Ευρύτερο αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτελεί: (α) Η ανάπτυξη απτικών και γραφικών συστημάτων στον προγραμματισμό και (β) η διερεύνηση της επίδρασης και της αποδοτικότητας αυτών των διεπαφών. Σε ό,τι αφορά την ανάπτυξη και τη σχεδίαση, η παρούσα διατριβή παρουσιάζει μια σειρά από σχεδιαστικές αρχές και, εν συνεχεία, αξιοποιώντας αυτές τις αρχές, παρουσιάζει δυο συστήματα (απτικό – γραφικό) τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν από αρχάριους και παιδιά. Ειδικότερα, το απτικό σύστημα συνιστά μια ενεργή γλώσσα προγραμματισμού η οποία βασίστηκε σε ηλεκτρονικά κυκλώματα και μικροϋπολογιστές, ενώ η γραφική είναι ένα ισομορφικό γραφικό περιβάλλον.Στη συνέχεια, προκειμένου η διατριβή να διερευνήσει την επίδραση και την αποδοτικότητα αυτών των διεπαφών στον προγραμματισμό, αξιοποιεί τα δύο συστήματα σε τρείς εμπειρικές μελέτες με συμμετοχή παιδιών και εφήβων (Ν=208). Για την αξιολόγηση οι μαθητές προγραμμάτισαν ένα Lego Mindstorms ΝΧΤ ρομπότ, αρχικά με ανάθεση προγραμματιστικών προβλημάτων και στη συνέχεια με ελεύθερη αλληλεπίδραση. Σε όλα τα στάδια της αλληλεπίδρασης οι χρήστες χρησιμοποίησαν ισορροπημένα τόσο την απτική όσο και τη γραφική διεπαφή. Έτσι, η διατριβή παρουσιάζει και εισάγει ένα ευρύτερο καινοτόμο πλαίσιο για την αξιολόγηση τέτοιων συστημάτων που βασίζεται τόσο σε υποκειμενικούς παράγοντες όπως η ευχρηστία και η συνεργασία, όσο και σε αντικειμενικούς παράγοντες όπως η απόδοση και η δημιουργικότητα. Συνολικά οι τρείς εμπειρικές μελέτες της διατριβής καταλήγουν σε 15 συμπεράσματα-διαπιστώσεις-προτάσεις.Συνολικά η διατριβή πέρα από τις λύσεις που προτείνει στα σχεδιαστικά θέματα, συμπεραίνει ότι τα συστήματα απτικού προγραμματισμού μπορούν σαφέστατα να αξιοποιηθούν στο περιβάλλον μιας τάξης και έχουν συγκεκριμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα κλασικά συστήματα εκμάθησης προγραμματιστικών εννοιών, πολλά όμως εξαρτώνται από μια σειρά παραγόντων όπως η ηλικία και η προηγούμενη εμπειρία των εκπαιδευόμενων. Τέλος, η διατριβή καταλήγει στη διαπίστωση ότι η στοχευόμενη αξιοποίηση και των δυο προσεγγίσεων (απτικής - γραφικής διεπαφής) μπορεί να είναι η καλύτερη λύση.