruplarıyla yapılan mülakatlarla irdelenmiştir. Mülakatlar öğrencilerle grup mülakatları şeklinde, eğitmen jüri üyeleri ile bire bir mülakatlar şeklinde gerçekleştirilmiştir. Davetli jüri üyeleri ile yüz yüze mülakat yapma imkânı bulunmadığı için onların görüşleri elektronik posta vasıtasıyla alınmıştır. Bu denemeler ve irdelemeler, öğrenci ve eğitmenlerin ihtiyaç ve talepleri doğrultusunda çözümler geliştirerek SG teknolojisinin endüstriyel tasarım eğitiminin jüri uygulamasına nasıl entegre edilebileceğini adım adım göstermektedir. Öte yandan, SG teknolojisinin dersin stüdyo saatleri içerisinde erişilebilir ve kullanılabilir hale getirilmesine ek olarak donanım ve yazılımının nasıl kullanılacağına dair kısa bir eğitim verilmesinin, öğrenciler tarafından tasarım değerlendirme aracı olarak kullanılmasının önünü açtığı görülmüştür. Fakat, ne öğrenciler ne de eğitmenler, öğrencilerin ve eğitmenlerin birlikte yer aldığı diğer pratiklerde ve etkinliklerde SG kullanmayı talep etmemiş ve böyle bir girişimde bulunmamışlardır. Stüdyo içi çalışmanın bulguları göz önünde bulundurularak, araştırmanın son adımında, (i) SG teknolojisinin son jüri oturumunda (son denemede) kullanılması için önerilen yolun kullanılabilirlik düzeyi, Sistem Kullanılabilirlik Ölçeği (SUS) yardımıyla ölçülmüş, (ii) Öğrenci ve eğitmenlerin proje sürecinde kullandıkları SG teknolojisine ve bu teknolojinin endüstriyel tasarım eğitiminde kullanımına ilişkin nihai değerlendirmeleri, hem öğrenciler ve eğitmenlerle yapılan mülakatlar, hem de Genişletilmiş Birleşik Teknoloji Kabulü ve Kullanımı Teorisi (UTAUT2) ve Net Destekçi Puanı (NPS) ölçeklerinden uyarlanan anket maddeleri yardımıyla ortaya çıkarılmış, ve (iii) SG teknolojisinin öğrenci ve eğitmenlerin bir arada yer aldığı diğer pratiklerde ve etkinliklerde kullanılmamasının nedenleri öğrenci ve eğitmenlerle yapılan mülakatlar yardımıyla sorgulanmıştır. SUS puanı 71,3 olarak hesaplanmıştır ve bu puan, endüstriyel tasarım eğitiminin jüri uygulamalarında SG teknolojisinin kullanımına yönelik son önerinin kullanılabilirliğinin yeterli olduğunu ancak geliştirilebileceğini göstermektedir. Ayrıca, öğrenci ve eğitmenlerin, hem proje sürecinde kullandıkları SG teknolojisine dair, hem de SG teknolojinin endüstriyel tasarım eğitiminde kullanımına dair nihai değerlendirmeleri ortaya koymaktadır ki, SG teknolojisini çeşitli açılardan yararlı, kullanımını ise çeşitli derecelerde kolay bulmalarına rağmen zihinlerinde halen bazı çekinceler bulunmaktadır. Ancak bu sefer bu çekinceler, (i) SG teknolojisinin sık veya sürekli kullanımı ile ilgili kolaylaştırıcı koşulların yeterince mevcut olmadığı düşüncesine, ve (ii) Küçük ürünlerin tasarımlarını değerlendirmek için kullanılmasının çok yararlı olmayacağı düşüncesine dayanmaktadır. Öte yandan, öğrenci ve eğitmenlerin birlikte yer aldığı diğer pratiklerde ve etkinliklerde SG teknolojisinin kullanılmamasının nedenlerinin (i) Bu tür etkinlik ve uygulamalarda SG kullanımına dair henüz yeterli aşinalık ve hakimiyete sahip olunmamasıyla, (ii) SG teknolojisini, bir tasarımın parçalarını değil de yalnızca bütününü bitmiş bir model üzerinden değerlendirmeye ve/veya sunmaya olanak tanıyan bir teknoloji olarak algılamakla, ve (iii) SG kurulumunun ihtiyaç duyulduğu anda kullanıma hazır olmaması ile ilgili olduğu görülmüştür. Tüm bunlara ek olarak katılımcılar, endüstriyel tasarım eğitiminde SG teknolojisinin kullanımının sürdürülebilir olabilmesi için (i) Stüdyo ortamında kalıcı/sabit bir kurulum ile hem öğrenciler hem de eğitmenler için kolay erişilebilir ve kullanılabilir olması, (ii) Kullanımına en az bir eğitmen veya yöneticinin önderlik etmesi ve teknolojinin kullanımını yönetmesi, ve (iii) Teknolojinin kurulum, öğrenme, çalıştırma ve bakım gereksinimleri gibi gereksinimlerinin en az bir teknik personel veya uzman veya operatör tarafından karşılanması gerektiğini düşündüklerini dile getirmişlerdir. Sonuç olarak, bu tez çalışması (i) SG teknolojisini endüstriyel tasarım eğitiminin jüri uygulamasına entegre etmenin yollarından birini adım adım göstererek; (ii) Endüstriyel tasarım eğitiminin diğer stüdyo tabanlı pratiklerine nasıl entegre edilebileceğinin ipuçlarını ortaya koyarak; ve (iii) Endüstriyel tasarım öğrencilerinin ve eğitmenlerinin endüstriyel tasarım stüdyosu derslerinde SG teknolojisinin fiilen kullanılmasından önce ve sonra ilgili teknolojinin kullanımına yönelik olası tutumlarının neler olabileceğini ana hatlarıyla çizerek ilgili literatüre katkı sunmaktadır. Bu tez çalışması, SG teknolojisini bir endüstriyel tasarım stüdyosu dersinin gerçek koşulları altında kullanmaya çalışarak endüstriyel tasarım eğitimine entegre etmeye yönelik literatürdeki ilk girişimlerden biridir. Bu nedenle, sonuçlarının benzer çalışmalarla doğrulanması ve/veya iyileştirilmesi gerekmektedir. Ayrıca, çalışmanın ilgili kısmı yapılandırılmamış müdahale ile yürütülmüş olduğundan SG teknolojisinin endüstriyel tasarım eğitiminin jüri uygulaması haricindeki stüdyo tabanlı uygulamalarına nasıl entegre edilebileceği henüz yeterince açık değildir. Bu nedenle, bu konuda yapılandırılmış müdahalelerle yapılacak daha ileri çalışmalara da ihtiyaç olduğu belirtilmelidir.