PELAKSANAAN KAEDAH UJIKAJI OPEN-ENDED DALAM MAKMAL TAHUN 2, JABATAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK ELEKTRONIK DAN

SISTEM

Seri Mastura Mustaza, Mohd Saiful Dzulkefly Bin Zan, Khairul Anuar Ishak, Suliana

Sulaiman, Hilmi Sanusi Jabatan Kejuruteraan Elektrik Elektronik dan Sistem

Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina Universiti Kebangsaan Malaysia 43600 Bangi, Selangor, Malaysia

ABSTRAK

Kaedah ujikaji open-ended adalah suatu kaedah yang mana pelajar sendiri menentukan apa yang akan dianalisa, bagaimana untuk menganalisa dan mentaakul bagi menyelesaikan sesuatu masalah ujikaji. Teori konstruktivisme oleh Jean Piaget menyatakan bahawa pengetahuan perlu dibina melalui pengalaman. Individu tidak boleh hanya diberi sesuatu informasi sebaliknya mereka perlu membina pengetahuan secara aktif melalui pengalaman. Menurut teori ini, individu tidak menyerap secara pasif sebarang pengetahuan yang disampaikan oleh gurunya. Individu akan menyesuaikan sebarang maklumat baru dengan pengetahuan yang sedia ada untuk membentuk pengetahuan baru dalam mindanya dengan bantuan interaksi sosial bersama rakan-rakan dan gurunya. Sejajar dengan teori ini, Jabatan Kejuruteraan Elektrik, Elektronik dan Sistem telah mengambil inisiatif untuk memperbaiki pendekatan dan kaedah perlaksanaan makmal tahun dua supaya lebih bersifat terbuka atau lebih dikenali sebagai open-ended. Asas utama makmal open-ended adalah bagi memberi peluang kepada pelajar untuk merekabentuk eksperimen, melaksanakan prosedur dan menganalisa data. Sebelum kaedah makmal open-ended ini dilaksanakan, eksperimen bagi makmal tahun dua lebih bersifat terpandu di mana segala prosedur diolah bagi memberi panduan kepada pelajar untuk melakukan sesuatu eksperimen dan pelajar kebiasaannya diminta untuk menerangkan keputusan yang diperolehi. Pelajar juga diberikan format dan jadual bagi melaporkan keputusan eksperimen. Dengan pelaksanaan kaedah open-ended ini, pelajar dilatih agar tidak lagi terlalu bergantung kepada segala bahan keperluan bagi menjalankan ujikaji seperti yang dilakukan sebelum ini, tetapi memerlukan mereka untuk menjadi lebih proaktif serta berfikiran kreatif dalam menjalankan ujikaji makmal dengan jayanya.

Kata Kunci: Makmal, kaedah ujikaji open-ended, eksperimen.

PENGENALAN

Seorang jurutera memerlukan keupayaan untuk menyelesaikan sesuatu masalah dan dapat dimanfaatkan oleh pelbagai lapisan masyarakat. Dalam menyelesaikan masalah ini, seseorang jurutera itu perlu mengaplikasikan pelbagai kaedah, mencerap data-data yang relevan dan menganalisa data ini dari pelbagai sudut. Salah satu cabaran yang dihadapi oleh institusi pengajian tinggi adalah untuk melahirkan seorang jurutera yang berfikiran kreatif dan inovatif bagi menyelesaikan masalah dan memberi idea baru.

Makmal open-ended adalah kaedah di mana pelajar yang menentukan apa yang akan dianalisa, bagaimana untuk menganalisa dan apa yang perlu ditafsirkan bagi menyelesaikan sesuatu masalah (Rita, 1998). Teori konstruktivisme oleh Jean Piaget menyatakan bahawa pengetahuan perlu dibina melalui pengalaman. Individu tidak boleh hanya diberi sesuatu informasi sebaliknya mereka perlu membina pengetahuan secara aktif melalui pengalaman. Menurut teori ini, individu tidak menyerap secara pasif sebarang pengetahuan yang disampaikan oleh gurunya. Individu akan menyesuaikan sebarang maklumat baru dengan pengetahuan yang sedia ada untuk membentuk pengetahuan baru dalam mindanya dengan bantuan interaksi sosial bersama rakan-rakan dan gurunya (Matthews, 2002; Otting 2007). Sejajar dengan teori ini, dan bagi melahirkan jurutera yang berfikiran kreatif dan inovatif, Jabatan Kejuruteraan Elektrik, Elektronik dan Sistem telah mengambil inisiatif untuk memperbaiki pendekatan dan kaedah pelaksanaan makmal tahun dua supaya lebih bersifat terbuka atau lebih dikenali sebagai open-ended.

Perlaksanaan kaedah open-ended ini adalah pada kursus KKKL2081 semester 2, sesi 2007/2008.

OBJEKTIF

Perlaksanaan konsep makmal open-ended ini bertujuan untuk:

i. Meningkatkan minat pelajar terhadap kursus yang dipelajari

ii. Menggalakkan kemahiran berfikir secara kritis

iii. Menilai sumbangan dan kemahiran individu dalam kerja kumpulan

PERLAKSANAAN

Asas utama makmal open-ended adalah memberi peluang kepada pelajar untuk merekabentuk eksperimen, melaksanakan prosedur dan menganalisa data. Sebelum

kaedah makmal open-ended ini dilaksanakan, eksperimen bagi makmal tahun dua lebih bersifat preskriptif atau terpandu. Kursus makmal lebih berorientasikan fakta, dipenuhi dengan ujikaji yang mendorong kepada pembelajaran teori sesuatu topik dan tidak memfokuskan kepada memperbaiki proses kemahiran pelajar dalam membuat ujikaji. Prosedur kerja makmal diolah bagi memberi panduan kepada pelajar untuk melakukan sesuatu eksperimen dan pelajar kebiasaannya hanya diminta untuk menerangkan keputusan yang diperolehi. Pelajar juga diberikan templat dan jadual bagi melaporkan keputusan eksperimen.

Dalam melaksanakan kaedah ujikaji open-ended ini, langkah pertama yang diambil adalah dengan mengubah silibus pengajaran makmal KKKL2081. Sebelum ini, pelajar hanya menjalankan ujikaji dan prestasi pelajar dinilai berdasarkan laporan ujikaji bagi setiap makmal yang dijalankan. Dalam mencapai objektif perlaksanaan kaedah ini, pelajar juga akan dinilai melalui projek mini dan peperiksaan akhir. Jadual 1 menunjukkan perbandingan dan perubahan kepada silibus makmal KKKL 2081.

Sesi 2006/2007 Sesi 2007/2008

ujikaji 10 8

mini projek Tiada 2 minggu - asas elektronik

peperiksaan akhir Tiada 3 jam - rekabentuk eksperimen

JADUAL 1: Silibus pengajaran KKKL2081 bagi sesi 2006/2007 dan sesi 2007/2008

Langkah seterusnya adalah membuat modifikasi kepada eksperimen dan prosedur kerja makmal termasuk menyingkirkan templat dan jadual yang disebut di atas. Semua data yang telah dicerap dan keputusan yang diperoleh oleh pelajar akan diperihalkan dan ditunjukkan semula mengikut kreativiti pelajar itu sendiri. Dengan penyingkiran pra-format templat dan jadual ini, pelajar mempelajari teknik pencerapan data dan cara terbaik untuk membentangkan data tersebut. Struktur prosedur yang direkabentuk adalah berbentuk menguji kemahiran pelajar dalam mencerap, menganalisa dan mempersembahkan data seterusnya membuat kesimpulan daripada data tersebut. Prosedur tidak lagi berbentuk arahan satu persatu tetapi lebih menjurus kepada mereka-bentuk eksperimen. Soalan atau prosedur bagi pencerapan data juga diubah. Soalan lebih berbentuk terbuka iaitu pelajar diminta untuk mencerap data yang mencukupi bagi menentukan ciri-ciri sesebuah sistem. Pelajar tidak lagi diberi nilai-nilai bagi pencerapan data sebaliknya mereka hanya diberi julat nilai dan perlu menentukan sendiri nilai-nilai yang diperlukan berdasarkan permerhatian yang dibuat. Di akhir eksperimen, soalan-soalan

perbincangan diberikan bagi menguji kefahaman pelajar berkaitan ujikaji yang telah dilakukan. Soalan-soalan ini diolah bagi menguji kemahiran pelajar dalam penaksiran dan analisis data dan lebih menjurus kepada aplikasi teori. Pelajar juga diminta membuat perbincangan dan kesimpulan berdasarkan hubungan objektif dengan ujikaji yang telah dijalankan. Soalan dan perbincangan perlu dilakukan secara individu.

Selepas selesai minggu ujikaji, senarai markah ujikaji dikeluarkan kepada pelajar dan mereka diberi pilihan untuk membuat semula satu ujikaji yang dirasakan kurang memuaskan dari segi markah. Di dalam konsep eksperimen open-ended, pelajar boleh menggunakan pelbagai cara, pelbagai nilai yang dirasakan relevan dalam menjalankan ujikaji. Pilihan untuk mengulang semula salah satu daripada ujikaji ini diberikan untuk memberi peluang kepada pelajar menggunakan pendekatan yang berbeza daripada yang telah dibuat sebelum ini.

Sebelum pelajar diuji dari segi teknikalnya, pelajar diberi peluang untuk menggunakan kemahiran yang diperolehi melalui ujikaji dalam bentuk projek mini. Pelajar hanya diberi litar elektronik, komponen yang diperlukan dan sedikit penerangan mengenai konsep projek. Tiada panduan khusus (kecuali litar) diberikan bagi menjalankan projek ini. Kejayaan projek ini bergantung kepada kreativiti dan kemahiran pelajar itu sendiri. Pelajar diberi masa dua hingga tiga minggu untuk menyiapkan projek ini dengan kemudahan makmal dibuka, dan peralatan yang diperlukan sepanjang projek berjalan disediakan. Penilaian dibuat berdasarkan reka-letak komponen-komponen yang diberikan di atas papan litar yang bersaiz terhad, melakukan simulasi dan ujian ke atas setiap bahagian, membuat modifikasi kepada litar jika dirasakan perlu dan pembentangan hasil kerja serta laporan ringkas mengenai projek yang dijalankan.

Di akhir semester, kemahiran pelajar diuji di dalam peperiksaan akhir yang berbentuk teknikal dan berkonsepkan rekabentuk eksperimen. Setiap pelajar diberi kotak hitam yang mengandungi satu sistem elektronik dan mereka ditugaskan untuk menentukan parameter dan ciri-ciri sistem elektronik itu. Mereka hanya diberikan maklumat yang perlu sahaja bagi membolehkan mereka menetukan parameter dan ciri-ciri sistem tersebut. Pelajar perlu menggunakan kesemua pengetahuan yang diperolehi di dalam kursus dan juga kemahiran merekabentuk dan menjalankan ujikaji yang diperolehi melalui eksperimen yang dijalankan sepanjang semester bagi membolehkan mereka melakukan ujian mereka-bentuk eksperimen ini dengan jayanya. Seperti yang telah disebutkan di atas, kursus makmal sebelum ini hanya menilai pelajar melalui laporan ujikaji. Konsep open-ended ini bukan sahaja menilai pengetahuan pelajar tetapi menilai kemahiran pelajar dalam pelbagai aspek.

PEMERHATIAN DAN PERBINCANGAN

Hasil pemerhatian pada awal semester, didapati terdapat beberapa kumpulan pelajar yang menghadapi masalah terhadap perlaksanaan kaedah open-ended ini. Terdapat juga beberapa kumpulan pelajar yang memerlukan masa yang lebih untuk menyiapkan ujikaji. Menyentuh dari aspek laporan ujikaji, didapati mereka yang bermasalah kebanyakannya kurang mahir dalam melaporkan data kerana mereka sudah terbiasa dengan prosedur kerja yang berbentuk terpandu dan pra-format jadual yang disediakan. Akan tetapi selepas beberapa ujikaji, didapati kebanyakan pelajar ini sudah dapat menyesuaikan diri dengan kaedah ini dan dapat menyiapkan ujikaji dalam masa yang ditetapkan. Kebanyakan pelajar menyedari bahawa mereka perlu bersedia sebelum ke makmal fokus kepada teknik mencerap dan melaporkan data yang efisyen. Kesemua pelajar yang memilih untuk mengulang satu ujikaji mendapat markah lebih daripada yang diperolehi sebelumnya. Dan daripada laporan ujikaji, didapati kebanyakan pelajar tidak memperihalkan data dengan cara yang sama seperti yang sebelumnya malah lebih teratur dan lebih mahir dalam menganalisa data. Laporan ujikaji pelajar lebih berkualiti menjelang hujung semester.

Jadual 2 menunjukkan perbezaan peratusan antara ahli kumpulan dan Rajah 1 menunjukkan taburan perbezaan peratusan markah mengikut kumpulan ujikaji. 20 daripada 36 kumpulan menunjukkan perbezaan melebihi 3% antara ahli kumpulan di mana daripada nilai ini, 7 kumpulan menunjukkan perbezaan markah peratusan melebihi 5%. Perbandingan antara ahli kumpulan dibuat bagi melihat perbezaan kemahiran individu yang diperolehi daripada kaedah eksperimen open-ended. Daripada perbandingan ini dapat dirumuskanbahawa, walaupun pelajar menjalankan ujikaji dan membuat projek bersama rakan kumpulan, tidak semua pelajar memperolehi kemahiran yang sama. Ini berbeza berbanding perlaksanaan kaedah sebelumnya, di mana hampir semua pelajar mendapat markah yang hampir sama (kurang dari 3 peratus) dengan ahli kumpulan kerana kemahiran individu tidak dinilai.

Perbezaan markah (%)

Bilangan Kumpulan

0 - 3 16 3 - 5 13 > 5 7

JADUAL 2: Bilangan perbezaan peratusan antara ahli kumpulan

RAJAH 1: Perbezaan peratusan markah antara ahli di dalam kumpulan

KESIMPULAN

Rumusan dari hasil perlaksanaan kaedah open-ended ini, pelajar diperhatikan lebih bersedia sebelum melakukan ujikaji. Pendekatan ini menjadikan pelajar lebih proaktif dan melibatkan diri dalam aktiviti makmal kerana mereka perlu melakukan dan merekabentuk ujikaji yang perlu dijalankan, menganalisa dan mengintrepetasikan data yang dicerap dan membuat keputusan. Kemahiran teknikal, menganalisa dan mentaakul data, dapat ditingkatkan dengan melaksanakan kaedah ini.

RUJUKAN

David B. Rivers; 2002. Using a Course-long Theme for Inquiry Based Laboratories in a Comparative Physiology Course; Advance Physiology Education 26:317-326. Eric J. Perreault, Mitchell Litt and Ann Saterbak; 2006. Educational Methods and Best Practices in BME Laboratories; Annals of Biomedical Engineering, Vol. 34, No. 2, pp. 209216 Hans Otting and Wichard Zwaal, 2007. The Challenges of Educating People to Lead in a Challenging World; The identification of constructivist pedagogy in different learning environment. pp 171-196. Springer Netherlands

Michael R. Matthews; 2002. Constructivism and Science Education: A Further Appraisal Journal of Science Education and Technology, Volume 11, Number 2

Ronald D. Rita; 1998 Open-ended laboratory exercises promote student inquiry. The Science Teacher. 64(7): 24-27.