bab 3 perancangan sistem 3.1 gambaran ... -...

52

BAB 3

PERANCANGAN SISTEM

3.1 Gambaran Umum Pengajaran Mata Kuliah Sistem Pengaturan Dasar

Mata kuliah Sistem Pengaturan Dasar merupakan mata kuliah yang wajib

diambil / dipelajari pada perkuliahan bagi mahasiswa Sistem Komputer yang

berjenjang S1.

Mata kuliah Sistem Pengaturan Dasar terdapat pada jurusan Sistem Komputer

dan diajarkan di Universitas Bina Nusantara, bertujuan agar setelah mahasiswa

tersebut mendapatkan mata kuliah tersebut, maka mahasiswa tersebut dapat

memberikan nilai tambah pada suatu sistem komputer maupun hal – hal yang lain

sehingga menjadi lebih bernilai.

Sistem pengajaran selama ini yang telah diajarkan di Universitas Bina

Nusantara berupa penyampaian teori, setelah itu dosen akan memberikan

kesempatan kepada mahasiswa untuk bertanya, memberikan contoh soal, dan cara

penyelesaiannya. Adapun tugas mandiri, quiz, dan ujian (Mid-test dan final-test)

sebagai feed back untuk mengetahui kemampuan dari setiap mahasiswa. Peralatan

yang biasanya digunakan untuk membantu dalam sistem pengajaran, berupa white

board, spidol, OHP (Over Head Projector). Pada perkuliahan Universitas Bina

Nusantara menggunakan sistem SKS (Satuan Kredit Semester), yaitu sistem di

mana dalam satu semester, terdapat satu kali pertemuan (2 SKS) dalam satu minggu

dan lamanya setiap pertemuan 100 menit. Dalam perkuliahan Sistem Pengaturan

53

Dasar terdapat 4 SKS, yang artinya dalam 1 semester terdapat 2 kali pertemuan

dalam 1 minggu dan lamanya 100 menit.

3.2 Analisa Kebutuhan Pengajaran

Analisa pada kebutuhan pengajaran ini dilakukan dengan mengamati secara

langsung sistem pengajaran Sistem Pengaturan Dasar di kelas dan menyebarkan

kuisioner kepada mahasiswa yang sedang mengambil mata kuliah Sistem

Pengaturan Dasar.

Adapun pertanyaan umum yang akan diberikan dalam kuisioner yaitu

perangkat belajar yang digunakan oleh mahasiswa dan masalah yang dihadapi

dalam belajar maupun dalam memahami mata kuliah Sistem Pengaturan Dasar.

Berikut ini merupakan kuisioner awal yang diberikan kepada 85 mahasiswa

sebagai respondent. Jumlah respondent sebanyak 85 di atas belum merupakan

sampel yang lengkap karena terdapat beberapa mahasiswa yang tidak hadir pada

waktu diberikan kuisioner dan juga terdapat mahasiswa yang tidak mengisi

kuisioner yang telah dibagikan.

Kuisioner ini diberikan kepada mahasiswa jurusan Sistem Komputer pada

saat mereka sudah memasuki minggu ke – 13 dalam perkuliahan mereka , sehingga

mahasiswa tersebut sudah cukup mengerti mengenai mata kuliah Sistem

Pengaturan Dasar. Dengan demikian bisa lebih memperkuat keakuratan atau

ketepatan dari hasil kuisioner yang didapatkan nantinya.

54

1) Apakah anda mempunyai komputer di rumah ?

a. Punya b.Tidak Punya

2) Di mana biasanya anda paling sering mengakses komputer ?

a. Rumah b. Kost Teman c. Warnet d. Cyber Access

3) Bagaimana biasanya cara anda untuk memahami dan mengerti suatu mata kuliah ?

a. Membaca text book

b. Membaca transparansi

c. Menghafal soal-soal latihan

d. Mencoba simulasi / program yang berkaitan dengan mata kuliah

4) Referensi belajar apa yang paling sering anda gunakan ?

a. Transparansi c. Internet

b. Text book d. Lain–lain (sebutkan):………………..

5) Menurut anda, topik apa yang paling menarik perhatian anda ?

a. Mathematical Modelling c. Root Locus

b. Bode Plot d. Nyquist Plot

6) Dari topik-topik di bawah ini, topik mana yang paling anda kuasai ?



7) Dari topik-topik di bawah ini, topik mana yang menurut anda paling sukar untuk

dimengerti ?



55

8) Jenis aplikasi Sistem Pengaturan Dasar apa yang mudah dipahami oleh anda ?

a. DC Motor c. Pesawat Terbang

b. Industri Proses d.Lain-lain(Sebutkan): ………………..

9) Kesulitan – kesulitan apa yang paling anda rasakan dalam mempelajari Sistem

Pengaturan Dasar ?

a. Kurang adanya contoh-contoh soal.

b. Sulit untuk membayangkan dan memahami materi yang disampaikan dosen.

c. Sedikitnya referensi.

d. Lain – lain (sebutkan):………………………………………………….

10) Menurut anda, apakah dengan adanya perangkat ajar dalam bentuk software akan

memberikan manfaat dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar?

a. Tidak memberikan manfaat

b. Sedikit memberikan manfaat

c. Cukup memberikan manfaat

d. Sangat memberikan manfaat

3.3 Analisa Permasalahan dan Usulan Pemecahan Masalah

Untuk menganalisa kuisioner ,selain menggunakan data – data yang ada pada

grafik hasil kuisioner , akan digunakan juga perhitungan secara statistika

(menggunakan uji yang menyangkut proporsi).

Dari hasil analisis kuisioner di bawah ini pada mahasiswa yang sedang

mengambil mata kuliah Sistem Pengaturan Dasar, maka dapat dirumuskan

permasalahan-permasalahan yang muncul dalam mempelajari mata kuliah Sistem

Pengaturan Dasar, yaitu :

56

1.Kepemilikan komputer oleh mahasiswa

( Apakah anda mempunyai komputer di rumah ? )

SOAL NO : 1

78

7

0102030405060708090

PILIHAN

JUM

LAH

MA

HA

SISW

A

PILIHAN APILIHAN B

Gambar 3.1 Grafik untuk jawaban pertanyaan no : 1

Keterangan :

Pilihan a = Punya Komputer.

Pilihan b = Tidak Punya Komputer.

Dari grafik untuk jawaban pertanyaan no : 1 di atas, dapat disimpulkan

bahwa sebagian besar mahasiswa mempunyai komputer.

Dengan demikian bisa mendukung mahasiswa tersebut dalam belajar.

57

2.Tempat mengakses computer

( Di mana biasanya anda paling sering mengakses komputer ? )

SOAL NO : 2

52

7

20

6

0

10

20

30

40

50

60

PILIHAN

JUM

LAH

MA

HA

SISW

A

PILIHAN APILIHAN BPILIHAN CPILIHAN D


Keterangan :

Pilihan a = Mengakses Komputer dari rumah

Pilihan b = Mengakses Komputer dari Kost teman.

Pilihan c = Mengakses Komputer dari Warnet.

Pilihan d = Mengakses Komputer dari Cyber Access.


bahwa sebagian besar mahasiswa mengakses komputer di rumahnya , diikuti

dengan warnet , kost teman dan cyber access.

3.Cara pemahaman mahasiswa terhadap suatu mata kuliah

58

(Bagaimana biasanya cara anda untuk memahami dan mengerti suatu mata

kuliah ?)

SOAL NO : 3

15

3025

15

0

10

20

30

40

PILIHAN

JUM

LAH

M

AH

ASI

SWA PILIHAN A

PILIHAN BPILIHAN CPILIHAN D


Keterangan :

Pilihan a = dengan membaca text book.

Pilihan b = dengan membaca transparansi.

Pilihan c = dengan menghafal soal-soal latihan.

Pilihan d = dengan mencoba simulasi / program yang berkaitan dengan mata

kuliah.


bahwa sebagian besar mahasiswa memahami mata kuliah dengan cara membaca

transparansi dan menghafal soal-soal latihan.

59

Hal ini kurang membantu mahasiswa tersebut karena transparansi hanya

menyajikan inti – inti dari suatu mata kuliah dan soal – soal latihan yang

umumnya bersifat hitungan hanya berfungsi sebagai feedback. Maksud dari

feedback di sini adalah setelah dosen menerangkan suatu materi di ruang kuliah,

dosen akan memberikan soal – soal latihan untuk dikerjakan oleh mahasiswa.

Dari hasil pengerjaan soal – soal latihan tersebut , dosen bisa mendapatkan

gambaran ( feedback ) tentang seberapa besar daya tangkap mahasiswa terhadap

materi yang baru disampaikannya.

Namun umumnya feedback yang didapatkan oleh dosen dari hasil

pengerjaan soal – soal latihan tersebut kurang menggambarkan pemahaman

mahasiswa terhadap suatu materi kuliah. Hal ini disebabkan karena soal – soal

latihan yang diberikan oleh dosen kurang dapat melatih mahasiswa untuk bisa

memahami permasalahan yang ada.

Mahasiswa bisa saja menjawab soal – soal latihan yang diberikan oleh

dosen, tetapi mahasiswa tidak mengetahui apa maksud dari jawaban yang telah

didapatkannya ( interpretasi dari jawaban soal yang didapatkan ). Hal ini

mungkin bisa terjadi karena sebagian besar mahasiswa tidak menguasai teori –

teori yang ada secara mendalam.

Di samping itu , dengan membaca transparansi dan menghafal soal-soal

latihan, tentunya ilmu yang didapatkan mahasiswa tersebut lebih sedikit

dibandingkan jika dia membaca text book ( karena penjelasan text book lebih

lengkap dan terperinci ) maupun dengan mencoba simulasi / program yang

berkaitan dengan mata kuliah tersebut ( sehingga mahasiswa tersebut dapat

60

lebih memahami pengertian dan aplikasi dari suatu topik yang terdapat dalam

mata kuliah tersebut ).

Jadi agar mahasiswa dapat lebih memahami mata kuliah tersebut,

sebaiknya mereka membaca text book maupun juga mencoba program simulasi

yang berkaitan dengan mata kuliahnya.

4.Referensi belajar yang digunakan

( Referensi belajar apa yang paling sering anda gunakan ? )

SOAL NO : 4

45

179

14

0

10

20

30

40

50

PILIHAN

JUM

LAH

M

AH

ASI

SWA PILIHAN A



Keterangan :

Pilihan a = dengan menggunakan transparansi.

Pilihan b = dengan menggunakan text book.

Pilihan c = dengan menggunakan internet.

Pilihan d = lain – lain.

61


bahwa sebagian besar mahasiswa menggunakan referensi belajar dari

transparansi.

Hal ini kurang bagus karena transparansi hanya memberikan inti – inti dari

suatu topik mata kuliah tanpa memberikan penjelasan yang detail seperti halnya

pada text book.

Ini menyebabkan mahasiswa kurang menguasai teori – teori yang ada. Jika

mahasiswa diberikan suatu soal ( yang bersifat hitungan ) , mahasiswa tersebut

mungkin bisa saja menyelesaikan soal tersebut , tetapi tidak bisa menjelaskan

apa maksud dari penyelesaian yang didapatkannya. Apalagi jika mahasiswa

tersebut diberikan soal yang memerlukan analisa , maka kemungkinan besar

mahasiswa tersebut mengalami kesulitan.

Untuk menghindari hal ini, maka disarankan sebaiknya mahasiswa belajar

menggunakan referensi text book maupun mencoba menggunakan program

simulasi.

5.Topik yang paling menarik perhatian mahasiswa

( Menurut anda, topik apa yang paling menarik perhatian anda ? )

62

SOAL NO : 5

33

1015

27

0

10

20

30

40

PILIHAN

JUM

LAH

M

AH

ASI

SWA PILIHAN A



Keterangan :

Pilihan a = topic Mathematical Modelling.

Pilihan b = topic Bode Plot.

Pilihan c = topic Root Locus

Pilihan d = topic Nyquist Plot


bahwa sebagian besar mahasiswa cenderung lebih tertarik dengan materi

Mathematical Modelling, diikuti dengan Nyquist Plot, Root Locus dan Bode

Plot.

Suatu materi bisa dikuasai secara baik ( mendalam ) oleh seorang

mahasiswa, bisa disebabkan oleh faktor – faktor di bawah ini :

a. Materi tersebut menarik perhatian dari mahasiswa, sehingga mahasiswa

tersebut menjadi lebih semangat untuk mempelajarinya lebih serius dan

mendalam.

63

b. Materi tersebut merupakan materi yang mudah untuk dipelajari oleh

mahasiswa.

Dari hasil kuisioner no : 5 di atas , materi Mathematical Modelling

merupakan materi yang cenderung diminati oleh mahasiswa. Sehingga

dapat disimpulkan bahwa materi Mathematical Modelling juga merupakan

materi yang akan mudah dikuasai oleh mahasiswa. Ini dapat dilihat dari hasil

kuisioner untuk no : 6 ( mengenai topik yang paling dikuasai ) , yaitu materi

Mathematicall Modelling merupakan materi yang cenderung dikuasai oleh

mahasiswa.

Selanjutnya dari hasil kuisioner no : 5 , yang menempati posisi kedua untuk

topik yang paling menarik perhatian mahasiswa adalah materi Nyquist Plot.

Dari hasil kuisioner yang didapatkan untuk materi Nyquist Plot , dapat dilihat

hasilnya tidak berbeda jauh untuk materi Mathematical Modelling, sehingga

dapat juga disimpulkan bahwa materi Nyquist Plot juga merupakan materi yang

akan mudah dikuasai oleh mahasiswa. Ini kembali dapat dilihat dari hasil

kuisioner untuk no : 6 ( mengenai topik yang paling dikuasai ) , yaitu materi

Nyquist Plot merupakan materi yang menempati posisi kedua untuk topik yang

paling dikuasai.

Selanjutnya dari hasil kuisioner no : 5 , yang menempati posisi ketiga untuk

topik yang paling menarik perhatian mahasiswa adalah materi Root Locus. Dari

hasil kuisioner yang didapatkan untuk materi Root Locus , dapat dilihat hasilnya

cukup kecil jika dibandingkan dengan materi Mathematical Modelling dan

Nyquist Plot , sehingga dapat disimpulkan bahwa materi Root Locus

merupakan materi yang cenderung kurang menarik perhatian mahasiswa.

64

Di samping itu , juga dapat disimpulkan bahwa materi Root Locus juga

merupakan materi yang cenderung akan sulit untuk dikuasai oleh mahasiswa.

Ini kembali dapat dilihat dari hasil kuisioner untuk no : 6 ( mengenai topik yang

paling dikuasai ) , yaitu materi Root Locus merupakan materi yang menempati

posisi ketiga untuk topik yang paling dikuasai. Atau dengan kata lain, materi

Root Locus merupakan materi yang sulit untuk dikuasai mahasiswa.

Selanjutnya dari hasil kuisioner no : 5 , yang menempati posisi terakhir

untuk topik yang paling menarik perhatian mahasiswa adalah materi Bode Plot.

Atau dengan kata lain, materi yang paling tidak menarik perhatian

mahasiswa adalah materi Bode Plot. Sehingga dapat juga disimpulkan bahwa

materi Bode Plot juga merupakan materi yang akan sulit dikuasai oleh

mahasiswa. Ini kembali dapat dilihat dari hasil kuisioner untuk no : 6 (

mengenai topik yang paling dikuasai ) , yaitu materi Bode Plot merupakan

materi yang menempati posisi terakhir untuk topik yang paling dikuasai. Atau

dengan kata lain, materi Bode Plot merupakan materi yang paling tidak

dikuasai.

Jadi , dapat disimpulkan bahwa suatu materi yang menarik bagi mahasiswa

tersebut , maka cenderung materi tersebut dikuasai oleh mahasiswa.

Pengujian dengan menggunakan statistik (Uji menyangkut proporsi ):

65

Dari 85 sampel mahasiswa yang diambil , ternyata topik Mathematical

Modelling merupakan topik yang cenderung menarik perhatian mahasiswa

dengan persentase 38,8 %.

Dengan menggunakan taraf keberartian α = 0,05 , maka disimpulkan

bahwa suatu topik baru bisa dianggap menarik perhatian mahasiswa apabila

minimal jumlah mahasiswa yang memilih topik tersebut adalah sebanyak 26

orang. Hal ini dapat dibuktikan dari perhitungan di bawah ini :

Dari grafik , didapatkan data – data sebagai berikut :

Jumlah mahasiswa yang memilih pilihan a = 33 orang.

Jumlah mahasiswa yang memilih pilihan b = 10 orang.

Jumlah mahasiswa yang memilih pilihan c = 15 orang.

Jumlah mahasiswa yang memilih pilihan d = 27 orang.

Jadi total mahasiswa yang memilih untuk soal no 5 ini adalah 85 orang

mahasiswa.

Dan pilihan a merupakan pilihan yang paling banyak dipilih mahasiswa ,

yaitu sebanyak 33 orang, sehingga :

po = 33 / 85 = 0,388

1. H0 : P = 0,388

2. H1 : P < 0,388

3. α = 5 % = 0,05

4. Uji Statistik :

Daerah Kritis : Z < -1,645

66

5. Perhitungan :

n = 85

n.p0 = 85 . 0,388 = 33

q0 = 1 – p0 = 1 - 0,388 = 0,612

Dengan menggunakan persamaan 2.18 , maka dapat dihitung nilai x sebagai

berikut :

266,25

4,7335,4.645,133

5,433645,1

196,2033645,1

612,0*3333645,1

...

00

0

≈=

−=−−=−

−=−

−=−

−=−

−=

xxxx

x

x

xqpnpnx

Z

x = 26 , ini berarti suatu topik baru bisa dikategorikan sebagai topik

yang menarik perhatian mahasiswa kalau jumlah mahasiswa yang memilih

topik tersebut minimal 26 orang.

Jadi ,dapat disimpulkan :

1. Pilihan a ( Mathematical Modelling ) termasuk topik yang relatif menarik

perhatian mahasiswa karena terdapat 33 orang mahasiswa yang memilih

topik tersebut.

2. Pilihan b ( Bode Plot ) termasuk topik yang relatif kurang menarik perhatian

mahasiswa karena hanya 10 orang mahasiswa yang memilih topik tersebut.

67

3. Pilihan c ( Root Locus ) termasuk topik yang relatif kurang menarik

perhatian mahasiswa karena hanya 16 orang mahasiswa yang memilih topik

tersebut.

4. Pilihan d ( Nyquist Plot ) termasuk topik yang relatif menarik perhatian

mahasiswa karena terdapat 27 orang mahasiswa yang memilih topik

tersebut.

6.Topik yang paling dikuasai oleh mahasiswa

( Dari topik-topik di bawah ini, topik mana yang paling anda kuasai ? )

SOAL NO : 6

30

10

17

28

05

101520253035

PILIHAN

JUM

LAH

MA

HA

SISW

A



Keterangan :



68




bahwa sebagian besar mahasiswa lebih menguasai materi Mathematical

Modelling, diikuti dengan Nyquist Plot, Root Locus dan Bode Plot.

Dari hasil kuisioner no : 6 di atas , materi Mathematical Modelling

merupakan materi yang paling dikuasai oleh mahasiswa. Hal ini bisa terjadi

karena materi Mathematical Modelling merupakan materi yang paling menarik

perhatian mahasiswa ( bisa dilihat dari hasil kuisioner no : 5), sehingga

mahasiswa lebih tertarik dan mempunyai keinginan untuk mempelajari dan

memperdalam materi tersebut.


topik yang paling dikuasai mahasiswa adalah materi Nyquist Plot. Dari hasil

kuisioner yang didapatkan untuk materi Nyquist Plot , dapat dilihat hasilnya

tidak berbeda jauh untuk materi Mathematical Modelling, sehingga dapat juga

disimpulkan bahwa materi Nyquist Plot juga merupakan materi yang menarik

perhatian mahasiswa. Ini kembali dapat dilihat dari hasil kuisioner untuk no : 5 (

mengenai topik yang paling menarik perhatian mahasiswa ) , yaitu materi

Nyquist Plot merupakan materi yang menempati posisi kedua untuk topik yang

paling menarik perhatian mahasiswa.


topik yang paling dikuasai mahasiswa adalah materi Root Locus. Dari hasil

kuisioner yang didapatkan untuk materi Root Locus , dapat dilihat hasilnya

69

cukup kecil jika dibandingkan dengan materi Mathematical Modelling ,

sehingga dapat disimpulkan bahwa materi Root Locus merupakan materi yang

kurang dikuasai oleh mahasiswa. Di samping itu , di atas juga telah

disimpulkan bahwa materi Root Locus juga merupakan materi yang kurang

menarik perhatian mahasiswa. Ini kembali dapat dilihat dari hasil kuisioner

untuk no : 5 ( mengenai topik yang paling menarik perhatian mahasiswa ) , yaitu

materi Root Locus merupakan materi yang menempati posisi ketiga untuk topik

yang paling menarik perhatian mahasiswa. Atau dengan kata lain, materi Root

Locus merupakan materi yang kurang menarik perhatian mahasiswa.

Selanjutnya dari hasil kuisioner no : 6 , yang menempati posisi terakhir

untuk topik yang paling dikuasai mahasiswa adalah materi Bode Plot. Atau

dengan kata lain, materi yang paling tidak dikuasai mahasiswa adalah materi

Bode Plot. Sehingga dapat juga disimpulkan bahwa materi Bode Plot juga

merupakan materi yang paling tidak menarik perhatian mahasiswa. Ini kembali

dapat dilihat dari hasil kuisioner untuk no : 5 ( mengenai topik yang paling

menarik perhatian mahasiswa ) , yaitu materi Bode Plot merupakan materi yang

menempati posisi terakhir untuk topik yang paling menarik perhatian

mahasiswa. Atau dengan kata lain, materi Bode Plot merupakan materi yang

paling tidak menarik perhatian mahasiswa.

Jadi , dapat disimpulkan bahwa suatu materi mudah dikuasai oleh

mahasiswa disebabkan materi tersebut menarik perhatian mahasiswa.

Pengujian dengan menggunakan statistik ( Uji menyangkut Proporsi ) :

70

Dari 85 sampel mahasiswa yang diambil , ternyata topik Mathematical

Modelling merupakan topik yang cenderung menarik perhatian mahasiswa

dengan persentase 35,3 %.


bahwa suatu topik baru bisa dianggap menarik perhatian mahasiswa apabila

minimal jumlah mahasiswa yang memilih topik tersebut adalah sebanyak 23

orang. Hal ini dapat dibuktikan dari perhitungan di bawah ini :







mahasiswa.

Dan pilihan a merupakan pilihan yang paling banyak dipilih mahasiswa ,


po = 30 / 85 = 0,353

1. H0 : P = 0,353

2. H1 : P < 0,353

3. α = 5 % = 0,05

4. Uji Statistik :


5. Perhitungan :

n = 85

71

n.p0 = 85 . 0,353 = 30

q0 = 1– p0 = 1 – 0,353 = 0,647

Dengan menggunakan persamaan 2.18 , maka dapat dihitung nilai x

sebagai berikut :

2376,22

24,7304,4.645,130

4,430645,1

41,1930645,1

647,0*3030645,1

...

00

0

≈=

−=−−=−

−=−

−=−

−=−

−=

xxxx

x

x

xqpnpnx

Z


yang cukup dikuasai oleh mahasiswa kalau jumlah mahasiswa yang

memilih topik tersebut minimal 23 orang.


1. Pilihan a ( Mathematical Modelling ) termasuk topik yang cukup dikuasai

oleh mahasiswa karena terdapat 30 orang mahasiswa yang memilih topik

tersebut.

2. Pilihan b ( Bode Plot ) termasuk topik yang kurang dikuasai oleh mahasiswa

karena hanya terdapat 10 orang mahasiswa yang memilih topik tersebut.

72

3. Pilihan c ( Root Locus ) termasuk topik yang kurang dikuasai oleh

mahasiswa karena hanya terdapat 17 orang mahasiswa yang memilih topik

tersebut.

4. Pilihan d ( Nyquist Plot ) termasuk topik yang cukup dikuasai oleh


tersebut.

7.Topik yang paling sukar untuk dimengerti oleh mahasiswa

( Dari topik-topik di bawah ini, topik mana yang menurut anda paling sukar

untuk dimengerti ? )

SOAL NO : 7

13

32

25

15

05

101520253035

PILIHAN

JUM

LAH

M

AH

ASI

SWA PILIHAN A



Keterangan :



73




bahwa sebagian besar mahasiswa mengalami kesukaran dalam mengerti materi

Bode Plot , Root Locus , Nyquist Plot, dan Mathematical Modelling.

Dari hasil kuisioner no : 7 di atas , materi Bode Plot merupakan materi

yang paling sukar untuk dimengerti oleh mahasiswa. Hal ini bisa terjadi

karena :

• Materi Bode Plot merupakan materi yang paling tidak menarik perhatian

mahasiswa. Ini dapat dilihat dari hasil kuisioner no : 5, bahwa materi Bode

Plot merupakan materi yang paling tidak menarik perhatian mahasiswa,

sehingga mahasiswa cenderung tidak mempelajarinya secara baik dan

mendalam.

• Materi Bode Plot merupakan materi yang paling tidak dikuasai oleh

mahasiswa. Ini dapat dilihat dari hasil kuisioner no : 6, bahwa materi Bode

Plot merupakan materi yang paling tidak dikuasai mahasiswa, sehingga

mahasiswa cenderung tidak mempelajarinya secara baik dan mendalam.


topik yang paling sukar untuk dimengerti mahasiswa adalah materi Root Locus.

Dari hasil yang didapat ( 25 ), ternyata hasilnya tidak berbeda jauh dengan Bode

Plot ( 32 ) sehingga materi Root Locus ini bisa dianggap sebagai materi yang

74

relatif sukar untuk dimengerti oleh mahasiswa. Jika kuisioner no : 7 ini

dibandingkan dengan kuisioner no : 5 dan 6 , maka jelas terlihat adanya

kesamaan antara data – data yang diperoleh dari kuisioner ini. Kesamaan itu

adalah sebagai berikut :

• Dari hasil kuisioner no : 5 , materi Root Locus menempati posisi ketiga

untuk topik yang paling menarik perhatian mahasiswa , sehingga materi

Root Locus menjadi agak sukar untuk dikuasai.

• Dari hasil kuisioner no : 6 , materi Root Locus menempati posisi ketiga

untuk topik yang paling dikuasai oleh mahasiswa , disebabkan materi Root

Locus relatif kurang menarik perhatian mahasiswa.

• Dari hasil kuisioner no : 7 , materi Root Locus menempati posisi kedua

untuk topik yang paling sukar dimengerti oleh mahasiswa.


topik yang paling sukar untuk dimengerti mahasiswa adalah materi Nyquist

Plot. Dari hasil yang didapat ( 15 ), ternyata hasilnya agak berbeda jauh dengan

Bode Plot ( 32 ), sehingga materi Nyquist Plot ini bisa dianggap sebagai materi

yang relatif mudah untuk dimengerti oleh mahasiswa.

Jika kuisioner no : 7 ini dibandingkan dengan kuisioner no : 5 dan 6 , maka

terlihat adanya kesamaan antara data – data yang diperoleh dari kuisioner ini.

Kesamaan itu adalah sebagai berikut :

• Dari hasil kuisioner no : 5 , materi Nyquist Plot menempati posisi kedua

untuk topik yang paling menarik perhatian mahasiswa. Sehingga materi

75

Nyquist Plot bisa dianggap sebagai materi yang cukup menarik perhatian

mahasiswa.

• Dari hasil kuisioner no : 6 , materi Nyquist Plot menempati posisi kedua

untuk topik yang paling dikuasai oleh mahasiswa. Sehingga materi Nyquist

Plot bisa dianggap sebagai materi yang cukup dikuasai oleh mahasiswa.

• Dari hasil kuisioner no : 7 , materi Nyquist Plot dianggap sebagai materi

yang relatif mudah dimengerti oleh mahasiswa.

Jadi , dapat disimpulkan , materi Nyquist Plot merupakan materi yang cukup

dikuasai karena materi tersebut relatif menarik perhatian mahasiswa dan juga

materi tersebut cukup mudah untuk dimengerti oleh mahasiswa.

Selanjutnya dari hasil kuisioner no : 7 , yang menempati posisi keempat

(posisi terakhir) untuk topik yang paling sukar untuk dimengerti mahasiswa

adalah materi Mathematical Modelling. Dari hasil yang didapat ( 13 ), ternyata

hasilnya agak berbeda jauh dengan Bode Plot ( 32 ) sehingga materi

Mathematical Modelling ini bisa dianggap sebagai materi yang mudah untuk

dimengerti oleh mahasiswa.

Jika kuisioner no : 7 ini dibandingkan dengan kuisioner no : 5 dan 6 , maka

jelas terlihat adanya kesamaan antara data – data yang diperoleh dari kuisioner

ini. Kesamaan itu adalah sebagai berikut :

• Dari hasil kuisioner no : 5 , materi Mathematical Modelling menempati

posisi pertama untuk topik yang paling menarik perhatian mahasiswa ,

sehingga materi Mathematical Modelling menjadi mudah dikuasai.

76

• Dari hasil kuisioner no : 6 , materi Mathematical Modelling menempati

posisi pertama untuk topik yang paling dikuasai oleh mahasiswa ,

disebabkan materi Mathematical Modelling paling menarik perhatian

mahasiswa.

• Dari hasil kuisioner no : 7 , materi Mathematical Modelling dianggap

sebagai materi yang relatif mudah dimengerti oleh mahasiswa.

Pengujian dengan menggunakan statistik ( dengan uji menyangkut

proporsi )

Dari 85 sampel mahasiswa yang diambil , ternyata topik Bode Plot

merupakan topik yang cenderung sukar dimengerti oleh mahasiswa dengan

persentase 37,65 %.


bahwa suatu topik baru bisa dianggap sukar untuk dimengerti oleh mahasiswa

apabila minimal jumlah mahasiswa yang memilih topik tersebut adalah

sebanyak 25 orang. Hal ini dapat dibuktikan dari perhitungan di bawah ini :







mahasiswa.

77

Dan pilihan b merupakan pilihan yang paling banyak dipilih mahasiswa ,


po = 32 / 85 = 0,3765

1. H0 : P = 0,3765

2. H1 : P < 0,3765

3. α = 5 % = 0,05

4. Uji Statistik :


5. Perhitungan :

n = 85

n.p0 = 85 . 0,3765 = 32

q0 = 1 – p0 = 1 – 0,3765 = 0,6235

Dengan menggunakan persamaan 2.18 , maka dapat dihitung nilai x

sebagai berikut :

256,24

4,7325,4.645,132

5,432645,1

95,1932645,1

6235,0*3232645,1

...

00

0

≈=

−=−−=−

−=−

−=−

−=−

−=

xxxx

x

x

xqpnpnx

Z

78


yang cukup sukar dimengerti oleh mahasiswa kalau jumlah mahasiswa

yang memilih topik tersebut minimal 25 orang.


1. Pilihan a ( Mathematical Modelling ) termasuk topik yang relatif mudah

dimengerti oleh mahasiswa karena hanya terdapat 13 orang mahasiswa

yang memilih topik tersebut.

2. Pilihan b ( Bode Plot ) termasuk topik yang relatif sukar dimengerti oleh


tersebut.

3. Pilihan c ( Root Locus ) termasuk topik yang relatif sukar dimengerti oleh


tersebut.

4. Pilihan d ( Nyquist Plot ) termasuk topik yang relatif mudah dimengerti

oleh mahasiswa karena hanya terdapat 15 orang mahasiswa yang memilih

topik tersebut.

8. Contoh aplikasi Sistem Pengaturan Dasar yang mudah dipahami.

( Jenis aplikasi Sistem Pengaturan Dasar apa yang mudah dipahami oleh anda

? )

79

SOAL NO : 8

3135

13

6

0

10

20

30

40

PILIHAN

JUM

LAH

MA

HA

SISW

APILIHAN APILIHAN BPILIHAN CPILIHAN D


Keterangan :

Pilihan a = DC Motor.

Pilihan b = Industri Proses.

Pilihan c = Pesawat Terbang.

Pilihan d = Lain - Lain.


bahwa sebagian besar mahasiswa lebih memahami aplikasi Sistem Pengaturan

Dasar dalam hal Industri Proses, diikuti dengan DC Motor dan Pesawat

Terbang.

Masalah – masalah mengenai DC Motor dan Industri Proses juga lebih

mudah dipahami dibandingkan dengan industri pesawat terbang. Mahasiswa

lebih mudah memahami dan membayangkan putaran suatu DC Motor maupun

suatu proses dalam industri ( misalnya mengenai liquid level ) dibandingkan

80

harus membayangkan massa beban dan kemampuan mengangkat dari suatu

pesawat ( dalam industri pesawat terbang ).

Pengujian dengan menggunakan statistik :

Dari 85 sampel mahasiswa yang diambil , ternyata contoh aplikasi Industri

Proses merupakan contoh aplikasi yang cenderung mudah dipahami oleh

mahasiswa dengan persentase 41,18 %.


bahwa suatu contoh baru bisa dianggap sebagai contoh aplikasi yang mudah

dipahami oleh mahasiswa apabila minimal jumlah mahasiswa yang memilih

contoh tersebut adalah sebanyak 28 orang. Hal ini dapat dibuktikan dari

perhitungan di bawah ini :







mahasiswa.



81

po = 35 / 85 = 0,4118

1. H0 : P = 0,4118

2. H1 : P < 0,4118

3. α = 5 % = 0,05

4. Uji Statistik :


5. Perhitungan :

n = 85

n.p0 = 85 . 0,4118 = 35

q0 = 1 – p0 = 1 – 0,4118 = 0,5882


berikut :

82

286,27

4,7355,4.645,135

5,435645,1

59,2035645,1

5882,0*3535645,1

...

00

0

≈=

−=−−=−

−=−

−=−

−=−

−=

xxxx

x

x

xqpnpnx

Z

x = 28 , ini berarti suatu contoh baru bisa dikategorikan sebagai

contoh yang mudah dipahami oleh mahasiswa kalau jumlah mahasiswa

yang memilih contoh tersebut minimal 28 orang.


1. Pilihan a ( DC Motor ) termasuk contoh yang relatif mudah dipahami oleh

mahasiswa karena terdapat 31 orang mahasiswa yang memilih contoh

tersebut.

2. Pilihan b ( Industri Proses ) termasuk contoh yang relatif mudah dipahami

oleh mahasiswa karena terdapat 35 orang mahasiswa yang memilih contoh

tersebut.

3. Pilihan c ( Pesawat Terbang ) termasuk contoh yang relatif sulit dipahami

oleh mahasiswa karena hanya terdapat 13 orang mahasiswa yang memilih

contoh tersebut.

83

4. Pilihan d ( Lain – lain ) termasuk contoh yang relatif sulit dipahami oleh

mahasiswa karena hanya terdapat 6 orang mahasiswa yang memilih contoh

tersebut.

Jadi , yang akan dijadikan sebagai contoh ( base ) dalam memberikan

penjelasan mengenai Sistem Pengaturan Dasar ini adalah contoh aplikasi yang

mudah dipahami oleh mahasiswa , yaitu mengenai DC Motor dan Industri

Proses. Dengan menggunakan contoh yang mudah dimengerti oleh mahasiswa,

diharapkan mahasiswa lebih bisa mengerti dan memahami topik yang

bersangkutan.

Contoh aplikasi mengenai DC Motor dan Industri Proses ( dalam hal ini

liquid level ) dapat dilihat pada program simulasi tutorial , yang terdapat pada

menu soal dan penyelesaian , juga pada menu interaktif.

9.Kesulitan dalam membayangkan materi yang disampaikan oleh dosen.

( Kesulitan – kesulitan apa yang paling anda rasakan dalam mempelajari

Sistem Pengaturan Dasar ? )

84

SOAL NO : 9

9

62

7 7

010203040506070

PILIHAN

JUM

LAH

MA

HA

SISW

A



Keterangan :

Pilihan a = Kurang adanya contoh – contoh soal.

Pilihan b = Sulit utk membayangkan dan memahami materi yang disampaikan

dosen.

Pilihan c = Sedikitnya referensi.

Pilihan d = Lain – lain.

Dari grafik untuk jawaban pertanyaan no : 9 di atas, dapat dilihat terdapat

perbedaan yang cukup signifikan antara pilihan b terhadap pilihan a , c dan d.

Di mana perbandingannya sekitar 8 berbanding 1.

85

Jadi dapat disimpulkan bahwa sebagian besar mahasiswa lebih sering

mengalami kesulitan dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar disebabkan

karena sulit untuk membayangkan dan memahami materi yang disampaikan

dosen.

Pengujian dengan menggunakan statistik (dengan uji menyangkut

proporsi)

Dari 85 sampel mahasiswa yang diambil , ternyata kesulitan

membayangkan dan memahami materi yang disampaikan dosen merupakan

kesulitan terbesar yang dirasakan oleh mahasiswa dalam mempelajari Sistem

Pengaturan Dasar , dengan persentase 73%.


bahwa suatu hal baru bisa dianggap sebagai kesulitan dalam mempelajari

Sistem Pengaturan Dasar apabila minimal jumlah mahasiswa yang memilih

topik tersebut adalah sebanyak 56 orang. Hal ini dapat dibuktikan dari

perhitungan di bawah ini :







mahasiswa.

86



po = 62 / 85 = 0,73

1. H0 : P = 0,73

2. H1 : P < 0,73

3. α = 5 % = 0,05

4. Uji Statistik :


5. Perhitungan :

n = 85

n.p0 = 85 . 0,73 = 62

q0 = 1 – p0 = 1 – 0,73 = 0,27


berikut :

87

563,55

7,6621,4.645,162

1,462645,1

74,1662645,1

27,0*6262645,1

...

00

0

≈=

−=−−=−

−=−

−=−

−=−

−=

xxxx

x

x

xqpnpnx

Z

x = 56 , ini berarti suatu hal baru bisa dikategorikan sebagai

kesulitan dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar kalau jumlah

mahasiswa yang memilih hal tersebut minimal 56 orang.


1. Pilihan a ( kurang adanya contoh – contoh soal ) termasuk kesulitan yang

kurang begitu dirasakan oleh mahasiswa dalam mempelajari Sistem

Pengaturan Dasar , karena hanya terdapat 9 orang mahasiswa yang memilih

hal tersebut.

2. Pilihan b ( sulit untuk membayangkan dan memahami materi yang

disampaikan oleh dosen ) termasuk kesulitan yang relatif sering dirasakan

oleh mahasiswa dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar , karena

terdapat 62 orang mahasiswa yang memilih hal tersebut.

3. Pilihan c ( sedikitnya referensi ) termasuk kesulitan yang kurang begitu

dirasakan oleh mahasiswa dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar ,

karena hanya terdapat 7 orang mahasiswa yang memilih hal tersebut.

88

4. Pilihan d ( lain - lain ) termasuk kesulitan yang kurang begitu dirasakan oleh

mahasiswa dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar , karena hanya

terdapat 7 orang mahasiswa yang memilih hal tersebut.

Hal ini mungkin bisa di atasi dengan bantuan perangkat ajar ( program

simulasi ) yang dapat memberikan penjelasan secara visual dan interaktif.

Penjelasan visual di sini maksudnya adalah penjelasan yang disertai dengan

gambar , grafik , ataupun dengan animasi. Sementara interaktif di sini

maksudnya adalah user ( pemakai perangkat ajar) dapat memberikan input –

input yang dikehendakinya untuk melihat bagaimana output yang dihasilkannya

( di mana sebelumnya input yang boleh dimasukkan oleh user telah dibatasi

nilainya oleh pembuat perangkat ajar ).

10. Dukungan suatu perangkat ajar yang bisa membantu mengatasi kesulitan

belajar Sistem Pengaturan Dasar.

( Menurut anda, apakah dengan adanya perangkat ajar dalam bentuk software

akan memberikan manfaat dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar? )

89

SOAL NO : 10

11

24 24 26

05

1015202530

PILIHAN

JUM

LAH

M

AH

ASI

SWA PILIHAN A



Keterangan :

Pilihan a = Tidak memberikan manfaat.

Pilihan b = Sedikit memberikan manfaat.

Pilihan c = Cukup memberikan manfaat.

Pilihan d = Sangat memberikan manfaat.

Dari grafik untuk jawaban pertanyaan no : 10 di atas, kita dapat

menyimpulkan bahwa sebagian besar mahasiswa menginginkan dibuatnya suatu

perangkat ajar karena perangkat ajar dalam bentuk software berguna bagi

mereka dalam mempelajari Sistem Pengaturan Dasar.

Dari 10 pertanyaan yang terdapat dalam kuisioner tersebut , maka dapat

disimpulkan beberapa permasalahan yang terdapat pada mahasiswa jurusan

Sistem Komputer sebagai berikut :

90

Bahwa sebagian besar mahasiswa memahami mata kuliah dengan cara

membaca transparansi dan menghafal soal-soal latihan , sehingga

mahasiswa tersebut tidak menguasai teori – teori yang ada. Mahasiswa bisa

saja menjawab soal – soal latihan yang ada, tetapi tidak mengetahui apa

maksud dari jawabannya.

Bahwa sebagian besar mahasiswa menggunakan referensi belajar dari

transparansi.

Bahwa sebagian besar mahasiswa mengalami kesulitan untuk materi Bode

Plot.

Hal ini bisa dilihat dari kuisioner no : 5, 6 dan 7.

Dari kuisioner no : 5 , yang menempati posisi terakhir untuk topik yang

paling menarik perhatian mahasiswa adalah materi Bode Plot. Atau dengan

kata lain, materi yang paling tidak menarik perhatian mahasiswa adalah

materi Bode Plot. Sehingga dapat juga disimpulkan bahwa materi Bode Plot

juga merupakan materi yang akan sulit dikuasai oleh mahasiswa.

Dari kuisioner no : 6 , yang menempati posisi terakhir untuk topik yang

paling dikuasai mahasiswa adalah materi Bode Plot. Atau dengan kata lain,

materi yang paling tidak dikuasai mahasiswa adalah materi Bode Plot.

Sehingga dapat juga disimpulkan bahwa materi Bode Plot juga merupakan

materi yang paling tidak menarik perhatian mahasiswa.

Dari hasil kuisioner no : 7, yang menempati posisi pertama untuk topik

yang paling sukar dimengerti oleh mahasiswa adalah materi Bode Plot.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa materi Bode Plot merupakan materi

yang paling sukar untuk dimengerti oleh mahasiswa.

91

Bahwa sebagian besar mahasiswa lebih sering mengalami kesulitan dalam

mempelajari Sistem Pengaturan Dasar disebabkan karena sulit untuk

membayangkan dan memahami materi yang disampaikan dosen.

Jika masalah-masalah di atas selalu terjadi, maka mahasiswa tersebut akan

semakin tertinggal banyak materi. Untuk itu, dari hasil perumusan masalah di

atas, maka diajukan suatu saran untuk mengurangi masalah-masalah yang

dihadapi dalam mempelajari mata kuliah Sistem Pengaturan Dasar, yaitu

dengan suatu program perangkat ajar , sehingga diharapkan dapat memenuhi

kebutuhan mahasiswa sesuai dengan hasil kuisioner yang diperoleh, walaupun

tidak 100% dapat menggantikan peranan dosen dalam menyampaikan materi di

kelas.

Karena untuk menggunakan perangkat ajar , mahasiswa tentunya

memerlukan komputer , hal ini tidak menjadi bermasalah karena dari hasil

kuisioner no : 1 dan 2 kita bisa menyimpulkan bahwa sebagian besar

mahasiswa mempunyai komputer dan mengakses komputer dari rumahnya

masing-masing.

3.4 Perancangan Perangkat Ajar

Sebagai gambaran umum , sistem pengajaran di Indonesia , lebih

menekankan bertemunya antara dosen dan para mahasiswa di dalam suatu ruangan

kuliah untuk belajar.

92

Sistem seperti ini cenderung kurang begitu efektif karena banyak

kelemahannya , seperti berikut :

• Lebih terikat waktu.

Dosen dan para mahasiswa bertemu di dalam ruangan kuliah sesuai dengan

jadwal yang telah ditentukan sebelumnya.

Apabila dosen berhalangan hadir ( dan tidak ada dosen pengganti ) , maka

otomatis mahasiswa tidak belajar.

• Waktu yang terbatas.

Waktu yang terbatas untuk pertemuan antara dosen dengan mahasiswa di ruang

kuliah menyebabkan materi yang disampaikan dosen juga menjadi terbatas. Ini

bisa mengakibatkan mahasiswa tidak memahami secara mendalam materi

tersebut.

• Sarana pengajaran yang kurang optimal.

Sarana pengajaran yang kurang optimal , seperti papan tulis ( white board ) ,

spidol , OHP kurang membantu dosen untuk menerangkan suatu mata kuliah yang

mungkin memerlukan pemberian contoh yang nyata.

Sedangkan kalau dibandingkan dengan Universitas luar negeri , metode

pengajarannya agak berbeda dengan universitas – universitas yang ada di Indonesia.

Di Universitas luar negeri , mahasiswa tidak terlalu bergantung pada dosen. Tatap

muka antara dosen dan mahasiswa di dalam ruang kuliah juga jarang , karena

Universitas luar negeri lebih menekankan sistem pembelajaran yang mandiri, di

mana mahasiswanya lebih banyak belajar sendiri daripada mendengarkan langsung

apa yang disampaikan oleh dosen di ruang kuliah. Apabila nantinya ada masalah

93

yang ditemui, mereka baru menanyakannya kepada sesama teman atau kepada

dosen yang bersangkutan.

Rata – rata Universitas di luar negeri memiliki CourseTool , yaitu suatu alat

bantu ajar yang bisa dipakai oleh mahasiswa – mahasiswanya untuk belajar kapan

saja dan di mana saja dia berada. Dengan menggunakan CourseTool tersebut ,

mahasiswanya dapat langsung mengakses bahan / informasi yang dibutuhkan , juga

dapat saling menukar informasi / pengetahuan antara sesama mahasiswa dan juga

antara mahasiswa dengan dosen.

Dari perbandingan antara universitas di Indonesia dengan universitas di luar

negeri di atas , maka yang dapat diambil dari metode pengajaran di Universitas luar

negeri untuk diterapkan di Indonesia adalah suatu sistem pengajaran di mana dosen

dan mahasiswa tidak harus bertemu secara langsung untuk belajar. Atau dengan

kata lain , menggunakan suatu perangkat ajar. Di mana perangkat ajar ini minimal

bisa membantu mahasiswa memahami suatu mata kuliah. Di samping itu ,

perangkat ajar ini juga bisa membantu dosen dalam menerangkan suatu materi yang

memerlukan aplikasi contoh nyata dan visualisasi , karena mahasiswa tersebut bisa

langsung melihat pada perangkat ajar yang dijalankan di komputer

Berdasarkan analisa permasalahan pada bab 3.3 , maka diusulkan suatu

program simulasi ( perangkat ajar ) yang bisa mengurangi masalah-masalah yang

dihadapi dalam mempelajari mata kuliah Sistem Pengaturan Dasar.

Dari hasil analisa permasahan di atas , dapat disimpulkan bahwa diperlukan

pengertian atau penambahan beberapa materi. Penambahan materi tersebut akan

dimasukkan ke dalam perangkat ajar yang akan dirancang.

94

Berikut ini adalah beberapa penambahan materi yang akan dimasukkan ke

dalam perangkat ajar , yaitu :

Respon Waktu ( Time Response)

Respon waktu sistem kontrol terbagi menjadi 2, yaitu Respon Transien dan

Respon Steady-State.

a) Respon Transien

Respon transien merupakan respon yang berlangsung dari keadaan

awal sampai keadaan steady state. Transien bersifat dinamis, di mana

kondisi variabel-variabel akan berubah terhadap waktu.

Sinyal masukkan yang digunakan untuk menganalisa karakteristik

sistem dapat digunakan sinyal uji. Sinyal uji merupakan fungsi waktu yang

sangat sederhana. Sinyal masukkan uji (test input signals) yang biasa

digunakan adalah fungsi tangga, fungsi ramp, fungsi percepatan, fungsi

impuls, fungsi sinusoidal.

Respon transien dapat menganalisa sistem ordo satu, dua, hingga

sistem ordo tinggi.

b) Respon Steady State

Respon steady state (respon keadaan tunak) sering disebut solusi

khusus dari sebuah sistem yan dinyatakan oleh persamaan differensial.

Respon steady state merupakan perilaku sistem jika t mendekati tak

berhingga. Kondisi variabel dari steady state tidak bergantung waktu.

95

Respon Frekuensi ( Frequency Response)

Karakteristik sebuah sistem fisis dinyatakan secara matematis oleh

persamaan differensial untuk menganalisis kinerja sebuah sistem dalam time

domain. Tetapi solusi persamaan differensial tidak selalu mudah diperoleh. Jika

persamaan differensial ini diselesaikan dan ternyata responnya tidak memenuhi

spesifikasi, tidak mudah menetapkan cara bagaimana sistem tersebut harus

diubah untuk memperoleh hasil-hasil yang diinginkan.

Respon frekuensi sebagai salah satu cara dalam meramalkan dan mengatur

kinerja sebuah sistem tanpa mencari solusi persamaan differensial. Respon

frekuensi merupakan respon keadaan tunak (steady state) suatu sistem terhadap

masukkan sinusoidal. Respon frekuensi digunakan untuk menilai (evaluasi)

kinerja sebuah sistem pada frekuensi-frekuensi tertentu. Selain itu, dapat juga

menganalisis pengaruh derau (noise) terhadap sistem tersebut.

Agar mahasiswa lebih mudah memahami respon frekuensi , maka

dibuat interaktif dengan cara mengubah – ubah nilai frekuensi

masukkannya yang berbentuk sinusoidal , sehingga dapat dilihat

perbedaan nilai penguatan ( gain ) yang didapat , dan juga dapat melihat

perbedaan nilai fasa yang didapat.

Keuntungan menggunakan metode respon frekuensi :

- Dalam menganalisa kestabilan, tidak perlu menentukan akar-akar persamaan

karakteristik.

96

- Pengujian frekuensi pada umumnya sederhana dan dapat dilakukan secara

teliti dengan menggunakan pembangkit sinyal sinusoidal yang telah tersedia

dan alat-alat ukur yang teliti.

Model Matematika

Model matematika dari sistem dinamika merupakan sejumlah persamaan

yang menggambarkan dinamika dari sistem secara tepat atau cukup baik. Model

matematika memiliki banyak bentuk yang berbeda-beda, tergantung dari sistem

yang ada.

Dinamika terdapat banyak sistem, jadi untuk menjelaskan dapat

menggunakan bentuk persamaan differensial, di mana persamaan differensial

dapat diperoleh dengan menggunakan hukum fisika.

Analisis dan perencanaan suatu sistem dapat dinyatakan dan dilakukan

secara matematis. Dalam analisis sistem dapat terjadi dalam domain waktu dan

domain frekuensi. Domain waktu biasanya dinyatakan oleh persamaan linier

atau persamaan differensial, sedangkan domain frekuensi biasanya dinyatakan

dalam bentuk fungsi Laplace.

Pada umumnya, dalam menyelesaikan suatu persoalan baru, pertama kali

diinginkan untuk menbuat model yang disederhanakan sedemikian rupa

sehingga diperoleh gambaran umum dari jawab persoalan. Selanjutnya dapat

dibuat model matematika yang lebih lengkap untuk analisis yang lebih lengkap.

Secara matematis, sistem dapat dibagi atas :

a. Sistem linier

b. Sistem non linier

97

a) Sistem Linier

Sebuah sistem dikatakan linier, jika hubungan antara suatu variabel

terhadap variabel lainnya atau antara keluaran atau masukkan adalah linier

dalam suatu daerah terbatas.

Pada sistem linier berlaku prinsip superposisi yang menyatakan bahwa

jika sebuah sistem yang mempunyai 2 atau lebih masukkan terpisah

menghasilkan masing-masing keluaran, maka penjumlahan dari masing-

masing masukkan tersebut akan menghasilkan penjumlahan pada masing-

masing keluaran.

SistemLinier

X1(t)X2(t)

Y1(t)Y2(t)

Jika Y1(t) adalah keluaran X1(t), dan Y2(t) adalah keluaran X2(t), maka

untuk sistem linier :

Y1(t) + Y2(t) adalah keluaran dari X1(t) + X2(t)

b) Sistem Non Linier

Sebuah sistem dikatakan non linier, jika prinsip superposisi tidak dapat

diterapkan. Tanggapan terhadap 2 masukkan tidak dapat dihitung dengan

mengukur 1 masukkan pada suatu waktu tertentu dan menambah hasilnya.

Nyquist Plot

98

Nyquist merupakan metode grafik untuk menentukan kestabilan mutlak dan

relatif dari sistem pengendalian loop tertutup berdasarkan grafik G(jω)H(jω)

dalam koordinat polar.

Diagram Nyquist disebut juga diagram polar / diagram kutub. Jika sebuah

fungsi alih dalam domain s Laplace dinyatakan oleh G(s), maka domain

frekuensi dinyatakan oleh G(jω). Fungsi ini dapat dituliskan dalam koordinat

polar menjadi :

G(jω) = G(jω)∠ φ

G(jω) : nilai mutlak G(jω)

φ : sudut fasa

Diagram Nyquist dibagi dalam 2 jenis, yaitu diagram kutub langsung (direct

polar plot) dan diagram kutub balik (invers polar plot). Kriteria Nyquist

digunakan untuk menentukan stabilitas sebuah sistem dalam domain frekuensi.

Bode Plot

Bode plot merupakan tanggapan frekuensi untuk menganalisis sistem

pengaturan dengan memplot.

System

tA ωsin0 )sin(1 φω +tA

Bode plot terdiri dari 2 kurva, yaitu Magnitude terhadap frekuensi dan sudut

fasa terhadap frekuensi , seperti terlihat pada gambar 3.11.

99

Agar frekuensi jangkauan yang dianalisis lebar digunakan skala logaritmik

untuk frekuensi (sumbu mendatar / absis), baik untuk plot magnitude dan sudut

fasa.

Agar magnitude dapat memuat penguatan yang besar pada skala linier

(sumbu tegak/ordinat), maka pada magnitude dibuat dalam skala decibel (dB).

Diagram bode, menggambarkan penguatan / gain, dan sudut fasa fungsi alih

lup terbuka, yaitu G(s)H(s) terhadap frekuensi masukkan yang berubah-ubah.

M(dB)

)( freqω

φ

ω0o

Penguatan Sudut fasa

Gambar 3.11 Kurva Magnitude terhadap frekuensi

dan sudut fasa terhadap frekuensi

Agar mahasiswa lebih mudah memahami bode plot , maka diberikan

nilai frekuensi ( sebagai input ) yang dapat diubah – ubah nilainya , untuk

melihat perbedaan penguatan ( gain ) dan sudut fasanya.

Root Locus

Root Locus atau metode tempat kedudukan akar merupakan suatu metode

grafis untuk mencari akar-akar persamaan karakteristik.

Root Locus penting untuk dipelajari , karena setelah didapatkan akar – akar

persamaan karakteristik , maka akar – akar tersebut bisa digambarkan secara

100

grafis pada bidang s. Tempat ( posisi ) akar – akar ini bisa berubah pada bidang

s, dikarenakan berubahnya faktor gain ( K = penguatan ).

Untuk itu , di dalam perangkat ajar dimungkinkan untuk mengubah nilai

faktor gain, dari nol sampai menjadi suatu nilai tertentu (dibatasi). Nilai gain di

sini dibatasi dengan tujuan untuk mempermudah komputasi. Selain itu , untuk

nilai gain yang tak terhingga juga tidak mungkin didapatkan, sehingga diambil

suatu nilai tertentu untuk mewakili nilai tak terhingga tersebut.

Dengan menggunakan simulasi perangkat ajar yang berkaitan dengan mata

kuliah tersebut maka mahasiswa tersebut dapat lebih memahami pengertian dan

aplikasi dari suatu topik yang terdapat dalam mata kuliah tersebut. Mahasiswa

tersebut tidak hanya bisa mengerjakan latihan – latihan soal yang ada , tetapi juga

bisa mengerti apa maksud dari jawaban yang dia dapatkan dari hasil latihan

soalnya.

Perangkat ajar yang dirancang merupakan suatu program simulasi perangkat

ajar. Agar mahasiswa lebih bisa memahami mata kuliah tersebut , maka akan

ditambahkan dengan menu interaktif. Ini tentunya akan lebih membantu mahasiswa

yang kesulitan memahami suatu materi yang disampaikan oleh dosen.

Di samping itu , dalam perangkat ajar yang akan dirancang itu , akan lebih

difokuskan pada materi yang dirasakan oleh mahasiswa sebagai materi yang paling

susah untuk dimengerti. Dalam hal ini , untuk materi tersebut yaitu Bode Plot ,

penjelasannya akan lebih dipertajam ( diperjelas ) dan kalau perlu disertai grafik ,

gambar, ataupun animasi.

101

Studi pustaka dilakukan sebagai panduan perancangan perangkat ajar, yaitu

dengan mempelajari referensi-referensi yang berhubungan dengan perangkat ajar

dan mata kuliah Sistem Pengaturan Dasar, serta referensi yang berhubungan dengan

statistik sebagai panduan dalam mengolah data. Dalam hal ini, kuisioner yang telah

disebarkan kepada mahasiswa – mahasiswa yang sedang mengambil mata kuliah

Sistem Pengaturan Dasar dapat membantu untuk mengetahui kebutuhan yang

mereka butuhkan dalam mengikuti perangkat ajar ini.

Berikut ini model perangkat ajar yang akan dirancang dan digambarkan melalui

Struktur menu berikut :

Menu

Materi Kuliah Soal danPenyelesaian Interaktif Keluar

Gambar 3.12 Struktur Menu Utama

Materi Kuliah

ModelMatematikaRespon Waktu

Metode ResponFrekuensi Root LocusNyquist Plot

Kembali

SistemPengendalian

Bode Plot

102

Gambar 3.13 Struktur Menu Materi Kuliah

Soal danPenyelesaian

Respon Waktu

Kestabilan

Metode ResponFrekuensi

Root Locus

Bode Plot

Nyquist Plot

Kembali

Gambar 3.14 Struktur Menu Latihan Soal

Interaktif

Sistem Linear Sistem TranslasiMekanika

Sistem RotasiMekanika Kembali

Gambar 3.15 Struktur Menu Interaktif

bab 3 perancangan sistem 3.1 gambaran ... -...

Documents